2019-2020学年全国名校大联考高三(上)第一次月考物理试卷(11月份)PDF含答案

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2019-2020 学年全国名校大联考高三(上)第一次月考物理试卷(11 月份)
一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 4 分,共 40 分.在每小题给出的四个选项中,第 1~7 题只有一项符合题
目要求,第 8~10 题有多项符合题目要求.全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分)
1.(4 分)某景区使用比较常见的双线缓冲滑索,滑索由 2 根钢丝绳连接,利用游客的重力以及上下站点之间的高
度差来运行。如图所示,游客在从上站加速下滑过程中,关于滑索对荷载(座椅和乘客系统)的作用力方向,下
列说法正确的是( )

A.沿 a 方向 B.沿 b 方向 C.在 bc 之间 D.沿 c 方向
2.(4 分)技术人员在平直公路上对某型号的汽车进行测试,描绘出 t=0 时起,汽车运动的位移与速度平方之间的
关系如图所示,下列说法正确的是( )

A.汽车在前 2s 内运动的距离为 20m
B.汽车运动的加速度为 10m/s
2

C.汽车运动的初速度为 10m/s
D.从图中可以得出,t=0 时汽车的位移为 x=﹣10m
3.(4 分)乒乓球运动是大家喜爱的一项体育活动,其中包含有许多力学知识,用力学知识来指导乒乓球运动,会
对物理知识有更深刻的理解。下面关于乒乓球运动分析正确的是( )
A.快攻型选手要选择能产生较强弹力的硬质球拍
B.弧线型选手要选择动摩擦因数较小的软质球拍
C.选择硬质球拍,减少乒乓球与球拍的作用时间来对付高速快球

D.发球时球速的大小只取决于球拍击球时间
4.(4 分)从地面竖直向上抛出的物体向上运动的位移中点为 P,取地面为重力势能零点,其上升阶段动能 Ek 和重
力势能 Ep 随位移变化的图象如图所示,取 g=10m/s
2
.则下列说法错误的是( )

A.物体所受阻力大小为 4N
B.物体质量为 1.6kg
C.物体落地时的速度为 5 m/s
D.物体动能和重力势能相等的位置在 P 点
5.(4 分)2019 年 4 月 10 日 21 时事件视界望远镜组织(EHT)发布了近邻巨椭圆星系 M87 中心首张黑洞照片。事
件视界望远镜观测黑洞的方式可以用于其他更多宇宙事件的观测,将极大提升人类对宇宙的观测能力。任何具有
质量的物体都存在的一个临界半径特征值称为史瓦西半径 Rs,史瓦西半径公式 = (其中 M 为物体质量,
c 为光速,G 为引力常量)。实际半径小于其史瓦西半径的物体被称为黑洞,若将某黑洞的半径 R 视为该黑洞的
史瓦西半径,则关于该黑洞的密度 ρ 的表达式,下列式子中正确的是( )
A.ρ∝M B.ρ∝R C.ρ∝ D.ρ∝
6.(4 分)如图所示,有一方程为 y=x
2
+4 的曲面(y 轴正方向为竖直向上),在点 P(0,40m)将一质量为 1kg 的
小球以 2m/s 的速度水平抛出,小球第一次打在曲面上的 M 点,不计空气阻力,取 g=10m/s
2
,则( )

A.M 点坐标为(10m,20m)
B.小球打在 M 点时重力的瞬时功率为 200W
C.小球打在 M 点时的动能为 404J

D.P 点与 M 点间距离为 2 m
7.(4 分)小物块 A 和 B 通过一不可伸长的轻绳悬挂在光滑轻质定滑轮的两端,如图甲所示,保持 A 的质量 mA 不
变,改变 B 的质量 mB,当 B 的质量连续改变时,得到 A 的加速度 αA 随 B 的质量 mB 变化的图线如图乙所示。
设竖直向上的方向为加速度的正方向,空气阻力不计,重力加速度为 g,轻绳足够长。下列说法正确的是( )

A.α1<g,α2<g
B.α1=g,α2≠g
C.mA=mB
D.A 的加速度先向下,后向上,速度一直向下
8.(4 分)生活中,会看到人在“旋转秋千”上沿水平面圆周运动、汽车在水平路面上转弯、火车转弯、雄鹰在空
中水平盘旋等,对于以上情形中向心力的分析,下列说法正确的是( )
A.人随秋千沿水平面圆周运动所需的向心力由秋千的拉力提供
B.汽车在水平路面上转弯所需向心力由地面对轮胎的静摩擦力提供
C.火车转弯向心力主要靠火车自身重力与轨道支持力的合力提供
D.雄鹰在空中水平盘旋的向心力由雄鹰受到的升力提供
9.(4 分)2022 年冬奥会,北京水立方变身为“冰立方”,将为观众带来冰壶的精彩赛事。冰壶比赛场地如图所示,
投掷线 MN 到营垒区圆心距离 L=30m,冰壶到达营垒区前运动员可通过毛刷摩擦冰面调整冰壶运动,使其到达
目标位置。中国冰壶队在准备“冰立方首秀”国际冰壶赛事的某次训练中,队员甲以初速度 v0 在投掷线处将冰
壶推出,队员乙在冰壶滑出后的某点A(图中未标)开始摩擦冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数从 μ减小到 μ′,
冰 壶 恰 好 滑 行 到 营 垒 区 圆 心 O 点 。 则 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )

A.队员乙需在冰壶滑行路线上的特定区间上擦冰

B.队员乙可在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰
C.开始擦冰点 A 越靠近投掷线,冰壶滑行的总时间越短
D.若不擦冰,冰壶恰好直接滑到圆心 O 点的初速度为
10.(4 分)如图所示,光滑的直角细杆 AOB 固定在竖直平面内,OA 杆水平,OB 杆竖直。有两个质量均为 m 的
小球 a 与 b 分别穿在 OA、OB 杆上,并用长为 L 的轻绳(不可伸长)拴接。初始时刻,将小球 b 置于 OB 杆的
顶端 O,轻绳拉至水平伸直,由静止释放两个小球,当绳与 OB 杆的夹角 θ=37°时,绳上拉力与小球重力大小
相等,小球 a、b 可看作质点,重力加速度为 g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则( )

A.a 球速度大小为 B.b 球速度大小为
C.a 球加速度大小为 0.6g D.b 球加速度大小为 0.2g
二、非选择题(本题包括 6 小题,共 60 分)
11.(6 分)在“验证牛顿第二定律”实验中,进行正确的实验操作后得到使用打点计时器记录小车运动的纸带。如
图所示,在纸带上选取 6 个计数点,相邻两个计数点的时间间隔是 0.1s,其中点 C 和点 F 到点 A 的距离分别为
5cm 和 20cm。根据纸带上的信息可得:(保留两位有效数字)

(1)小车在打点 B 时的速度 vB= ,小车运动的加速度 a= 。
(2)小车在打点 C 时的速度 vC= 。
12.(9 分)在一维碰撞中验证动量守恒定律,实验设计方案分别有气垫导轨和光电计时器(图 A)、带细线的摆球
(图 B)、打点计时器和小车(图 C)、斜槽轨道和小球(图 D)。


(1)实验中需要测出 、 ,计算出 、 (用字母表示)。
(2)实验中需要注意:
①若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨时,应 。
②若利用摆球进行实验,两小球静放时球心应在同一水平线上,且 ,摆线竖直,将小球拉起后,两条摆
线应 。
③若利用打点计时器和小车进行实验,在长木板下垫一小木片,是为了 。
④若利用斜槽进行实验,入射球质量要大于被撞球质量,是为了防止 。
13.(8 分)2019 年 1 月 3 日早上,嫦娥四号探测器从距离月面 15km 处反推发动机开始工作,使探测器相对月球以
1.7km/s 速度,经 310s 下降至距月面 8km 处。此后探测器进行快速姿态调整,不断接近月球;在距月面 100m 处
开始悬停,对障碍物和坡度进行识别,并自主避障;选定相对平坦的区域后,着陆缓冲机构启动使探测器缓速竖
直下降至月球表面。若嫦娥四号探测器质量m为 1.5×10
3
kg,月球质量M为7.3×10
22
kg,月球半径为1.7×10
3
kg,
引力常量 G=6.67×10
﹣11
N?m
2
/km
2
,据以上信息,求:(燃料燃烧质量忽略不计)
(1)若在距月面 8km 处,嫦娥四号竖直下落,反推发动机施加 7.5×10
3
N 与下落方向相反的作用力,此时嫦娥
四号的加速度(结果保留两位有效数字);
(2)嫦娥四号悬停时反推发动机施加的作用力。
14.(10 分)某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在
10s 内高度下降 1700m 造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一
运动是匀变速直线运动.试计算:
(1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样?
(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g 取 10m/s
2


(3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位?
(注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体)
15.(12 分)如图所示,横截面为等腰三角形的光滑斜面,倾角 θ=30°,斜面足够长,且斜面上有两个物块 B 和
C,用轻弹簧连接,它们的质量分别为 2m 和 m,弹簧的劲度系数为 k,D 为一固定挡板,B 与质量为 6m 的 A
通过不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮相连接。现固定 A,此时绳子伸直无弹力,系统处于静止状态,然后由静止
释放 A 使之沿斜面向下运动,当 C 刚离开 D 时,A 的速度为 v,则
(1)物块 C 从静止到刚离开 D 的过程中,重力对 B 做的功为多少?
(2)物块 C 刚离开 D 时,A 的加速度为多少?
(3)物块 C 从静止到刚离开 D 过程中,弹簧弹性势能的变化量是多少?

16.(15 分)如图所示,质量为 M=1.0km 的光滑 圆弧形槽静止在光滑的水平地面上,其半径为 R=1.7m,过圆
弧形槽最高点 B 的切线竖直,用质量为 m=1.0km 的小球 C 将轻弹簧压缩在固定的竖直挡板上并锁定,弹簧储
存的弹性势能为 50J,解除锁定后,小球 C 脱离弹簧向小球 A 运动,并与 A 发生弹性正碰,碰后小球 C 静止,
小球 A 冲上弧形槽,并能从圆弧形槽的最高点 B 冲出,重力加速度 g=10m/s
2
,小球均可视为质点,则:

(1)小球 A 冲出圆弧形槽的速率为多少?
(2)小球 A 从冲出 B 点到再次落回到圆弧形槽时,圆弧形槽向前运动了多少?
(3)小球 A 是否会与小球 C 再次发生碰撞而压缩弹簧?


2019-2020 学年全国名校大联考高三(上)第一次月考物理试卷(11 月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 4 分,共 40 分.在每小题给出的四个选项中,第 1~7 题只有一项符合题
目要求,第 8~10 题有多项符合题目要求.全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分)
1.【解答】解:游客在从上站加速下滑过程中,对荷载受力分析如图,受竖直向下的重力 mg、垂直钢丝绳向上的
支持力 FN、沿钢丝绳向上的摩擦力 Ff 和空气阻力 F′f,由牛顿运动定律可知,荷载加速下滑所受合力沿钢丝绳
向下,且有:a<gsinθ(下滑是 a 减小的加速运动,空气阻力随速度增大而增加),则滑索对荷载的作用力 F 是
钢丝绳对荷载施加的支持力 FN 与摩擦力 Ff 的合力,方向在图中 bc 方向之间,故 ABD 错误、C 正确。
故选:C。

2.【解答】解:BC、由 x﹣v
2
图象可得:x=0.1v
2
﹣10,对比运动学公式 v
2
﹣v0
2
=2ax 可得:x= ﹣ ,
解得:a=5m/s
2
,v0=10m/s,故 B 错误、C 正确;
AD、由 x=v0t+ 可求得 t=2s 时,汽车运动的位移为 30m,t=0 时汽车位移为 0,故 AD 错误;
故选:C。
3.【解答】解:A、快攻型选手要争取时间使打出的球速度快,才具有较大的威胁,就要求选择能产生较强弹力的
较硬的球拍,故 A 正确;
B、弧线球主要是球在运行过程中产生高速自转来增强攻击能力的,选择软质球拍,就能让球在拍面上有较长时
间接触,动摩擦因数较大的球拍对球的摩擦作用更大,就能产生更强的旋转,故 B 错误;
C、由动量定理知,Ft=m△v,对于高速快球,其速度变化量△v 较大,选择软质球拍,延长作用时间可对来球
进行缓冲,从而减弱球与球拍间的作用力 F,不致使击球力过大而回球出界,故 C 错误;
D、设乒乓球质量为 m,球拍对球的打击力为 F,假设发球时球拍与球作用时间 t 内,球做匀变速直线运动,则
球速 v=at= ,由于乒乓球质量一定,则球速的大小主要取决于球拍对球的作用力和击球时间,故 D 错误。
故选:A。
4.【解答】解:B、由图象知,物体上升的高度 h=5m,物体在最高点重力势能为:

Ep=mgh=80J
得物体质量为:m=1.6kg
故选项 B 正确;
A、在上升过程中,动能随高度均匀减小,说明空气阻力大小恒定,由动能定理有:
﹣(mg+f)h=0﹣Ek=﹣100J
得物体受空气阻力为:
f=4N
故选项 A 正确;
C、由图象知,物体上升过程中损失的机械能为:
△E=Ek﹣Ep=20J
由于空气阻力大小恒定,那么物体下落过程机械能也损失 20J,到地面时的动能为:
Ek′=80J﹣20J=60J
可得物体落地时速度为:
v= =5 m/s
故选项 C 正确;
D、设物体抛出点为 A,最高点为 B,在上升过程中,物体在 P 点的机械能大于在 B 点的机械能,而物体在 P 点
的重力势能为 B 点重力势能的一半,
所以物体在 P 点的动能一定大于重力势能,因此上升过程动能等于重力势能的位置一定在 P 点上方;
而在下落过程中,物体在 P 点的机械能小于在 B 点的机械能,物体在 P 点的重力势能为 B 点重力势能的一半,
所以物体在 P 点的动能一定小于重力势能,
因此下落过程动能等于重力势能的位置一定在 P 点下方,故选项 D 错误。
本题要选择错误的,故选:D。
5.【解答】解:根据史瓦西半径公式 =
可知黑洞质量为:M= ,
又因球体体积为:V= πR
3

所以黑洞密度为:ρ= = ,

所以可得:ρ∝ ,故 ABC 错误,D 正确。
故选:D。
6.【解答】解:A、设经过 t 秒小球打在曲面上点 M(x,y),那么水平方向 x=v0t,竖直方向 ,又因
y=x
2
+4,
可得 t=2s,x=4m,y=20m,有 M(4 m,20 m),故 A 错误;
B、小球打在 M 点时竖直方向的速度 vy=gt=20m/s,重力的瞬时功率 P=mgvy=200W,故 B 正确;
C、小球打在 M 点时的速度 ,
动能为 ,故 C 错误;
D、因点 P(0,40 m)、点 M(4 m,20 m),可得 ,故 D 错误。
故选:B。
7.【解答】解:AB、从图象分析知 A 的加速度先向下减小到零,然后向上增大,最后不变,由连接体受力和牛顿
第二定律知,
aA=
整理有
aA=(1﹣ )g
当 mB=0 时,aA=﹣g,即 a2=g。
由极限法知,若 B 的质量增大到无穷大,有 aA=g,即 a1=g,
则选项 A、B 错误;
C、在图线与横轴交点处,mB=m0,又由 aA=0 得
mB=mA=m0,故选项 C 正确;
D、A 的初速度未知,无法确定其速度方向,若 A 的初速度为 0,B 的质量从 0 逐渐增大,
当 mB 较小时,A 先向下做加速运动,当 mB 增大到 mA 后,A 向下做减速运动,
随着 mB 增大,A 向下减速运动到速度为零后,转向上做加速运动,则选项 D 错误。
故选:C。
8.【解答】解:A、“旋转秋千”运动可简化为圆锥摆模型,人随秋千沿水平面圆周运动所需的向心力由人所受重力
和秋千拉力的合力提供,故 A 错误;

B、汽车在水平路面上转弯时受到地面支持力与汽车自身重力平衡,地面对轮胎的静摩擦力提供汽车转弯时的向
心力,故 B 正确;
C、火车转弯则主要靠的是内、外轨道的高度差,产生的轨道支持力与火车自身重力的合力(注意不是火车重力
的分力)来实施转弯的,故 C 正确;
D、雄鹰在空中水平盘旋,雄鹰翅膀倾斜外高内低,雄鹰受到升力偏离竖直方向,其重力与升力的合力提供水平
圆周运动的向心力,故 D 错误。
故选:BC。
9.【解答】解:AB.设冰壶直接滑行位移为 L1,动摩擦因数改变后的滑行位移为 L2,从发球到 O 点,由动能定理
有: ,所以队员乙可以在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰,只要保证滑行总
距离为 30 m 就行,故 A 错误,B 正确;
C.开始擦冰点 A 越靠近投掷线,则开始滑行阶段冰壶的平均速度就越大,那么冰壶总的平均速度就越大,由于
冰壶滑行总距离一定,所用时间就越短,故 C 正确;
D.让冰壶直接滑到圆心 O 点,由动能定理有: ,那么冰壶的初速度 ,故 D 正
确。
故选:BCD。
10.【解答】解:AB、当小球 ab 连线与 OB 杆的夹角 θ=37°,由系统机械能守恒定律有:

两球沿绳子方向的分速度大小相等,则有:
vbcos37°=vasin37°,
联立解得: 、 ,则选项 A 正确、选项 B 错误;
C、由题意知当绳与 OB 杆的夹角为 37°时有:T=mg,对于 a 球由牛顿第二定律有:Tsin37°=maa,解得:aa
=0.6g,则选项 C 正确;
D、对于 b 球由牛顿第二定律有:mg﹣Tcos37°=mab,解得:ab=0.2g,则选项 D 正确。
故选:ACD。
二、非选择题(本题包括 6 小题,共 60 分)
11.【解答】解:(1)相邻两个计数点的时间间隔为 T=0.1s,
根据中间时刻的瞬时速度为这段过程的平均速度,为:

vB=
代入数据得:
vB=0.25m/s
设点 G 是计数点 CF 的中间时刻,则有:
vG= =
代入数据得:vG=0.50m/s
小车由点 B 运动到点 G 的过程中,根据速度公式,有:
vG=vB+2.5aT
代入数据可得:
a=1.0m/s
2

(2)由速度公式得:
vC=vB+aT
代入数据得:
可得:vC=0.35m/s
故答案为:(1)0.25m/s,1.0m/s
2
;(2)0.35m/s。
12.【解答】解:(1)实验中分别测出两个物体的质量 m1、m2 和碰撞前后物体的速度 v1、v1′和 v2、v2′,
碰撞前的动量为:P=m1v1+m2v2
碰撞后的动量为:P′=m1v1′+m2v2′;
(2)在一维碰撞中验证动量守恒定律,实验前提条件为碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”;
①若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨时,应用水平仪确保导轨水平。
②若利用摆球进行实验,两小球静放时球心应在同一水平线上,且刚好接触,摆线竖直,将小球拉起后,两条
摆线应在同一竖直面内。
③若利用打点计时器和小车进行实验,在长木板下垫一小木片,是为了平衡摩擦力。
④若利用斜槽进行实验,入射球质量要大于被撞球质量,是为了防止碰后入射球反弹。
故答案为:(1)两个物体的质量 m1、m2;碰撞前后两物体的速度 v1、v1′和 v2、v2′
碰撞前的动量为:P=m1v1+m2v2
碰撞后的动量为:P′=m1v1′+m2v2′;
(2)①用水平仪确保导轨水平;②刚好接触,在同一竖直平面内;③平衡摩擦力;④碰后入射球被反弹。

13.【解答】解:(1)由题意知,嫦娥四号在距月面 8 km 处时,反推发动机作用力 F=7.5×10
3
N,月球半径 R=1.7
×10
6
m,由牛顿第二定律有:

代入数据解得嫦娥四号在距月面 8 km 处时的加速度 a=3.3m/s
2
,方向竖直向上;
(2)嫦娥四号在距月面 100 m 处开始悬停时,嫦娥四号受月球引力和反推发动机作用力保持平衡状态,由平衡
条件有,反推发动机施加的作用力

代入数据解得:F′=2.5×10
3
N
答:(1)在距月面 8km 处,嫦娥四号竖直下落,反推发动机施加 7.5×10
3
N 与下落方向相反的作用力,此时嫦
娥四号的加速度为 3.3m/s
2

(2)嫦娥四号悬停时反推发动机施加的作用力为 2.5×10
3
N。
14.【解答】解:(1)飞机原先是水平飞行的,由于垂直气流的作用,飞机在竖直方向上的运动可看成初速度为零
的匀加速直线运动,
根据 h= at
2
,得 a= ,
代入 h=1700m,t=10s,得:
? a= =34m/s
2
,方向竖直向下.
?(2)飞机在向下做加速运动的过程中,若乘客已系好安全带,使机上乘客产生加速度的力是向下重力和安全
带拉力的合力.设乘客质量为 m,安全带提供的竖直向下拉力为 F,根据牛顿第二定律:
F+mg=ma
得安全带拉力:
F=m(a﹣g)=m(34﹣10)N=24m(N),
∴安全带提供的拉力相当于乘客体重的倍数
? n= = =2.4(倍).
?(3)若乘客未系安全带,飞机向下的加速度为 34m/s
2
,人向下加速度为 10m/s
2
,飞机向下的加速度大于人的
加速度,所以人对飞机将向上运动,会使头部受到严重伤害.
答:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度为 34m/s
2
,方向竖直向下;
(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重 2.4 倍的拉力,才能使乘客不脱离座椅;

(3)未系安全带的乘客,相对机舱将向上运动,最可能受伤的是头部.
15.【解答】解:(1)开始系统静止时,对于物块 B 有:2mgsin30°=kx1
则弹簧压缩量为
C 刚离开 D 时,对于物块 C 有:mgsin30°=kx2
则弹簧伸长量为
故 A、B 的位移均为
物块 C 从静止到刚离开 D 的过程中,重力对 B 做功:
(2)C 刚离开 D 时,对 A、B 整体,由牛顿第二定律有:6mg?sin30°﹣(kx2+2mg?sin30°)=8ma
解得 A 的加速度 a= ;
(3)物块 C 从静止到刚离开 D 过程中,对系统由功能关系有: +
△Ep
解得弹簧弹性势能的变化量 ,
答:(1)物块 C 从静止到刚离开 D 的过程中,重力对 B 做的功为 ;
(2)物块 C 刚离开 D 时,A 的加速度为 ;
(3)物块 C 从静止到刚离开 D 过程中,弹簧弹性势能的变化量是 ;
16.【解答】解:(1)释放弹簧过程,由能量守恒定律得: ,
代入数据解得,弹簧解除锁定后,小球 C 获得速度:v=10m/s,
小球 A 与小球 C 发生弹性碰撞,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,
以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv=mAvA,
由机械能守恒定律得: ,
代入数据解得:vA=v=10m/s,mA=m=1kg,
小球 A 的质量与小球 C 的质量相等,小球 A 以 10 m/s 的速度冲上圆弧形槽。
小球 A 上升到圆弧形槽最高点 B 时与圆弧形槽水平方向速度相同,
以向右为正方向,在水平方向,由动量守恒定律得:mv=(M+m)vx,

由机械能守恒定律得: ,
代入数据解得:vx=5m/s,vy=4m/s,
小球 A 在圆弧形槽 B 点的速率:vA′=v = m/s;
(2)小球 A 落回到槽上需要的时间:t= =0.8s,
这段时间槽向右运动了:x=vxt=5×0.8=4m;
(3)小球 A 从开始滑上槽到落回槽至脱离槽的过程中,对小球 A 和圆弧形槽,
水平方向系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv=mv1+Mv2,
由机械能守恒定律得: ,
代入数据解得:v1=0,v2=10m/s,
所以小球 A 脱离弧形槽后静止,不会与小球 C 发生碰撞而再次压缩弹簧;
答:(1)小球 A 冲出圆弧形槽的速率为 m/s;
(2)小球 A 从冲出 B 点到再次落回到圆弧形槽时,圆弧形槽向前运动了 4m;
(3)小球 A 不会与小球 C 再次发生碰撞而压缩弹簧。

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