高二下学期物理人教版(2019版)选择性必修一 第一章 动量守恒定律 单元检测(A卷)(含解析)

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名称 高二下学期物理人教版(2019版)选择性必修一 第一章 动量守恒定律 单元检测(A卷)(含解析)
格式 zip
文件大小 1.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-03-18 12:04:59

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文档简介

第一章 动量守恒定律 单元检测(A卷)
一、单选题
1.有些码头常悬挂一些老旧轮胎,主要用途是减轻船舶靠岸时码头与船体的撞击.原因是轮胎的弹性大,使得(  )
A.船舶靠岸过程中动量变化量比较小
B.船舶靠岸的末动量比较小
C.船舶靠岸过程冲量比较小
D.船舶靠岸过程时间比较长
2.质量为m的木箱放置在粗糙的水平地面上,在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由静止开始在地面上运动,经过时间t速度变为v,则在这段时间内(  )
A.重力对物体的冲量为零
B.拉力F对物体的冲量大小为Ft
C.拉力F对物体的冲量大小为Ft cosθ
D.由已知条件不可能得出合外力对物体的冲量
3.篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球.接球时,两手随球迅速收缩至胸前.这样做可以
A.减小球对手的冲量
B.减小球的动量变化量
C.减小球的动能变化量
D.减小球的动量变化率
4.一质点静止在光滑水平面上,现对其施加水平外力F,F随时间变化规律如图所示,下列说法正确的是( )
A.在0~4s时间内,位移先增后减
B.在0~4s时间内,动量一直增加
C.在0~8s时间内,F的冲量为0
D.在0~8s时间内,F做的功不为0
5.如图所示,一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距l。重力加速度大小为g。在此过程中,绳的重力势能增加(  )
A.mgl B.mgl
C.mgl D.mgl
6.如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计,O点为弹簧处于原长时物块的位置。将物块(可视为质点)拉至A点由静止释放,物块在粗糙的水平桌面上沿直线运动,经过O点运动到B点时速度恰好减为0。在物块由A点运动到O点的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.弹簧弹力做功大于物块克服摩擦力做功
B.弹簧弹力做功等于物块克服摩擦力做功
C.弹簧弹力的冲量大小等于摩擦力的冲量大小
D.弹簧弹力的冲量大小小于摩擦力的冲量大小
7.“和谐号”动车组是在引进、消化和吸收国外动车组技术平台的基础上,由中国自主研发制造的世界上运营速度最高的动车组列车之一。如果列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比,当速度由原来的200 km/h提高到现在的300km/h后,机车发动机的功率要变为原来的(  )
A.1.5倍 B.(1.5)2倍 C.(1.5)3倍 D.(1.5)4倍
8.如图是滑板运动的轨道。质量为的运动员从轨道上的A点以水平速度冲上质量为的静止滑板后,又一起滑向光滑DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回,已知。设运动员和滑板可看成质点,滑板与水平地面的摩擦力不计。则下列说法正确的是(  )
A.运动员和滑板一起滑向光滑DE轨道,到达E点的过程中机械能守恒
B.运动员冲上滑板的过程中机械能守恒
C.刚冲上DE轨道时,运动员和滑板的速度大小是
D.运动员的初速度
二、多选题
9.一质点静止在光滑水平桌面上,t=0时刻在水平外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图所示.根据图象提供的信息,判断下列说法正确的是( )
A.质点在tl时刻的加速度最大
B.质点在t2时刻离出发点最远
C.在tl~t2的时间内,外力的功率先增大后减小
D.在t2~t3的时间内,外力做负功
10.如图所示运动员将足球用头顶起,设每一次上升高度均为80cm,足球的质量为400g,与头顶作用时间Δt为0.1s,则足球每次(不考虑第一次)在空中的运动时间t和足球给头部的平均作用力F的大小分别是(空气阻力不计,g=10m/s2)(  )
A.t=0.4s B.t=0.8s C.F=36N D.F=32N
11.用起重机提升货物,货物上升过程中的图像如图所示。在到内,重力对货物做的功为、绳索拉力对货物做的功为、货物所受合力做的功为,则(  )
A.
B.
C.
D.
12.一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10 m/s2。则(  )
A.物块下滑过程中机械能不守恒
B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C.物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2
D.当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J
三、实验题
13.下图为验证动量守恒定律的实验装置示意图。
(1)实验中必须满足的条件是______。
A.斜槽轨道末端的切线必须水平
B.斜槽轨道尽量光滑以减少误差
C.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
D.入射球和被碰球的质量必须相等,且大小相同
(2)如图所示,两小球的质量分别为m1、m2,图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球m1多次从S位置静止释放,找出其平均落地点的位置P,然后把被碰小球m2静置于轨道的末端,再将入射球m1从S位置静止释放,与小球m2相碰,并重复多次。m1、m2的平均落地点分别为M、N,用刻度尺测出O点到落地点M、P、N的距离分别为xOM、xOP、xON。为了验证碰撞前后动量是否守恒,该同学只需验证表达式_____成立,即表示碰撞中动量守恒。(用(2)中所给的字母表示)
(3)若两球发生弹性碰撞,则xOM、xOP、xON之间一定满足的关系是_______(填选项前的符号)。
A.
B.
C.
四、解答题
14.一个弹性很好的橡胶球被竖直抛下,落到坚硬的水平地面上被弹回,回跳的高度比抛出点高2m,那么,在抛出点必须以多大的速度将球向下抛出?不计空气阻力和球与地面碰撞时的能量损失。
15.如图是用木槌把糯米饭打成糍粑的场景,有人据此编了一道练习题:“已知木槌质量为,木槌刚接触糍粑时的速度是,打击糍粑后木槌静止,求木槌打击糍粑时平均作用力的大小。”解答此题,你是否发现,以上数据所描述的是一个不符合实际的情景,哪些地方不符合实际?
16.如图所示,货物传送带与地面夹角为,下端A与上端B之间的长度。传送带以4m/s的速度顺时针转动,将质量的物块轻放在传送带下端A处,物块与传送带之间的动摩擦因数,取重力加速度,求:
(1)物块从传送带下端A到上端B的时间t;
(2)传送带对物块所做的功W。
参考答案:
1.D
【详解】在码头上装橡皮轮胎,是为了延长作用时间,从而减小冲力,不是减小船舶靠岸过程中动量变化量,即船舶靠岸过程,不会影响船舶靠岸的末动量;
A.与分析不符,故A错误;
B.与分析不符,故B错误;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析相符,故D正确.
2.B
【分析】本题考查根据力与时间的乘积求重力和拉力对物体的冲量大小,根据动量定理求解合力对物体的冲量大小。
【详解】A. 重力对物体的冲量大小为mgt,故A错误;
BC. 拉力F对物体的冲量大小I=Ft,故B正确,C错误;
D. 由动量定理可知,合外力对物体的冲量为
故D错误。
故选B。
3.D
【详解】先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球引至胸前,这样可以增加球与手接触的时间,但动量的变化量不变;根据动量定理得:
-Ft=0-mv
当时间增大时,动量的变化率减小,即作用力就减小,而冲量和动量、动能的变化量都不变.
A. 减小球对手的冲量与分析结果不符,故A错误.
B. 减小球的动量变化量与分析结果不符,故B错误.
C. 减小球的动能变化量与分析结果不符,故C错误.
D. 减小球的动量变化率与分析结果相符,故D正确.
4.C
【详解】A.由图可知,在0-4s内力F先向正方向,再向反方向,故质点先加速再减速到0,速度方向不变,位移增加,故A错误;
B.在0-4s内,速度先增加后减小,动量先增加后减小,故B错误;
C.0到8s内,一半时间的冲量为正,另一半时间的冲量为负,则总的冲量为0,故C正确;
D.因8s内总的冲量为0,根据动量定理,可知动量的变化为0,即初末速度为0,则动能的变化量为0,F做功为0,故D错误。
故选C。
5.A
【详解】由题意可知,PM段细绳的重力势能不变,MQ段细绳的重心升高了,则重力势能增加
故选A。
6.A
【详解】AB.从A到O根据动能定理
则弹簧弹力做功大于物块克服摩擦力做功,选项A正确,B错误;
CD.从A到O根据动量定理
可知弹簧弹力的冲量大小大于摩擦力的冲量大小,选项CD错误。
故选A。
7.C
【详解】列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比,则有
牵引力等于阻力时速度最大则有机车发动机的功率
所以当速度由原来的200 km/h提高到现在的300km/h后,机车发动机的功率要变为原来的(1.5)3倍,则C正确;ABD错误;
故选C。
8.A
【详解】AC.运动员和滑板一起滑向光滑DE轨道,到达E点的过程中,只有重力做功,运动员和滑板的机械能守恒,则
解得
故C错误A正确;
CD.设向右为正方向,开始运动员以水平速度冲上静止滑板的过程中,动量守恒,机械能不守恒(类似于完全非弹性碰撞),则
解得
故BD错误。
故选A。
9.BC
【详解】A.图像的斜率代表加速度,所以tl时刻的加速度为零,为最小值,故A错误;
B.图像的面积代表位移,横轴上方为正向位移,下方为负向位移,所以t2时刻正向位移最大,离出发点最远,故B正确;
C.在tl~t2的时间内,根据
tl时刻加速度为零,外力为零,外力功率为零,t2时刻速度为零,外力功率为零,而中间速度外力都不为零,所以功率先增大后减小,故C正确;
D.t2~t3的时间内,物体动能增大,外力对物体做正功,故D错误。
故选BC。
10.BC
【详解】AB.设足球与头顶接触时的速度为,则有
可得
则足球在空中的运动时间为
故A错误,B正确;
CD.足球与头部相互作用时,规定竖直向下的方向为正方向,则根据动量定理可得
可得
故C正确,D错误。
故选BC。
11.BD
【详解】A.易知重力对货物做负功,,故A错误;
BC.绳索拉力F方向与货物位移方向一致,绳索拉力F对货物做正功,,故B正确,C错误;
D.由题图知,在到内,货物减速上升,绳索拉力,合力方向向下,故, 故D正确。故选BD。
12.AB
【详解】A.下滑5m的过程中,重力势能减少30J,动能增加10J,减小的重力势能并不等与增加的动能,所以机械能不守恒,A正确;
B.斜面高3m、长5m,则斜面倾角为θ=37°。令斜面底端为零势面,则物块在斜面顶端时的重力势能
mgh=30J
可得质量
m=1kg
下滑5m过程中,由功能原理,机械能的减少量等于克服摩擦力做的功
μmg·cosθ·s=20J
求得
μ=0.5
B正确;
C.由牛顿第二定律
mgsinθ-μmgcosθ=ma
求得
a=2m/s2
C错误;
D.物块下滑2.0m时,重力势能减少12J,动能增加4J,所以机械能损失了8J,D选项错误。
故选AB。
13. AC B
【详解】(1)[1] A.小球离开时必须做平抛运动,因此小球末端必须水平;故A正确;
B. 只要小球离开轨道时的水平速度相等即可,不需要要求轨道光滑,故B错误;
C. 入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放以保证每次到达轨道末端速度相同,故C正确;
D.为了防止入射球反弹,入射球质量大于被碰球质量,故D错误。
故选AC。
(2)[2] 要验证动量守恒定律定律,即验证:
m1v1=m1v2+m2v3
小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,上式两边同时乘以t得:
得:
(3)[3] 如果碰撞为弹性碰撞,碰撞过程机械能守恒,由机械能守恒定律得:
联立动量守恒方程解得

显然
v2-v1=v0
因平抛运动中的时间相等,所以有
故选B。
14.
【详解】从将球向下抛出到球上升到最高点,小球减少的动能为
小球增加的重力势能为
由机械能守恒定律得
联立得
15.;速度不符合实际
【详解】设竖直向下为正方向,对于木槌,根据动量定理可得
解得
表明木槌受到糍粑的平均作用力大小为4140N,方向竖直向上,根据牛顿第三定律可知,木槌打击糍粑时平均作用力的大小为4140N,方向竖直向下。
以上数据中速度大小不符合实际,实际速度不可能达到22m/s 。
16.(1)5.5s;(2)512J
【详解】(1)设物块所受支持力为,所受滑动摩擦力为,对物块受力分析如图所示
则有
物块放上传送带后先做匀加速运动,根据牛顿第二定律,有
解得
物块做匀加速运动所用时间为
匀加速运动的位移为
由于,所以当物块速度与传送带速度相同时,两者相对静止,物块做匀速运动的时间为
所以物块从传送带下端A到上端B的时间为
(2)物块做匀加速运动时,滑动摩擦力做功为
物块做匀速运动时,静摩擦力做功为
所以传送带对物块所做的功为