高考物理復習第六章動量守恒定律章末綜合測試.docx

第六章 動量守恒定律章末綜合測試(六)(時間：60分鐘分數：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分在每小題給出的四個選項中，第15題只有一項符合題目要求，第68題有多項符合題目要求全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1.(2017天津理綜)“天津之眼”是一座跨河建設、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標之一摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內做勻速圓周運動下列敘述正確的是()A摩天輪轉動過程中，乘客的機械能保持不變B在最高點時，乘客重力大于座椅對他的支持力C摩天輪轉動一周的過程中，乘客重力的沖量為零D摩天輪轉動過程中，乘客重力的瞬時功率保持不變解析：B本題考查勻速圓周運動乘客在豎直面內做勻速圓周運動，動能不變，而在上升過程中重力勢能增加，機械能增加，下降過程中則相反，A錯誤在最高點時，乘客具有豎直向下的向心加速度，處于失重狀態(tài)，故B正確因重力恒定，重力的沖量等于重力與其作用時間的乘積，故重力沖量一定不為零，C錯誤重力的瞬時功率P mgvcos ，其中是瞬時速度v的方向與重力方向之間的夾角，故重力的瞬時功率不會保持不變，D錯誤2.一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A并留在其中，A、B用一根彈性良好的輕質彈簧連在一起，如圖所示則在子彈打擊木塊A及彈簧被壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統()A動量守恒，機械能守恒B動量不守恒，機械能守恒C動量守恒，機械能不守恒D無法判定動量、機械能是否守恒解析：C在整個過程中子彈、兩木塊和彈簧組成的系統所受外力之和為零，動量守恒，但在子彈射進木塊過程中有內能產生，則系統機械能不守恒3一彈丸在飛行到距離地面5 m高時僅有水平速度v2 m/s，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質量比為31，不計質量損失，取重力加速度g10 m/s2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是()解析：B彈丸爆炸瞬間爆炸力遠大于外力，故爆炸瞬間動量守恒因兩彈片均水平飛出，飛行時間t1 s，取向右為正，由水平速度v知，選項A中，v甲2.5 m/s，v乙0.5 m/s；選項B中，v甲2.5 m/s，v乙0.5 m/s；選項C中，v甲1 m/s，v乙2 m/s；選項D中，v甲1 m/s，v乙2 m/s. 因爆炸瞬間動量守恒，故mvm甲v甲m乙v乙，其中m甲m，m乙m，v2 m/s，代入數值計算知選項B正確4.如圖所示，在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質量為M的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為.一質量為m(mM)的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運動，不計沖上斜面過程中的機械能損失如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面頂端如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能達到的最大高度為()AhB.hC.hD.h解析：D若斜面固定，由機械能守恒定律可得mv2mgh；若斜面不固定，系統水平方向動量守恒，有mv(Mm)v1，由機械能守恒定律可得mv2mgh(Mm)v.聯立以上各式可得hh，故D正確5(2017重慶一模)如圖所示，為某研究小組通過實驗測得兩滑塊碰撞前后運動的實驗數據得到的位移時間圖象圖中的線段a、b、c分別表示光滑水平面上沿同一條直線運動的滑塊、和它們發(fā)生正碰后結合體的位移變化關系，已知相互作用時間極短，由圖象給出的信息可知()A碰前滑塊與滑塊速度大小之比為72B碰前滑塊的動量比滑塊的動量大C碰前滑塊的動能比滑塊的動能小D滑塊的質量是滑塊的質量的解析：D根據st圖象的斜率表示速度，則得：碰撞前滑塊的速度為：v1 m/s2 m/s，大小為2 m/s，滑塊的速度為v2 m/s0.8 m/s，則碰前速度大小之比為52，故A錯誤；碰撞前后系統動量守恒，碰撞前，滑塊速度為負，動量為負，滑塊的速度為正，動量為正，由于碰撞后動量為正，故碰撞前總動量也為正，故碰撞前滑塊的動量比滑塊小，故B錯誤；碰撞后的共同速度為v m/s0.4 m/s，根據動量守恒定律，有：m1v1m2v2(m1m2)v，代入數據解得：m26m1，可知D正確；，知C錯誤6質量為1 kg的小球以4 m/s的速度與質量為2 kg的靜止小球正碰，關于碰后的速度v1和v2，下列可能正確的是()Av1v2 m/sBv11 m/s，v22.5 m/sCv11 m/s，v23 m/sDv13 m/s，v20.5 m/s解析：AB對于碰撞問題要遵循三個原則：動量守恒、碰后系統的機械能不增加和碰撞過程要符合實際情況經檢驗，選項A、B滿足碰撞過程應遵循的三個原則，所以A、B正確7一靜止的鋁原子核Al俘獲一速度為1.0107 m/s的質子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核Si*.下列說法正確的是()A核反應方程為pAlSi*B核反應過程中系統動量守恒C核反應過程中系統能量不守恒D核反應前后核子數相等，所以生成物的質量等于反應物的質量之和E硅原子核速度的數量級為105 m/s，方向與質子初速度的方向一致解析：ABE核反應方程滿足質量數守恒和電荷數守恒，A項正確；微觀粒子相互作用過程中，滿足動量守恒定律，B項正確；題述核反應過程屬于“二合一”形式的完全非彈性碰撞，機械能有損失，但對于封閉的系統，能量仍然守恒，C項錯誤；核反應過程中的機械能有損失，故存在質量虧損現象，D項錯誤；硅原子質量約是質子質量的28倍，由動量守恒定律知，m0v028m0v，所以硅原子核速度數量級為105 m/s，方向與質子初速度的方向一致，E項正確8如圖甲所示，一質量為2 kg的物體受水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直線運動，at圖象如圖乙所示，t0時其速度大小為2 m/s，滑動摩擦力大小恒為2 N，則()At6 s時，物體的速度為20 m/sB在0.6 s內，合力對物體做的功為400 JC在0.6 s內，拉力對物體的沖量為36 NsDt6 s時，拉力F的功率為200 W解析：AD類比速度圖象中位移的表示方法可知，在加速度時間圖象中圖線與橫軸所圍面積表示速度變化量，在06 s內v18 m/s，又知v02 m/s，則t6 s時的速度v20 m/s，A正確；由動能定理可知，06 s內，合力做的功為Wmv2mv396 J，B錯誤；由動量定理可知，IFFftmvmv0，解得IF48 Ns，C錯誤；由牛頓第二定律可知，6 s末FFfma，解得F10 N，所以拉力的功率PFv200 W，D正確二、非選擇題(本大題共3小題，第9、10題各16分，第11題20分，共52分)9.(1)如圖甲所示，一個質量為m的物體，初速度為v0，在水平合外力F(恒力)的作用下，經過一段時間t后，速度變?yōu)関t.請根據上述情景，利用牛頓第二定律推導動量定理，并寫出動量定理表達式中等號兩邊物理量的物理意義(2)高空墜物很危險一球形面團，質量為1 kg，從20 m高的樓層上掉下，落在堅硬的水泥地面上，被摔成薄片，若面團與地面的作用時間約0.01 s，g取10 m/s2，試估算地面受到平均沖力的大小(3)如圖乙所示，自動稱米機已被廣泛使用稱米時，打開閥門，米粒就以每秒d千克的恒定流量流進放在秤上的容器當秤的示數達到顧客所要求的數量時，在出口處關閉閥門，切斷米流米粒在出口處速度很小，可視為零對上述現象，買賣雙方引起了爭論買方認為：因為米粒落到容器中時有向下的沖力而不劃算；賣方則認為：當達到顧客所要求的數量時，切斷米流，此時尚有一些米在空中，這些米是多給買方的請談談你的看法，并根據所學的知識給出合理的解釋解析：(1)根據牛頓第二定律Fma(1分)加速度定義a(1分)解得Ftmvtmv0，即動量定理(1分)Ft表示物體所受合力的沖量(1分)mvtmv0表示物體動量的變化(1分)(2)面團剛落地時v22gh(1分)v20 m/s與地面碰撞過程，以豎直向上為正方向(1分)由動量定理得(Fmg)t0(mv)(1分)面團受到支持力F2 010 N(1分)根據牛頓第三定律，地面受到的平均沖力F沖2 010 N(1分)(3)米粒的流量是恒定的，關閉閥門就能在出口處切斷米流若切斷米流時，盛米容器中靜止的那部分米的質量為m1，空中正在下落的米的質量為m2，剛落到已靜止的米堆(m1)上的一部分米的質量為m，這部分米對靜止部分的米的沖力為F.(1分)剛切斷米流時，稱米機的讀數為M2m1F/g(1分)最終稱米機的讀數為M2m1m2m(1分)取m為研究對象，在t時間內，有mdt，設其落到米堆上之前的速度為v，經時間t靜止，根據動量定理得(Fmg)t0(mv)(1分)設米從出口處落到盛米容器中的米表面所用的時間為t，則m2dt，vgt(1分)解得dvm2g，即Fm2gmg(1分)根據牛頓第三定律知FF，剛切斷米流時，稱米機的讀數為M1m1F/gm1m2m(1分)M1M2(1分)可見，雙方的說法都不正確自動稱米機是準確的，不存在誰劃算誰不劃算的問題答案：(1)見解析(2)2 010 N(3)見解析10如圖1所示為某農莊灌溉工程的示意圖，地面與水面的距離為H.用水泵從水池抽水(抽水過程中H保持不變)，龍頭離地面高h，水管橫截面積為S，水的密度為，重力加速度為g，不計空氣阻力(1)水從管口以不變的速度源源不斷地沿水平方向噴出，水落地的位置到管口的水平距離為10h.設管口橫截面上各處水的速度都相同求：a每秒內從管口噴出的水的質量m0；b不計額外功的損失，水泵輸出的功率P.(2)在保證水管流量不變的前提下，在龍頭后接一噴頭，如圖2所示讓水流豎直向下噴出，打在水平地面上不反彈，產生大小為F的沖擊力由于水與地面作用時間很短，可忽略重力的影響求水流落地前瞬間的速度大小v.解析：(1)a.水從管口沿水平方向噴出做平拋運動，設水噴出時速度為v0，落地時間為t豎直方向hgt2(1分)水平方向10hv0t(1分)時間t0內噴出的水的質量mVv0t0S(1分)每秒噴出的水的質量m0(1分)聯立以上各式解得m05S(1分)b時間t0內水泵輸出功Wmg(Hh)mv(2分)輸出功率P(1分)解得P5Sg(H26h)(2分)(2)取與地面作用的一小部分水m為研究對象根據動量定理Ftmv(2分)由題意可知mm0t(2分)解得v(2分)答案：(1)a.5Sb5Sg(H26h)(2)11.如圖，質量為M的小車靜止在光滑水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道，BC段是長為L的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于b點一質量為m的滑塊在小車上從A點由靜止開始沿軌道滑下，重力加速度為g.(1)若固定小車，求滑塊運動過程中對小車的最大壓力；(2)若不固定小車，滑塊仍從A點由靜止下滑，然后滑入BC軌道，最后從C點滑出小車已知滑塊質量m，在任一時刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍，滑塊與軌道BC間的動摩擦因數為，求：滑塊運動過程中，小車的最大速度大小vm；滑塊從B到C運動過程中，小車的位移大小s.解析：(1)滑塊滑到B點時對小車壓力最大，從A