浙江省高三物理一轮复习45分钟单元能力训练卷（14） 新人教版.doc

45分钟单元能力训练卷(十四)考查范围：第十四单元分值：120分一、选择题(每小题6分，共48分)1如图d141所示，小车ab静止于水平面上，a端固定一个轻质弹簧，b端粘有橡皮泥小车ab质量为m，质量为m的木块c放在小车上，c、b相距为l，用细线将木块c连接于小车的a端并使弹簧压缩开始时小车ab与木块c都处于静止状态，现烧断细线，弹簧被释放，使木块离开弹簧向b端滑去，并跟b端橡皮泥粘在一起所有摩擦均不计，对整个过程，以下说法正确的是()a整个系统机械能不守恒b整个系统动量守恒c当木块的速度最大时，小车的速度也最大d小车ab向左运动的最大位移等于l图d141图d1422如图d142所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的初速度v0，则()a小木块和木箱最终都将静止b小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动c小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动d如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动3质量为2m的物体a以速度v0碰撞静止的物体b，b的质量为m，碰后a的速度为，则碰撞后b的速度为()av0b2v0c.v0d.v04两辆质量相同的小车，置于光滑的水平面上，有一人静止在小车a上，两车静止，如图d143所示当这个人从a车跳到b车上，接着又从b车跳回a车并与a车保持相对静止，则a车的速率()图d143a等于零 b小于b车的速率c大于b车的速率 d等于b车的速率5在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别是ma、mb，两球在t时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度图象如图d144所示下列关系正确的是()amamb bmambcmamb d无法判断图d144图d1456质量为m、内壁间距为l的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物块停在箱子正中间，如图d145所示现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞n次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()a.mv2 b. v2c.nmgl dnmgl7如图d146所示，光滑水平面上，质量为m的小球a和质量为的小球b通过轻质弹簧相连并处于静止状态，此时弹簧处于原长质量为m的小球c以初速度v0沿a、b连线向右匀速运动，并与小球a发生弹性正碰，从此时起到弹簧下次恢复到原长的过程中，弹簧的最大弹性势能，小球b的最大速度分别为()图d146a.mv，v0 b.mv，v0c.mv，v0 d.mv，v08在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的a球与质量为2m静止的b球碰撞后，a球的速度方向与碰撞前相反则碰撞后b球的速度大小可能是()a0.6v b0.4vc0.3v d0.2v二、填空题(共16分)9(4分)某同学质量为60 kg，在军事训练中要求他从岸上以2 m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140 kg，原来的速度是0.5 m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上则此过程该同学动量的变化大小为_ kgm/s，此时小船的速度大小为_ m/s.10(12分)用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图d147所示，斜槽与水平槽圆滑连接安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置o.图d147接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上a点由静止滚下，并落在地面上重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，认为其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘处的c点，让小球1从a点由静止滚下，使它们碰撞重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置m、p、n离o点的距离，即线段om、op、on的长度(1)在上述实验操作中，下列说法正确的是_a小球1的质量一定大于球2的质量，小球1的半径可以大于小球2的半径b将小球静止放置在轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平c小球在斜槽上的释放点应该越高越好，这样碰前的速度大，测量误差会小d复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰并进行移动(2)以下提供的器材中，本实验必需的有()a刻度尺 b游标卡尺c天平 d秒表(3)设球1的质量为m1，球2的质量为m2，mp的长度为l1，on的长度为l2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为_，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律(4)完成实验后，实验小组对上述装置进行了如图d148所示的改变：()在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点c由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹o；()将木板向右平移适当的距离固定，再使小球a从原固定点c由静止释放，撞到木板上得到痕迹p；()把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止开始滚下，与小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹m和n；()用刻度尺测量纸上o点到m、p、n三点的距离分别为y1、y2、y3.请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式：_.(小球a、b的质量分别为m1、m2)图d148三、计算题(共56分)11(16分)质量为5 kg的物体a，以一定的速度v沿光滑的水平面运动，跟迎面而来速度大小为v的物体b相碰撞，碰后两个物体结合在一起沿碰前a的方向运动，且它们的共同速度大小为v.求b物体的质量12(20分)如图d149所示，木块a质量ma1 kg，足够长的木板b质量mb4 kg，质量为mc2 kg的木块c置于木板b上，水平面光滑，b、c之间有摩擦现使a以v012 m/s的初速度向右运动，与b碰撞后以4 m/s速度弹回求：(1)b运动过程中的最大速度大小(2)c运动过程中的最大速度大小图d14913(20分)一质量为2m的物体p静止于光滑水平地面上，其截面如图d1410所示图中ab为粗糙的水平面，长度为l；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体p相对静止重力加速度为g.求：(1)木块在ab段受到的摩擦力f；(2)木块最后距a点的距离s.图d141045分钟单元能力训练卷（十四）1abc解析 整个系统不受外力，动量守恒，当木块的速度最大时，小车的速度也最大，但属于完全非弹性碰撞，机械能不守恒，选项a、b、c正确，由mxcmx车，xcx车l知：小车ab向左运动的最大位移为：x车，选项d错误2b解析 木箱和木块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，选项b正确3c解析 由动量守恒定律得：2mv02mmvb，解得：vb，选项c正确4b解析 选a车、b车和人作为系统，两车均置于光滑的水平面上，在水平方向上无论人如何跳来跳去，系统均不受外力作用，故满足动量守恒定律设人的质量为m，a车和b车的质量均为m，最终两车速度分别为va和vb.由动量守恒定律得：0(mm)vamvb，则，即vavb，选项b正确5b解析 由图象分析得：整个碰撞过程是运动的a球去碰撞静止的b球，而碰撞后a球反向运动，b球向前运动，所以b球获得的动量大于碰后a球的动量，由图可知a、b两球碰后速率相等，一定有mamb，选项a、c、d错误，选项b正确6bd解析 根据动量守恒：mv(mm)v，解得小物块和箱子的共同速度为：v，损失的动能为：ekmv2(mm)v2v2，选项a错误，选项b正确；根据能量守恒，损失的动能等于因摩擦产生的热量，而计算热量的方法是摩擦力乘以相对位移，则有：ekfnlnmgl，选项c错误，选项d正确7b解析 小球c与小球a发生弹性碰撞，交换速度，碰后小球c静止，小球a速度为v0.此后，a、b两球速度相同时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大，由动量守恒得：mv0(mm)v，弹簧的弹性势能为：epmvv2，联立解得：epmv.当弹簧恢复原长时小球b的速度最大，由动量守恒得：mv0mv1mv2，由机械能守恒定律得：mvmvmv，联立解得：v2v0，选项b正确8a解析 以a原来的运动方向为正方向，根据动量守恒定律得：mv02mvbmva，碰撞过程能量不增加，则有：mv2mv2mv，联立解得：vb，选项a正确91050.25解析 选该同学的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：m1v1m2v2(m1m2)v，代入数据解得：v0.25 m/s.该同学动量的变化为：pm1v1m1v105 kgm/s.10(1)bd(2)ac(3)m1l1m2l2(4)m1 m1 m2 解析 (1)为了能够对心碰撞，两球的半径必须相同，选项a错误；将小球静止放置在轨道末端，若小球保持静止，说明轨道末端水平，若小球滚动，说明轨道末端不水平，选项b正确；碰前的速度不能过大，否则实验不能正常进行，选项c错误；复写纸可以移动，但是白纸不能移动，选项d正确(2)本实验需要测量长度和质量，必须有刻度尺和天平，选项a、c正确(3)由于小球平抛运动的时间相同，可以用op代表m1碰前的速度，用om代表m1碰后的速度，用on代表m2碰后的速度列出的动量守恒方程为：m1opm1omm2on，解得：m1(opom)m2on，即：m1l1m2l2.(4)设竖直木板距离斜槽末端为d，由平抛运动知识可知，ygt2，解得小球平抛运动的时间为：t，小球a碰前和碰后是速度分别为：v0d，v1d，小球b碰后的速度为：v2d，根据动量守恒定律得：m1v0m1v1m2v2，代入数据解得：m1m1m2.114 kg解析 由动量守恒定律得：mavmb(mamb)解得：mb4 kg.12(1)4 m/s(2)m/s解析 (1)a与b碰后瞬间，b速度最大由a、b组成的系统动量守恒(取向右为正方向)有：mav00mavambvb代入数据解得：vb4 m/s.(2)b与c共速后，c速