粤教版高中物理选修35章末检测一.docx

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粤教版高中物理选修35章末检测一

章末检测

（时间：

90分钟　满分：

100分）

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分）

1．某物体受到一个－6N·s的冲量作用，则（　　）

A．物体的动量一定减少

B．物体的末动量一定是负值

C．物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反

D．物体原来动量的方向一定与这个冲量方向相反

答案　C

解析　动量定理是矢量方程，注意规定正方向解题．

冲量、动量都是矢量，对在一条直线上运动的物体，规定正方向后，可用“＋”、“－”号表示矢量的方向，－6N·s的冲量说明物体所受冲量的大小为6N·s，方向与规定的正方向相反，由动量定理可知正确答案为C.而初、末动量的方向、大小由题设均不能确定．

2．两辆汽车的质量分别为m1和m2，已知m1＞m2，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，则此时两辆汽车的动量p1和p2的大小关系是（　　）

A．p1等于p2B．p1小于p2

C．p1大于p2D．无法比较

答案　C

解析　由Ek＝mv2＝得p＝，因为m1＞m2，Ek1＝Ek2，所以p1＞p2，选C.

3．如图1所示，设车厢长为L，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止在车厢中，则最终车厢速度是（　　）

图1

A．v0，水平向右B．0

C.，水平向右D.，水平向左

答案　C

解析　物体与车厢最终速度相等，由动量守恒定律，有：

mv0＝（M＋m）v，所以v＝，方向与物体初速度同向．

4．动量相等的甲、乙两车，刹车后沿两条水平路面滑行．若两车质量之比＝，路面对两车的阻力相同，则两车的滑行时间之比为（　　）

A．1∶1B．1∶2

C．2∶1D．1∶4

答案　A

解析　两车滑行时水平方向仅受阻力Ff的作用，在这个力作用下使物体的动量发生变化．当规定以车行方向为正方向后，由动量定理：

－F＝得－F＝，所以两车滑行时间：

t＝或t＝，当p、Ff相同时，滑行时间t相同．物体的动量反映了它克服阻力能运动多久．从这个意义上，根据p、Ff相同，立即可判知t相同．

图2

5.如图2所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点．用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将（　　）

A．向右运动

B．向左运动

C．静止不动

D．小球下摆时，车向左运动，碰撞后又静止

答案　D

解析　这是反冲运动，由动量守恒定律可知，小球下落时速度向右，小车向左；小球静止，小车也静止．

6．（2014·河北保定高二期末）如图3所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态．一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动．木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为（　　）

图3

A.B．2Mv0

C.D．2mv0

答案　A

解析　子弹射入木块的时间极短，根据动量守恒定律mv0＝（M＋m）v，解得v＝，第一次回到原来位置的速度等于子弹击中木块后瞬间的速度．根据动量定理，合外力的冲量I＝Mv＝，故A正确．

图4

7.（2014·德化高二期末）如图4，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动．两球质量关系为mB＝2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为－4kg·m/s，则（　　）

A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5

B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10

C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5

D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10

答案　A

解析　A、B发生碰撞，由动量守恒定律得：

ΔpA＝－ΔpB，由于碰后A球的动量增量为负值，所以右边不可能是A球，若是A球，则动量的增量应是正值；因此碰后A球的动量是2kg·m/s，碰后B球的动量增加为10kg·m/s，由于两球的质量关系mB＝2mA，那么碰后A、B两球速度大小之比2∶5.故选A.

二、双项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分）

图5

8.如图5所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是（　　）

A．甲、乙两车运动中速度之比为

B．甲、乙两车运动中速度之比为

C．甲车移动的距离为L

D．乙车移动的距离为L

答案　AD

解析　本题类似人船模型，甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比，A正确，B错误；Mx甲＝（M＋m）x乙，x甲＋x乙＝L，解得C错误，D正确．

9．质量为m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止小球B发生对心碰撞，则碰撞后小球A的速度大小vA和小球B的速度大小vB可能为（　　）

A．vA＝v0　vB＝v0B．vA＝v0　vB＝v0

C．vA＝v0　vB＝v0D．vA＝v0　vB＝v0

答案　AC

解析　两球发生对心碰撞，动量守恒、能量不增加，且后面的物体不能大于前面物体的速度．根据动量守恒定律可得，四个选项都满足．但碰撞前总动能为mv，而碰撞后B选项总动能为mv，B错误；D选项中vA>vB，不可能，D错误．故A、C正确．

10．如图6所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上，其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，弹簧与挡板的质量均不计；滑块M以初速度v0向右运动，它与挡板P碰撞后粘连在一起，在以后的运动过程中（　　）

图6

A．M的速度等于0时，弹簧的长度最短

B．M的速度为v0/2时，弹簧的弹性势能最大

C．两滑块速度相同时，N的动量最大

D．弹簧的弹力对N做功最多为mv/2

答案　BD

解析　滑块M与挡板P碰撞后粘连在一起，挡板压缩弹簧，弹簧对滑块N施加弹力，使滑块N水平向右加速滑动，当两滑块速度相同时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，弹簧最短，设这个共同速度为v，滑块质量为m，则mv0＝2mv，所以v＝v0/2，选项A错误，B正确；当两滑块速度相同时，弹簧压缩量最大，弹簧对N的弹力最大，滑块N仍做加速运动，所以选项C错误；由M刚接触弹簧到弹簧恢复原长过程，设M和N的速度分别为v1和v2，由动量守恒定律得mv0＝mv1＋mv2，由机械能守恒定律得mv＝mv＋mv，联立求解得v1＝0，v2＝v0，即M和N质量相等时，在弹簧形变前和恢复形变后，M和N交换了速度，即滑块N速度为v0时，M的速度为零，此时滑块N的动能最大，弹簧对其做功最多为mv（动能定理），选项D正确．

三、实验题（本题共2小题，共18分）

图7

11．（8分）（2014·江苏徐州高二期末）如图7所示为“探究碰撞中的动量变化规律”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别是ra、rb，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置．

（1）本实验必须满足的条件是________．

A．斜槽轨道必须是光滑的

B．斜槽轨道末端的切线水平

C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放

D．入射球与被碰球满足ma＝mb，ra＝rb

（2）为了探究动量的变化规律．需要测量OP间的距离x1，则还需要测量的物理量有________、________（用相应的文字和字母表示）．

（3）如果动量守恒，须满足的关系式是________（用测量物理量的字母表示）．

答案　

（1）BC

（2）测量OM间的距离x2　测量ON的距离x3

（3）max1＝max2＋mbx3（写成maOP＝maOM＋mbON不扣分）

12．（10分）某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中动量的变化规律”的实验，气垫导轨装置如图8甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图乙所示，这样就大大减小因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．

（1）下面是实验的主要步骤：

图8

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；

⑥先________，然后________，让滑块带动纸带一起运动；

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图9所示；

图9

⑧测得滑块1（包括撞针）的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．试完善实验步骤⑥的内容．

（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前动量之和为________kg·m/s；两滑块相互作用以后动量之和为________kg·m/s（保留三位有效数字）．

（3）试说明

（2）问中两结果不完全相等的主要原因是______________________

_________________________________________________________________.

答案　

（1）接通打点计时器的电源　放开滑块1

（2）0.620　0.618

（3）纸带与打点计时器的限位孔有摩擦

解析　作用前滑块1的速度v1＝m/s＝2m/s，其动量为0.310kg×2m/s＝0.620kg·m/s，

作用后滑块1和滑块2具有相同的速度

v＝m/s＝1.2m/s，

其动量之和为

（0.310kg＋0.205kg）×1.2m/s＝0.618kg·m/s.

四、计算题（本题共4小题，共42分）

13．（10分）（2014·德化高二期末）如图10甲所示，物块A、B的质量分别是m1＝4.0kg和m2＝6.0kg，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物块B左侧与竖直墙相接触．另有一个物块C从t＝0时刻起以一定的速度向左运动，在t＝0.5s时刻与物块A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开，物块C的v－t图象如图乙所示．试求：

（1）物块C的质量m3；

（2）在5.0s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向．

图10

答案　

（1）2.0kg

（2）16kg·m/s，方向向右

解析　

（1）根据图象可知，物块C与物块A相碰前的速度为：

v1＝6m/s

相碰后的速度为：

v2＝2m/s

根据动量守恒定律得：

m3v1＝（m1＋m3）v2

解得：

m3＝2.0kg.

（2）规定向左的方向为正方向，在第5.0s和第15s末物块A的速度分别为：

v2＝2m/s，v3＝－2m/s

所以物块A的动量变化为：

Δp＝m1（v3－v2）＝－16kg·m/s

即在5.0s到15s的时间内物块A动量变化的大小为：

16kg·m/s，方向向右．

14．（10分）如图11所示，平板小车C静止在光滑的水平面上，现在A、B两个小物体（可视为质点）分别从小车C的两端同时水平地滑上小车，初速度vA＝1.2m/s，vB＝0.6m/s，A、B与C间的