高二物理物理人教版選修3-5配套練習(xí)第16章章末分層突破(含解析)

章末綜合測(cè)評(píng)(時(shí)間：60分鐘

滿(mǎn)分：100分)一、選擇題(本題共

5小題，每題

6分，共

30分，在每題給出的

5個(gè)選項(xiàng)中有

3項(xiàng)吻合題目要求．選對(duì)

1個(gè)得

2分，選對(duì)

2個(gè)得

4分，選對(duì)

3個(gè)得

6分，每選錯(cuò)

1個(gè)扣

3分，最低得分為

0分．)1．水平拋出在空中翱翔的物體，不考慮空氣阻力，則( )．在相等的時(shí)間間隔內(nèi)動(dòng)量的變化相同B．在任何時(shí)間內(nèi)，動(dòng)量變化的方向都是豎直向下C．在任何時(shí)間內(nèi)，動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率恒定D．在剛拋出物體的剎時(shí)，動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率為零E．在剛拋出物體的剎時(shí)，動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率最大【解析】做平拋運(yùn)動(dòng)的物體僅受重力作用，由動(dòng)量定理得p＝mg·Δt，因?yàn)樵谙嗟鹊臅r(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量p相同，即大小相等，方向都是豎直向下的，從而動(dòng)量的變化率恒定，應(yīng)選項(xiàng)

A、B、C正確，D、E錯(cuò)誤．【答案】

ABC2．如圖1所示，質(zhì)量為M的小車(chē)靜止在圓滑的水平面上，小車(chē)上AB部分是半徑為R的四分之一圓滑圓弧，BC部分是粗糙的水平面．今把質(zhì)量為m的小物體從A點(diǎn)由靜止釋放，小物體與BC部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最后小物體與小車(chē)相對(duì)靜止于B、C之間的D點(diǎn)，則B、D間的距離x隨各量變化的情況是( )圖1A．其他量不變，R越大x越大B．其他量不變，μ越大x越小C．其他量不變，m越大x越大D．其他量不變，M越大x越大E．其他量不變，x與m、M均沒(méi)關(guān)【解析】小車(chē)和小物體組成的系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒且為零，所以當(dāng)小車(chē)和小物體相對(duì)靜止時(shí)，系統(tǒng)水平方向的總動(dòng)量仍為零，則小車(chē)和小物體相對(duì)于水平面也靜止，由能量守恒得μmgx＝mgR，x＝R/μ，選項(xiàng)A、B、E正確．【答案】ABE3．以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )pA．依照F＝t可把牛頓第二定律表述為：物體動(dòng)量的變化率等于它受的合外力B．力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量，它反響了力的作用對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)，是一個(gè)標(biāo)量C．動(dòng)量定理的物理實(shí)質(zhì)與牛頓第二定律是相同的，但有時(shí)用起來(lái)更方便D．易碎品運(yùn)輸時(shí)要用嬌嫩資料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間以減小作用力E．玻璃杯掉在水泥地上易碎，是由于碰到的沖量太大【解析】A選項(xiàng)是牛頓第二定律的一種表達(dá)方式；沖量是矢量，

B錯(cuò)；Fp＝t是牛頓第二定律的最初表達(dá)方式，實(shí)質(zhì)是相同的，

C對(duì)；嬌嫩資料起緩沖作用，延長(zhǎng)作用時(shí)間，D對(duì)．由動(dòng)量定理知E錯(cuò)．【答案】ACD4．如圖2甲所示，在圓滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質(zhì)量分別為m1和m2.圖乙為它們碰撞前后的x-t(位移—時(shí)間)圖象．已知m1＝0.1kg.由此能夠判斷( )圖2A．碰前m2靜止，m1向右運(yùn)動(dòng)B．碰后m2和m1都向右運(yùn)動(dòng)C．m2＝0.3kgD．碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失了0.4J的機(jī)械能E．碰撞過(guò)程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒【解析】解析題圖乙可知，碰前：m2處在位移為8m的地址靜止，m1位移平均增大，速度v1＝8＝，方向向右；碰后：1′＝0－8＝－2m/s4m/sv6－2m/s22′＝16－8＝，碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒：11＝m11′＋m22′m/s，v6－2m/s2m/smvvv得：m2＝0.3kg，碰撞損失的機(jī)械能：121212＝0，Ek＝m11－m1v1′＋m2v2′2v22故正確答案應(yīng)選A、C、E.【答案】ACE5．如圖3所示，甲、乙兩車(chē)的質(zhì)量均為M，靜置在圓滑的水平面上，兩車(chē)相距為L(zhǎng).乙車(chē)上站立著一個(gè)質(zhì)量為m的人，他經(jīng)過(guò)一條輕繩拉甲車(chē)，甲、乙兩車(chē)最后相接觸，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )圖3M＋mA．甲、乙兩車(chē)運(yùn)動(dòng)中速度之比為MB．甲、乙兩車(chē)運(yùn)動(dòng)中速度之比為M＋mC．甲車(chē)搬動(dòng)的距離為2M＋mLMD．乙車(chē)搬動(dòng)的距離為2M＋mLME．乙車(chē)搬動(dòng)的距離為M＋2mL

MM＋m【解析】本題近似人船模型．甲、乙、人看作一系統(tǒng)，則水平方向動(dòng)量守M＋m恒，甲、乙兩車(chē)運(yùn)動(dòng)中速度之比等于質(zhì)量的反比，即為M，A正確，B錯(cuò)誤；Mx甲＝(M＋m)x乙，x甲＋x乙＝L，解得C、D正確，E錯(cuò)誤．【答案】ACD二、非選擇題(本題共5小題，共70分．按題目要求作答．)6．(10分)如圖4所示為“研究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置表示圖．已知a、b小球的質(zhì)量分別為ma、mb，半徑分別為ra、rb，圖中P點(diǎn)為單獨(dú)釋放a球的平均落點(diǎn)，M、N是a、b小球碰撞后落點(diǎn)的平均地址．圖4(1)本實(shí)驗(yàn)必定滿(mǎn)足的條件是________．．斜槽軌道必定是圓滑的B．斜槽軌道尾端的切線(xiàn)水平C．入射小球每次都從斜槽上的同一地址無(wú)初速度釋放D．入射球與被碰球滿(mǎn)足ma＝mb，ra＝rb(2)為了考據(jù)動(dòng)量守恒定律，需要測(cè)量OP間的距離x1，則還需要測(cè)量的物理量有________、________(用相應(yīng)的文字和字母表示)．(3)若是動(dòng)量守恒，須滿(mǎn)足的關(guān)系式是________(用測(cè)量物理量的字母表示)．【答案】(1)BC(2)測(cè)量OM的距離x2測(cè)量ON的距離x3(3)max1＝max2＋mbx3(寫(xiě)成maOP＝maOM＋mbON也能夠)7．(12分)如圖5所示，在實(shí)驗(yàn)室用兩端帶有豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋板的質(zhì)量都是M的滑塊A和B做“研究碰撞中的守恒量”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟以下：圖5.把兩滑塊A和用電動(dòng)卡銷(xiāo)卡住A和平方向上的壓縮狀態(tài)；

B緊貼在一起，在A上放質(zhì)量為m的砝碼，置于導(dǎo)軌上，B，在A和B的固定擋板間放入一輕彈簧，使彈簧處于水Ⅱ.按下電鈕使電動(dòng)卡銷(xiāo)松開(kāi)，同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)記錄兩滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間的電子計(jì)時(shí)器，當(dāng)A和B與固定擋板C和D碰撞同時(shí)，電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停表，記下A至C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1，B至D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2；Ⅲ.重復(fù)幾次，取t1和t2的平均值．(1)在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意________；(2)應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)還有________；(3)只要關(guān)系式________成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和．【解析】(1)導(dǎo)軌水平才能讓滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)．(2)需測(cè)出A左端、B右端到擋板C、D的距離x1、x2由計(jì)時(shí)器計(jì)下A、B到兩板的時(shí)間t1、t2x1x2算出兩滑塊A、B彈開(kāi)的速度v1＝t1，v2＝t2.(3)由動(dòng)量守恒知(m＋M)v1－Mv2＝0x1Mx2即：(m＋M)t1＝t2.【答案】(1)賭氣墊導(dǎo)軌水平(2)滑塊A的左端到擋板C的距離x1和滑塊B的右端到擋板D的距離x2x1Mx2(3)(M＋m)t1＝t28．(16分)如圖6所示，圓滑平臺(tái)上有兩個(gè)剛性小球A和B，質(zhì)量分別為2m和3m，小球A以速度v0向右運(yùn)動(dòng)并與靜止的小球B發(fā)生碰撞(碰撞過(guò)程不損失機(jī)械能)，小球B飛出平臺(tái)后經(jīng)時(shí)間t恰巧掉入裝有沙子向左運(yùn)動(dòng)的小車(chē)中，小車(chē)與沙子的總質(zhì)量為m，速度為2v0，小車(chē)行駛的路面近似看做是圓滑的，求：圖6(1)碰撞后小球A和小球B的速度；(2)小球B掉入小車(chē)后的速度．【解析】(1)設(shè)A球與B球碰撞后速度分別為v1、v2，并取方向向右為正，圓滑平臺(tái)，兩小球?yàn)閺椥孕∏?，碰撞過(guò)程依照動(dòng)量和機(jī)械能守恒，所以有mAv0mAv1＋mBv21mA21212有0＝mA1＋mB22v2v2vA－mBv01由①②解得v1＝mA＋mB＝－v052mAv04v2＝＝v0A＋mB5m碰后A球向左，B球向右．(2)B球掉入沙車(chē)的過(guò)程中系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，有mBv2＋m車(chē)v3＝(mB＋m車(chē))v3′且v3＝－2v01得v′3＝10v0.14(2)v′3＝1【答案】(1)v1＝－v0，碰后A球向左；v2＝v0，B球向右v0，5510方向向右9．(16分)如圖7所示，小球A質(zhì)量為m，系在細(xì)線(xiàn)的一端，線(xiàn)的另一端固定在O點(diǎn)，O點(diǎn)到水平面的距離為h.物塊B質(zhì)量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O點(diǎn)正下方，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)拉動(dòng)小球使線(xiàn)水平挺直，小球由靜止開(kāi)始釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(fā)生正碰(碰撞時(shí)間極短)，反彈后上升至最高點(diǎn)時(shí)到水平面的距離為h16.小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求碰撞過(guò)程物塊獲得的沖量及物塊在地面上滑行的距離.圖7【解析】設(shè)小球的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與物體塊相撞前的速度大小為v1，取小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為零，依照機(jī)械能守恒定律有12mgh＝2mv1解得：v1＝2gh設(shè)碰撞后小球反彈的速度大小為v1′，同理有h12mg16＝2mv1′gh解得：v1′＝8設(shè)碰撞后物塊的速度大小為v2，取水平向右為正方向由動(dòng)量守恒定律有mv1＝－mv1′＋5mv2gh解得：v2＝85由動(dòng)量定理可得，碰撞過(guò)程滑塊獲得的沖量為：I＝5mv2＝4m2gh物塊在水平面上滑行所受摩擦力的大小為F＝5μmg設(shè)物塊在水平面上滑動(dòng)的距離為s，由動(dòng)能定理有Fs＝0－12×5mv22h解得：s＝16.【答案】5h4m2gh1610．(2016全·國(guó)甲卷)如圖8所示，圓滑冰面上靜止放置一表面圓滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的少兒和其眼前的冰塊均靜止于冰面上。某時(shí)刻少兒將冰塊以相對(duì)冰面3m/s的速度向斜面體推出，冰塊圓滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h＝0.3m(h小于斜面體的高度)．已知少兒與滑板的總質(zhì)量為m1＝30kg，冰塊的質(zhì)量為m2＝10kg，少兒與滑板向來(lái)無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)．取重力加速度的大小g＝10m/s2.圖8(1)求斜面體的質(zhì)量；(2)經(jīng)過(guò)計(jì)算判斷，冰塊與斜面體分別后能否追上少兒？【解析】(1)規(guī)定向右為速度正方向。冰塊在斜面體上運(yùn)動(dòng)到最大高度時(shí)兩者達(dá)到共同速度，設(shè)此共同速度為v，斜面體的質(zhì)量為m3由水平方向動(dòng)量守.恒和機(jī)械能守恒定律得1212＋m2gh②m2v20＝(m2＋m3)v①m2v20＝(m2＋m3)v22式中v20＝－3m/s為冰塊推出時(shí)的速度．聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得m3＝20kg③(2)