2018版高中物理第1章動(dòng)量守恒研究章末綜合測(cè)評(píng)魯科版.docx

第1章 動(dòng)量守恒研究 (時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共7小題，每小題6分，共42分全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，有錯(cuò)選或不答得0分)1質(zhì)量為m的木箱放在水平地面上，在與水平方向成角的拉力F作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t速度達(dá)到v，在這段時(shí)間內(nèi)拉力F和重力的沖量大小分別為()AFt,0BFtcos ，0Cmv,0 DFt，mgt【解析】由沖量的定義式IFt知，某個(gè)力與該力對(duì)應(yīng)時(shí)間的乘積，便為該力的沖量因此拉力的沖量為Ft，重力的沖量為mgt，故選項(xiàng)D正確【答案】D2在下列幾種現(xiàn)象中，所選系統(tǒng)動(dòng)量守恒的有()A原來(lái)靜止在光滑水平面上的車，從水平方向跳上一個(gè)人，人車為一系統(tǒng)B運(yùn)動(dòng)員將鉛球從肩窩開(kāi)始加速推出，以運(yùn)動(dòng)員和鉛球?yàn)橐幌到y(tǒng)C從高空自由落下的重物落在靜止于地面上的車廂中，以重物和車廂為一系統(tǒng)D光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一個(gè)物體沿斜面滑下，以物體和斜面為一系統(tǒng)【解析】判斷動(dòng)量是否守恒的方法有兩種：第一種，從動(dòng)量守恒的條件判定，動(dòng)量守恒成立的條件是系統(tǒng)受到的合外力為零，故分析系統(tǒng)受到的外力是關(guān)鍵；第二種，從動(dòng)量的定義判定B選項(xiàng)敘述的系統(tǒng)，初動(dòng)量為零，末動(dòng)量不為零；C選項(xiàng)末動(dòng)量為零，而初動(dòng)量不為零D選項(xiàng)，在物體沿斜面下滑時(shí)，向下的動(dòng)量增大，A選項(xiàng)滿足動(dòng)量守恒【答案】A3靜止在湖面上的小船上有甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)員，他們的質(zhì)量相等，以相對(duì)于湖面相同的水平速率沿相反方向先后躍入水中，如圖1所示，若甲先跳，乙后跳，不計(jì)水對(duì)船的阻力，則() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：64772088】圖1A小船末速度向右，乙受小船的沖量大B小船末速度向左，甲受小船的沖量大C小船末速度為零，乙受小船的沖量大D小船末速度為零，甲受小船的沖量大【解析】甲、乙、小船組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取向左為正方向，則有0m甲vm乙vm船v，由于m甲m乙，所以v0，故A、B錯(cuò)誤；對(duì)甲用動(dòng)量定理I甲m甲v，對(duì)乙用動(dòng)量定理I乙m乙vm乙v，v為甲跳出后乙和船的速率，因此I甲I乙，D正確【答案】D4在光滑的水平面上有a、b兩球，其質(zhì)量分別為ma、mb，兩球在t0時(shí)刻發(fā)生正碰，兩球在碰撞前后的速度圖象如圖2所示下列關(guān)系正確的是()圖2Amamb BmambCmamb D無(wú)法判斷【解析】不妨設(shè)a球碰b球前的速度大小為v，則由題圖可知，碰后a、b兩球的速度大小為，由動(dòng)量守恒得：mavmbma，解得：mb3ma，只有B項(xiàng)正確【答案】B5質(zhì)量為M的木塊在光滑的水平面上以速度v1向右運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為m的子彈以速度v2向左射入木塊并停留在木塊中，要使木塊停下來(lái)，發(fā)射子彈的數(shù)目是()A. B.C. D.【解析】設(shè)需發(fā)射n顆子彈，對(duì)整個(gè)過(guò)程由動(dòng)量守恒定律可得：Mv1nmv20，所以n.【答案】D6(多選)古時(shí)有“守株待兔”的寓言，設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身重力的撞擊力時(shí)即可致死，并設(shè)兔子與樹(shù)樁的作用時(shí)間為0.2 s，則被撞死的兔子奔跑的速度大小可能為(g取10 m/s2)() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：64772089】A1 m/s B1.5 m/sC2 m/s D2.5 m/s【解析】對(duì)兔子由動(dòng)量定理，可得Ftmv2mv1，選取兔子奔跑的方向?yàn)檎较颍碏t0mv1，F(xiàn).當(dāng)Fmg時(shí)，兔子即被撞死，即Fmg.所以v1gt，即v1100.2 m/s2 m/s，故應(yīng)選C、D.【答案】CD7(多選)質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L(zhǎng)的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.初始時(shí)小物塊停在箱子正中間，如圖3所示現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，并與箱子保持相對(duì)靜止設(shè)碰撞都是彈性的，則整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為()圖3A.mv2 B.v2C.NmgL DNmgL【解析】小物塊與箱子作用過(guò)程中滿足動(dòng)量守恒，小物塊最后恰好又回到箱子正中間二者相對(duì)靜止，即為共速，設(shè)速度為v1，mv(mM)v1，系統(tǒng)損失動(dòng)能Ekmv2(Mm)v，A錯(cuò)誤，B正確；由于碰撞為彈性碰撞，故碰撞時(shí)不損失能量，系統(tǒng)損失的動(dòng)能等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，即EkQNmgL，C錯(cuò)誤，D正確【答案】BD二、非選擇題(本題共5小題，共58分，按題目要求作答)8.(8分)某同學(xué)把兩塊不同的木塊用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮的彈簧，如圖4所示，將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細(xì)線，觀察木塊的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必要的測(cè)量，驗(yàn)證木塊間相互作用時(shí)動(dòng)量守恒圖4(1)該同學(xué)還必須有的器材是_(2)需要直接測(cè)量的數(shù)據(jù)是_(3)用所得數(shù)據(jù)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的關(guān)系式是_【解析】這個(gè)實(shí)驗(yàn)的思路與課本上采用的實(shí)驗(yàn)的原理完全相同，也是通過(guò)測(cè)平拋運(yùn)動(dòng)的位移來(lái)代替它們作用完畢時(shí)的速度【答案】(1)刻度尺、天平(2)兩木塊的質(zhì)量m1、m2和兩木塊落地點(diǎn)分別到桌子兩側(cè)邊緣的水平距離s1、s2.(3)m1s1m2s29(10分)現(xiàn)利用圖5甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律在圖甲中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器(未完全畫(huà)出)可以記錄遮光片通過(guò)光電門的時(shí)間實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A的質(zhì)量m10.310 kg，滑塊B的質(zhì)量m20.108 kg，遮光片的寬度d1.00 cm；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率f50.0 Hz.將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為tB3.500 ms，碰撞前后打出的紙帶如圖乙所示若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值最大為5%，本實(shí)驗(yàn)是否在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？寫(xiě)出運(yùn)算過(guò)程甲乙圖5【解析】按定義，滑塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小v為v式中s為滑塊在很短時(shí)間t內(nèi)走過(guò)的路程設(shè)紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為tA，則tA0.02 stA可視為很短設(shè)滑塊A在碰撞前、后瞬時(shí)速度大小分別為v0、v1.將式和圖給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入式得v02.00 m/sv10.970 m/s設(shè)滑塊B在碰撞后的速度大小為v2，由式有v2代入題給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得v22.86 m/s設(shè)兩滑塊在碰撞前、后的總動(dòng)量分別為p和p，則pm1v0pm1v1m2v2兩滑塊在碰撞前后總動(dòng)量相對(duì)誤差的絕對(duì)值為p100%聯(lián)立式并代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得p1.7%5%因此，本實(shí)驗(yàn)在允許的誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律【答案】見(jiàn)解析10(12分)如圖6甲所示，物塊A、B的質(zhì)量分別是m14.0 kg和m26.0 kg，用輕彈簧相連接放在光滑的水平面上，物塊B左側(cè)與豎直墻相接觸另有一個(gè)物塊C從t0時(shí)刻起以一定的速度向左運(yùn)動(dòng)，在t5.0 s時(shí)刻與物塊A相碰，碰后立即與A粘在一起不再分開(kāi)，物塊C的vt圖象如圖乙所示試求： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：64772021】(1)物塊C的質(zhì)量m3；(2)在5.0 s到15 s的時(shí)間內(nèi)物塊A的動(dòng)量變化的大小和方向圖6【解析】(1)根據(jù)圖象可知，物塊C與物塊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(dòng)量守恒定律得：m3v1(m1m3)v2解得：m32.0 kg.(2)規(guī)定向左的方向?yàn)檎较?，在?.0 s和第15 s物塊A的速度分別為：v22 m/s，v32 m/s所以物塊A的動(dòng)量變化為：pm1(v3v2)16 kgm/s即在5.0 s到15 s的時(shí)間內(nèi)物塊A動(dòng)量變化的大小為：16 kgm/s，方向向右【答案】(1)2.0 kg(2)16 kgm/s，方向向右11(14分)如圖7所示，水平地面上靜止放置一輛小車A，質(zhì)量mA4 kg，上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計(jì)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端，B的質(zhì)量mB2 kg.現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F10 N，A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，碰撞后經(jīng)時(shí)間t0.6 s，二者的速度達(dá)到vt2 m/s.求：圖7(1)A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大小；(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大??；(3)A的上表面長(zhǎng)度l.【解析】(1)以A為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有FmAa代入數(shù)據(jù)解得a2.5 m/s2.(2)對(duì)A、B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)t0.6 s的過(guò)程，由動(dòng)量定理得Ft(mAmB)vt(mAmB)v代入數(shù)據(jù)解得v1 m/s.(3)設(shè)A、B發(fā)生碰撞前，A的速度為vA，對(duì)A、B發(fā)生碰撞的過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律有mAvA(mAmB)vA從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與B發(fā)生碰撞前，由動(dòng)能定理有FlmAv由式，代入數(shù)據(jù)解得l0.45 m.【答案】(1)2.5 m/s2(2)1 m/s(3)0.45 m12(14分)如圖8所示，一質(zhì)量為M的物塊靜止在桌面邊緣，桌面離水平地面的高度為h.一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后，以水平速