山东省潍坊市寿光市现代中学学年高二上学期.docx

资源描述

山东省潍坊市寿光市现代中学学年高二上学期.docx

《山东省潍坊市寿光市现代中学学年高二上学期.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东省潍坊市寿光市现代中学学年高二上学期.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

山东省潍坊市寿光市现代中学学年高二上学期.docx

山东省潍坊市寿光市现代中学学年高二上学期

2016-2017学年山东省潍坊市寿光市现代中学高二（上）月考物理试卷（12月份）（实验部）

一、选择题（每题4分）

1．下列运动过程中，在任意相等时间内，物体的动量变化量相等的是（　　）

A．匀速圆周运动B．竖直上抛运动

C．平抛运动D．任意的匀变速直线运动

2．在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg向北行驶的卡车，碰后两辆车接在一起，并向南滑行了一段距离后停止．根据测速仪的测定，长途客车在碰前以20m/s的速率行驶_由此可判断卡车碰前的行驶速率（　　）

A．小于10m/sB．大于l0m/s，小于20m/s

C．大于20m/s，小于30m/sD．大于30m/s，小于40m/s

3．有一种硬气功表演，表演者平卧在地面，将一大石板置于他的身体上，另一个人将重锤举到高处并砸向石板，石板被砸碎，而表演者却安然无恙．假设重锤与石板撞击后二者具有相同的速度．表演者在表演时尽量挑选质量较大的石板．对这一现象，下面的说法正确的是（　　）

A．重锤在与石板撞击的过程中，重锤与石板的总机械能守恒

B．石板的质量越大，石板获得动量就越小

C．石板的质量越大，石板所受到的打击力就越小

D．石板的质量越大，石板获得的速度就越小

4．如图所示，车厢长度为l，质量为m1，静止于光滑的水平面上．车厢内有一质量为m2的物体以速度υ0向右运动，与车厢来回碰撞n次后静止于车厢内，这时车厢的速度为（　　）

A．υ0，水平向右B．0

C．

D．

5．某人站在静止于光滑水平面上的平板车上，若人从车头走向车尾，人和车的运动情况为（　　）

A．人匀速走动，则车匀速前进，人和车对地位移大小与其质量成反比

B．人匀加速走动，车匀加速前进，两者对地加速度相等

C．不管人如何走，任意时刻人和车动量总相同

D．人停止走动时，车的速度不一定为0

6．载着人的气球静止悬浮在空中，人的质量和气球（包括设备）的质量分别为60kg和300kg，气球离地面的高度为20m，为使人能安全着地，气球上悬挂的软梯长度至少需要（　　）

A．20mB．24mC．25mD．30m

7．一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从船头和船尾同时水平向前和向后各发射一发炮弹，设两炮弹质量相同，相对于地的速率相同，船的牵引力和阻力均不变，则船的速度的变化情况是（　　）

A．速度不变B．速度减小C．速度增大D．无法确定

二、填空题（每题4分）

8．如图所示，质量为m1的木块位于光滑水平面上，在木块与墙之间用轻质弹簧连接，当木块静止时刚好位于A点，现有一质量为m2的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，则当木块回到A点时的速度大小是　　；此过程中，墙对弹簧的冲量大小是　　．

9．质量为m的物块A上固定一轻质弹簧，以v1=3m/s的速度在光滑水平面上运动，另一质量也为m的物块B以v2=4m/s的速度与A相向运动，如图所示，则两物块相距最近时，它们的速度大小分别是VA﹦　　，VB﹦　　．

10．如图所示，放在光滑水平地面上并靠在一起的物体A、B之间用一根长1m的轻绳相连（图中未画出）．两物体的质量分别为mA=4kg，mB=6kg．现用大小为8N的水平力F拉物体A，再带动B一起运动，则4s末两物体一起运动的速度为　　．

11．设机枪子弹的质量为50g，以v=1.0×103m/s的速度从枪膛射出，且每分钟连续发射子弹120颗，则在射击时机枪手需用多大的力抵住机枪？

　　．

12．一质量为m1=60kg的人拿着一个质量为m2=10kg的铅球站在一质量为m=30kg的平板车上，车正以v0=3m/s的速度在光滑水平面上运动（人相对车不动）．现人把铅球以相对车的速度u=2m/s向后水平抛出，求车速增加了多少？

三、计算论证题

13．质量为M=4.0kg的平板小车静止在光滑的水平面上，如图所示，当t=0时，两个质量分别为mA=2kg、mB=1kg的小物体A、B都以大小为v0=7m/s．方向相反的水平速度，同时从小车板面上的左右两端相向滑动．到它们在小车上停止滑动时，没有相碰，A、B与车间的动摩擦因素μ=0.2，取g=10m/s2，求：

（1）A在车上刚停止滑动时，A和车的速度大小

（2）A、B在车上都停止滑动时车的速度及此时车运动了多长时间．

14．一个长为L，质量为m1的木板静止在光滑的水平面上，如图所示．木板左端静止着一个质量为m2的木块（可视为质点），木块与木板之间的动摩擦因数为μ，一颗质量为m0、速度为v0的子弹水平击中木块后随木块一起在木板上滑动．问：

木板的长度L至少应为多少，木块才不至于从木板上滑出？

15．如图所示，甲车质量m1=m，在车上有质量为M=2m的人，甲车（连同车上的人）从足够长的斜坡上高h处由静止滑下，到水平面上后继续向前滑动，此时质量m2=2m的乙车正以v0的速度迎面滑来．已知

．为了避免两车发生碰撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳上了乙车．试求人跳离甲车的水平速度（相对地面）应满足什么条件？

不计地面和斜坡的摩擦，小车和人均可看作质点．

16．AOB是足够长的光滑的水平轨道，BC为静止在轨道上的半径为R的

光滑圆弧轨道槽块（轨道槽块能自由滑动），质量为2m，轨道恰好相切于水平轨道．如图所示，质量为2m的小木块静止在O点，一质量为m的子弹以某一速度水平射入木块内未穿出，木块能上升到的最大高度为2R（子弹、木块均可能视为质点），求：

（1）子弹射入木块前的速度；

（2）轨道槽块获得最大速度时，木块的速度大小和方向．

2016-2017学年山东省潍坊市寿光市现代中学高二（上）月考物理试卷（12月份）（实验部）

参考答案与试题解析

一、选择题（每题4分）

1．下列运动过程中，在任意相等时间内，物体的动量变化量相等的是（　　）

A．匀速圆周运动B．竖直上抛运动

C．平抛运动D．任意的匀变速直线运动

【考点】动量定理．

【分析】分析物体的受力情况，再根据动量定理可明确物体的动量变化是否相等．

【解答】解：

A、匀速圆周运动受到指向圆心的变力，故物体的冲量时刻变化，故动量变化不相等，故A错误；

B、竖直上抛运动只受重力，故任意相等的时间内物体受到的重力冲量相等，故由动量定理可得动量变化相等，故B正确；

C、平抛运动只受重力，故任意相等的时间内物体受到的重力冲量相等，故由动量定理可得动量变化相等，故C正确；

D、任意的匀变速直线运动受到恒力作用，故任何相等的时间内，物体受到的冲量相等，故动量变化相等，故D正确；

故选：

BCD．

A．小于10m/sB．大于l0m/s，小于20m/s

C．大于20m/s，小于30m/sD．大于30m/s，小于40m/s

【考点】动量守恒定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系．

【分析】长途客车与卡车发生碰撞，系统内力远大于外力，碰撞过程系统动量守恒，可根据动量守恒定律直接列式判断．

【解答】解：

长途客车与卡车发生碰撞，系统内力远大于外力，碰撞过程系统动量守恒，根据动量守恒定律，有

mv1﹣Mv2=（m+M）v

因而

mv1﹣Mv2＞0

代入数据，可得

v2＜

m/s=10m/s

故选A．

A．重锤在与石板撞击的过程中，重锤与石板的总机械能守恒

B．石板的质量越大，石板获得动量就越小

C．石板的质量越大，石板所受到的打击力就越小

D．石板的质量越大，石板获得的速度就越小

【考点】机械能守恒定律；动量定理．

【分析】假设重锤与石板撞击后二者具有相同的速度，说明是完全非弹性碰撞，能量损失是碰撞中最大，机械能不守恒，根据动量守恒定律即可分析BD，石板所受的打击力只与锤子有关，与石板本身无关．

【解答】解：

A、只有完全弹性碰撞无能量损失，而题中．假设重锤与石板撞击后二者具有相同的速度，说明是完全非弹性碰撞，能量损失是碰撞中最大的，故A错误；

B、根据动量守恒定律得：

mv0=（m+M）v，解得：

，所以M越大，v越小，而P=Mv=

，则M越大，P越大，故B错误，D正确；

C、石板所受的打击力只与锤子有关，与石板本身无关，所以C错误．

故选D

A．υ0，水平向右B．0

C．

D．

【考点】动量守恒定律．

【分析】物体与车厢反复碰撞，最终两者速度相等，在此过程中，两者组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出车厢的速度．

【解答】解：

以物体与车厢组成的系统为研究对象，

由动量守恒定律可得：

m2v0=（m1+m2）v，

最终车的速度v=

，方向与v的速度相同，水平向右；

故选：

C．

5．某人站在静止于光滑水平面上的平板车上，若人从车头走向车尾，人和车的运动情况为（　　）

A．人匀速走动，则车匀速前进，人和车对地位移大小与其质量成反比

B．人匀加速走动，车匀加速前进，两者对地加速度相等

C．不管人如何走，任意时刻人和车动量总相同

D．人停止走动时，车的速度不一定为0

【考点】动量守恒定律．

【分析】人和车组成的系统满足动量守恒条件，根据动量守恒分析运动情况即可．

【解答】解：

A、根据人和车组成的系统动量守恒有：

mv+Mv′=0

可得，可知人与车速度的大小与它们的质量成反比，而质量之比是定值，故人匀速走动，则车匀速前进，在相同的时间内人与车的位移与质量成反比，故A正确；

B、人对车的作用力和车对人的作用力互为作用力与反作用力，故其大小相等方向相反，若人的质量和车的质量相等，则此时人的加速度和车的加速度大小相等．若人的质量和车的质量不等，则此时人的加速度和车的加速度大小不等．故B错误；

C、因为人和车组成的系统水平方向动量守恒，故不管人如何走动，人和车的总动量等于开始时的动量，故C正确；

D、由C分析知，人和车的总动量等于开始时的动量，而开始时人和车均静止，故当人静止时，车也静止，故D错误．

故选：

A．20mB．24mC．25mD．30m

【考点】动量守恒定律．

【分析】以人和气球的系统为研究对象，系统所受的合外力为零，动量守恒．用软梯的长度和高度h表示人和气球的速度大小，根据动量守恒定律求出软梯的长度．

【解答】解：

设人沿软梯滑至地面，软梯长度至少为L．以人和气球的系统为研究对象，竖直方向动量守恒，规定竖直向下为正方向，由动量守恒定律得：

0=mv1﹣Mv2…①

人沿软梯滑至地面时，气球上升的高度为L﹣h，速度大小：

v2=

…②

人相对于地面下降的高度为h，速度大小为：

v1=

…③

将②③代入①得：

×20m=24m；故ACD错误，B正确

故选：

A．速度不变B．速度减小C．速度增大D．无法确定

【考点】动量守恒定律．

【分析】以炮弹和炮艇为系统进行分析，由动量守恒可知船的动量及速度的变化．

【解答】解：

因船受到的牵引力及阻力不变，且开始时船匀速运动，故整个系统所受的合外力为零，动量守恒．

设炮弹质量为m，船（不包括两炮弹）的质量为M，炮艇原来的速度为v0，发射炮弹的瞬间船的速度为v．

由动量守恒可得：

Mv+mv1﹣mv1=（M+2m）v0；

可得，v＞v0

可得发射炮弹后瞬间船的动量增大，速度增大；

故选：

C．

二、填空题（每题4分）

8．如图所示，质量为m1的木块位于光滑水平面上，在木块与墙之间用轻质弹簧连接，当木块静止时刚好位于A点，现有一质量为m2的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，则当木块回到A点时的速度大小是　

　；此过程中，墙对弹簧的冲量大小是　2mv0　．

【考点】动量守恒定律；动量定理．

【分析】子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块间的内力远大于系统外力，故可由动量守恒定律列式求解，子弹和木块的共同速度；然后系统在弹簧弹力的作用下先做减速运动，后做加速运动，回到A位置时速度大小不变，根据动量定理可求得此过程中墙对弹簧的冲量I的大小．

【解答】解：

子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块间的内力远大于系统外力，由动量守恒定律得：

mv0=（M+m）v

解得：

子弹和木块系统在弹簧弹力的作用下先做减速运动，后做加速运动，回到A位置时速度大小不变，即当木块回到A位置时的速度大小为：

；

子弹和木块弹簧组成的系统受到的合力即可墙对弹簧的作用力，根据动量定理得：

I=﹣（M+m）v﹣mv0=﹣2mv0

所以墙对弹簧的冲量I的大小为2mv0

故答案为：

，2mv0

9．质量为m的物块A上固定一轻质弹簧，以v1=3m/s的速度在光滑水平面上运动，另一质量也为m的物块B以v2=4m/s的速度与A相向运动，如图所示，则两物块相距最近时，它们的速度大小分别是VA﹦　0.5m/s　，VB﹦　0.5m/s　．

【考点】动量守恒定律．

【分析】根据动量守恒的条件：

系统所受的合外力为零判断动量是否守恒．竖直方向上A、B两物体所受的重力与水平面的支持力平衡．水平方向系统不受外力．当两物块相距最近时速度相同，根据动量守恒定律求出二者的速率．

【解答】解：

A、B两物块在弹簧压缩过程中，系统所受的合外力为零，动量守恒．

当两物块相距最近时速度相同，取碰撞前B的速度方向为正方向，设共同速率为v，根据动量守恒定律得到

mv乙﹣mv甲=2mv，解得v=0.5m/s．

故答案为：

0.5m/s，0.5m/s

10．如图所示，放在光滑水平地面上并靠在一起的物体A、B之间用一根长1m的轻绳相连（图中未画出）．两物体的质量分别为mA=4kg，mB=6kg．现用大小为8N的水平力F拉物体A，再带动B一起运动，则4s末两物体一起运动的速度为　3.2m/s　．

【考点】动量定理．

【分析】对整体进行分析，明确物体受到的冲量，再根据动量定理即可求得4s二者的速度．

【解答】解：

以AB为研究对象，初动量为零，设共同运动的速度为v，拉力F的方向为正方向；

则末态动量为：

P2=（mA+mB）v，

则由动量定理可知：

Ft=（mA+mB）v，

解得：

=3.2m/s；

故答案为：

3.2m/s．

11．设机枪子弹的质量为50g，以v=1.0×103m/s的速度从枪膛射出，且每分钟连续发射子弹120颗，则在射击时机枪手需用多大的力抵住机枪？

　100N　．

【考点】动量定理；动量守恒定律．

【分析】由动量定理可以求出射击时的平均反冲作用力．

【解答】解：

对子弹，由动量定理得：

Ft=n•mv﹣0，

代入数据解得：

N；

根据牛顿第三定律，子弹对枪的反作用力是100N，所以枪托对肩水平方向的平均作用力是100N．

故答案为：

100N

【考点】动量守恒定律．

【分析】以人、车、铅球组成的系统为研究对象，应用动量守恒定律可以求出抛出铅球后车的速度，然后求出速度的增加量．

【解答】解：

以人、车、铅球组成的系统为研究对象，以车的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

（m1+m2+m）v0=（m1+m）v﹣m2（u﹣v）

车的速度增加量：

△v=v﹣v0，

代入数据得：

△v=0.32m/s；

答：

车速增加了0.32m/s．

三、计算论证题

（1）A在车上刚停止滑动时，A和车的速度大小

（2）A、B在车上都停止滑动时车的速度及此时车运动了多长时间．

【考点】动量守恒定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

【分析】

（1）A在车上刚停止运动时，A与车的速度相同，根据牛顿第二定律分别求出A、B的加速度，通过运动学公式求出A在车上刚停止运动时的时间和速度．

（2）当A、B都停止运动时，系统动量守恒，根据动量守恒求出A、B在车上都停止滑动时车的速度，抓住当A与小车速度相同时，A与车之间将不会相对滑动了，对B研究，结合牛顿第二定律和运动学公式求出B再与小车相对静止所需的时间，从而得出总时间．

【解答】解：

（1）当A和B在车上都滑行时，在水平方向它们的受力分析如图所示：

由受力图可知，A向右减速，B向左减速，小车向右加速，所以首先是A物块速度减小到与小车速度相等．

设A减速到与小车速度大小相等时，所用时间为t1，其速度大小为v1，则：

v1=v0﹣aAt1μmAg=mAaA①

v1=a车t1μmAg﹣μmBg=Ma车②

由①②联立得：

v1=1.4m/st1=2.8s③

（2）根据动量守恒定律有：

mAv0﹣mBv0=（M+mA+mB）v④

v=1m/s⑤

总动量向右，当A与小车速度相同时，A与车之间将不会相对滑动了．

设再经过t2时间小物体A与B车速度相同，则：

﹣v=v1﹣aBt2μmBg=mBaB⑥

由⑥⑦式得：

t2=1.2s⑦

所以A、B在车上都停止滑动时，车的运动时间为t=t1+t2=4.0s

答：

（1）A在车上刚停止滑动时，A和车的速度大小为1.4m/s．

（2）A、B在车上都停止滑动时车的速度为1m/s，此时车运动了4.0s．

木板的长度L至少应为多少，木块才不至于从木板上滑出？

【考点】动量守恒定律；牛顿第二定律．

【分析】子弹射进木块过程系统动量守恒，由动量守恒定律列式，木块在木板上滑动过程系统动量守恒，由动量守恒定律与能量守恒定律即可求解．

【解答】解：

对m2和子弹由动量守恒可得：

m0v0=（m0+m2）v1

得：

v1=

最后三者共速，由动量守恒得：

m0v0=（m0+m2+m1）v2

得：

v2=

系统速度从v1变化为v2的过程中，摩擦力做负功将机械能转化为热量，且由木块不滑出，可知：

u（m0+m2）gL≥

（m0+m2）v12﹣

（m0+m2+m1）v22

即：

L≥

答：

木板的长度L至少应为

，木块才不至于从木板上滑出．

．为了避免两车发生碰撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳上了乙车．试求人跳离甲车的水平速度（相对地面）应满足什么条件？

不计地面和斜坡的摩擦，小车和人均可看作质点．

【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．

【分析】甲车下滑过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出甲滑到水平面时的速度；人从甲车上跳出的过程，人与甲车组成的系统动量守恒，人落到乙车的过程，人与车组成的系统动量守恒，当两车速度相等时，两车可以避免碰撞，由动量守恒定律可以求出人跳出车的速度．

【解答】解：

设甲车（包括人）滑下斜坡后速度v1，

由机械能守恒定律得：

（m1+M）gh=

（m1+M）v12，

已知，

，解得：

v1=2v0；

设人跳出甲车的水平速度（相对地面）为v．

在人跳离甲车和人跳上乙车过程中各自系统动量守恒，

设人跳离甲车和跳上乙车后，两车的速度分别为v1′和v2′，

由动量守恒定律得：

人跳离甲车时：

（m1+M）v1=Mv+m1v1′，

人跳上乙车时：

Mv﹣m2v0=（M+m2）v2′，

解得：

v1′=6v0﹣2v①，v2′=

v﹣

v0②，

两车不可能再发生碰撞的临界条件是：

v1′=±v2′，

当v1′=v2′时，由①②解得：

v0，

当v1′=﹣v2′时，由①②解得：

v0，

故v的取值范围为：

v0≤v≤

v0；

16．AOB是足够长的光滑的水平轨道，BC为静止在轨道上的半径为R的

（1）子弹射入木块前的速度；

（2）轨道槽块获得最大速度时，木块的速度大小和方向．

【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．

【分析】

（1）子弹射入木块的过程，系统动量守恒；木块滑上轨道后相互作用的过程中三者组成的系统的动量守恒，机械能也守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出初速度；

（2）木块在圆弧轨道上运动的过程中，对整个系统由水平方向动量守恒定律和机械能守恒即可求出．

【解答】解：

（1）弹射入木块的过程，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mv0=（m+2m）v1，

木块滑上轨道后相互作用的过程中三者组成的系统沿水平方向的动量守恒，由于半径为R的

光滑圆弧轨道槽块，当木块到达最高点时，水平方向的速度与轨道的水平方向的速度相等，则：

（m+2m）v1=（m+2m+2m）v2

木块滑上轨道的过程中中机械能也守恒，则：

联立得：

v0=

，

；

（2）木块在圆弧轨道上运动的过程中，圆弧轨道受到木块对它的作用力始终有向右的分力，所以只有当木块与圆弧轨道分离时，圆弧轨道的水平速度最大，设此时它们的速度分别是v3和v4，由动量守恒定律得：

（m+2m）v1=（m+2m）v3+2mv4

由机械能守恒得：

联立得：

，方向与初速度的方向相同，水平向右．

答：

（1）子弹射入木块前的速度是

；

（2）轨道槽块获得最大速度时，木块的速度大小是

，方向水平向右．

2017年2月28日

展开阅读全文