第十六章檢測(B)

1、.第十六章檢測B時(shí)間:90分鐘總分值:100分一、選擇題此題包含10小題,每題4分,共40分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,16題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,710題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分,選不全的得2分,有錯(cuò)選或不答的得0分1.如下圖,PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的14圓周軌道,圓心O在S的正上方。在O、P兩點(diǎn)各有質(zhì)量均為m的物塊a和b,從同一時(shí)刻開始,a自由下落,b沿圓弧下滑。下列說法正確的是()A.a比b先到達(dá)S,它們在S點(diǎn)的動量不一樣B.a與b同時(shí)到達(dá)S,它們在S點(diǎn)的動量不一樣C.a比b先到達(dá)S,它們在S點(diǎn)的動量一樣D.b比a先到達(dá)S,它們在S點(diǎn)的動量一樣解析：在物體下落的

2、過程中,只有重力對物體做功,機(jī)械能守恒,故有mgh=12mv2解得v=2gh所以在一樣的高度,兩物體的速度大小一樣,即速率一樣。由于a的路程小于b的路程,故ta<tb,即a比b先到達(dá)S。到達(dá)S點(diǎn)時(shí)a的速度豎直向下,b的速度程度向左,即兩物體的動量大小相等,方向不同,應(yīng)選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。答案：A2.質(zhì)量為5 kg的物體,原來以v=5 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動,現(xiàn)受到跟運(yùn)動方向一樣的沖量15 N·s的作用,歷時(shí)4 s,物體的動量大小變?yōu)锳.80 kg·m/sB.160 kg·m/sC.40 kg·m/sD.10 kg·m/s解

3、析：由動量定理I=p'-p,得p'=I+p=40 kg·m/s。答案：C3.兩個(gè)彈性小球相向運(yùn)動發(fā)生碰撞的短暫過程中,兩個(gè)球同時(shí)依次經(jīng)過減速、停頓又反向運(yùn)動的幾個(gè)階段,關(guān)于這兩個(gè)球碰撞前的情況有以下表達(dá),以下判斷正確的選項(xiàng)是兩個(gè)球的質(zhì)量一定相等兩個(gè)球的動量大小一定相等兩個(gè)球的速度大小與其質(zhì)量成反比兩個(gè)小球碰撞過程中交換速度A.B.C.D.解析：兩彈性小球相向碰撞過程中,總動量守恒,由兩球同時(shí)停頓可知兩球總動量為零,即兩球的碰前動量一定等大反向;由于其質(zhì)量不一定一樣,假設(shè)碰撞后速度交換,那么其碰后總動量方向與碰前總動量方向可能相反假設(shè)兩球質(zhì)量不等時(shí),即錯(cuò)誤,正確,應(yīng)選D

4、。答案：D4.一個(gè)人在地面上立定跳遠(yuǎn)的最好成績是x,假設(shè)他站立在車的A端要跳上距其l遠(yuǎn)的站臺上,車與地面的摩擦不計(jì),如下圖,那么A.只要l<x,他一定能跳上站臺B.只要l<x,他有可能跳上站臺C.只要l=x,他一定能跳上站臺D.只要l=x,他有可能跳上站臺解析：假設(shè)立定跳遠(yuǎn)時(shí),人離地時(shí)速度為v,如題圖從車上起跳時(shí),人離車時(shí)人的速度為v',車的速度為v車',由能量守恒得E=12mv2,E=12mv'2+12m車v車'2所以v'<v,人跳出的間隔 變小,所以選項(xiàng)B正確。來源:Zxxk 答案：B5.平靜的水面上停著一只小船,船頭站立著一個(gè)人,

5、船的質(zhì)量是人的質(zhì)量的8倍。從某時(shí)刻起,這個(gè)人向船尾走去,走到船中部他突然停頓走動。水對船的阻力忽略不計(jì)。以下說法正確的選項(xiàng)是A.人走動時(shí),他相對于水面的速度和小船相對于水面的速度大小相等、方向相反B.他突然停頓走動后,船還會繼續(xù)運(yùn)動一小段時(shí)間C.人在船上走動過程,人對水面的位移是船對水面的位移的9倍D.人在船上走動過程,人的動能是船的動能的8倍解析：人船系統(tǒng)動量守恒,總動量始終為零,因此人、船的動量等大,速度和質(zhì)量成反比是81,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。人“突然停頓走動是指人和船相對靜止,設(shè)這時(shí)二者的速度為u,那么m0+mu=0,所以u=0,說明船的運(yùn)動立即停頓,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。人和船系統(tǒng)動量守恒,速度和質(zhì)量成

6、反比,因此人的位移是船位移的8倍,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由動能、動量關(guān)系Ek=p22m1m,人的動能是船的動能的8倍,選項(xiàng)D正確。答案：D6.如下圖,小木塊A用細(xì)線吊在O點(diǎn),此刻小木塊的重力勢能為零。一顆子彈以一定的程度速度射入木塊A中,并立即與A有了共同的速度,然后一起擺動到最大擺角。假如保持子彈入射的速度大小不變,而使子彈的質(zhì)量增大,關(guān)于最大擺角、子彈的初動能與木塊和子彈一起到達(dá)最大擺角時(shí)的機(jī)械能之差E,有A.角減小,E增大B.角增大,E減小C.角增大,E也增大D.角減小,E也減小解析：設(shè)子彈質(zhì)量為m,木塊質(zhì)量為m',子彈打入木塊滿足動量守恒定律,mv0=m'+mv,子彈和木塊的共同

7、速度 v=mv0m'+m,隨后木塊和子彈共同擺起至最大高度滿足 12(m'+m)v2=(m'+m)gh,h=12g·m2v02(m'+m)2=12g·v02m'm+12可見,子彈質(zhì)量m越大,h越高,越大,子彈最初的機(jī)械能與最后的機(jī)械能之差E=12mv02-12(m'+m)v2=12m'v02·1m'm+1所以,子彈的質(zhì)量m越大,E越大。答案：C7.關(guān)于沖量和功,以下說法正確的選項(xiàng)是A.在某一過程中,作用于物體的合力的沖量為零,那么合力的功也一定為零B.在某一過程中,作用于物體的合力的功為零,那么合力的

8、沖量也一定為零C.合力的沖量不為零時(shí),合力的功也一定不為零D.合力的功不為零時(shí),合力的沖量也一定不為零解析：對于一個(gè)確定的物體來說質(zhì)量不變,合力沖量為0,對應(yīng)的動量不發(fā)生變化,所以速度不變,由動能定理可知合力的功一定為零;假設(shè)合力的功不為零,那么動能一定變化,速度大小改變,物體的動量變化,由動量定理,合力的沖量一定不為0。選項(xiàng)A、D正確,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。答案：AD8.雜技演員做高空表演時(shí),為了平安,常在下面掛起一張很大的網(wǎng),當(dāng)演員失誤從高處掉下落在網(wǎng)上時(shí),與從一樣高度落在地面上相比較,以下說法正確的選項(xiàng)是A.演員落在網(wǎng)上時(shí)的動量較小B.演員落在網(wǎng)上時(shí)的動量變化較小C.演員落在網(wǎng)上時(shí)的動量變化較

9、慢D.演員落在網(wǎng)上時(shí)受到網(wǎng)的作用力較小解析：演員落到網(wǎng)上和地面上時(shí)的速度一樣,所以兩種情況下,動量的變化一樣,但落在網(wǎng)上時(shí),作用時(shí)間較長,由動量定理可知,作用力較小,故A、B錯(cuò)誤,C、D正確。答案：CD9.木塊A和B用一根輕彈簧連接起來,放在光滑程度面上,A緊靠在墻壁上,在B上施加向左的程度力使彈簧壓縮,如下圖,當(dāng)撤去外力后,以下說法正確的選項(xiàng)是A.A尚未分開墻壁前,A與B系統(tǒng)的動量守恒來源:1B.A尚未分開墻壁前,A與B系統(tǒng)的動量不守恒C.A分開墻后,A、B系統(tǒng)動量守恒D.A分開墻后,A、B系統(tǒng)動量不守恒解析：以A、B、彈簧為系統(tǒng),撤去外力后,B向右運(yùn)動,在A尚未分開墻壁前,系統(tǒng)受到墻壁的彈

10、力FN,因此,該過程A、B系統(tǒng)動量不守恒,當(dāng)A分開墻壁后,系統(tǒng)程度方向不受外力,故系統(tǒng)動量守恒,選項(xiàng)B、C正確。答案：BC10.質(zhì)量為m1的物塊以速度v運(yùn)動,與質(zhì)量為m2的靜止物塊發(fā)生正撞,碰撞后兩者的動量正好相等,兩者質(zhì)量之比m1m2可能為()A.2B.3C.4D.5解析：設(shè)碰撞后兩者的動量都為p,那么總動量為2p,根據(jù)動量和動能的關(guān)系有p2=2mEk,根據(jù)能量的關(guān)系得,由于動能不增加,那么有(2p)22m1p22m1+p22m2,解得 m1m23。由于碰撞后兩者的位置關(guān)系決定了v1v2,即pm1pm2,故m1m21。故A、B正確,C、D錯(cuò)誤。來源:Z&xx&k 答案：AB二

11、、填空題此題包含2小題,共20分11.8分如下圖,總質(zhì)量為m0的小車和人靜止在光滑程度地面上,車上有n個(gè)質(zhì)量均為m的小球,現(xiàn)人在車上用兩種方式將球相對于地面以一樣的恒定速度v向右程度拋出。一種是一起拋出,拋出后小車速度為;另一種是一個(gè)接著一個(gè)地拋出,拋出后小車的速度為。 解析：由于拋出的小球相對地面速度一樣動量就一樣,這樣一個(gè)接一個(gè)拋出和一起拋出系統(tǒng)向右的總動量增加量一樣。由于系統(tǒng)動量守恒,系統(tǒng)向左增加的動量也一樣,這樣的問題可以把一個(gè)接一個(gè)拋出合并起來,作一次性拋出計(jì)算。nmv=m0v1,v1=nmvm0。即一起拋出時(shí)小車的速度為nmvm0,一個(gè)接一個(gè)地拋出時(shí)小車的速度仍為nmvm

12、0。答案：nmvm0nmvm012.12分碰撞恢復(fù)系數(shù)的定義為e=|v2-v1|v20-v10|,其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度,v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度,彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e=1,非彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e<1。某同學(xué)借用探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)驗(yàn)證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1,實(shí)驗(yàn)中使用半徑相等的剛性小球1和小球2,且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)步驟如下:安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,做好測量前的準(zhǔn)備,并記下重垂線所指的位置O。第一步,不放小球2,讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上,重復(fù)屢次,用盡可能小的圓把小球的所有落點(diǎn)圈在里面,其圓心就是小球落點(diǎn)

13、的平均位置。第二步,把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點(diǎn),讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下,使它們碰撞,重復(fù)屢次,并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置。第三步,用刻度尺分別測量三個(gè)落點(diǎn)的平均位置離O點(diǎn)的間隔 ,即線段OM、OP、ON的長度。1P點(diǎn)是的平均位置,M點(diǎn)是的平均位置,N點(diǎn)是的平均位置。 2寫出用測量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式:。 3三個(gè)落點(diǎn)距O點(diǎn)的間隔 OM、OP、ON與實(shí)驗(yàn)所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)?解析：小球從槽口B飛出后做平拋運(yùn)動的時(shí)間一樣,設(shè)為t,那么有OP=v10t,OM=v1t,ON=v2t,小球2碰撞前靜止,v20=0,e=|v2-v1|v20-

14、v10|=|ON-OM|0-OP|=ON-OMOP。答案：1在實(shí)驗(yàn)的第一步中小球1的落點(diǎn)小球1與小球2碰撞后,小球1的落點(diǎn)小球2的落點(diǎn)2e=ON-OMOP(3)OP與小球的質(zhì)量無關(guān),OM和ON與小球的質(zhì)量有關(guān)三、計(jì)算題此題包含4小題,共40分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須寫明數(shù)值和單位13.8分手榴彈在離地高h(yuǎn)處時(shí)的速度方向恰好沿程度方向向左,速度大小為v,此時(shí),手榴彈炸裂成質(zhì)量相等的兩塊,設(shè)消耗的火藥質(zhì)量不計(jì),爆炸后前半塊的速度方向仍沿程度向左,速度大小為3v,那么兩塊彈片落地點(diǎn)之間的程度間隔 多大?解析：設(shè)炸后每塊質(zhì)

15、量為m,向左為正方向,那么由動量守恒定律得2mv=m·3v+mv',那么后半塊速度v'=-v,即v'方向向右,由平拋運(yùn)動知,彈片落地時(shí)間t=2hg,因此兩塊彈片落地點(diǎn)之間的水平距離x=3v·t+|v'|t=4v2hg。答案：4v2hg14.10分一質(zhì)量為0.5 kg的小物塊放在程度地面上的A點(diǎn),間隔 A點(diǎn)5 m的位置B處是一面墻,如下圖。物塊以v0=9 m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動,在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7 m/s,碰后以6 m/s的速度反向運(yùn)動直至靜止。g取 10 m/s2。1求物塊與地面間的動摩擦因數(shù);2假設(shè)碰撞時(shí)間為0.05

16、s,求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F;3求物塊在反向運(yùn)動過程中抑制摩擦力所做的功W。解析：1據(jù)動能定理,有-mgs=12mv2-12mv02可得=0.32。2據(jù)動量定理,有Ft=mv'-mv可得F=130 N。3W=12mv'2=9 J。答案：10.322130 N39 J15.10分如下圖,一條軌道固定在豎直平面內(nèi),粗糙的AB段程度,BCDE段光滑,CDE段是以O(shè)為圓心、R為半徑的一小段圓弧?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊M和N緊靠在一起,靜止于B處,M的質(zhì)量是N的3倍。兩物塊在足夠大的內(nèi)力作用下突然別離,分別向左、右始終沿軌道運(yùn)動。N到D點(diǎn)時(shí)速度沿程度方向,此時(shí)軌道對N的支持力大

17、小等于N所受重力的34。M與AB段的動摩擦因數(shù)為,重力加速度為g,求:來源:Z|xx|k.Com1物塊N在D點(diǎn)的速度大小v;2物塊M滑行的間隔 l。解析：1N在D點(diǎn)時(shí),根據(jù)向心力公式得mg-34mg=mv2R,解得v=gR2。2物塊N從B到D的過程中,機(jī)械能守恒,所以12mvN2=mgR+12mv2物塊M與N別離的過程中,動量守恒,來源:1所以3mvM=mvNM做勻減速直線運(yùn)動,由動能定理得0-12×3mvM2=-3mgl0聯(lián)立解得l=R8。答案：1)gR2(2)R816.12分如下圖,在足夠長的光滑程度面上,物體A、B、C位于同一直線上,A位于B、C之間,A的質(zhì)量為m,B、C的質(zhì)量

18、都為m',三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動,求m和m'之間應(yīng)滿足什么條件,才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是完全彈性的。解析：A向右運(yùn)動與C發(fā)生第一次碰撞,碰撞過程中,系統(tǒng)的動量守恒、機(jī)械能守恒。設(shè)速度方向向右為正,開場時(shí)A的速度為v0,第一次碰撞后C的速度為vC1,A的速度為vA1。由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得mv0=mvA1+m'vC112mv02=12mvA12+12m'vC12聯(lián)立式得vA1=m-m'm+m'v0vC1=2mm+m'v0假如m>m',第一次碰撞后,A與C速度同向,且A的速度小于C的速度,不可能與B發(fā)生碰撞;假如m=m',第一次碰撞后,A停頓,C以A碰