[百师联盟]2023届高三信息押题卷(四)4 新高考卷物理(湖北卷)答案

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15.(18分)【解析】(1)设想将木箱左壁去掉，当F-9N时，两者保持相对静止，小物块与木箱左壁之间无弹力。(1分)对整体，根据牛顿第二定律：F=(M+m)a①(1分)对物块，根据牛顿第二定律：f=ma②(1分)联立①②式并代入数据解得：=1.5N(1分)(2)i.设木箱到达墙壁的速度大小为o,根据动能定理：1-M+m,国(1分)木箱与墙壁碰撞后，物块在木箱内做匀减速运动，设其到达木箱右壁的速度大小为。，由运动学规律得：哈2=y,2-2gL④(1分)物块与木箱右壁碰后以原速率反弹，此后的运动物块与木箱系统动量守恒，设系统最终速度为，物体相对滑动的路程为S,取向左为正方向则有：v%=(M+m)v⑤(1分)银据能量守恒定律有：)m以2=)M+m)加2+mgsG(2分)20联立③④⑤⑥式并代入数据解得：9=-m(2分)联立③④⑤⑥式并代入数据解得：s=20m(2分)32所以物块与木箱碰撞次数为7次，相对静止时物块距木箱右壁的距离为三m。(1分)3(ⅱ)木箱与墙壁碰撞后，物块做匀速直线运动，与木箱右壁碰撞后匀速运动至木箱左壁与之碰撞，根据动量守恒定律有：mV=my+Mv2⑦(1分)根据系统机械能守恒有：弓m,2=分m,2+M,2国(1分)2代入数据解得：y=o=6m/s,2=0或者y=m-M2mV0=-4m/s，V2=vo=2m/s(2分)M+mM+m于是，当碰撞次数n为奇数时，碰后物块速度大小为6ms,木箱速度为0：(1分)当碰撞次数n为偶数时，碰后物块速度大小为4m/s,木箱速度大小为2m/s。(1分)

14.(13分)【解析】设小球经过圆管D点的速度为o,小球经过D点时与圆管间的压力大小为mg,因为小球在D点有速度，所以圆管对小球的压力竖直向下，有：22mg =m-p①(2分)R小球从D飞出做平抛运动，竖直方向：R=g,2@(2分)水平方向：OP=AB+R=VDo③(2分)联立①②③并代入数据解得：AB=R(1分)(2)设小球与圆管之间弹力为零时速度为v,小球与圆心连线与竖直方向夹角为日，由动能定理得：mgR(1-cos0)=二mv2④(2分)2比时圆周运动向心力为mgc0s日(2分)联立④⑤式解得：cos8=2(1分)此时小球到圆心高度为h=Rc0s0=2R(1分)(1只公)