課標人教版高考風向標物理動量單元測試題

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1、單元測試題 一.本題共12小題，每小題4分，共48分.在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的或不答的得0分． 1．有一則“守株待兔”古代寓言，設兔子頭部受到大小等于自身重力的打擊力時，即可致死．假設兔子與樹樁作用時間大約為0.2秒，則若要被撞死，兔子奔跑的速度至少為 （ ） A．1m/s B．1.5m/s C．2m/s D．2.5m/s 1．C【解析】． 圖6-5-1 2．如圖6-5-1所示，一物體分別沿三個傾角不同的光滑斜面由靜止開始從頂端下滑到底端C、D、E處，三個過程中重

2、力的沖量依次為I1、I2、I3，動量變化量的大小依次為△P1、△P2、△P3，到達下端時重力的瞬時功率依次為P1、P2、P3，則有（ ） A．I1＜I2＜I3，△P1＜△P2＜△P3，P1＝P2＝P3 B．I1＜I2＜I3，△P1＝△P2＝△P3，P1＞P2＞P3 C．I1＝I2＝I3，△P1＝△P2＝△P3，P1＞P2＞P3 D．I1＝I2＝I3，△P1＝△P2＝△P3，P1＝P2＝P3 2．B【解析】重力的沖量，由圖可知角度越大下滑所用時間越短；由機械能守恒可知三者至斜面底端時速度大小相同，則動量的變化量相同；重力的功率，則角度大時功率大 3．質(zhì)量為M的小

3、車在水平地面上以速度v0勻速向右運動．當車中的砂子從底部的漏斗中不斷流下時，車子速度將（） A．減小 B．不變 C．增大 D．無法確定 3．【解析】B砂子和小車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律，在初狀態(tài)，砂子落下前，砂子和車都以向前運動；在末狀態(tài)，砂子落下時具有與車相同的水平速度，車的速度為v′，由得，車速不變． 圖6-5-2 4．如圖6-5-2所示，小車放在光滑的水平面上，用細繩將小球拉開到一定角度，然后同時放開小球和小車，那么在以后的過程中 ( ) A．小球向左擺動時，小車也向左運動，且系統(tǒng)動量守恒 B．小球向左擺動時，小車向

4、右運動，且系統(tǒng)動量守恒 C．小球向左擺到最高點，小球的速度為零而小車速度不為零 D．在任意時刻，小球和小車在水平方向的動量一定大小相等、方向相反 4．D【解析】小車小球組成系統(tǒng)水平方向動量守恒 5．如圖6-5-3所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短．現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象(系統(tǒng))，則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中 （ ） A．動量守恒、機械能守恒 圖6-5-3 B．動量不守恒、機械能不守恒 C．動量守恒、機械能不守恒 D．動量不守恒、機械能守恒 5．B【解析】系

5、統(tǒng)水平方向受力不為零則動量不守恒，子彈與木塊碰撞時有機械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化． 6．光滑的水平面上，有兩個形狀相同、質(zhì)量不同的物體A、B，若物體A以速度vA=4m/s與靜止的B物體發(fā)生無能量損失的碰撞，則碰后B物體的速度不可能為（ ） A．8m/s B．10m/s C．6m/s D．4m/s 6．ABD【解析】系統(tǒng)動量守恒、動能不會增大，且速度方向相同時后面物體的速度必定較小． 7．如圖6-5-4所示，完全相同的兩個帶電金屬球A、B，初動能相同，在絕緣的光滑水平桌面上沿同一直線從C、D開始相向運動，A球帶電為+3q，B球帶電為+2q；若兩球是發(fā)生彈性碰撞，相碰后

6、又各自返回C、D點，下列說法中正確的是（ ） 圖6-5-4 A．相碰分離后兩球是同時返回C、D的 B．相碰分離后兩球返回C、D時總動能增大 C．相碰前兩球的總動量隨兩球的距離逐漸減小而增大 D．相碰前后的運動過程中，兩球的總動量守恒、總動能守恒 7．A、B【解析】系統(tǒng)所受合力為零，則動量守恒；由于碰撞后電場力增大，故有電勢能向機械能轉(zhuǎn)化． 8．質(zhì)量為m的物塊以初速v0沿傾角為θ的粗糙斜面沖上斜面，滑到B點速度為零，然后滑下回到A點（如圖6-5-6）．關(guān)于物塊所受的沖量，下述說法中正確的是 A．物塊上滑過程和下滑過程受到摩擦力沖量等值反向 B．物塊上滑過程和下滑過程受到

7、重力的沖量等值同向 圖6-5-6 C．物塊從沖上斜面A點到返回A點的整個過程中所受到各外力的沖量的總和方向向下 D．物塊從沖上斜面到返回斜面底端的整個過程中合外力的沖量總和小于2mv． 8．D【解析】因上滑時間小于下滑時間，則各力的沖量都是上滑過程小于下滑過程，重力的沖量方向永遠豎直向下，合力沖量的大小和方向，用動量定理最方便．以沿斜面向下為正方向，有∑Ft=mvt－（－mv0），因v1＜v0，則∑Ft＜2mv0． 圖6-5-7 9．如圖6-5-7所示，繩長為l，小球質(zhì)量為m，小車質(zhì)量為M，將m拉至水平右端后放手，則(水平面光滑) （ ） A．系統(tǒng)的動量守恒 B．水平方向

8、任意時刻m與M的動量等大反向 C．m不能向左擺到原高度 D．M向右移動的最大距離為2lm/(M+m) 9．B、D【解析】系統(tǒng)在水平方向動量守恒，小球擺動的長度為2l，根據(jù) “人船模型”求解 10．小鐵塊置于長木板右端，木板放在光滑的水平地面上，t=0時使二乾獲得等大反向的初速度開始運動，經(jīng)過時間t1鐵塊在木板上停止滑動，二者相對靜止，此時與開始運動時的位置相比較，圖6-5-8中哪一幅反映了可能發(fā)生的情況（ ） 圖6-5-8 10．A、C【解析】利用系統(tǒng)初動量方向即可判斷AC正確． 圖6-5-9 11．如圖6-5-9所示，在足夠大的光滑水平面上放有兩個小物塊P、

9、Q，Q的質(zhì)量為m，P的質(zhì)量為2m，物塊P連接一輕彈簧并處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)讓物塊Q以初速度3v0向物塊P運動且兩物塊始終保持在一條直線上．若分別用實線和虛線表示物塊Q和物塊P的速度v與 時間t之間關(guān)系的圖線，則在彈簧形變過程中，v-t圖象可能是圖6-5-10中的 （ ） 圖6-5-10 11．C【解析】在相互作用時均作變加速運動，加速度先增大后減少，故AD錯；根據(jù)動量守恒知C正確． v0 A B B A 0 t/s v/ms-1 1 2 1 2 圖6-5-11 12.長木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止

10、的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如圖所示，則下列說法正確的是 A.木板獲得的動能為1J B.系統(tǒng)損失的機械能為2J C.木板A的最小長度為1m D. A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1 12．CD【解析】由圖可知，AB最后心共同速度運動，代入知A錯；利用知B錯，對A利用可知D正確． 第二部分 非選擇題（共110分） 二.本題共7小題，共102分.按題目要求作答．解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位． 13．（11分）圖6-5-12為“碰撞中的動量守恒

11、”實驗裝置示意圖． （1）入射小球1與被碰小球2直徑相同，均為d，它們的質(zhì)量相比較，應是m1____m2. （2）為了保證小球做平拋運動，必須調(diào)整斜槽使________________________． 圖6-5-12 （3）繼續(xù)實驗步驟為： A．在地面上依次鋪白紙和復寫紙． B．確定重錘對應點O． C．不放球2，讓球1從斜槽滑下，確定它落地點位置P． D．把球2放在立柱上，讓球1從斜槽滑下，與球2正碰后，確定球1和球2落地點位置M和N． E．用刻度尺量出OM、OP、ON的長度． F．看是否相等，以驗證動量守恒． 上述步驟有幾步不完善或有錯誤，請指出并寫出相應的正確步驟．

12、 _____________________________________________________________ 13.【解析】（1）＞ （2）其末端切線水平 （3）D選項中，球1應從與C項相同高度滑下；P、M、N點應該是多次實驗落地點的平均位置．F項中，應看是否相等． a b h O H c A B C 圖6-5-13 14.（12分）圖6-5-13是用來驗證動量守恒的實驗裝置，彈性球1用細線懸掛于O點，O點下方桌子的邊沿有一豎直立柱．實驗時，將球1拉到A點，并使之靜止，同時把球2放在立柱上．釋放球1，當它擺到懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞．碰后球1向左

13、最遠可擺到B點，球2落到水平地面上的C點．測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒．現(xiàn)已測出A點離水平桌面的距離為a．B點離水平桌面的距離為b，C點與桌子邊沿間的水平距離為c．此外，還需要測量的量是_________、________________、和_____________________． 根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實驗中動量守恒的表達式為__________________________． 14 . 【解析】球1和球2的質(zhì)量m1和m2，立柱的高h，桌面離地面的高H， m1=m1+m2c 15．（2008海南卷）⑵（14分）一置于桌面上質(zhì)量為M的玩具炮，水平發(fā)射質(zhì)量為m的炮彈．炮

14、可在水平方向自由移動．當炮身上未放置其它重物時，炮彈可擊中水平地面上的目標A；當炮身上固定一質(zhì)量為M0的重物時，在原發(fā)射位置沿同一方向發(fā)射的炮彈可擊中水平地面上的目標B．炮口離水平地面的高度為h．如果兩次發(fā)射時“火藥”提供的機械能相等，求B、A兩目標與炮彈發(fā)射點之間的水平距離之比． 【解析】由動量守恒定律和能量守恒定律得： （2分） （2分） 解得： （2分） 炮彈射出后做平拋，有： （2分） 解得目標A距炮口的水平距離為：（2分） 同理，目標B距炮口的水平距離為：（2分） 解得：

15、（2分） 16．（13分）如圖所示，甲車質(zhì)量為，靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一個質(zhì)量為的小物體. 乙車質(zhì)量為，以的速度向左運動，與甲車碰撞后，甲車獲得的速度，物體滑到乙車上. 若乙車足夠長，上表面與物體的動摩擦因數(shù)為，求： （1）甲、乙兩車碰后瞬間，乙車的速度； （2）物體在乙車表面上滑行多長時間相對乙車靜止？（取） 圖6-5-14 16【解析】（1）乙車與甲車碰撞過程中，小物體仍保持靜止，甲、乙組成的系統(tǒng)動量守恒，有（2分） 乙車速度為，方向仍向左（3分） （2）小物體m在乙上滑至兩者有共同速度過程中動量守恒： （2分） 有 ，（2分

16、） 對小物體m是作勻加速直線運動，應用牛頓第二定律得a=μg，又有（4分） 17.（15分）如圖所示，光滑水平面上有A、B、C三個物塊，其質(zhì)量分別為mA = 2.0kg，mB = 1.0kg，mC = 1.0kg．現(xiàn)用一輕彈簧將A、B兩物塊連接，并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近，此過程外力做108J（彈簧仍處于彈性限度內(nèi)），然后同時釋放A、B，彈簧開始逐漸變長，當彈簧剛好恢復原長時，C恰以4m/s的速度迎面與B發(fā)生碰撞并粘連在一起．求： （1）彈簧剛好恢復原長時（B與C碰撞前）A和B物塊速度的大?。? 圖6-5-15 （2）當彈簧第二次被壓縮時，彈簧具有的最大彈性勢能．

17、 17【解析】（1）彈簧剛好恢復原長時，A和B物塊速度的大小分別為υA、υB． 由動量守恒定律有：0 = mAυA - mBυB（2分） 此過程機械能守恒有：Ep = mAυ+mBυ（2分） 代入Ep＝108J，解得：υA＝6m/s，υB = 12m/s，A的速度向右，B的速度向左．（1分） （2）C與B碰撞時，設碰后B、C粘連時速度為υ′， 據(jù)C、B組成的系統(tǒng)動量守恒 有：mBυB -mCυC = （mB+mC）υ′，（2分） 代入數(shù)據(jù)得υ′ = 4m/s，υ′的方向向左．（1分） 此后A和B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能守恒，當彈簧第二次壓縮最短時，彈簧具有的彈

18、性勢能最大，設為Ep′，且此時A與B、C三者有相同的速度，（1分） 設為υ，則有動量守恒：mAυA -（mB+mC）υ′ = （mA+mB+mC）υ，（2分） 代入數(shù)據(jù)得υ = 1m/s，υ的方向向右．（1分） 機械能守恒：mAυ+（mB+mC）υ′2 = Ep′+（mA+mB+mC）υ2，（2分） 代入數(shù)據(jù)得E′p＝50J．（1分） 圖6-5-16 18．（18分）（2008重慶卷）圖6-5-16中有一個豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一勁度為k的輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料——ER流體，它對滑塊的阻力可調(diào).起初，滑塊靜止，ER

19、流體對其阻力為0，彈簧的長度為L，現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊碰撞后粘在一起向下運動.為保證滑塊做勻減速運動，且下移距離為時速度減為0，ER流體對滑塊的阻力須隨滑塊下移而變.試求（忽略空氣阻力）： (1)下落物體與滑塊碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能； (2)滑塊向下運動過程中加速度的大小； (3)滑塊下移距離d時ER流體對滑塊阻力的大小. 【解析】（1）設物體下落末速度為v0，由機械能守恒定律，（2分） 得（1分） 設碰后共同速度為v1，由動量守恒定律2mv1=mv0，得（3分） 碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能力（2分） (2)設加速

20、度大小為a，有 ，得?。?分） 答圖6-5-1 （3）設彈簧彈力為FN，ER流體對滑塊的阻力為FER，受力分析如答圖6-5-1所示 （2分） FS=kx（1分） x=d+mg/k（2分） 得：（2分） 19．（19分）如圖6-5-17所示，兩個完全相同的質(zhì)量分別為m的木塊A、B置于水平地面上，它們的間距S＝2．88m．質(zhì)量為2m，大小可忽略的滑塊C置于A板的左端．C與A、B之間的動摩擦因數(shù)μ1 = 0．22，A、B與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.10，最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力．開始時，三個物體處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)給C施加一個水平向右、大小為mg 的力F，假定木板A、B碰

21、撞時間極短且碰撞后粘連在一起，要使C最終不脫離木板，每塊木板的長度至少應為多少？ 圖6-5-17 【解析】A、C之間的滑動摩擦力大小為f1，f1 = μ1mcg = 0.44mg，（1分） A與水平地面之間的滑動摩擦力大小為f2，f2 = μ2（mA+mC）g = 0.3mg，（1分） 外力F = mg = 0．4mg可見F＜f1，F(xiàn)＞f2，即首先A和C之間保持相對靜，在F的作用下一起向右做加速運動．（2分） 設A與B碰撞前AC速度大小為υ1，由動能定理有：（F-f2）s = （mA+mC）υ（2分） 代入數(shù)據(jù)得：υ1 = 0．8m/s（1分） A、B兩木板的碰

22、撞瞬間，內(nèi)力的沖量遠大于外力的沖量，由動量守恒定律，設A、B碰后一起運動的速度為υ2，則有：mAυ1 = （mA+mB）υ2（2分） 得υ2 = = 0．4m/s（1分） 碰撞后C與A、B之間有相對滑動，此時A、B與地面間滑動摩擦力大小為f3，f3＝μ2（mA+mB+mC）g = 0．4mg，可見F＝f3，即三物體組成的系統(tǒng)受合外力為零，動量守恒．（1分） 設它們達到的共同速度為υ3，此時A、B向前滑動的距離為s1，C恰好滑到B板的右端，此后三者一起做勻速運動，C不會脫離木板，設對應的木塊長度為l． 由動量守恒有：mcυ1+（mA+mB）υ2 = （mC+mA+mB）υ3 得υ3 = 0．6m/s（3分） 對A、B整體，由動能定理有：f1s1-f3s1 = （mA+mB）（υ-υ），得s1 = 1.5m（3分） 對C，由動能定理有：F（2l+s1）- f1（2l+s1） = mC（υ- υ），得l = 0.3m（3分） 內(nèi)容總結(jié)