高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量守恒定律章末綜合測(cè)試

1、第六章 動(dòng)量守恒定律章末綜合測(cè)試(六)(時(shí)間：60分鐘分?jǐn)?shù)：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第15題只有一項(xiàng)符合題目要求，第68題有多項(xiàng)符合題目要求全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1.(2017·天津理綜)“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標(biāo)之一摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)下列敘述正確的是()a摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客的機(jī)械能保持不變b在最高點(diǎn)時(shí)，乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力c摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，乘客重力的沖量為零d摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變解析：b本題

2、考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)乘客在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，而在上升過(guò)程中重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加，下降過(guò)程中則相反，a錯(cuò)誤在最高點(diǎn)時(shí)，乘客具有豎直向下的向心加速度，處于失重狀態(tài)，故b正確因重力恒定，重力的沖量等于重力與其作用時(shí)間的乘積，故重力沖量一定不為零，c錯(cuò)誤重力的瞬時(shí)功率p mg·v·cos ，其中是瞬時(shí)速度v的方向與重力方向之間的夾角，故重力的瞬時(shí)功率不會(huì)保持不變，d錯(cuò)誤2.一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊a并留在其中，a、b用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起，如圖所示則在子彈打擊木塊a及彈簧被壓縮的過(guò)程中，對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)()a動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒

3、b動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒c動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒d無(wú)法判定動(dòng)量、機(jī)械能是否守恒解析：c在整個(gè)過(guò)程中子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)所受外力之和為零，動(dòng)量守恒，但在子彈射進(jìn)木塊過(guò)程中有內(nèi)能產(chǎn)生，則系統(tǒng)機(jī)械能不守恒3一彈丸在飛行到距離地面5 m高時(shí)僅有水平速度v2 m/s，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為31，不計(jì)質(zhì)量損失，取重力加速度g10 m/s2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是()解析：b彈丸爆炸瞬間爆炸力遠(yuǎn)大于外力，故爆炸瞬間動(dòng)量守恒因兩彈片均水平飛出，飛行時(shí)間t1 s，取向右為正，由水平速度v知，選項(xiàng)a中，v甲2.5 m/s，v乙0.5 m/s；選項(xiàng)b中，v甲2.5 m

4、/s，v乙0.5 m/s；選項(xiàng)c中，v甲1 m/s，v乙2 m/s；選項(xiàng)d中，v甲1 m/s，v乙2 m/s. 因爆炸瞬間動(dòng)量守恒，故mvm甲v甲m乙v乙，其中m甲m，m乙m，v2 m/s，代入數(shù)值計(jì)算知選項(xiàng)b正確4.如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為m的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為.一質(zhì)量為m(m<m)的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)沖上斜面過(guò)程中的機(jī)械能損失如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面頂端如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能達(dá)到的最大高度為()ahb.hc.hd.h解析：d若斜面固定，由機(jī)械能守恒定律可得mv2mgh；若斜面不固定，系統(tǒng)水平方向

5、動(dòng)量守恒，有mv(mm)v1，由機(jī)械能守恒定律可得mv2mgh(mm)v.聯(lián)立以上各式可得hh，故d正確5(2017·重慶一模)如圖所示，為某研究小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑塊碰撞前后運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的位移時(shí)間圖象圖中的線段a、b、c分別表示光滑水平面上沿同一條直線運(yùn)動(dòng)的滑塊、和它們發(fā)生正碰后結(jié)合體的位移變化關(guān)系，已知相互作用時(shí)間極短，由圖象給出的信息可知()a碰前滑塊與滑塊速度大小之比為72b碰前滑塊的動(dòng)量比滑塊的動(dòng)量大c碰前滑塊的動(dòng)能比滑塊的動(dòng)能小d滑塊的質(zhì)量是滑塊的質(zhì)量的解析：d根據(jù)st圖象的斜率表示速度，則得：碰撞前滑塊的速度為：v1 m/s2 m/s，大小為2 m/s，滑塊的速度

6、為v2 m/s0.8 m/s，則碰前速度大小之比為52，故a錯(cuò)誤；碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，碰撞前，滑塊速度為負(fù)，動(dòng)量為負(fù)，滑塊的速度為正，動(dòng)量為正，由于碰撞后動(dòng)量為正，故碰撞前總動(dòng)量也為正，故碰撞前滑塊的動(dòng)量比滑塊小，故b錯(cuò)誤；碰撞后的共同速度為v m/s0.4 m/s，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有：m1v1m2v2(m1m2)v，代入數(shù)據(jù)解得：m26m1，可知d正確；，知c錯(cuò)誤6質(zhì)量為1 kg的小球以4 m/s的速度與質(zhì)量為2 kg的靜止小球正碰，關(guān)于碰后的速度v1和v2，下列可能正確的是()av1v2 m/sbv11 m/s，v22.5 m/scv11 m/s，v23 m/sdv13 m/s，v20

7、.5 m/s解析：ab對(duì)于碰撞問(wèn)題要遵循三個(gè)原則：動(dòng)量守恒、碰后系統(tǒng)的機(jī)械能不增加和碰撞過(guò)程要符合實(shí)際情況經(jīng)檢驗(yàn)，選項(xiàng)a、b滿(mǎn)足碰撞過(guò)程應(yīng)遵循的三個(gè)原則，所以a、b正確7一靜止的鋁原子核al俘獲一速度為1.0×107 m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核si*.下列說(shuō)法正確的是()a核反應(yīng)方程為palsi*b核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒c核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)能量不守恒d核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和e硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105 m/s，方向與質(zhì)子初速度的方向一致解析：abe核反應(yīng)方程滿(mǎn)足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，a項(xiàng)正確；微觀粒子相互作用過(guò)程中，滿(mǎn)足動(dòng)量守恒

8、定律，b項(xiàng)正確；題述核反應(yīng)過(guò)程屬于“二合一”形式的完全非彈性碰撞，機(jī)械能有損失，但對(duì)于封閉的系統(tǒng)，能量仍然守恒，c項(xiàng)錯(cuò)誤；核反應(yīng)過(guò)程中的機(jī)械能有損失，故存在質(zhì)量虧損現(xiàn)象，d項(xiàng)錯(cuò)誤；硅原子質(zhì)量約是質(zhì)子質(zhì)量的28倍，由動(dòng)量守恒定律知，m0v028m0v，所以硅原子核速度數(shù)量級(jí)為105 m/s，方向與質(zhì)子初速度的方向一致，e項(xiàng)正確8如圖甲所示，一質(zhì)量為2 kg的物體受水平拉力f作用，在粗糙水平面上做加速直線運(yùn)動(dòng)，at圖象如圖乙所示，t0時(shí)其速度大小為2 m/s，滑動(dòng)摩擦力大小恒為2 n，則()at6 s時(shí)，物體的速度為20 m/sb在0.6 s內(nèi)，合力對(duì)物體做的功為400 jc在0.6 s內(nèi)，拉力對(duì)

9、物體的沖量為36 n·sdt6 s時(shí)，拉力f的功率為200 w解析：ad類(lèi)比速度圖象中位移的表示方法可知，在加速度時(shí)間圖象中圖線與橫軸所圍面積表示速度變化量，在06 s內(nèi)v18 m/s，又知v02 m/s，則t6 s時(shí)的速度v20 m/s，a正確；由動(dòng)能定理可知，06 s內(nèi)，合力做的功為wmv2mv396 j，b錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理可知，ifff·tmvmv0，解得if48 n·s，c錯(cuò)誤；由牛頓第二定律可知，6 s末fffma，解得f10 n，所以拉力的功率pfv200 w，d正確二、非選擇題(本大題共3小題，第9、10題各16分，第11題20分，共52分)9.(1

10、)如圖甲所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體，初速度為v0，在水平合外力f(恒力)的作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后，速度變?yōu)関t.請(qǐng)根據(jù)上述情景，利用牛頓第二定律推導(dǎo)動(dòng)量定理，并寫(xiě)出動(dòng)量定理表達(dá)式中等號(hào)兩邊物理量的物理意義(2)高空墜物很危險(xiǎn)一球形面團(tuán)，質(zhì)量為1 kg，從20 m高的樓層上掉下，落在堅(jiān)硬的水泥地面上，被摔成薄片，若面團(tuán)與地面的作用時(shí)間約0.01 s，g取10 m/s2，試估算地面受到平均沖力的大小(3)如圖乙所示，自動(dòng)稱(chēng)米機(jī)已被廣泛使用稱(chēng)米時(shí)，打開(kāi)閥門(mén)，米粒就以每秒d千克的恒定流量流進(jìn)放在秤上的容器當(dāng)秤的示數(shù)達(dá)到顧客所要求的數(shù)量時(shí)，在出口處關(guān)閉閥門(mén)，切斷米流米粒在出口處速度很小，可視為零對(duì)上述現(xiàn)

11、象，買(mǎi)賣(mài)雙方引起了爭(zhēng)論買(mǎi)方認(rèn)為：因?yàn)槊琢Ｂ涞饺萜髦袝r(shí)有向下的沖力而不劃算；賣(mài)方則認(rèn)為：當(dāng)達(dá)到顧客所要求的數(shù)量時(shí)，切斷米流，此時(shí)尚有一些米在空中，這些米是多給買(mǎi)方的請(qǐng)談?wù)勀愕目捶ǎ⒏鶕?jù)所學(xué)的知識(shí)給出合理的解釋解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律fma(1分)加速度定義a(1分)解得ftmvtmv0，即動(dòng)量定理(1分)ft表示物體所受合力的沖量(1分)mvtmv0表示物體動(dòng)量的變化(1分)(2)面團(tuán)剛落地時(shí)v22gh(1分)v20 m/s與地面碰撞過(guò)程，以豎直向上為正方向(1分)由動(dòng)量定理得(fmg)t0(mv)(1分)面團(tuán)受到支持力f2 010 n(1分)根據(jù)牛頓第三定律，地面受到的平均沖力f沖2 0

12、10 n(1分)(3)米粒的流量是恒定的，關(guān)閉閥門(mén)就能在出口處切斷米流若切斷米流時(shí)，盛米容器中靜止的那部分米的質(zhì)量為m1，空中正在下落的米的質(zhì)量為m2，剛落到已靜止的米堆(m1)上的一部分米的質(zhì)量為m，這部分米對(duì)靜止部分的米的沖力為f.(1分)剛切斷米流時(shí)，稱(chēng)米機(jī)的讀數(shù)為m2m1f/g(1分)最終稱(chēng)米機(jī)的讀數(shù)為m2m1m2m(1分)取m為研究對(duì)象，在t時(shí)間內(nèi)，有md·t，設(shè)其落到米堆上之前的速度為v，經(jīng)時(shí)間t靜止，根據(jù)動(dòng)量定理得(fmg)t0(mv)(1分)設(shè)米從出口處落到盛米容器中的米表面所用的時(shí)間為t，則m2d·t，vgt(1分)解得dvm2g，即fm2gmg(1分)根

13、據(jù)牛頓第三定律知ff，剛切斷米流時(shí)，稱(chēng)米機(jī)的讀數(shù)為m1m1f/gm1m2m(1分)m1m2(1分)可見(jiàn)，雙方的說(shuō)法都不正確自動(dòng)稱(chēng)米機(jī)是準(zhǔn)確的，不存在誰(shuí)劃算誰(shuí)不劃算的問(wèn)題答案：(1)見(jiàn)解析(2)2 010 n(3)見(jiàn)解析10如圖1所示為某農(nóng)莊灌溉工程的示意圖，地面與水面的距離為h.用水泵從水池抽水(抽水過(guò)程中h保持不變)，龍頭離地面高h(yuǎn)，水管橫截面積為s，水的密度為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力(1)水從管口以不變的速度源源不斷地沿水平方向噴出，水落地的位置到管口的水平距離為10h.設(shè)管口橫截面上各處水的速度都相同求：a每秒內(nèi)從管口噴出的水的質(zhì)量m0；b不計(jì)額外功的損失，水泵輸出的功率p.(2)

14、在保證水管流量不變的前提下，在龍頭后接一噴頭，如圖2所示讓水流豎直向下噴出，打在水平地面上不反彈，產(chǎn)生大小為f的沖擊力由于水與地面作用時(shí)間很短，可忽略重力的影響求水流落地前瞬間的速度大小v.解析：(1)a.水從管口沿水平方向噴出做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)水噴出時(shí)速度為v0，落地時(shí)間為t豎直方向hgt2(1分)水平方向10hv0t(1分)時(shí)間t0內(nèi)噴出的水的質(zhì)量mvv0t0s(1分)每秒噴出的水的質(zhì)量m0(1分)聯(lián)立以上各式解得m05s(1分)b時(shí)間t0內(nèi)水泵輸出功wmg(hh)mv(2分)輸出功率p(1分)解得p5sg(h26h)(2分)(2)取與地面作用的一小部分水m為研究對(duì)象根據(jù)動(dòng)量定理f·

15、tm·v(2分)由題意可知mm0·t(2分)解得v(2分)答案：(1)a.5sb5sg(h26h)(2)11.如圖，質(zhì)量為m的小車(chē)靜止在光滑水平面上，小車(chē)ab段是半徑為r的四分之一圓弧光滑軌道，bc段是長(zhǎng)為l的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于b點(diǎn)一質(zhì)量為m的滑塊在小車(chē)上從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道滑下，重力加速度為g.(1)若固定小車(chē)，求滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)小車(chē)的最大壓力；(2)若不固定小車(chē)，滑塊仍從a點(diǎn)由靜止下滑，然后滑入bc軌道，最后從c點(diǎn)滑出小車(chē)已知滑塊質(zhì)量m，在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車(chē)速度大小的2倍，滑塊與軌道bc間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求：滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小車(chē)的最大速度大小vm；滑塊從b到c運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小車(chē)的位移大小s.解析：(1)滑塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)小車(chē)壓力最大，從a到b機(jī)械能守恒mgrmv(2分)滑塊在b點(diǎn)處，由牛頓第二定律nmgm(2分)解得n3mg(2分)由牛頓第三定律n3mg(2分)(2)滑塊下滑到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，小車(chē)速度最大由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒mgrmvm(2vm)2(2分)解得vm(2分)設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，小車(chē)速度大小為vc，由功能關(guān)系mgrmglmvm(2vc)2(2分)設(shè)滑塊從b到c過(guò)程中，小車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度大小