粤教版物理选修35 第1章 章末综合测评1.docx

粤教版物理选修35 第1章 章末综合测评1.docx

《粤教版物理选修35 第1章 章末综合测评1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粤教版物理选修35 第1章 章末综合测评1.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

粤教版物理选修35第1章章末综合测评1

章末综合测评

（一）

（时间：

60分钟　满分：

100分）

一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分.1～6题为单选题，7～10题为多选题，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．）

1．把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、子弹和车，下列说法中正确的是（　　）

A．枪和弹组成的系统动量守恒

B．枪和车组成的系统动量守恒

C．三者组成的系统因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可忽略不计，故系统动量近似守恒

D．三者组成的系统动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零

【解析】　由于枪水平放置，故三者组成的系统除受重力和支持力（两外力平衡）外，不受其他外力，动量守恒．子弹和枪筒之间的力应为系统的内力，对系统的总动量没有影响，故选项C错误．分开枪和车，则枪和弹组成的系统受到车对其的外力作用，车和枪组成的系统受到子弹对其的外力作用，动量都不守恒，正确答案为D.

【答案】　D

2．如图1所示，物体A、B静止在光滑水平面上，且mA＞mB，现用大小相等的两个力F和F′分别作用在A和B上，使A、B沿一条直线相向运动，然后又先后撤去这两个力，使这两个力对物体做的功相同，接着两物体碰撞并合为一体后，它们（　　）

【导学号：

55272035】

图1

A．可能停止运动

B．一定向右运动

C．可能向左运动

D．仍运动，但运动方向不能确定

【解析】　由动能定理可知：

两个力对物体做的功相同，则合为一体前两物体动能相同，由物体动量和动能的关系p＝知，pA＞pB，选碰前A的方向为正方向，则B的动量为负值，由动量守恒定律：

pA＋pB＝（mA＋mB）v，v必为正，故碰后速度v的方向一定与pA相同，向右．

【答案】　B

3．假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是（　　）

【导学号：

55272036】

A．向后踢腿　　　　　B．手臂向后甩

C．在冰面上滚动D．脱下外衣水平抛出

【解析】　向后踢腿和手臂向后甩，都是人体间的内力，不会使人前进．在光滑冰面上由于不存在摩擦力，故无法完成滚动动作．而抛出衣服能获得反方向的速度，故可滑离冰面．

【答案】　D

4．如图2所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体．从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0，那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后（　　）

图2

A．两者的速度均为零

B．两者的速度总不会相等

C．物体的最终速度为mv0/M，向右

D．物体的最终速度为mv0/（M＋m），向右

【解析】　物体与盒子组成的系统所受合外力为零，物体与盒子前后壁多次往复碰撞后，以速度v共同运动，由动量守恒定律得mv0＝（M＋m）v，故v＝mv0/（M＋m），方向向右．

【答案】　D

5．质量M＝100kg的小船静止在水面上，船首站着质量m甲＝40kg的游泳者甲，船尾站着质量m乙＝60kg的游泳者乙，船首指向左方，若甲、乙两游泳者同时在同一水平线上，甲朝左、乙朝右以3m/s的速率跃入水中，则（　　）

【导学号：

55272037】

A．小船向左运动，速率为1m/s

B．小船向左运动，速率为0.6m/s

C．小船向右运动，速率大于1m/s

D．小船仍静止

【解析】　设水平向右为正方向，两游泳者同时跳离小船后小船的速度为v，根据甲、乙两游泳者和小船组成的系统动量守恒有：

－m甲v甲＋m乙v乙＋Mv＝0，代入数据，可得v＝－0.6m/s，其中负号表示小船向左运动，所以选项B正确．

【答案】　B

6．质量相等的A、B两球之间压缩一根轻质弹簧（不拴接），静置于光滑水平桌面上，当用板挡住小球A而只释放B球时，B球被弹出落到距桌边水平距离为s的地面上，如图3所示．若再次以相同力压缩该弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点距桌边水平距离为（　　）

图3

A.B.s

C．sD.s

【解析】　挡板挡住A球时，弹簧的弹性势能全部转化为B球的动能，有Ep＝mv，挡板撤走后，弹性势能两球平分，则有Ep＝2×mvB′2，由以上两式解得vB′＝vB，又因为B球落地时间不变，故D对．

【答案】　D

7．如图4所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是（　　）

图4

A．甲、乙两车运动中速度之比为

B．甲、乙两车运动中速度之比为

C．甲车移动的距离为L

D．乙车移动的距离为L

【解析】　本题类似人船模型．甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比，即为，A正确，B错误；Mx甲＝（M＋m）x乙，x甲＋x乙＝L，解得C、D正确．

【答案】　ACD

8．如图5甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的xt（位移—时间）图象．已知m1＝0.1kg.由此可以判断（　　）

图5

A．碰前m2静止，m1向右运动

B．碰后m2和m1都向右运动

C．m2＝0.3kg

D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能

【解析】　分析题图乙可知，碰前：

m2处在位移为8m的位置静止，m1位移均匀增大，速度v1＝m/s＝4m/s，方向向右；碰后：

v1′＝m/s＝－2m/s，v2′＝m/s＝2m/s，碰撞过程中动量守恒：

m1v1＝m1v1′＋m2v2′得：

m2＝0.3kg，碰撞损失的机械能：

ΔEk＝m1v－＝0，故正确答案应选A、C.

【答案】　AC

9．向空中发射一物体．不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b两块．若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则（　　）

【导学号：

55272038】

A．b的速度方向一定与原速度方向相反

B．从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大

C．a、b一定同时到达地面

D．炸裂的过程中，a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等

【解析】　物体炸裂过程发生在物体沿水平方向运动时，由于物体沿水平方向不受外力，所以沿水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有（mA＋mB）v＝mAvA＋mBvB，当vA与原来速度v同向时，vB可能与vA反向，也可能与vA同向，第二种情况是由于vA的大小没有确定，题目只讲它的质量较大，但若vA很小，则mAvA还可能小于原动量（mA＋mB）v.这时，vB的方向会与vA方向一致，即与原来方向相同，所以A不对．a、b两块在水平飞行的同时，竖直方向做自由落体运动即做平抛运动，落地时间由t＝决定．因为h相等，所以落地时间相等，故C正确．由于水平飞行距离x＝v·t，a、b两块炸裂后的速度vA、vB不一定相等，而落地时间t又相等，所以水平飞行距离无法比较大小，所以B不对．根据牛顿第三定律，a、b所受爆炸力FA＝－FB，力的作用时间相等，所以冲量I＝F·t的大小一定相等．

【答案】　CD

10．如图6所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上，其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，弹簧与挡板的质量均不计；滑块M以初速度v0向右运动，它与挡板P碰撞后粘连在一起，在以后的运动过程中（　　）

图6

A．M的速度等于0时，弹簧的长度最短

B．M的速度为v0/2时，弹簧的弹性势能最大

C．两滑块速度相同时，N的动量最大

D．弹簧的弹力对N做功最多为mv/2

【解析】　滑块M与挡板P碰撞后粘连在一起，挡板压缩弹簧，弹簧对滑块N施加弹力，使滑块N水平向右加速滑动，当两滑块速度相同时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，弹簧最短，设这个共同速度为v，滑块质量为m，则mv0＝2mv，所以v＝v0/2，选项A错误，B正确；当两滑块速度相同时，弹簧压缩量最大，弹簧对N的弹力最大，滑块N仍做加速运动，所以选项C错误；由M刚接触弹簧到弹簧恢复原长过程，设M和N的速度分别为v1和v2，由动量守恒定律得mv0＝mv1＋mv2，由机械能守恒定律得mv＝mv＋mv，联立求解得v1＝0，v2＝v0，即M和N质量相等时，在弹簧形变前和恢复形变后，M和N交换了速度，即滑块N速度为v0时，M的速度为零，此时滑块N的动能最大，弹簧对其做功最多为mv（动能定理），选项D正确．

【答案】　BD

二、非选择题（本题共4小题，共50分．按题目要求作答．）

11．（10分）如图7所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别为ra、rb，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.

【导学号：

55272039】

图7

（1）本实验必须满足的条件是________．

A．斜槽轨道必须是光滑的

B．斜槽轨道末端的切线水平

C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放

D．入射球与被碰球满足ma＝mb，ra＝rb

（2）为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1，则还需要测量的物理量有______、__________（用相应的文字和字母表示）．

（3）如果动量守恒，须满足的关系式是________（用测量物理量的字母表示）．

【答案】　

（1）BC

（2）测量OM的距离x2　测量ON的距离x3

（3）max1＝max2＋mbx3（写成maOP＝maOM＋mbON也可以）

12．（12分）如图8所示，光滑平台上有两个刚性小球A和B，质量分别为2m和3m，小球A以速度v0向右运动并与静止的小球B发生碰撞（碰撞过程不损失机械能），小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中，小车与沙子的总质量为m，速度为2v0，小车行驶的路面近似看做是光滑的，求：

图8

（1）碰撞后小球A和小球B的速度；

（2）小球B掉入小车后的速度．

【解析】　

（1）设A球与B球碰撞后速度分别为v1、v2，并取方向向右为正，光滑平台，两小球为弹性小球，碰撞过程遵循动量和机械能守恒，所以

有mAv0＝mAv1＋mBv2

有mAv＝mAv＋mBv

由①②解得v1＝＝－v0

v2＝＝v0

碰后A球向左，B球向右．

（2）B球掉入沙车的过程中系统水平方向动量守恒，有

mBv2＋m车v3＝（mB＋m车）v3′且v3＝－2v0

得v′3＝v0.

【答案】　

（1）－v0，碰后A球向左；v0，B球向右　

（2）v0，方向向右

13．（14分）如图9所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h.物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升至最高点时到水平面的距离为.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离.

【导学号：

55272040】

图9

【解析】　设小球的质量为m，运动到最低点与物块相撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有

mgh＝mv

解得v1＝

设碰撞后小球反弹的速度大小为v1′，同理有

mg＝mv1′2

解得v1′＝

设碰撞后物块的速度大小为v2，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有

mv1＝－mv1′＋5mv2

解得v2＝

由动量定理可得，碰撞过程滑块获得的冲量为I＝5mv2＝m

物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为

F＝5μmg

设物块在水平面上滑动的距离为s，由动能定理有

－Fs＝0－×5mv

解得s＝.

【答案】　m　

14．（14分）如图10所示