2019年高中物理 第1章《碰撞與動量守恒》章末過關(guān)檢測卷 粵教版選修3-5.doc

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2019年高中物理 第1章碰撞與動量守恒章末過關(guān)檢測卷 粵教版選修3-5一、選擇題(本題包括12個小題，每小題5分，共60分在每小題給出的四個選項中有一個或兩個是對的，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，不選或錯選的得0分) 1關(guān)于系統(tǒng)動量守恒的條件，下列說法正確的是()A只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，系統(tǒng)的動量就不可能守恒B只要系統(tǒng)中有一個物體具有加速度，系統(tǒng)的動量就不守恒C只要系統(tǒng)所受到的合外力為零，系統(tǒng)的動量就守恒D系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時，系統(tǒng)的總動量就一定守恒解析：系統(tǒng)動量守恒的條件是系統(tǒng)所受外力之和為零或系統(tǒng)內(nèi)力遠大于外力，而與系統(tǒng)內(nèi)有無摩擦力及物體做何種形式的運動無關(guān)，故A、B、D錯合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，C對答案：C2.兩物體甲和乙在同一直線上運動，它們在00.4 s時間內(nèi)的vt圖象如圖所示若僅在兩物體之間存在相互作用，則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時間t1分別為() A.和0.30 s B3和0.30 s C.和0.28 s D3和0.28 s解析：當僅在物體之間存在相互作用時，兩物體的總動量守恒，取t0和tt1時刻列方程：m乙4(m甲m乙)1，有m甲3m乙再由圖線乙有，所以t10.3 s，B正確答案：B3如圖所示，一鐵塊壓著一張紙條放在水平桌面上，當以較大速度v抽出紙條后，鐵塊掉在地上的P點，若以2v速度抽出紙條，則鐵塊落地點為()A仍在P點 B在P點左側(cè)C在P點右側(cè)不遠處D在P點右側(cè)原水平位移的兩倍處解析：紙條抽出的過程，鐵塊所受的摩擦力一定，以速度v抽出紙條，鐵塊所受的摩擦力的作用時間較長，鐵塊獲得的速度較大，鐵塊平拋運動的水平位移較大；若以2v的速度抽出紙條，則鐵塊所受的摩擦力的作用時間較短，鐵塊獲得的速度較小，平拋運動的水平位移較小，所以鐵塊落地點在P點左側(cè)，正確選項為B. 答案：B4子彈水平射入一個置于光滑水平面上的木塊中，則()A子彈對木塊的沖量必大于木塊對子彈的沖量B子彈受到的沖量和木塊受到的沖量大小相等、方向相反C當子彈與木塊以同一速度運動后，子彈與木塊的動量一定相等D子彈與木塊的動量變化的方向相反，大小不一定相等解析：由牛頓第三定律知子彈射入木塊時，二者受到的相互作用力FF，因此，二力在相同時間內(nèi)的沖量大小相等、方向相反故選項A錯，B對根據(jù)動量定理Ip，知子彈和木塊動量的變化大小相等、方向相反，故選項D錯根據(jù)動量的定義知二者以同一速度運動時，速度相同，但質(zhì)量不一定相同，故選項C錯答案：B5(雙選)A、B兩球質(zhì)量相等，A球豎直上拋，B球平拋，兩球在運動中空氣阻力不計，則下列說法中正確的是()A相同時間內(nèi)，動量的變化大小相等，方向相同B相同時間內(nèi)，動量的變化大小相等，方向不同C動量的變化率大小相等，方向相同D動量的變化率大小相等，方向不同解析：A、B球在空中只受重力作用，因此相同時間內(nèi)重力的沖量相同，因此兩球動量的變化大小相等，方向相同，A選項正確；動量的變化率為mmg，大小相等，方向相同，C選項正確答案：AC6質(zhì)量M327 kg的小型火箭(含燃料)由靜止發(fā)射，發(fā)射時共噴出質(zhì)量m27 kg的氣體，設(shè)噴出的氣體相對地面的速度均為v1 000 m/s.忽略地球引力和空氣阻力的影響，則氣體全部噴出后，火箭的速度大小為()A76 m/s B82 m/s C90 m/s D99 m/s解析：根據(jù)動量守恒定律：(Mm)v1mv20，所以氣體全部噴出后火箭的速度v190 (m/s)，大小為90 m/s，方向與噴出氣體方向相反，C正確. 答案：C7.如圖所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象(系統(tǒng))，則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中()A動量守恒、機械能守恒 B動量不守恒、機械能不守恒 C動量守恒、機械能不守恒 D動量不守恒、機械能守恒解析：在子彈射入木塊時，存在劇烈摩擦作用，有一部分能量將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能不守恒實際上，在子彈射入木塊這一瞬間過程，取子彈與木塊為系統(tǒng)則可認為動量守恒(此瞬間彈簧尚未形變)子彈射入木塊后木塊壓縮彈簧過程中，機械能守恒，但動量不守恒(墻壁對彈簧的作用力是系統(tǒng)外力，且外力不等于零)若以子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象(系統(tǒng))，從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短時，彈簧固定端墻壁對彈簧有外力作用，因此動量不守恒綜上所述可知選項B對答案：B8在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m靜止的B球碰撞后， A球的速度方向與碰撞前相反則碰撞后B球的速度大小可能是()A0.6v B0.4vC0.3v D0.2v解析：由動量守恒定律得mv 2mvB mvA, 化簡可得vA2vBv0，又因為vA0, 所以vB0.5v, A正確答案：A9(雙選)如圖(a)所示，質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上一個質(zhì)量為m的小滑塊以初速度v0從木板的左端向右滑上木板滑塊和木板的水平速度隨時間變化的圖象如圖(b)所示某同學(xué)根據(jù)圖象作出如下一些判斷，其中正確的是()A滑塊與木板間始終存在相對運動B滑塊始終未離開木板C滑塊的質(zhì)量小于木板的質(zhì)量D在t1時刻滑塊從木板上滑出解析：從圖b中可以看出，滑塊與木板始終沒有達到共同速度，所以滑塊與木板間始終存在相對運動；又因木板的加速度較大，所以滑塊的質(zhì)量大于木板的質(zhì)量；因在t1時刻以后，滑塊和木板都做勻速運動，所以在t1時刻滑塊從木板上滑出答案：AD10.如圖所示，A、B兩球在光滑水平面上做相向運動，已知mAmB，當兩球相碰后，其中一球停止，則可以斷定() A碰前A的動量與B的動量大小相等B碰前A的動量大于B的動量C若碰后A的速度為零，則碰前A的動量大于B的動量D若碰后B的速度為零，則碰前A的動量大于B的動量解析：碰撞前兩球的動量大小無法判斷，故A、B錯誤；若碰撞后A球靜止，則B球一定反彈，故有A球的動量大于B球的動量；若碰撞后B球靜止，則A球一定反彈，有B球的動量大于A球的動量，故選項C正確答案：C11.質(zhì)量分別為ma0.5 kg，mb1.5 kg的物體a、b在光滑水平面上發(fā)生正碰若不計碰撞時間，它們碰撞前后的位移時間圖象如圖所示，則下列說法正確的是()A碰撞前a物體的動量的大小為零 B碰撞前b物體的動量的大小為6 kgm/sC碰撞過程中b物體受到的沖量為1 NsD碰撞過程中a物體損失的動量大小為1.5 kgm/s解析：由題圖知，碰前a物體的速度va m/s4 m/s，b物體速度為零；碰后a和b一起運動，其速度v m/s1 m/s.碰前a的動量pamava2 kgm/s，選項A錯誤；碰前b的動量pb0，選項B錯誤根據(jù)動量定理知，在碰撞過程中b受到的沖量Ibmbv1.5 Ns，選項C錯誤碰撞中a損失的動量大小應(yīng)與b獲得的動量大小相等papb1.5 kgm/s，選項D正確答案：D12(雙選)在光滑的水平面上動能為E0，動量大小為p0的小鋼球甲與靜止的小鋼球乙發(fā)生碰撞，碰撞前后鋼球甲的運動方向反向，將碰后球甲的動能和動量的大小分別記為E1和p1，球乙的動能和動量的大小分別記為E2和p2，則必有()AE1p0CE2E0 Dp2p0解析：鋼球甲與鋼球乙碰撞，滿足動量守恒定律，則p0p1p2，所以p2p0p1，又因碰撞中能量不增加，故p1p0，D對；碰撞過程動能不增加，則E0E1E2，又E20，故E1E0，A對，E2E0，C錯答案：AD二、非選擇題(本題共3小題，共40分解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(12分)如圖，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過僅測量_(填選項前的符號)，間接地解決這個問題A小球開始釋放高度hB小球拋出點距地面的高度HC小球做平拋運動的射程圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)接下來要完成的必要步驟是_(填選項前的符號)A用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B測量小球m1開始釋放高度hC測量拋出點距地面的高度HD分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、NE測量平拋射程OM，ON若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為_(用(2)中測量的量表示)；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達式為_(用(2)中測量的量表示)答案：CADE或DEA或DAEm1m2m1；m12m22m1214(14分)如圖甲所示，物體A、B的質(zhì)量分別是m14.0 kg和m26.0 kg，用輕彈簧相連放在光滑的水平面上，物體B左側(cè)與豎直墻相接觸另有一個物體C從t0時刻起以一定的速度向左運動，在t5.0 s時刻與物體A相碰，碰后立即與A粘在一起不再分開物體C的vt圖象如圖乙所示試求：(1)物塊C的質(zhì)量m3；(2)在5.0 s到15.0 s的時間內(nèi)物體A動量變化的大小和方向解析：(1)根據(jù)vt圖象可知，物體C與物體A相碰前的速度為：v16 m/s相碰后的速度為：v22 m/s根據(jù)動量守恒定律得：m3v1(m1m3)v2解得：m32.0 kg.(2)規(guī)定向左的方向為正方向，在第5.0 s和第15.0 s末物體A的速度分別為：v22 m/s，v32 m/s所以物體A的動量變化為：pm1(v3v2)16 kgm/s即在5.0 s到15.0 s的時間內(nèi)物體A動量變化的大小為：16 kgm/s，方向向右答案：(1)2.0 kg(2)16 kgm/s向右15(14分)如圖所示，一條軌道固定在豎直平面內(nèi)，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O(shè)為圓心、R為半徑的一小段圓弧可視為質(zhì)點的物塊A和B緊靠在一起，靜止于b處，A的質(zhì)量是B的3倍兩物塊在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，分別向左、右始終沿軌道運動B到d點時速度沿水平方向，此時軌道對B的支持力大小等于B所受重力的.A與ab段的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，求：(1)物塊B在d點的速度大小v；(2)物塊A滑行的距離s.解析：(1)設(shè)物塊A和B的質(zhì)量分別為mA和mB，mA3mB.B在d處的合力為F，依題意FmBgmBgmBg由牛頓第二定律得mBgv(2)設(shè)A和B分開時的速度分別為v1和v2，系統(tǒng)動量守恒mAv1mBv20B從位置b運動到d的過程中，機械能守恒mBv22mBv2mBgRA在滑行過程中，由動能定理0mAv12mAgs聯(lián)立，得s答案：(1)(2)