《（全國通用版）2018-2019高中物理 第十六章 動量守恒定律學業(yè)質(zhì)量標準檢測 新人教版選修3-5.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國通用版）2018-2019高中物理 第十六章 動量守恒定律學業(yè)質(zhì)量標準檢測 新人教版選修3-5.doc（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第十六章　學業(yè)質(zhì)量標準檢測 本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。 第Ⅰ卷(選擇題　共40分) 一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～6小題只有一個選項符合題目要求，第7～10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分) 1．如圖所示，一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時間為0.01s。下列說法正確的是(　A　) A． 球棒對壘球的平均作用力大小為1260N B．球棒對壘球的平均作用力大小為360N C．球棒對壘球做的功為238.5J D．球棒對壘球做的功為36J 解析：設(shè)球棒對壘球的平均作用力為F，由動量定理得t＝m(vt－v0)，取vt＝45m/s，則v0＝－25m/s，代入上式，得＝1260N，由動能定理得W＝mv－mv＝126J，選項A正確。 2．如圖所示，光滑水平面上有一小車，小車上有一物體，用一細線將物體系于小車的A端，物體與小車A端之間有一壓縮的彈簧，某時刻線斷了，物體沿車滑動到B端粘在B端的油泥上。則下述說法中正確的是(　B　) ①若物體滑動中不受摩擦力，則全過程機械能守恒 ②若物體滑動中有摩擦力，則全過程系統(tǒng)動量守恒 ③小車的最終速度與斷線前相同 ④全過程系統(tǒng)的機械能不守恒 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 解析：取小車、物體和彈簧為一個系統(tǒng)，則系統(tǒng)水平方向不受外力(若有摩擦，則物體與小車間的摩擦力為內(nèi)力)，故全過程系統(tǒng)動量守恒，小車的最終速度與斷線前相同。但由于物體粘在B端的油泥上，即物體與小車發(fā)生完全非彈性碰撞，有機械能損失，故全過程機械能不守恒。 3．如圖所示，兩輛質(zhì)量相同的小車置于光滑的水平面上，有一個人靜止站在A車上，兩車靜止，若這個人自A車跳到B車上，接著又跳回A車，靜止于A車上，則A車的速率(　B　) A．等于零 B．小于B車的速率 C．大于B車的速率 D．等于B車的速率 解析：兩車和人組成的系統(tǒng)位于光滑的水平面上，因而該系統(tǒng)動量守恒，設(shè)人的質(zhì)量為m1，車的質(zhì)量為m2，A、B車的速率分別為v1、v2，則由動量守恒定律得(m1＋m2)v1－m2v2＝0，所以，有v1＝v2，<1，故v10，故碰后總動量p′的方向與pA方向相同，碰撞后的狀態(tài)如圖所示，即他們都過了底線，該前鋒能夠得分。 12．(8分)(山東省泰安市2017～2018學年高三上學期期末)如圖，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。 (1)實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通過僅測量__C__(填選項前的序號)，間接地解決這個問題 A．小球開始釋放的高度h B．小球拋出點距地面的高度H C．小球做平拋運動的水平位移 (2)用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2。圖中O點是小球拋出點在水平地面上的垂直投影，實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放；然后，把被碰小球m2靜止于軌道水平部分的末端，再將入射小球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)，分別找到小球的平均落點M、P、N，并測量出平均水平位移OM、OP、ON。 (3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為__m1OP＝m1OM＋m2ON__(用(2)中測量的量表示)；若碰撞是彈性碰撞。那么還應(yīng)滿足的表達式為__m1OP2＝m1OM2＋m2ON2__(用(2)中測量的量表示)。 解析：(1)在該實驗中，通過落地高度不變情況下水平射程來體現(xiàn)速度，故選C。 (3)若兩球相碰前后的動量守恒，則m1v0＝m1v1＋m2v2，又OP＝v0t，OM＝v1t，ON＝v2t，代入得：m1OP＝m1OM＋m2ON；若碰撞是彈性碰撞，滿足能量守恒：m1v＝m1v＋m2v，代入得：m1OP2＝m1OM2＋m2ON2 三、論述計算題(共4小題，共46分。解答應(yīng)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．(10分)一個鐵球，從靜止狀態(tài)由10m高處自由下落，然后陷入泥潭中，從進入泥潭到靜止用時0.4s，該鐵球的質(zhì)量為336g，求： (1)從開始下落到進入泥潭前，重力對小球的沖量為多少？ (2)從進入泥潭到靜止，泥潭對小球的沖量為多少？ (3)泥潭對小球的平均作用力為多少？(保留兩位小數(shù)，g取10m/s2) 答案：(1)4.75Ns　(2)6.10Ns　(3)15.25N 解析：(1)小球自由下落10m所用的時間是t1＝＝s＝s。 重力的沖量IG＝mgt1＝0.33610Ns≈4.75Ns，方向豎直向下。 (2)設(shè)向下為正方向，對小球從靜止開始運動至停在泥潭中的全過程運用動量定理得 mg(t1＋t2)－Ft2＝0 泥潭的阻力F對小球的沖量 Ft2＝mg(t1＋t2)＝0.33610(＋0.4)Ns ≈6.10Ns，方向豎直向上。 (3)由Ft2＝6.10Ns得F＝15.25N。 14．(11分)(安徽省池州市2017～2018學年高三上學期期末)如圖所示，光滑的水平桌面AB長為L＝0.9m，高h＝0.8m，左邊是光滑豎直半圓軌道，半徑R＝0.5m，用輕質(zhì)細線連接甲、乙兩物體，中間夾一輕質(zhì)彈簧，彈簧與可看作質(zhì)點的兩物體不拴連。甲的質(zhì)量為m1＝1kg，乙的質(zhì)量為m2＝2kg，兩物體靜止在桌面上。燒斷細線，甲物體離開彈簧進入半圓軌道，恰好能到達最高點D，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力，求： (1)乙物體落地時離桌面左邊緣B點的水平距離； (2)燒斷細線前壓縮的輕質(zhì)彈簧貯存的彈性勢能。 答案：(1)1.9m　(2)18.75J 解析：(1)設(shè)甲、乙被彈簧彈開后速度分別為v1、v2，甲物體離開彈簧后恰好能到達半圓軌道最高點D，設(shè)在最高點的速度為vD，由牛頓第二定律有：m1g＝m1 甲物體被彈簧彈開后運動至最高點過程，由機械能守恒定律有：m1v＝m1g2R＋m1v 小球A、B被彈簧彈開過程，由動量守恒定律有： 0＝m1v1－m2v2 乙物體離開桌面邊緣后做平拋運動有：h＝gt2，x＝v2t， 代入數(shù)據(jù)解得：x＝1m。 乙物體落地時距桌面左邊緣B點的水平距離為 x＋L＝1.9m (2)對甲、乙兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律有： Ep＝m1v＋m2v 解得燒斷細線前壓縮的輕質(zhì)彈簧貯存的彈性勢能： Ep＝18.75J。 15．(12分)(廣東省華南師范大學附中2017～2018學年高三統(tǒng)考)如圖所示，質(zhì)量為M＝3kg的小車A以v0＝4m/s的速度沿光滑水平面勻速運動，小車左端固定的支架通過不可伸長的輕繩懸掛質(zhì)量為m＝1kg的小球B(可看作質(zhì)點)，小球距離車面H＝0.8m。某一時刻，小車與靜止在水平面上的質(zhì)量為m0＝1kg的物塊C發(fā)生碰撞并粘連在一起(碰撞時間可忽略)，此時輕繩突然斷裂。此后，小球剛好落入小車右端固定的沙桶中(小桶的尺寸可忽略)，不計空氣阻力，重力加速度取g＝10m/s2。求： (1)繩未斷前小球距沙桶的水平距離Δx； (2)小車的最終速度v的大?。? (3)整個系統(tǒng)損失的機械能ΔE。 答案：(1) 0.4m　(2)3.2m/s　(3) 14.4J 解析：(1)A與C的碰撞動量守恒：mAv0＝(mA＋mC)v1， 得：v1＝3m/s2 設(shè)小球下落時間為t，則：H＝gt2，解得t＝0.4s Δx＝(v0－v1)t＝0.4m (2)設(shè)系統(tǒng)最終速度為v2，由水平方向動量守恒： (mA＋mB)v0＝(mA＋mB＋mC)v2 得：v2＝3.2m/s (3)由能量守恒得： ΔE＝mBgH＋(mA＋mB)v－(mA＋mB＋mC)v 解得ΔE＝14.4J 16．(13分)(河北省衡水中學2018屆高三上學期模擬)如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時刻小孩將冰塊以相對冰面3m/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，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)。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1＝30kg，冰塊的質(zhì)量為m2＝10kg，小孩與滑板始終無相對運動。取重力加速度的大小g＝10m/s2。 (1)求斜面體的質(zhì)量； (2)通過計算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？ 答案：(1)20kg　(2)冰塊不能追上小孩 解析：(1)規(guī)定向右為速度正方向。冰塊在斜面體上運動到最大高度時兩者達到共同速度，設(shè)此共同速度為v，斜面體的質(zhì)量為m3，由水平方向動量守恒和機械能守恒定律得 m2v20＝(m2＋m3)v ① m2v＝(m2＋m3)v2＋m2gh ② 式中v20＝－3m/s為冰塊推出時的速度，聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得m3＝20kg ③ (2)設(shè)小孩推出冰塊后的速度為v1，由動量守恒定律有 m1v1＋m2v20＝0 ④ 代入數(shù)據(jù)得v1＝1m/s ⑤ 設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為v2和v3，由動量守恒和機械能守恒定律有m2v20＝m2v2＋m3v3 ⑥ m2v＝m2v＋m3v ⑦ 聯(lián)立③⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得v2＝1m/s 由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且處在后方，故冰塊不能追上小孩。