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文档简介

2021年北京市高考物理考前模拟演练试卷

一、单选题(本大题共14小题,共42.0分)

1.防控新冠肺炎疫情期间,额温枪测量人体体温,主要是接收了人体辐射的()

A.红外线B.紫外线C.X射线D.无线电波

2.两端封闭的等臂U形管中,两边的空气柱a和b被水银柱隔开,当U形管竖直放b

A

置时,两空气柱的长度差为八,如图所示.现将这个管平放,使两臂位于同一

水平面上,稳定后两空气柱的长度差为L,若温度不变,则()

A.L>hB.L=/iC.L=0D.L<h,L丰。

3.某种放射性元素的原子核放出一个a粒子($He)后变成新原子核,新原子核与原来的原子核比较

()

A.质量数少4,电荷数少2B.质量数少4,电荷数多2

C.质量数少2,电荷数少2D.质量数少2,电荷数多2

4.如图所示,一定质量的理想气体从状态4依次经过状态B、C和。后,尸A

再回到状态4其中,4-8和C->。为等温过程,BtC和0-A为V

绝热过程(气体与外界无热量交换)。这就是著名的“卡诺循环”。

该循环过程中,下列说法正确的是()

A.4-8过程中,外界对气体做功V

B.B-C过程中,气体分子的平均动能不变

C.CTD过程中,气体的内能不变

D.0-4过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化

5.如图所示,一列简谐横波在同种均匀介质中以速度v=lm/s沿x轴正方向传播,a、b、c、d是%

轴上的四个质点,相邻两点间距离依次为lm、27n和4nl.t=0时波恰传到质点a处,且质点a从

平衡位置开始竖直向上运动t=lls时质点a第三次到达最低点.下列判断中正确的是()

•—-----------------------------------------■-----------►

ahcdx

A.在t=8s时波恰好传到质点d处

B.在1=5s时质点c恰好到达最高点

C.在4s<t<6s时间内质点c正向上运动

D.在质点d向上运动时质点b一定向下运动

6.潮汐现象是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下所产生的周期性运动.某同学查阅

资料,得知太阳的质量约为月球质量的2.7X107倍,地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地

球运行轨道半径的400倍.则太阳和月球对地球上相同质量海水引力的大小之比约为()

A.102B.104C.KT2D.

7.如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压

的关系。由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时,下述光路图中正

8.如图甲、乙所示,倾角为。的固定斜面上分别有一个滑块M,图甲中滑块上表面水平,图乙中滑

块的上表面平行斜面,在滑块M上分别有一个质量为m的物块,现在M和巾相对静止,一起沿斜

面匀速下滑,下列说法正确的是()

A.图甲中物块m受3个力B.图甲中物块M受5个力

C.图甲中物块m受4个力D.图乙中物块M受5个力

9.小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速运动,第一次小孩单独从滑梯上滑下,加速度为曲,第

二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),加速度为。2,贝M)

A.%=a2B.即<a2

过程中()

A.4球机械能守恒

B.当B球运动至最低点时,球4对杆作用力不等于0

C.当B球运动到最高点时,杆对B球作用力等于0

D.4球从图示(和。轴等高点)位置运动到最低点的过程中,杆对4球做功等于-:液必

11.如图所示,半径为r的圆柱形转筒,绕其竖直中心轴。0'转动,小物体a在圆筒的内

壁上,它与圆筒间的动摩擦因数为“,要使小物体不下落,圆筒转动的角速度至少

为()

12.如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板M与静电计的金属球A连接,

极板N与静电计的金属外壳同时接地。现保持极板N不动,向上移动极板M,

则电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U、两极板间的场强E的变

化情况是()

A.Q变小,C不变,U不变,E1变小

B.Q变小,C变小,U不变,E不变

C.Q不变,C变小,U变大,E不变

D.Q不变,C变小,U变大,E变小

13.一个用满偏电流为3mA的电流表改装而成的欧姆表,调零后用它测300。的标准电阻时,指针恰

好指在刻度盘的正中间,如果用同一档位测量一个未知电阻时,指针指在InM处,则被测电阻

的阻值为()

A.100/2B.300。C.6000D.1000。

14.质量为小的物体,以弓的加速度由静止竖直下落高度/I,在此过程中,下列说法中正确的是()

A.物体的重力势能减少B.物体的机械能减少[mgh

C.物体的动能增加:mghD.重力对物体做功gag/i

二、实验题(本大题共2小题,共18.0分)

15.在课本上粗测油酸分子的大小的实验中,油酸酒精溶液的浓度为每

1000mL溶液中有纯油酸1血3用注射器量得1mL上述溶液有200滴,

把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有弹子粉的浅盘里,待水面稳定后,

测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,

则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是mL,油酸膜的

面积是cm2,根据上述数据,估测出油酸分子的直径是m.

16.在“探究求合力的方法”实验中,先有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.

(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到实验数据如下表:

弹力尸(N)0.501.001.502.002.503.003.50

伸长量

0.741.802.803.724.685.586.42

x(10-2m)

用作图法求得该弹簧的劲度系数k=N/m;

(2)某次试验中,弹簧秤的指针位置所示,其读数为N,同时利用(1)中结果获得弹簧上

的弹力值为2.50N,请在答题纸上画出这两个共点力的合力尸分;

(3)由图得到尸合=N.

4.0

3.5

012345

弹簧伸长量(ur%)

图2

三、计算题(本大题共4小题,共40.0分)

17.如图,物块P质量m=2kg,由于水平面4点开始以%=4m/s的速度向4点右侧运动,物块与水

平面间动摩擦因数%=0.2,运动.=3m后滑上水平传送带BC.已知传送带足够长且物块与传

送带动摩擦因数〃2=0」,传送带以恒定速率W=lm/s逆时针转动.(g=10m/s2)求:

(1)物块向右运动距4点的最大位移;

(2)物块最后停下来距4点的距离;

(3)从开始运动到最终停止的时间t.

18.由于下了大雪,许多同学在课间追逐嬉戏,尽情玩耍,而同学王清和张

华却做了一个小实验:他们造出一个方形的雪块,让它以初速度%=

6.4m/s从一斜坡的底端沿坡面冲上该足够长的斜坡(坡上的雪已压实,

斜坡表面平整)。已知雪块与坡面间的动摩擦因数为“=0.05,他们又测量了斜坡的倾角为。=

37。,如图所示。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,V14=3.75)

(1)雪块在上滑过程中加速度多大;

(2)雪块沿坡面向上滑的最大距离是多少;

(3)雪块沿坡面滑到底端的速度大小。

19.如图所示模型,水平地面上b点左侧粗糙,动摩擦因数为〃=0.5,b点右侧光滑,且ab=L=2.4m,

cd段是半径为R=0.4m、圆心角为60。的光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平地面平滑连接。质量为

m1=1kg的小物块4以%=7m/s的初速度从a点水平向右运动,质量为爪2=2kg的小物块B静

止在b点右侧,两物块均可看作质点。物块4与物块B发生正碰后,4物块以Im/s的速度向左运

动,物块B向右运动滑上圆弧轨道。重力加速度g=10m/s2。求:

(1)两物块碰撞前4的速度大小?

(2)两物块碰撞过程中损失的机械能;

(3)物块B运动至d点时轨道对物块的支持力大小。

20.如图所示,水平面上有两条相互平行的光滑金属导轨PQ和MN间距为d,左侧P与M之间通过一

电阻R连接,两条倾角为。的光滑导轨与水平导轨在N、Q处平滑连接,水平导轨的FDNQ区域有

竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场区域长度为%。P,M两处有套在导轨上的两根完

全相同的绝缘轻质弹簧,其原长为PF,现用某约束装量将两弹簧压缩到图中虚线处,只要有微

小扰动,约束装置就解除压缩。长度为d,质量为电阻为R的导体棒,从4c处由静止释放,

出磁场区域后向左运动触发弹簧。由于弹簧的作用,导体棒向右运动,当导体棒进入磁场后,

(1)若导体棒从高水平导轨高八的位置释放,经过一段时间后重新滑上斜面,恰好能返回原来的位置,

求导体棒第一次出磁场时的速率

(2)在(1)条件下,求每根弹簧被约束装置压缩后所具有的弹性势能。

(3)要使导体棒最终能在水平导轨与倾斜导轨间来回运动,则导体神初始高度H及每根弹簧储存的弹

性势能需要满足什么条件?

参考答案及解析

1.答案:A

解析:解:测温枪是根据接收到的红外线强弱来测定温度的,而不同温度的物体辐射红外线的强弱

不同,温度越高辐射红外线就越强,故A正确,88错误。

故选:Ao

明确测温枪原理,知道物体均会向外辐射红外线,并且温度越高,红外线越强。

明确红外线的应用:光谱中红光之外的部分。一切物体都在不停地辐射红外线,也不停地吸收红外

线;温度越高辐射的红外线越强。

2.答案:A

解析:解:由图可知,当等臂U形管竖直放置时,两部分气体的压强关系有:PA=PB+h,当管平

放时,两部分气体的压强变为相等,所以有a部分气体等温且压强减小,体积会增大;b部分气体等

温且压强增大,体积会减小,故水银柱会向b移动,空气柱的长度差将变大。选项A正确,8C。错

误。

故选:4。

等臂U形管由竖直放置到水平放置,通过判断其压强的变化可得知体积的变化,得知水银柱的移动

方向,即可得知空气柱长度差的变化.

解答该题的关键是判断两部分气体的压强的变化情况,所以一定要学会从不同的方面来确定被封闭

气体的压强.

3.答案:A

解析:解:a衰变生成氨原子核,根据质量数和电荷数守恒知新原子核与原来的原子核比较:质量数

少4,电荷数少2.

故选:A

根据原子核经过一次a衰变,电荷数减小2,质量数减小4,一次口衰变后电荷数增加1,质量数不变,

进行分析即可.

明确a衰变,£衰变的实质,根据电荷数和质量数守恒即可判断.

4.答案:C

解析:解:4、A过程为等温过程,温度不变,气体的内能不变;气体体积增大,气体对外界做

功,故A错误;

B、B-C过程中,绝热膨胀,气体对•外做功,内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,故

B错误;

c、C-D过程中,等温压缩,温度不变,气体内能不变,故c正确;

。、D-4过程中,绝热压缩,外界对气体做功,内能增加,温度升高,分子平均动能增大,气体分

子的速率分布曲线发生变化,故。错误;

故选:Co

4-8过程中,体积增大,气体对外界做功,B-C过程中,绝热膨胀,气体对外做功,温度降低,

C-D过程中,等温压缩,DfA过程中,绝热压缩,外界对气体做功,温度升高。

本题考查了理想气体状态方程的应用,根据图象判断出气体体积如何变化,从而判断出外界对气体

做功情况,再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题;要知道:温度是分子平均动能的

标志,理想气体内能由问题温度决定。

5.答案:D

解析:解:Aad间距离为久=7m,波在同一介质中匀速传播,则波从a传到d的时间为t=?=彳=7s,

即在t=7s时刻波恰好传到质点d处.故A错误.

B、设该波的周期为7,设该波的周期为7,由题可得,2;7=lls,解得:7=4s,波从a传到c的时

间为t=j=:=3s,则在t=5s时刻质点c已振动了2s,而c起振方向向上,故在t=5s时刻质点c恰

好经过平衡位置向下.故B错误.

C、在4s<t<6s的时间间隔内,质点c已振动了ls<t<3s,质点c正从波峰向波谷运动,即向下

运动.故C错误.

D、bd相距7m;该波的波长4==1x4=4m;故bd相距9=1:九即bd两点间的位移差为半波

长的奇数倍,所以在质点d向上运动时质点b一定向下运动,故。正确;

故选:D

由题“在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向上运动,t=11s时a第三次到达最低

点”可确定出该波的周期.根据a与d间的距离,由t=;求出波从a传到d的时间.根据时间t=5s与

周期的关系,分析质点c的状态.

本题关键要抓住波在同一介质中是匀速传播的,由t=?可求出波传播的时间.要抓住各个质点的起

振方向都与波源的起振方向相同,通过分析波的形成过程进行分析.

6.答案:A

解析:试题分析:已知月球与太阳质量关系、它们到地球的距离关系,由万有引力公式可以求出它

们间的引力关系.

设海水质量为m,由万有引力定律可得:

故A正确:

故选A.

7.答案:C

解析:解:分析光电流和电压的关系图象,结合光电效应方程可知,eU=Ek=hv-W,即遏止电

压大的,入射光的频率大,故%〉%>%,频率大的折射率大,折射率大的通过三棱镜时,光线偏

转的厉害,故b光偏转厉害,其次是c光,故C正确,A8D错误。

故选:Co

当光电子的动能恰好能克服电场力做功时的电压即为遏止电压,根据光电效应方程判断遏止电压与

入射光频率的关系。

入射光频率大的,折射率大,偏转程度大。

本题是光的色散和光电效应方程的综合,关键要掌握光的色散研究的结果,知道偏折程度不同的单

色光的折射率的大小关系,同时,要注意最大初动能与遏止电压的关系。

8.答案:D

解析:解:AC,图甲中以物块为研究的对象,则由于两个物体一起匀速下滑,物块受力平衡,而物

块水平方向不受外力,则水平方向没有摩擦力,所以物块只受到重力与支持力的作用,故AC错误;

8、图甲中以滑块M为研究的对象,则受重力、物块m的压力、斜面的支持力和沿斜面的向上的摩擦

力,一个是4个力作用,故8错误;

D、图乙中,由于物块小和滑块M一起匀速下滑,则沿斜面方向受力平衡,则物块m受到滑块M对它

的沿斜面向上的摩擦力,所以物块m对滑块M有沿斜面向下的摩擦力;

图乙中以滑块M为研究对象,受重力、斜面的支持力和滑动摩擦力,物块m的压力和静摩擦力,一

共是5个力,故O正确。

故选:D。

分别以物块m和滑块M为研究对象,按重力、弹力和摩擦力的顺序分析两物块的受力情况。

隔离法是力学中的常用方法,一定要熟练掌握,注意对于由多个物体组成的系统,不涉及内力时也

可以考虑以整体为研究对象。

9.答案:A

解析:解:设小孩的质量为m,与滑梯的动摩擦因数为〃,滑梯的倾角为。.小孩下滑过程中受到重力

mg、滑梯的支持力N和滑动摩擦力/,根据牛顿第二定律得:

mgsind-f=ma

N—mgcosd

又,=

联立得:a-g{sind-ficosd),可见,加速度a与小孩的质量无关,则当第二次小孩抱上一只小狗后

再从滑梯上滑下时,加速度与第一次相同,即有的=。2.

故选A

分析小孩的受力情况,根据牛顿第二定律得到加速度的表达式,分析小孩的质量变化时,加速度是

否变化.

斜面上物体下滑的加速度、速度与物体的质量无关,是经验结论,在理解的基础上记住,可直接选

A.

10.答案:D

解析:轻杆转至水平位置时,4球速度为鹤,则8的速度为%==,%=氏;4球转动过程中

由于杆对4球做功,故其机械能不守恒,选项A错误;由于轻杆转动过程中,A球重力势能变化量总

是与B球重力势能变化量相等,所以力B两球均做匀速圆周运动;当4球运动至最高点时,B球运动至

最低点,对4球二+mg=m够,解得二=0,可知轻杆此时对球4作用力等于0,故B错误;当B球

运动到最高点时,对B,TB4-2mg=,解得降=-mg,故杆对8球有支持力作用,选项C

错误;a球从图示位置运动到最低点的过程中,由动能定理,杆对工球做功等于-哨静',故。正确

‘承

考点:牛顿第二定律及动能定理

11.答案:D

解析:解:要使物体不下落,则小物块在竖直方向上受力平衡,有:f=mg

当摩擦力正好等于最大摩擦力时.,圆筒转动的角速度3取最小值,筒壁对物体的支持力提供向心力,

根据向心力公式得:

N—ma)2r

而/=fiN

联立以上三式解得:3=修

故选:。。

要使物体不下落,筒壁对物体的静摩擦力必须与重力相平衡,由筒壁对物体的支持力提供向心力,

根据向心力公式即可求解角速度的最小值.

物体在圆筒内壁做匀速圆周运动,向心力是由筒壁对物体的支持力提供的.而物体放在圆盘上随着

圆盘做匀速圆周运动时,此时的向心力是由圆盘的静摩擦力提供的.

12.答案:C

解析:解:

平行板电容器与静电计并联,所以电容器所带电量Q不变;

M极板向上移动,增大电容器两极板的间距,由。=总,知电容C变小,Q不变,根据C=?分析可

知,U变大,

由E=:=知极板间的电场强度片与间距无关,则E不变,

a65

综上所述,故C正确,A3。错误。

故选:Co

本题中平行板电容器与静电计相接,电容器的电量不变,改变板间距离,由电容的决定式C=f匕,

471kd

分析电容的变化,根据电容的定义式c=5分析电压U的变化,根据E=9分析场强的变化。

对于电容器动态变化分析问题,要抓住不变量。当电容器充电后,与电源断开后,往往电量不变。

根据电容的决定式C=抵、电容的定义式c=号和场强E=彳结合分析。

4nkaUa

13.答案:C

解析:

本题考查欧姆表的内部电路,明确中值电阻等于内阻,会由全电路欧姆定律求不同电流时的电阻值

当电流达到满偏电流的一半时,所测电阻与内部电阻相同,为中值电阻,中值电阻为:R的=3000

则有:E=/gXR内=3x10-3x300V=0.91/

,EE

再由/=R内+R也得:R测=7-2内=60°。,则C正确,A3。错误;

故选:Co

14.答案:C

解析:解:AD.物体下落高度为h,重力做正功,大小为mg/i,则重力势能减少mg/i,故A、。错

误。

B、因物体的加速度为[g,说明物体受阻力作用,由牛顿第二定律可知,mg-f=ma;解得阻力

大小:f/mg,阻力做功为:Wf=-lmgh,由功能关系可知,物体的机械能减少|mg机故8

错误。

C、由动能定理可得动能的增加量为:AEk=%+必=:机。,故C正确。

故选:Co

由功的公式可求得重力做的功,由重力势能与重力做功的关系可知重力势能的改变量.由动能定理

可求得物体的动能改变量;由功能关系可求机械能的变化.

由于部分同学没弄明白功和能的关系,导致在解答中出现问题;应注意重力做功等于重力势能的改

变量,而合力的功等于动能的改变量,阻力的功消耗机械能.

15.答案:5x10-6657.7x10-1。

解析:解:1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积:

用募前加=5义10-6就;

由于每格边长为lsn,则每一格就是IcrM,估算油膜面积以超过半格以一格计算,小于半格就舍去

的原则,估算出65格,则油酸薄膜面积为:S=65cm2;

由于分子是单分子紧密排列的,因此分子直径为:

故答案为:5x10-6;65;7.7x10-1。.

在油膜法估测分子大小的实验中,让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜,估算出油膜面

积,从而求出分子直径,掌握估算油膜面积的方法:所围成的方格中,面积超过一半按一半算,小

于一半的舍去.

掌握该实验的原理是解决问题的关键,该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上,且一个挨一个,

从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度,从而求出分子直径.

16.答案:55;2.20;3.3

解析:解:(1)根据描点法作出图象如图所示:

根据图象得:1=笑=悬=55N/m

4..0

工3

Q

3.Z

Zz

).5

KL.O

漱L.5O

0.5

0.0

01234567

弹蓄伸长量(IO*%)

(2)弹簧秤的读数为:F=2+0.20/V=2.2ON

根据力的图示法,作出两个分力,2.20N和2.50N,以这两个边为邻边,作出平行四边形,对角线即

(3)根据图象及比例尺得出合力的大小尸冷=3.3N

故答案为:55;2.20;3.3

(1)通过描点法作出图象,图象的斜率表示k:

(2)读数时要估读一位,画出力的图示,作出平行四边形,对角线表示合力;

(3)量出对角线的长度,根据比例尺得出合力的大小.

在“探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系”的实验中进行数据处理时,注意将物理问题与数学知识有机

结合起来,会用作图法求合力.

17.答案:解:(1)根据牛顿第二定律,有一%mg=mai

得:%=一〃ig=-2m/s2

滑上皮带时的速度为%

诏一诏=2%%1,代入数据解得%=2m/s

2

进入传送带a2=~H29=-lni/s

到达最大位移时,0-说=2。2%2,

解得%2=2m

最大位移=xr+x2=5m

(2)到达最大位移后,物体反向加速,达到与传送带相同速度时的位移:vj=2a3x3

解得叼=-0.5加,此后与皮带一起匀速运动,滑上平台后:

0—诏=2Q4久4,解得M=-0.25m

此时离4点的距离为3-0.25=2.75m

(3)4到8:0=用资=15

在皮带上减速到0:12=答=25

a2

反向加速到皮带速度:t3=/=lS

a3

皮带上匀速:t4=^=1.5s

V3

在平台上减速到0:t5=詈=0.5s

u4

从开始运动到最终停止的时间1=〃+J++t4+15=6S

答:(1)物块向右运动距4点的最大位移为5m;

(2)物块最后停下来距4点的距离为2.75m;

(3)从开始运动到最终停止的时间t为6s.

解析:(1)根据牛顿第二定律(或机械能守恒定律)求出滑块滑上传送带的速度,滑上传送带先做匀减

速直线运动到零,由运动学的公式即可求出物块向右运动距4点的最大位移时女.

(2)然后返回做匀加速直线运动达到传送带速度一起做匀速运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求

出物体离开传送带到的速度;再根据运动学公式求出物块最后停下来时距4点的位移;

(3)根据运动学公式分段求出各段运动时间即可;

解决本题的关键理清物体的运动过程,知道物体的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行

求解

18.答案:解:(1)雪块上滑的加速度根据牛顿第二定律可知O+pngcosO=巾的

解得的=6.4m/s2

(2)雪块上滑最大距离0-诏=2(-ai)x

解得x=3.2m

(3)雪块下滑的加速度大小为mgsin。-nmgcosd=ma2

解得。2=5.6m/s2

根据速度位移公式可知/-0=2a2x

解得1?=|V14m/s=6m/s

答:(1)雪块在上滑过程中加速度为6.4m/s2;

(2)雪块沿坡面向上滑的最大距离是3.2m

(3)雪块沿坡面滑到底端的速度大小为6m/s。

解析:根据牛顿第二定律求出物块的加速度,结合速度位移公式求出滑块的初速度。根据速度位移

公式求出上滑的位移。

根据牛顿第二定律得出滑块下滑的加速度,结合速度位移公式求出到达底端的速度。

本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。

19.答案:解:(1)物块4从a运动至b点过程,根据动能定理得

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mgL=_2mivo

解得两物块碰撞前4的速度大小以=5m/s

(2)两物块碰撞过程,取向右为正方向,由动量守恒定律得

m1vi4=一叫外,+rn2vB

解得碰后瞬间物块8的速度为=3m/s,方向向右

两物块碰撞过程中损失的机械能为4E损=-:叫v/2-97n2诏

解得△E损=3/

(3)物块B从b点运动至d点过程,由动能定理知

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-m2gR(l-cos600)=-m2vj--m2vl

解得物块8运动至d点时的速度大小为=V5m/s

物块B在d点时,由牛顿第二定律得

FN—m2gcos60°=m2y

解得FN=35N

答:(1)两物块碰撞前4的速度大小是5m/s。

(2)两物块碰撞过程中损失的机械能是3/。

(3)物块B

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