【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高中物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒滾動(dòng)檢測(cè) 教科版選修35.doc

滾動(dòng)檢測(cè)(一)碰撞與動(dòng)量守恒(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(共8小題，共56分)1在用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量時(shí)，不需要測(cè)量的物理量是 ()a滑塊的質(zhì)量 b擋光的時(shí)間c擋光片間的距離 d光電門的高度答案d2對(duì)于實(shí)驗(yàn)最終的結(jié)論m1v1m2v2m1v1m2v2，下列說(shuō)法正確的是()a僅限于一維碰撞b任何情況下m1vm2vm1v12m2v22也一定成立c式中的v1、v2、v1、v2都是速度的大小d式中的不變量是m1和m2組成的系統(tǒng)的總動(dòng)量答案ad3如圖1-所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的小鋼球，按圖示方式懸掛，讓其中一個(gè)小球保持靜止，把另一小球拉開一定的角度，然后自由釋放，下列說(shuō)法正確的是()圖1a碰撞后，兩球相互交換速度，入射球靜止，被碰球以入射球碰前的速度運(yùn)動(dòng)b碰撞后，入射球被反彈，被碰球以入射球碰前2倍的速度運(yùn)動(dòng)c碰撞前后，兩球有mv1mv2(v1和v2分別表示兩球相碰前后的速度)d碰撞前后，兩球有mv1mv2(v1和v2分別表示兩球相碰前后的速度)答案ac4水平拉力f1、f2分別作用在水平面的物體上一段時(shí)間后又撤去，使物體都由靜止開始運(yùn)動(dòng)而后又停下如果物體在兩種情況下的總位移相等，且f1f2，那么在這樣的情況中()af1比f(wàn)2的沖量大bf1比f(wàn)2的沖量小cf1與f2的沖量相等df1與f2的沖量大小無(wú)法比較解析在同一圖中作出兩種情況下的v t圖象如右圖所示在物體做減速運(yùn)動(dòng)的階段，由于動(dòng)摩擦因數(shù)相同，故加速度相等，圖中cd平行于ab.因?yàn)閒1f2，所以物體受f1作用時(shí)比受f2作用時(shí)的加速度大物體兩次通過(guò)的總位移相等，表明aob與cod的面積相等設(shè)f1、f2的作用的時(shí)間和它們撤去后物體滑行的時(shí)間分別為t1、t2、t1、t2，物體的始末動(dòng)量均為零，根據(jù)動(dòng)量定理有：f1t1f(t1t1)0，f2t2f(t2t2)0，由圖可知：t1t1t2t2，所以f(t1t1)f(t2t2)即f1t1f2t2，故選項(xiàng)b正確答案b5如圖2所示，一個(gè)下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上，底端與豎直墻壁接觸現(xiàn)打開右端閥門，氣體向外噴出，設(shè)噴口的面積為s，氣體的密度為，氣體向外噴出的速度為v，則氣體剛噴出時(shí)鋼瓶底端對(duì)豎直墻面的作用力大小是()圖2avs b. c.v2s dv2s解析t時(shí)間內(nèi)氣瓶噴出氣體的質(zhì)量msvt對(duì)于貯氣瓶、瓶?jī)?nèi)氣體及噴出的氣體所組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量定理得：ftmv0，解得：fv2s，選項(xiàng)d正確答案d6如圖3所示，在光滑水平面上靜止放著兩個(gè)相互接觸的木塊a、b，質(zhì)量分別為m1和m2，今有一子彈水平穿過(guò)兩木塊設(shè)子彈穿過(guò)木塊a、b的時(shí)間分別為t1和t2，木塊對(duì)子彈的阻力恒為f，則子彈穿過(guò)兩木塊后，木塊a的速度大小是()圖3a. b.c. d.解析對(duì)子彈穿過(guò)木塊a的過(guò)程有：ft1(m1m2)va，可得va，故選項(xiàng)b正確答案b7如圖4所示，豎直放置的輕彈簧，一端固定于地面，另一端與質(zhì)量為3 kg的物體b固定在一起，質(zhì)量為1 kg的物體a放于b上，現(xiàn)在a和b一起豎直向上運(yùn)動(dòng)當(dāng)a、b分離后，a上升0.2 m到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)b的速度方向向下，彈簧為原長(zhǎng)，則從a、b分離起至a到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈力對(duì)b的沖量大小為(g取10 m/s2)()圖4a1.2 ns b8 nsc6 ns d4 ns解析a、b在彈簧為原長(zhǎng)時(shí)的位置分離，由題意知此時(shí)a、b的速度v02 m/s.過(guò)原長(zhǎng)位置后，由于加速度、速度不同而使a上升，上升的時(shí)間為：t0.2 sa、b分離后，對(duì)于b有：i彈mgtmv0m(v0)2mv0代入數(shù)據(jù)解得：i彈6 ns，選項(xiàng)c正確答案c82006年11月26日，蘭州空軍某部飛行員李劍英駕駛殲擊機(jī)訓(xùn)練結(jié)束后，在下降途中飛機(jī)遇到鴿群撞擊，只聽見“砰”的一聲巨響，發(fā)動(dòng)機(jī)被撞壞了，如圖5所示，為了避免飛機(jī)墜入在人員密集的村莊，李劍英放棄跳傘不幸殉難現(xiàn)假設(shè)某飛機(jī)的飛行速度為300 m/s，撞上一只以8 m/s的速度迎面飛來(lái)的、質(zhì)量為0.5 kg的鳥，作用時(shí)間為1104 s，則鳥撞擊飛機(jī)的平均作用力大小約為()圖5a1.5106 n b3106 nc1.5107 n d3107 n解析取飛機(jī)速度方向?yàn)檎瑢?duì)于鳥有：tmv飛m(v鳥)解得：1.5106 n.答案a二、非選擇題(本題共4小題，共44分)9(10分)某中學(xué)生身高1.80 m，質(zhì)量70 kg.他站立舉臂，手指摸到的高度為2.25 m如果他先緩慢下蹲，再用力蹬地向上跳起，同時(shí)舉臂，手指摸到的高度為2.70 m設(shè)他從蹬地到離開地面所用的時(shí)間為0.3 s取g10 m/s2，求：(1)他剛離地跳起時(shí)的速度大小(2)他與地面間的平均作用力的大小解析(1)跳起后重心升高，h2.70 m2.25 m0.45 m.根據(jù)機(jī)械能守恒定律mv2mgh，解得：v3 m/s.(2)根據(jù)動(dòng)量定理有：(fmg)tmv0，解得：fm(g)1 400 n.答案(1)3 m/s(2)1 400 n10(10分)如圖6所示，關(guān)于哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)失事的原因，美國(guó)媒體報(bào)道說(shuō)，航天飛機(jī)發(fā)射時(shí)一塊脫落的泡沫損傷了左翼的隔熱瓦，最終釀成大禍據(jù)美國(guó)航天局航天計(jì)劃的dittemore于2003年2月5日在新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)，撞擊航天飛機(jī)左翼的泡沫長(zhǎng)20英寸(約50.8 cm)、寬16英寸(約40.6 cm)、厚6英寸(約15.2 cm)，其質(zhì)量大約為1.3 kg，撞擊時(shí)速度約為250 m/s，方向向上，而航天飛機(jī)的上升速度大約為700 m/s.假定碰撞時(shí)間等于航天飛機(jī)前進(jìn)泡沫的長(zhǎng)度所用的時(shí)間，相撞后認(rèn)為泡沫全部附在飛機(jī)上根據(jù)以上信息，估算“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)左翼受到的平均撞擊力的大小(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)圖6解析由題意知航天飛機(jī)與泡沫塊的作用時(shí)間為：t s設(shè)碰撞過(guò)程中航天飛機(jī)對(duì)泡沫塊的平均沖力大小為f，由動(dòng)量定理得：ftmv1mv2(f遠(yuǎn)大于泡沫塊受的重力)解得：f8105 n由牛頓第三定律知，航天飛機(jī)左翼受到的平均撞擊力大小為8105 n.答案8105 n11(12分)震驚世界的“9.11”事件中，從圖7中可以看到波音客機(jī)切入大廈及大廈的坐塌(1)設(shè)飛機(jī)質(zhì)量為m、速度為v，撞機(jī)經(jīng)歷時(shí)間為t，寫出飛機(jī)對(duì)大廈撞擊力的表達(dá)式圖7(2)撞擊世貿(mào)大廈南樓的是波音767飛機(jī)，波音767飛機(jī)總質(zhì)量約150噸，機(jī)身長(zhǎng)度為48.5 m，撞樓時(shí)速度約150 m/s，世貿(mào)大廈南樓寬63 m，飛機(jī)頭部未從大樓穿出，可認(rèn)為飛機(jī)在樓內(nèi)運(yùn)動(dòng)距離約為機(jī)身長(zhǎng)度，設(shè)飛機(jī)在樓內(nèi)作勻減速運(yùn)動(dòng)，估算撞機(jī)時(shí)間及飛機(jī)對(duì)大廈撞擊力的大小解析(1)f；(2)可認(rèn)為飛機(jī)在樓內(nèi)運(yùn)動(dòng)距離約為50 m，s t，得t s，f3.4107 n.答案(1)f(2)f3.4107 n12(12分)如圖8所示為一支將要豎直向上發(fā)射的火箭，其質(zhì)量為6 000 kg，點(diǎn)火后噴氣速度為2.5 km/s，忽略發(fā)射初期火箭質(zhì)量的變化，問(wèn)：(取g10 m/s2)圖8(1)點(diǎn)火后每秒至少要噴射多少氣體才能使火箭開始上升？(2)如果要使火箭開始有2 m/s2向上的加速度，則每秒要噴出多少氣體？解析(1)設(shè)火箭每秒噴射出質(zhì)量為m0的高速氣體時(shí)產(chǎn)生的反沖力大小等于火箭的重力對(duì)于t時(shí)間的噴出的氣體，由動(dòng)量定理得：ftm0t