2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第六章 單元質(zhì)量檢測（六）（含解析）教科版.doc

單元質(zhì)量檢測(六)時間：50分鐘一、選擇題(14題為單項(xiàng)選擇題，58題為多項(xiàng)選擇題)1某物體受到一個6 Ns的沖量作用，則()A物體的動量一定減少B物體的末動量一定是負(fù)值C物體動量變化量的方向一定與規(guī)定的正方向相反D物體原來動量的方向一定與這個沖量方向相反解析動量定理是矢量方程，注意規(guī)定正方向解題。沖量、動量都是矢量，對在一條直線上運(yùn)動的物體，規(guī)定正方向后，可用“”“”號表示矢量的方向，6 Ns的沖量說明物體所受沖量的大小為6 Ns，方向與規(guī)定的正方向相反，由動量定理可知答案為C。而初、末動量的方向、大小由題設(shè)均不能確定。答案C2如圖1所示，一內(nèi)外側(cè)均光滑的半圓柱槽置于光滑的水平面上槽的左側(cè)有一豎直墻壁?，F(xiàn)讓一小球(可認(rèn)為質(zhì)點(diǎn))自左端槽口A點(diǎn)的正上方從靜止開始下落，與半圓槽相切并從A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則下列說法正確的是()圖1A小球離開右側(cè)槽口以后，將做豎直上拋運(yùn)動B小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，只有重力對小球做功C小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量守恒解析小球從下落到最低點(diǎn)的過程中，槽沒有動，與豎直墻之間存在擠壓，動量不守恒；小球經(jīng)過最低點(diǎn)往上運(yùn)動的過程中，斜槽與豎直墻分離，水平方向動量守恒；全過程中有一段時間系統(tǒng)受豎直墻彈力的作用，故全過程系統(tǒng)水平方向動量不守恒，選項(xiàng)D錯誤；小球離開右側(cè)槽口時，水平方向有速度，將做斜拋運(yùn)動，選項(xiàng)A錯誤；小球經(jīng)過最低點(diǎn)往上運(yùn)動的過程中，斜槽往右運(yùn)動，斜槽對小球的支持力對小球做負(fù)功，小球?qū)π辈鄣膲毫π辈圩稣?，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B錯，C對。答案C3如圖2所示，在水平面上有兩個物體A和B，質(zhì)量分別為mA2 kg，mB1 kg，A和B相距x9.5 m，A以v010 m/s的初速度向靜止的B運(yùn)動。已知A從開始運(yùn)動到碰后停止運(yùn)動共運(yùn)動了6 s。碰后B運(yùn)動多長時間而停止運(yùn)動(已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.1，取g10 m/s2，A、B相碰時間極短，可忽略)()圖2A2 s B3 sC8 s D10 s解析碰撞過程動量守恒，滑行過程中系統(tǒng)受到的摩擦力的沖量改變了系統(tǒng)的總動量，即mAgt1mBgt2mAv0得：t28 s。選項(xiàng)C正確。答案C4(2017四川廣安市月考)假設(shè)進(jìn)行太空行走的宇航員A和B的質(zhì)量分別為mA和mB，他們攜手勻速遠(yuǎn)離空間站，相對空間站的速度為v0。某時刻A將B向空間站方向輕推，A的速度變?yōu)関A，B的速度變?yōu)関B，則下列各關(guān)系式中正確的是()圖3A(mAmB)v0mAvAmBvBB(mAmB)v0mAvAmB(vAv0)C(mAmB)v0mAvAmB(vAvB)D(mAmB)v0mAvAmBvB解析本題中的各個速度都是相對于空間站的，不需要轉(zhuǎn)換。相互作用前系統(tǒng)的總動量為(mAmB)v0，A將B向空間站方向輕推后，A的速度變?yōu)関A，B的速度變?yōu)関B，動量分別為mAvA、mBvB，根據(jù)動量守恒定律得(mAmB)v0mAvAmBvB，故D正確。答案D5(2017重慶期末)應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。例如人原地起跳后從空中落地的過程中，雙腿彎曲，雙腳腳尖先接觸地面，其他部分再落地。下列關(guān)于人從腳尖觸地到完全落地的過程的分析，正確的是()A地面對人的支持力始終等于重力B地面對人的支持力的沖量大于重力的沖量C雙腿彎曲，雙腳腳尖先接觸地面，這些動作是為了延長作用時間，減小作用力D人與地球所組成的系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的解析人在落地的過程中經(jīng)歷了先加速再減速的過程，減速過程中人受到的支持力大于重力，故A錯誤；因支持力大于重力，作用時間相同，故支持力的沖量大于重力的沖量，B正確；雙腿彎曲，雙腳腳尖先接觸地面，這些動作可以延長作用時間，減小作用力，故C正確；由于著地過程中動能和勢能都減少，故機(jī)械能不守恒，D錯誤。答案BC6. (2017江西九校聯(lián)考)如圖4所示，質(zhì)量相等的兩個滑塊位于光滑水平桌面上。其中，彈簧兩端分別與靜止的滑塊N和擋板P相連接，彈簧與擋板的質(zhì)量均不計；滑塊M以初速度v0向右運(yùn)動，它與擋板P碰撞(不粘接)后開始壓縮彈簧，最后，滑塊N以速度v0向右運(yùn)動。在此過程中()圖4AM的速度等于0時，彈簧的彈性勢能最大BM與N具有相同的速度時，兩滑塊動能之和最小CM的速度為時，彈簧的長度最長DM的速度為時，彈簧的長度最短解析彈性勢能最大時，彈簧的長度最短，故兩滑塊速度相等，A錯誤，B正確；而分離時彈簧為原長，沒有拉伸狀態(tài)，故C錯誤，D正確。答案BD7如圖5所示，木塊A靜置于光滑的水平面上，其曲面部分MN光滑、水平部分NP粗糙，現(xiàn)有一物體B自M點(diǎn)由靜止下滑，設(shè)NP足夠長，則以下敘述正確的是()圖5 AA、B最終以同一不為零的速度運(yùn)動 BA、B最終速度均為零 CA物體先做加速運(yùn)動，后做減速運(yùn)動 DA物體先做加速運(yùn)動，后做勻速運(yùn)動解析B物體滑下時，豎直方向的速度分量先增加后減小，故A、B物體組成的系統(tǒng)動量不守恒，但系統(tǒng)在水平方向不受外力，故系統(tǒng)在水平方向的動量守恒。因系統(tǒng)初動量為零，A、B在任一時刻的水平方向動量之和也為零，因NP足夠長，B最終與A速度相同，此速度為零。A物體由靜止到運(yùn)動、最終速度又為零，C選項(xiàng)正確。答案BC8(2017山東臨沂質(zhì)檢)兩個小球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動，球2在前，球1在后，m11 kg、m23 kg，v016 m/s，v023 m/s，當(dāng)球1與球2發(fā)生碰撞后，兩球的速度分別為v1、v2，將碰撞后球1的動能和動量大小分別記為E1、p1，則v1、v2、E1、p1的可能值為()圖6Av13.75 m/s，v23.75 m/sBv11.5 m/s，v24.5 m/sCE19 JDp11 kgm/s解析兩球碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒，以兩球的初速度方向?yàn)檎较?，如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得m1v01m2v02(m1m2)v，代入數(shù)據(jù)解得v3.75 m/s，如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞，有m1v01m2v02m1v1m2v2，由機(jī)械能守恒定律得m1vm2vm1vm2v，代入數(shù)據(jù)解得v11.5 m/s，v24.5 m/s，則碰撞后球1、球2的速度滿足：1.5 m/sv13.75 m/s，3.75 m/sv24.5 m/s；球1的動能E1m1v，滿足0.86 JE17.03 J；球1的動量p1m1v1，滿足1.5 kgm/sp13.75 kgm/s，綜上所述，A、B正確，C、D錯誤。答案AB二、非選擇題9如圖7，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)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。圖7(1)實(shí)驗(yàn)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(xiàng)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(diǎn)距地面的高度HC小球做平拋運(yùn)動的射程(2)圖6中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時，先將入射球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP。然后，把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是_。(填選項(xiàng)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(diǎn)距地面的高度HD分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE測量平拋射程OM、ON(3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為_(用(2)中測量的量表示)。(4)經(jīng)測定，m145.0 g，m27.5 g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖8所示。碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1，則p1p1_11；若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2，則p1p211_。圖8實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，碰撞前、后總動量的比值為_。解析(1)小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，由Hgt2知t，即小球的下落時間一定，則初速度v可用平拋運(yùn)動的水平射程來表示，選項(xiàng)C正確。(2)本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的是m1OMm2ONm1OP，因此要測量兩個小球的質(zhì)量m1和m2以及它們的水平射程OM和ON，而要確定水平射程，應(yīng)先分別確定兩個小球落地的平均落點(diǎn)，沒有必要測量小球m1開始釋放的高度h和拋出點(diǎn)距地面的高度H。故應(yīng)完成的步驟是ADE。(3)若動量守恒，應(yīng)有m1v1m2v2m1v0(v0是m1單獨(dú)下落離開軌道時的速度，v1、v2是兩球碰后m1、m2離開軌道時的速度)，又v，則有m1m2m1，即m1OMm2ONm1OP。(4)碰前m1的動量p1m1v0m1，碰后m1的動量p1m1v1m1，則p1p1OPOM1411；碰后m2的動量p2m2v2m2，所以p1p2(m1OM)(m2ON)112.9；碰撞前、后總動量的比值1.01。答案(1)C(2)ADE(3)m1OMm2ONm1OP(4)142.91.0110如圖9所示，質(zhì)量m10.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L1.5 m，現(xiàn)有質(zhì)量m20.2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v02 m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)0.5，取g10 m/s2，求圖9 (1)物塊在車面上滑行的時間t； (2)要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0不超過多少。解析(1)設(shè)物塊與小車的共同速度為v，以水平向右的方向?yàn)檎较?，根?jù)動量守恒定律有m2v0(m1m2)v設(shè)物塊與車面間的滑動摩擦力為F，對物塊應(yīng)用動量定理有Ftm2vm2v0又Fm2g解得t代入數(shù)據(jù)得t0.24 s。 (2)要使物塊恰好不從車面滑出，須物塊到車面最右端時與小車有共同的速度，設(shè)其為v，則m2v0(m1m2)v由功能關(guān)系有m2v02(m1m2)v2m2gL代入數(shù)據(jù)解得v05 m/s故要使物體不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0不超過5 m/s。答案(1)0.24 s(2)5 m/s11(2017湖南宜章一中調(diào)研)如圖10所示，一質(zhì)量為M、頂端距離地面為h的帶有曲面的斜面體放在水平面上，斜面體底端的切線水平，將一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從斜面體的頂端由靜止釋放。第一次斜面體固定在水平面上，滑塊滑到斜面體底端時的速度大小為v1；第二次斜面體不固定，滑塊滑到斜面體底端時的速度大小為v2。已知M4 kg、m5 kg，忽略一切摩擦。則的值為多少？圖10解析第一次斜面體固定，滑塊下滑過程中只有重力做功，滑塊的機(jī)械能守恒，滑塊在最高處的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為滑到斜面體底端時的動能，有mghmv解得滑塊滑到斜面體底端時的速度v1第二次斜面體不固定，當(dāng)滑塊滑到斜面體底端時，對滑塊和斜面體組成的系統(tǒng)，由于在水平方向上不受外力，因此系統(tǒng)在水平方向上動量守恒滑塊到達(dá)斜面體底端時的速度為v2，設(shè)斜面體的速度為v0，則由水平方向動量守恒，得mv2Mv00滑塊下滑時，只有重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有mghmvMv聯(lián)立解得v2因此兩種情況下滑塊到達(dá)斜面體底端的速度的比值為。答案12(2016全國卷)如圖11，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時刻小孩將冰塊以相對冰面3 m/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h0.3 m(h小于斜面體的高度)。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m130 kg，冰塊的質(zhì)量為m210 kg，小孩與滑板始終無相對運(yùn)動。取重力加速度的大小g10 m/s2。圖11(1)求斜面體的質(zhì)量；(2)通過計算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？解析(1)規(guī)定向左為速度正方向。冰塊在斜面體上上升到最大高度時兩者達(dá)到共同速度，設(shè)此共同速度為v，斜面體的質(zhì)量為m3。由水平方向動量守恒和機(jī)械能守恒定律得m2v0(m2m3)vm2v(m2m3)v2m2gh式中v03 m/s為冰塊推出時的速度。聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得m320 kgv1 m/s(2)設(shè)小孩推出冰塊后的速度為v1，由動量守恒定律有m1v1m2v00代入數(shù)據(jù)得v11 m/s設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為v2和v3，由動量守恒和機(jī)械能守恒定律有m2v0m2v2m3v3m2vm2vm3v聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)得v21 m/s由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且處在后方，故冰塊不能追上小孩。答案(1)20 kg(2)不能，理由見解析