2019_2020学年高中物理综合测试2粤教版选修3_5202003120874.doc

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1、阶段测试2动量守恒定律(二)一、选择题(本题共7小题，每小题7分，共49分在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第57题有多项符合题目要求，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1(2019年乌鲁木齐模拟)一个质量为0.18 kg的垒球，以20 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后反向水平飞回设击打过程球棒对垒球的平均作用力大小为900 N，作用时间为0.01 s，则被球棒击打后垒球反向水平速度大小为()A30 m/sB40 m/sC50 m/sD70 m/s【答案】A【解析】设飞来的速度方向为正方向，由动量定理可知Ftmvmv0，代入数据解得v30 m/s

2、.即飞回的速度大小为30 m/s.故A正确，B、C、D错误2如图所示，用细线挂一质量为M的木块，有一质量为m的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为v0和v(设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计)，木块的速度大小为()ABCD【答案】B【解析】由动量守恒定律有mv0mvMv，所以v，B正确3如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量相等Q与轻质弹簧相连设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于()AP的初功能BP的初动能的CP的初动能的DP的初动能的【答案】B【解析】当弹簧最短时具有最大弹性势能，而弹簧最短时两物体

3、的速度相等设P、Q两滑块质量均为m，P的初速度为v0，因为桌面光滑，所以P、Q以及弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒由动量守恒得：mv02mv，根据机械能守恒得：EpEkmv2mv2，解得：EpEkmv，即选项B正确4一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为31.不计质量损失，取重力加速度g10 m/s2.则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()ABCD【答案】B【解析】弹丸水平飞行爆炸时，在水平方向系统动量守恒，设m乙m，则m甲3m，故爆炸前水平方向总动量p(3mm)v8m.而爆炸后两弹片做平抛运动，由平抛运动规律：hgt2

4、，x甲v甲t，x乙v乙t.选项A中，v甲2.5 m/s，v乙0.5 m/s(向左)，p3m2.5m(0.5)7m，不满足动量守恒，A错误；选项B中，v甲2.5 m/s，v乙0.5 m/s，p3m2.5m0.58m，满足动量守恒，B正确；选项C中，v甲2 m/s，v乙1 m/s，p3m2m17m，不满足动量守恒，C错误；选项D中，v甲2 m/s，v乙1 m/s(向左)，p3m2m(1)6m，不满足动量守恒，D错误5下列说法中正确的是()A作用在物体上的合外力越大，物体动量的变化就越快B作用在物体上的合外力的冲量越大，物体动量变化就越快C作用在物体上的冲量恒定时，物体的动量保持不变D延长物体间的相

5、互作用时间，可以减小物体间的相互作用力【答案】AD【解析】由动量定理，物体合外力冲量越大，动量的变化量越大，冲量恒定时，动量的变化量恒定，故B、C错误动量的变化率反映合外力的大小，合外力越大，动量变化率越大，即动量变化越快，因此A正确动量变化一定，延长作用时间，可减小物体间相互作用力，故D对6光滑水平面上放有两个小车，车上各固定一个磁铁，由于磁力的作用，两车由静止相向运动，在运动过程中()A两车的动量相同B两车的总动量始终为零C两车的总动量增大D在相等的时间内，两车动量改变的大小相等【答案】BD【解析】动量是矢量，动量相同时既含大小相等又含方向相同因两车动量守恒，所以两车动量改变量大小相等、方

6、向相反，总的改变量为零7在物体(质量不变)运动过程中，下列说法正确的是()A动量不变的运动，一定是匀速运动B动量大小不变的运动，可能是变速运动C如果在任何相等时间内物体所受的冲量相同(不为零)，那么该物体一定做匀变速直线运动D若某一个力对物体做功为零，则这个力对该物体的冲量也一定为零【答案】AB【解析】由动量的定义可知A、B正确C项中，由动量定理可知，物体受恒定的外力，可能做匀变速曲线运动，如平抛运动，所以C错二、非选择题(本题共5小题，共51分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤)8(5分)如图所示，放置在水平地面上的木板B的左端固定一轻弹簧，弹簧右端与物块A相连已知A、B质量相等，二者处于

7、静止状态，且所有接触面均光滑现设法使物块A以一定的初速度沿木板B向右运动，在此后的运动过程中弹簧始终处在弹性限度内，且物块A始终在木板B上下列说法中错误的是_A物块A的加速度先减小后增大 B物块B的加速度先增大后减少C物块A的速度最大时弹簧的弹性势能最大 D木板B的速度最大时弹簧最长 E木板B的速度最大时物块A的速度为零 【答案】ACD【解析】对A、B在水平方向受力分析可知，A与B在水平方向受到的外力为0，A、B与弹簧在水平方向的动量守恒，系统的机械能守恒开始时弹簧的伸长量比较小，则F比较小，A做减速运动，B做加速运动，当弹簧伸长至最长时，二者的速度相等；此后A继续减速，B继续加速，弹簧开始收

8、缩根据动量守恒定律：mv0mv1mv2，和机械能守恒可知，当弹簧的长度恰好等于原长时，B的速度最大；此后弹簧进行压缩，A的速度开始增大，B的速度开始减小对A、B在水平方向受力分析可知，A与B在水平方向受到的外力为0，都受到弹簧的弹力，设F为弹簧的弹力；当加速度大小相同为a时，对A有：maFkx，A的加速度与弹簧的形变量成正比，由于弹簧先伸长，后又压缩，所以弹簧对A的作用力先增大，后减小，则A的加速度先增大，后减小故A错误；同理可得B正确；由开始时的分析可知，当当弹簧伸长至最长时，二者的速度相等，此时的弹性势能最大，此时A的速度不是最大故C错误；由于A、B质量相等，当弹簧的长度恰好等于原长时，B

9、的速度最大，故D错误；当弹簧的长度恰好等于原长时，B的速度最大，设A、B的速度分别是v1、v2，选择向右为正方向，则根据动量守恒定律得：mv0mv1mv2，根据机械能守恒得：mvmvmv，联立可得：v10，v2v0.故E正确9(5分)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析错误的是_A绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小 B绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 D绳的弹性势能总增加量等于人重力势能的总减少量E人在最低点

10、时，绳对人的拉力等于人所受的重力【答案】BCE【解析】由于绳对人的作用力一直向上，故绳对人的冲量始终向上，由于人在下降中速度先增大后减小，故动量先增大后减小，A正确；在该过程中，拉力与运动方向始终相反，绳子的力一直做负功，但由分析可知，人的动能先增大后减小，故B错误；绳子恰好伸直时，绳子的形变量为零，弹性势能为零，但此时人的动能不是最大，故C错误；整个过程中能量守恒，故D正确；人在最低点时，绳子对人的拉力一定大于人受到的重力；故E错误10(12分)某同学用图甲所示装置，结合频闪照片来探究碰撞中的不变量经过多次实验，该同学猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和是不变的步骤1：用天平测出A、B两个

11、小球的质量mA和mB，并且保证mAmB；步骤2：安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；步骤3：先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上某位置P由静止开始释放，小球离开斜槽后，用频闪照相记录下小球A两个时刻的位置(如图乙所示)；步骤4：将小球B放在斜槽的末端，让小球A从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，用频闪照相记录下两个小球在两个时刻的位置(如图丙所示)；步骤5：直接测量需要的物理量，根据测量得到的数据，验证自己的猜想请回答：(1)在步骤5中，该同学需要在照片中直接测量的物理量有_；(选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”)(2)用实验中测量的物理量来表示该同学的猜想结果：_

12、.【答案】(1)x0、xA、xB(2)mAx0mAxAmBxB【解析】频闪照相相邻曝光时间相等，测出x0、xA、xB，就可以知道它们碰撞前后水平方向的速度该同学的猜想即可表示为，化简得mAx0mAxAmBxB11(14分)如图甲所示，物体A、B的质量分别是m14.0 kg和m26.0 kg，用轻弹簧相连放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙相接触另有一个物体C从t0时刻起以一定的速度向左运动，在t5.0 s时刻与物体A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开，物块C的vt图象如图乙所示，试求：(1)物块C的质量m3；(2)在5.0 s到15 s的时间内物块A动量变化的大小和方向【答案】(1)2.0

13、kg(2)16 kgm/s，方向向右【解析】(1)根据图象可知，物体C与物体A相碰前的速度为v16 m/s，相碰后的速度为v22 m/s.根据动量守恒定律得：m3v1(m1m3)v2，解得：m32.0 kg.(2)规定向左的方向为正方向，在第5.0 s和第15 s末物块A的速度分别为v22 m/s，v32 m/s，所以物块A的动量变化为pm1(v3v2)16 kgm/s，即在5.0 s到15 s的时间内物块A动量变化的大小为16 kgm/s，方向向右12(15分)如图所示，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直：a和b相距l；b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为m；两物块与地面间的动摩擦因数均相同现使a以初速度v0向右滑动，此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞，重力加速度大小为g，求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件【答案】【解析】设物块与地面间的动摩擦因数为，若要物体a、b能够发生碰撞，应有mvmgl，即.设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大小分别为v1、v2，根据动量守恒和能量守恒mv1mv1mv2，mvmvmv，联立可得v2v1.根据题意，b没有与墙发生碰撞，根据功能关系mvmgl，故有.综上所述，a与b发生碰撞，但b没有与墙发生碰撞的条件是.7