人教版高中物理选择性必修第一册 第1章 能量守恒定律 增分测评卷(word版含答案)

文档属性

名称 人教版高中物理选择性必修第一册 第1章 能量守恒定律 增分测评卷(word版含答案)
格式 docx
文件大小 248.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-05-11 18:30:00

图片预览

文档简介

人教版高中物理选择性必修第一册 第1章 能量守恒定律 增分测评卷
一、单项选择题(共5小题)
1. 如图所示,学生练习用头颠球。某一次足球静止自由下落 ,被重新顶起,离开头部后竖直上升的最大高度仍为 。已知足球与头部的作用时间为 ,足球的质量为 ,重力加速度 取 ,不计空气阻力,下列说法正确的是
A. 头部对足球的平均作用力为足球重力的 倍
B. 足球下落到与头部刚接触时动量大小为
C. 足球与头部作用过程中动量变化量大小为
D. 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为
2. 最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为 ,产生的推力约为 ,则它在 时间内喷射的气体质量约为
A. B. C. D.
3. 在光滑水平地面上静止放置着由轻弹簧连接的物块 和 ,开始时弹簧处于原长,一颗质量为 的子弹以水平初速度 射入物块 并留在其中(子弹与物块相互作用时间极短,可忽略不计),已知物块 和 的质量均为 ,则在以后的运动过程中,弹簧弹性势能的最大值为
A. B. C. D.
4. 如图所示, 是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底 的连接处都是一段与 相切的圆弧, 为水平的,其距离 ,盆边缘的高度为 在 处放一个质量为 的小物块并让其从静止出发下滑。已知盆内侧壁是光滑的,而盆底 面与小物块间的动摩擦因数为 。小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停的地点到 的距离为
A. B. C. D.
5. 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
二、双项选择题(共5小题)
6. 对下列几种物理现象的解释,正确的是
A. 击钉时,不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻
B. 跳远时,在沙坑里填沙,是为了减小冲量
C. 易碎品运输时,要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力
D. 在车内推车推不动,是因为合外力冲量为零
7. 如图所示,表示甲、乙两运动物体相对同一原点的位移 时间图象,下面有关说法中正确的是
A. 甲、乙都是做匀变速直线运动 B. 甲、乙运动的出发点相距
C. 乙运动的速度大于甲运动的速度 D. 乙比甲早出发 的时间
8. 如图所示,一质点水平向右做匀加速直线运动, 、 、 、 是运动过程中的四个时刻,且 ,则关于 到 时间内与 到 时间内,下面说法正确的是
A. 速度的改变量相等 B. 动能的改变量相等
C. 合外力的冲量相等 D. 合外力的功相等
9. 小清同学可以用手机的传感器记录他运动到某位置的高度和速度等信息。他到游乐场玩了摩天轮、过山车、激流勇进等项目,他用手机分别记录了四个项目进行过程中某两个位置的信息,整理如下()。其中机械能可能守恒的选项是
A. ,,
B. ,,
C. ,,
D. ,,
10. 如图所示,高为 的平台上覆盖一层薄冰。现有一质量为 的滑雪爱好者以一定的初速度 向平台边缘滑去,着地时速度的方向与水平地面的夹角为 (取重力加速度 ,不计空气阻力)。由此可知下列各项中正确的是
A. 滑雪者离开平台边缘时的速度大小是
B. 滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是
C. 滑雪者在空中运动的时间为 \(1\ {\rm }s\)
D. 着地时滑雪者的速度大小是
三、多项选择题(共1小题)
11. 汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标,也是未来汽车发展的三大主题(安全、节能、环保)之一。实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法,也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。试验时让汽车载着模拟乘员以 的国际标准碰撞速度驶向质量为 的国际标准碰撞试验台。由于障碍物是固定的,所以撞击使汽车的动量一下子变到 ,其冲击力相当于以约 的速度撞向非固定物体。对该试验的下列分析,正确的是
A. 汽车前面的发动机舱用料越坚硬、发动机舱越坚固,进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小
B. 汽车发生碰撞时,弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间,从而起到缓冲作用,减小模拟乘员受到的冲击力
C. 相对汽车撞击固定的物体(如墙体)而言,汽车撞击非固定的物体较安全一些
D. 如果不系安全带,快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害
四、解答题(共4小题)
12. 如图所示,一质量为 的人站在质量为 的小船甲上,以速度 在水面上向右运动。另一完全相同的小船乙以速率 从右方向左方驶来,两船在一条直线上运动。为避免两船相撞,人从甲船以一定的速率水平向右跃到乙船上,为能避免两船相撞,求人水平跳出时的速率至少多大
13. 水平冰面上有一固定的竖直挡板,一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为 的静止物块以大小为 的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为 的速度与挡板弹性碰撞。总共经过 次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于 ,反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力,求运动员的质量 的取值范围。
14. 如图所示,光滑水平轨道上放置足够长的木板 (上表面粗糙)和滑块 ,滑块 置于 的左端,三者质量分别为 、 、 。开始时 静止, 、 一起以 的速度匀速向右运动, 与 发生碰撞(时间极短)后 向右运动,经过一段时间, 、 再次达到共同速度一起向右运动,且恰好与 的速度相同。求:
(1) 与 发生碰撞后瞬间 的速度大小;
(2)整个过程中因摩擦而产生的热量。
15. 某弹射游戏装置如图所示,处于同一竖直平面内的三段光滑管道 、 、 在 、 处平滑连接,其中 段是直管,水平放置在地面上, 、 分别是半径为 和 的圆弧管, , 管道上端出口 点切线水平且距地面高度为 , 粗糙水平轨道 与圆弧管道 相连于 点。若某次弹射装置通过压缩弹簧发射出质量 的小球射入 管,弹射过程无能量损失,小球到达 点的速度 ,小球可视为质点,管道粗细可忽略,小球进出管道口无能量损失,。求:
(1)小球在 点时对管道压力的大小和方向;
(2)弹射装置在发射小球时储存的弹性势能;
(3)若小球在粗糙水平轨道 上运动 后停下,求小球与粗糙水平轨道 间的动摩擦因数。
五、实验题(共2小题)
16. 如图所示,实验小车在配套长直轨道上运动时,所受阻力很小。在两小车前端固定有磁铁, 极相对,磁铁对其他装置无作用力;甲车和磁铁的总质量为 ,乙车和磁铁的总质量为 ;每个小车上都有一个窄遮光条,宽度均为 ;两个光电门(连接数字计时器)固定在轨道上,轨道保持水平。在实验室中,利用这个装置验证动量守恒定律。
(1)验证排斥过程动量守恒:用手控制甲、乙两车静止在两光电门中间某位置,同时释放。当甲、乙两车分别且同时通过两个光电门时,数字计时器会记录遮光时间,分别用 和 表示。则验证动量守恒的表达式为 。若先释放甲车,在甲车到达光电门 之前释放乙车,当甲、乙两车分别且同时通过两个光电门时,遮光时间分别用 和 表示,则系统总动量大小的表达式为 。
(2)验证吸引过程动量守恒:将甲车的磁铁 、 极对调,将两车拉开一定距离后由静止同时释放,若满足系统动量守恒,则两车碰后系统会处于 状态。
17. 用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为 的钢球 放在小支柱 上,球心离地面高度为 :质量为 的钢球 用细线拴好悬挂于 点,当细线被拉直时 点到球心的距离为 ,且细线与竖直线之间夹角 ,球 由静止释放,摆到最低点时恰与质量为 的球 发生正碰,碰撞后, 球把轻质指示针 推移到与竖直夹角为 处, 球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸 ,用来记录球 的落点。
(1)实验中要测量的物理量除了上述物理量外,还需要测量 (用字母表示,并写出物理含义)。
(2)磁后两球 、 的动量分别为 , (用前面给出的物理量表示)。
(3)钢球间的碰撞可以认为是弹性碰撞,通过实验结果可以判断 一定 (选填“大于”“等于”或“小于”)。
答案
1. C
【解析】由自由落体规律 得球落到头顶的速度大小 ,离开头部后竖直上升的最大高度仍为 ,由竖直上抛运动规律可得球离开头部时的速度大小 ,取向上为正,由动量定理 ,代入数据可得 ,选项A错误;
足球下落到与头部刚接触时动量大小 ,选项B错误;
足球与头部作用过程中动量变化量 ,选项C正确;
小球从最高点下落至头顶,由自由落体的规律 代入数据得自由落体下落时间 ,与头部作用时间 ,从头部上升到最高点所用时间 ,总时间 ,重力冲量 ,或者全过程由动量定理 得 ,选项D错误。
2. B
3. D
4. D
5. D
【解析】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;
根据动量守恒定律得:,解得:,所以 越大, 越小,而 ,则 越大, 越大,故B错误,D正确;
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。
6. C, D
【解析】击钉时,不用橡皮锤是因为橡皮锤与钉子的作用时间长;跳远时,在沙坑里填沙,是为了延长人与地的接触时间,所以A、B不正确;
据动量定理 知,当 相同时, 越长,作用力越小,故C项正确;
车能否移动或运动状态能否改变取决于外力的作用,与内部作用无关,所以D项正确。
7. B, C
【解析】 图象的斜率等于物体运动的速度,由图可知两图象的斜率保持不变,故它们运动的速度不变,两物体都做匀速直线运动。故A错误;
由图可知乙从原点出发,甲从距原点 处出发。故两物体的出发点相距 。故B正确;
根据图象的斜率等于速度,可知乙运动的速度大于甲运动的速度,故C正确。
由图象可知甲从 时刻开始运动,而乙从 时刻开始运动,故甲比乙早出发 时间,故D错误。
8. A, C
9. B, C
【解析】若满足机械能守恒,就必须满足方程 ,
即要求位置的高度和速度满足 。
若满足机械能守恒,则 ,故A错误;
若满足机械能守恒,则 ,故B正确;
若满足机械能守恒,则 ,故C正确;
若满足机械能守恒,则 ,故D错误。
10. A, B
【解析】由 ,可得 ,着地时的速度方向与水平地面的夹角为 ,所以着地时水平速度和竖直速度的大小相等,所以滑雪者离开平台边缘时的速度大小 ,故A正确。由 得,滑雪者在空中运动的时间 ,滑雪者在水平方向上做匀速直线运动,水平距离为 ,故B正确,C错误;滑雪者着地的速度大小为 ,故D错误。
11. B, C, D
【解析】汽车前面的发动机舱用料越坚硬、发动机舱越坚固,进行碰撞试验时汽车与障碍物碰撞的时间越短,根据动量定理 ,可知 越大,模拟乘员受到的伤害就越大,A错误;
汽车发生碰撞时,在模拟乘员动量变化相同的情况下,弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间,从而起到缓冲作用,减小模拟乘员受到的冲击力,B正确;
相对汽车撞击固定的物体(如墙体)而言,汽车撞击非固定的物体时,作用的时间较长,则冲击力较小,驾驶员就较安全一些,C正确;
如果不系安全带,快速膨开的气囊会对模拟乘员产生很大的冲击力,可能会对模拟乘员造成巨大伤害,D正确。
12.
【解析】设向右为正方向,两船恰好不相撞,最后具有相同速度 ,由动量守恒定律有:,
解得:,
设人跳出甲船的速度为 ,人从甲船跃出的过程满足动量守恒定律,有 ,
解得:。
13.
【解析】设物块的质量为 ,规定运动员运动的方向为正方向,运动员开始时静止,第一次将物块推出后,运动员和物块的速度大小分别为 、 ,则根据动量守恒定律有 ,
解得 ,
物块与挡板弹性碰撞前后,运动方向与运动员同向,当运动员再次推出物块时,由动量守恒定律有

解得 ,
第 次推出后 ,
解得 ,
依次类推,第 次推出后,运动员的速度 ,
根据题意可知 ,
解得 ,
第 次运动员的速度一定小于 ,则 ,
解得 ,
综上所述,运动员的质量 的取值范围为 。
14. (1)
【解析】设 与 碰后 的速度为 , 的速度为 。取向右为正方向,对 系统,由动量守恒定律:
此后 、 再次共速设速度为 ,由动量守恒得:
又有:
联立 解得:。
(2)
【解析】由能的转化和守恒知,在 、 相对滑动的过程中系统损失的动能转化为内能,有:
解得 (约为 )。
15. (1) ,方向竖直向上;
(2) ;
(3) 。
16. (1) ;
【解析】以甲车的速度方向为正方向,则释放前两车速度均为零,通过光电门时甲车的速度为 ,乙车的速度为 ,若两车释放前后的动量守恒,则满足 ,即 ;若先释放甲车,再释放乙车,则两车分别通过光电门时,甲车的速度为 ,乙车的速度为 ,则此时两车的总动量为 。
(2) 静止
【解析】以两车整体为研究对象,磁铁间的引力属于系统内力,两车在释放前总动量为零,释放后两车相互吸引最后连在一起,两车相互作用过程中水平方向总动量始终为零,作用完成后速度为零,即两车碰后系统会处于静止状态。
17. (1) :平抛的水平位移
(2) ;
(3) 大于
第1页(共1 页)