高中物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒章末檢測(cè) 滬科版選修35

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1、第一章 碰撞與動(dòng)量守恒章末檢測(cè)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)圖11.小車上裝有一桶水，靜止在光滑水平地面上，如圖1所示，桶的前、后、底及側(cè)面各裝有一個(gè)閥門，分別為S1、S2、S3、S4(圖中未畫出)，要使小車向前運(yùn)動(dòng)，可采用的方法是()A打開閥門S1B打開閥門S2C打開閥門S3D打開閥門S4答案B2下列說法中正確的是() A作用在物體上的合外力越大，物體動(dòng)量的變化就越快B作用在物體上的合外力的沖量越大，物體動(dòng)量的變化就越快C作用在物體上的沖量恒定時(shí)，物體的動(dòng)量保持不變D動(dòng)量的變化一定，延長物體間的相互作用時(shí)間，可以減小物體間的相互作用力答案A

2、D解析由動(dòng)量定理，物體合外力沖量越大，動(dòng)量的變化量越大，沖量恒定時(shí)，動(dòng)量的變化量恒定，故B、C錯(cuò)動(dòng)量的變化率反映合外力的大小，合外力越大，動(dòng)量的變化率越大，即動(dòng)量的變化越快，因此A正確動(dòng)量的變化一定，延長作用時(shí)間，可減小物體間的相互作用力，故D對(duì)圖23.如圖2所示，裝有炮彈的火炮總質(zhì)量為m1，炮彈的質(zhì)量為m2，炮彈射出炮口時(shí)對(duì)地的速率為v0，若炮管與水平地面的夾角為，則火炮后退的速度大小為(設(shè)水平面光滑)()A.v0 B.C. D.答案C解析炮彈和火炮組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，0m2v0cos (m1m2)v得v，故選項(xiàng)C正確4兩輛汽車的質(zhì)量分別為m1和m2，已知m1>m2，沿水平方向

3、同方向行駛且具有相等的動(dòng)能，則此時(shí)兩輛汽車動(dòng)量p1和p2的大小關(guān)系是()Ap1等于p2 Bp1小于p2Cp1大于p2 D無法比較答案C解析由Ekmv2得p，因?yàn)閙1>m2，所以p1>p2，故選項(xiàng)C正確5光滑水平面上放有兩個(gè)小車，車上各固定一個(gè)磁鐵，由于磁力的作用，兩車由靜止相向運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中()A兩車的動(dòng)量相同B兩車的總動(dòng)量始終為零C兩車的總動(dòng)量增大D在相等的時(shí)間內(nèi)，兩車動(dòng)量改變的大小相等答案BD解析動(dòng)量是矢量，動(dòng)量相同時(shí)既含大小相等又含方向相同因兩車動(dòng)量守恒，所以兩車動(dòng)量改變量大小相等、方向相反，總的改變量為零，故選項(xiàng)B、D正確圖36.如圖3所示，甲、乙兩車的質(zhì)量均為M，靜置

4、在光滑的水平面上，兩車相距為L.乙車上站立著一個(gè)質(zhì)量為m的人，他通過一條輕繩拉甲車，甲、乙兩車最后相接觸，以下說法正確的是()A甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為B甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為C甲車移動(dòng)的距離為LD乙車移動(dòng)的距離為L答案ACD解析本題類似人船模型甲、乙、人看成一系統(tǒng)，則水平方向動(dòng)量守恒，甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比等于質(zhì)量的反比，A正確，B錯(cuò)誤；Ms甲(Mm)s乙，s甲s乙L，解得C、D正確7放在光滑水平面上的物體A和B之間用一輕質(zhì)彈簧相連，一顆水平飛來的子彈沿著AB連線擊中A，并留在其中，若A和B及子彈的質(zhì)量分別為mA和mB及m，子彈擊中A之前的速度為v0，則()AA物體的最大速度為BB物

5、體的最大速度為C兩物體速度相同時(shí)其速度為D條件不足，無法計(jì)算答案AC圖48.在光滑的水平桌面上靜置著長為L的方木塊M，今有A、B兩顆子彈沿同一水平線分別以速度vA、vB從M的兩側(cè)同時(shí)射入木塊A、B在木塊中嵌入的深度分別為dA、dB，且dA>dB，dAdB<L，而木塊卻一直保持靜止，如圖4所示，則可判斷A、B子彈在射入前()A速度vA>vBBA的動(dòng)能大于B的動(dòng)能CA的動(dòng)量大小大于B的動(dòng)量大小DA的動(dòng)量大小等于B的動(dòng)量大小答案ABD解析由動(dòng)量守恒可知D項(xiàng)正確因?yàn)槟緣K一直靜止，所以A、B兩子彈對(duì)木塊的作用力等大，即木塊對(duì)A、B兩子彈的作用力等大，又A、B在木塊中嵌入深度dA>

6、dB，則由動(dòng)能定理可知B項(xiàng)正確根據(jù)Ek可知A項(xiàng)正確9如圖5甲所示，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質(zhì)量分別為m1和m2.圖乙為它們碰撞前后的st(位移時(shí)間)圖像已知m10.1 kg.由此可以判斷()圖5A碰前m2靜止，m1向右運(yùn)動(dòng)B碰后m2和m1都向右運(yùn)動(dòng)Cm20.3 kgD碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4 J的機(jī)械能答案AC解析選向右為正方向，分析題圖可知，碰前m2處在位移為8 m的位置靜止，m1位移均勻增大，速度v1 m/s4 m/s向右，故選項(xiàng)A正確碰撞以后：v12 m/s向左，v2 m/s2 m/s向右，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤動(dòng)量守恒：m1v1m1v1m2v2得：m20.3 kg，故選項(xiàng)C正確碰

7、撞損失的機(jī)械能：Ekm1v(m1v12m2v)0，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤，正確答案應(yīng)選A、C.圖610.圖6為兩物體A、B在沒有其他外力作用時(shí)相互作用前后的vt圖像，則由圖像可知()AA、B的質(zhì)量之比為53BA、B作用前后總動(dòng)量守恒CA、B作用前后總動(dòng)量不守恒DA、B間相互作用力相同答案AB解析A、B兩物體發(fā)生碰撞，沒有其他外力作用，A、B組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤由動(dòng)量守恒定律得mAvAmBvB，53，故選項(xiàng)A正確A、B之間相互作用力大小相等、方向相反，因而A、B間相互作用力不同故選項(xiàng)D錯(cuò)誤二、實(shí)驗(yàn)題(本題共10分)11某同學(xué)用圖7甲所示裝置結(jié)合頻閃照片來探究碰撞中的不變量經(jīng)過多次

8、實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)猜想碰撞前后物體的質(zhì)量和速度的乘積之和是不變的圖7步驟1：用天平測(cè)出A、B兩個(gè)小球的質(zhì)量mA和mB，并且保證mA>mB；步驟2：安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；步驟3：先不在斜槽的末端放小球B，讓小球A從斜槽上某位置P由靜止開始釋放，小球離開斜槽后，用頻閃照相記錄下小球A兩個(gè)時(shí)刻的位置(如圖乙所示)；步驟4：將小球B放在斜槽的末端，讓小球A從位置P處由靜止開始釋放，使它們碰撞，用頻閃照相記錄下兩個(gè)小球在離開斜槽后兩個(gè)時(shí)刻的位置(如圖丙所示)；步驟5：直接測(cè)量需要的物理量，根據(jù)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證自己的猜想請(qǐng)回答：(1)在步驟5中，該同學(xué)需要在照片中直接測(cè)量的物

9、理量有_；(選填“s0、h0、sA、hA、sB、hB”)(2)用實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的物理量來表示該同學(xué)的猜想結(jié)果：_.答案(1)s0、sA、sB(2)mAs0mAsAmBsB解析頻閃照相相鄰曝光時(shí)間相等，測(cè)出s0、sA、sB，就可以知道它們碰撞前后水平方向的速度該同學(xué)的猜想可表示為，化簡得mAs0mAsAmBsB.三、計(jì)算題(本題共4小題，共50分)圖812(8分)如圖8所示，質(zhì)量為m的木塊和質(zhì)量為M的鐵塊用細(xì)線系在一起，浸沒在水中，以速度v0勻速下降，剪斷細(xì)線后經(jīng)過一段時(shí)間，木塊的速度大小為v0，方向豎直向上，此時(shí)木塊還未浮出水面，鐵塊還未沉到水底，求此時(shí)鐵塊下沉的速度為多大答案解析剪斷細(xì)線后，木塊

10、還未浮出水面、鐵塊還未沉到水底前，系統(tǒng)受到的重力和浮力均不變，合外力仍為零，故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒取豎直向下為正方向，列出系統(tǒng)動(dòng)量守恒的方程為(Mm)v0MvM(mv0)解得此時(shí)鐵塊下沉的速度為vM.圖913(12分)如圖9所示，在距小車的一端高h(yuǎn)的支架上固定著一個(gè)半徑為R的圓弧光滑導(dǎo)軌，一質(zhì)量為m0.2 kg的物體從圓弧的頂端無摩擦地滑下，離開圓弧后剛好從車的另一端擦過落到水平地面，車的質(zhì)量M2 kg，車身長L0.22 m，車與水平地面間摩擦不計(jì)，圖中h0.20 m，重力加速度g10 m/s2，求R.答案0.055 m解析物體從圓弧的頂端無摩擦地滑到圓弧底端的過程中，在水平方向上沒有外力作用設(shè)物體

11、滑到圓弧的底端時(shí)車的速度為v1，物體的速度為v2，對(duì)物體與車，由動(dòng)量守恒及機(jī)械能守恒得0Mv1mv2mgRMvmv物體滑到圓弧底端后車向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體向左做平拋運(yùn)動(dòng)，所以有hgt2L(v1v2)t由以上各式代入數(shù)據(jù)解得R0.055 m.圖1014(14分)如圖10所示，一質(zhì)量為M的平板車B放在光滑水平面上，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，m<M，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為.現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A開始向左運(yùn)動(dòng)，B開始向右運(yùn)動(dòng)，最后A不會(huì)滑離B，求：(1)A、B最后的速度大小和方向；(2)從地面上看，小木塊向左運(yùn)動(dòng)到離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)處時(shí)，平板車向右運(yùn)動(dòng)的位移大小答案(

12、1)v0，方向向右(2)v解析(1)A不會(huì)滑離B，表示A、B最終具有相同的速度，設(shè)此速度為v，A和B的初速度大小為v0，選取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得Mv0mv0(Mm)v解得vv0，方向向右(2)從地面上看，小木塊向左運(yùn)動(dòng)到離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)處時(shí)，木塊速度為零，設(shè)此時(shí)平板車速度為v，由動(dòng)量守恒定律得Mv0mv0Mv設(shè)這一過程平板車向右運(yùn)動(dòng)的位移大小為s，則對(duì)平板車由動(dòng)能定理知mgsMvMv2解得sv即從地面上看，小木塊向左運(yùn)動(dòng)到離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)處時(shí)，平板車向右運(yùn)動(dòng)的位移大小為sv.15(16分)(2014·天津·10)如圖11所示，水平地面上靜止放置一輛小車A，質(zhì)量mA4

13、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11(1)A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大?。?2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大??；(3)A的上表面長度l.答案(1)2.5 m/s2(2)1 m/s(3)0.45 m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)t

14、0.6 s的過程，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)生碰撞的過程，由動(dòng)量守恒定律有mAvA(mAmB)vA從開始運(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 m6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375