学年度物理选修35金版学案粤教版第一章章末过关检测卷一.docx
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学年度物理选修35金版学案粤教版第一章章末过关检测卷一
章末过关检测卷
(一)
第一章 碰撞与动量守恒
(考试时间:
50分钟 分值:
100分)
一、选择题(本题包括12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中有一个或多个是对的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,不选或错选的得0分)
1.某物体受到一个-6N·s的冲量作用,则(C)
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
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.(2014·浙江卷)如图所示,甲木块的质量为m1,以速度v沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧.甲木块与弹簧接触后(C)
A.甲木块的动量守恒
B.乙木块的动量守恒
C.甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒
D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒
解析:
本题考查碰撞、动量守恒定律等知识点.甲木块与弹簧接触后,由于弹簧弹力的作用,甲、乙的动量要发生变化,但对于甲、乙所组成的系统因所受合力的冲量为零,故动量守恒,选项A、B错误,选项C正确;甲、乙两木块所组成系统的动能,一部分转化为弹簧的势能,故不守恒.
3.一辆炮车静止在光滑水平导轨上,车和炮弹总质量为M,炮筒水平发射一质量为m的炮弹,炮弹离开炮膛时对地速度为v0,则炮车的后退速度为(D)
A.
B.
C.-
D.-
解析:
将车和炮弹作为一整体,由动量守恒定律可得(M-m)v+mv0=0,则有v=-
,故选D.
4.两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4s时间内的vt图象如图所示.若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为(B)
A.
和0.30s B.3和0.30s
C.
和0.28s D.3和0.28s
解析:
当仅在物体之间存在相互作用时,两物体的总动量守恒,取t=0和t=t1时刻列方程:
m乙×4=(m甲+m乙)×1,有m甲=3m乙.再由图线乙有
=
,所以t1=0.3s,B正确.
5.如图所示,一铁块压着一张纸条放在水平桌面上,当以较大速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点,若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点为(B)
A.仍在P点B.在P点左侧
C.在P点右侧不远处D.在P点右侧原水平位移的两倍处
解析:
纸条抽出的过程,铁块所受的摩擦力一定,以速度v抽出纸条,铁块所受的摩擦力的作用时间较长,铁块获得的速度较大,铁块平抛运动的水平位移较大;若以2v的速度抽出纸条,则铁块所受的摩擦力的作用时间较短,铁块获得的速度较小,平抛运动的水平位移较小,所以铁块落地点在P点左侧,正确选项为B.
6.质量M=327kg的小型火箭(含燃料)由静止发射,发射时共喷出质量m=27kg的气体,设喷出的气体相对地面的速度均为v=1000m/s.忽略地球引力和空气阻力的影响,则气体全部喷出后,火箭的速度大小为(C)
A.76m/sB.82m/sC.90m/sD.99m/s
解析:
根据动量守恒定律:
(M-m)v1+mv=0,所以气体全部喷出后火箭的速度v1=-
=-
=-90(m/s),大小为90m/s,方向与喷出气体方向相反,C正确.
7.两个质量不同的物体,在光滑的水平面上相向运动,并发生正碰,则下列说法中正确的是(AC)
A.碰撞后,质量小的物体速度变化大
B.碰撞后,质量大的物体速度变化大
C.若碰撞后连成整体,则整体运动方向与原来动量大的物体的运动方向相同
D.若碰撞后连成整体,则整体运动方向与原来速度大的物体的运动方向相同
解析:
两物体放在光滑水平面上,发生正碰,由动量守恒定律知,两物体动量变化大小相同,再由Δp=mΔv知质量小的物体速度变化大,A正确、B错误;两物体结合成整体,由m1v1-m2v2=(m1+m2)v可知,v方向与动量大的物体的运动方向一致,C正确、D错误.
8.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块.木箱和小木块都具有一定的质量.现使木箱获得一个向右的初速度v0,则(B)
A.小木块木箱最终都将静止
B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动
C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动
D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动
解析:
木箱和小木块组成的系统,所受合外力为零,故系统动量守恒.系统初动量向右,故小木块相对木箱静止后,系统总动量也向右,故B项正确,A、D两项均错;而由于小木块与木箱间的摩擦,系统的机械能不断减少,C项错.故正确答案为B项.
9.如图所示,A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动,它们的动量大小分别为p1和p2,碰撞后A球继续向右运动,动量大小为p1′,此时B球的动量大小为p2′,则下列等式成立的是(BD)
A.p1+p2=p1′+p2′B.p1-p2=p1′+p2′
C.p1′-p1=p2′+p2D.-p1′+p1=p2′+p2
解析:
因水平面光滑,所以A、B两球组成的系统在水平方向上动量守恒.由于p1、p2、p1′、p2′均表示动量的大小,所以碰前的动量为p1-p2,碰后的动量为p1′+p2′,B对.经变形得-p1′+p1=p2′+p2,D对.
10.木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上.在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是(BC)
A.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量守恒
B.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统的动量不守恒
C.a离开墙后,a、b组成的系统动量守恒
D.a离开墙后,a、b组成的系统动量不守恒
解析:
在a未离开墙壁前的弹簧伸长过程中,对a和b组成的系统,由于受到墙给a的弹力作用,所以a、b组成的系统动量不守恒,因此b正确、a错误;a离开墙后,a、b构成系统合外力为零,因此动量守恒,故C正确、D错误.
11.质量分别为ma=0.5kg,mb=1.5kg的物体a、b在光滑水平面上发生正碰.若不计碰撞时间,它们碰撞前后的位移—时间图象如图所示,则下列说法正确的是(D)
A.碰撞前a物体的动量的大小为零
B.碰撞前b物体的动量的大小为6kg·m/s
C.碰撞过程中b物体受到的冲量为1N·s
D.碰撞过程中a物体损失的动量大小为1.5kg·m/s
解析:
由题图知,碰前a物体的速度va=
m/s=4m/s,b物体速度为零;碰后a和b一起运动,其速度v=
m/s=1m/s.碰前a的动量pa=mava=2kg·m/s,选项A错误;碰前b的动量pb=0,选项B错误.根据动量定理知,在碰撞过程中b受到的冲量Ib=mbv=1.5N·s,选项C错误.碰撞中a损失的动量大小应与b获得的动量大小相等Δpa=Δpb=1.5kg·m/s,选项D正确.
12.在光滑的水平面上动能为E0,动量大小为p0的小钢球甲与静止的小钢球乙发生碰撞,碰撞前后钢球甲的运动方向反向,将碰后球甲的动能和动量的大小分别记为E1和p1,球乙的动能和动量的大小分别记为E2和p2,则必有(AD)
A.E1
解析:
钢球甲与钢球乙碰撞,满足动量守恒定律,则p0=-p1+p2,所以p2=p0+p1,又因碰撞中能量不增加,故p1 二、非选择题(本题共3小题,共40分.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 13.(12分)如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系. ①实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量________(填选项前的符号),间接地解决这个问题. A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的射程 ②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复. 接下来要完成的必要步骤是________(填选项前的符号). A.用天平测量两个小球的质量m1、m2 B.测量小球m1开始释放高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM,ON ③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为________________________(用 (2)中测量的量表示); 若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为________________________(用 (2)中测量的量表示). 答案: ①C ②ADE或DEA或DAE 14.(14分)如图所示,在光滑水平面上,有一质量M=3kg的薄板,板上有质量m=1kg的物块,两者以v0=4m/s的初速度朝相反方向运动.它们之间有摩擦,薄板足够长,求当物块的速度为3m/s时,薄板的速度为多少? 解析: 由于地面光滑,则物块与薄板组成的系统动量守恒,设当物块与薄板不发生相对运动时共同运动的速度为v,以薄板的初速度v0方向为正方向,根据动量守恒定律Mv0-mv0=(M+m)v,解得v=2m/s.由此推知当物块的速度为v1=3m/s时,其方向应向左,设此时薄板的速度为v′,根据动量守恒定律Mv0-mv0=-mv1+Mv′,解得v′= m/s,方向与原速度方向相同. 答案: m/s 方向与原速度方向相同 15.(14分)质量为M=2kg的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为mA=2kg的物体A(可视为质点),如图所示,一颗质量为mB=20g的子弹以600m/s的水平速度射穿A后,速度变为100m/s最后物体A仍在车上,若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s,求平板车最后的速度是多大? 解析: 子弹击穿A后,A在水平方向获得一个速度vA,最后当A相对车静止时,它们的共同速度为v.子弹射穿A的过程极短,因此车对A的摩擦力、子弹的重力作用可略去,即认为子弹和A组成的系统水平方向动量守恒,同时,由于作用时间极短,可认为A的位置没有发生变化,设子弹击穿A后的速度为v′,由动量守恒定律有mBv0=mBv′+mAvA得vA= = m/s=5m/s.A获得速度vA相对车滑动,由于A与车间有摩擦,最后A相对车静止,以共同速度v运动,对于A与车组成的系统,水平方向动量守恒,因此有: mAvA=(mA+M)v,所以v= = m/s=2.5m/s. 答案: 2.5m/s
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- 学年度 物理 选修 35 金版学案粤教版第 一章章 过关 检测
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