学人教版选修35 19.5核力与结合能 作业（5）.docx

2017-2018学年度人教版选修3-5 19.5核力与结合能 作业（5）1如图所示，质量为m的足够长的木板静置在光滑的水平面上，在m上放置一质量为m的物块，物块与木板的接触面粗糙。当物块m获得初速度v0向右滑动，在滑动过程中下面叙述正确的是（ ）a. 若m固定不动，则m对m摩擦力的冲量为零b. 若m不固定，则m克服摩擦力做的功全部转化为内能c. 不论m是否固定， 摩擦力对m与m所做的功之和一定等于零d. 不论m是否固定，摩擦力对系统的冲量之和一定为零2如图，质量m的小船在静止水面上以速度v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（ ）a. v0+mmv b. v0+mmv0+vc. v0mmv d. v0+mmv0v3如图所示，水平面上方的一个宽为4l的区域存在一个垂直纸面向里的匀强磁场区域，区域的左边有一辆绝缘小车，车上固定一个边长为l的正方形导线框abcd，bc边紧靠磁场区域，现给小车一个初速度v0，小车和线框的总质量为m，不计一切摩擦，小车运动的速度v和位移x的图象画出了一部分（图中所标为已知），根据图象，以下说法正确的是a. 小车离开磁场后的速度为0.8v0b. 小车进入磁场的过程中做加速度增大的变加速运动c. 由于图象不完整，不知道小车穿出磁场的运动规律，所以无法求出小车离开磁场后的速度d. 小车穿过磁场的过程中，线框产生的内能为032mv024如图所示，两个质量相等的物体从同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中（ ）a. 两物体所受重力冲量相同 b. 两物体所受合外力冲量相同c. 两物体到达斜面底端时动量相同 d. 两物体到达斜面底端时动量不同5如图所示，a、b两个带电小球，质量分别为ma、mb，用绝缘细线悬挂，细线无弹性且不会被拉断。两球静止时，它们距水平地面的高度均为h、绳与竖直方向的夹角分别为和（）.若同时剪断细线ac和bc，空气阻力不计，两球电量不变，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ） a. a球先落地，b球后落地b. 落地时，a、b两球的动能之和等于（ma+mb）ghc. 整个运动过程中，a、b系统的机械能不守恒，但系统的动量守恒d. 整个运动过程中，库伦力对a和b两球的冲量大小相等6如图所示，a为一固定在地面上的光滑弧形轨道，质量为2m的足够长的小车b紧靠弧形轨道的右侧静止在水平光滑地面上，弧形轨道末端的切线水平且恰好在小车的上表面，一质量为m的滑块c自弧形轨道的a点由静止开始下滑，当滑块c与小车相对静止时，它们的速度为v0，滑块相对于小车的滑行距离为d，滑块与小车的动摩擦因数为，重力加速度为g，滑块c可视为质点，从滑块开始下滑到滑块与小车相对静止的过程中，下列判断正确的是（ ）a. 小车对滑块的摩擦力做功等于mgdb. 系统损失的机械能为mgdc. 滑块c到达弧形轨道末端时速度为v022gd. a点与弧形轨道末端的竖直高度为9v022g7如图所示，质量m2kg的半圆形槽物体a放在光滑水平地面上，槽内表面光滑，其半径r=0.6m。现有一个质量m=1kg的小物块b在物体a的槽右端口获得瞬时竖直向下的冲量i2ns，此后物体a和物块b相互作用，使物体a在地面上运动，则a. 在a、b间存在相互作用的过程中，物体a和物块b组成的系统机械能守恒b. 在a、b间存在相互作用的过程中，物体a和物块b组成的系统动量守恒c. 物块b从槽口右端运动到左端时，物体a向右运动的位移是0.4md. 物块b最终可从槽口左端竖直冲出，到达的最高点距槽口的高度为0.2m8如图甲，长木板a静止在光滑水平面上，质量为m2 kg的另一物体b（可看做质点）以水平速度v02 m/s滑上长木板a的表面。由于a、b间存在摩擦，之后运动过程中a、b的速度随时间变化情况如图乙所示。g取10 m/s2，下列说法正确的是a. 木板a的最小长度为2 mb. a、b间的动摩擦因数为0.1c. 木板获得的动能为2 jd. 系统损失的机械能为2 j9质量为m的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等两者质量之比可能为( )a. 2 b. 3c. 4 d. 510光滑水平面上a、b两小车间有一弹簧(如图所示)，用左、右手分别抓住小车a、b并将弹簧压缩后使小车处于静止状态，将两小车及弹簧看做系统，下列说法中正确的是 a. 两手同时放开后，系统动量始终为零b. 先放开左手，再放开右手，系统总动量不守恒c. 先放开左手，后放开右手，系统总动量向左d. 无论何时放手，两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零11一静止的铝原子核俘获一速度为10107m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核，下列说法正确的是_（填正确的答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，没错选1个扣3分，最低得分为零分）a核反应方程为b核反应方程过程中系统动量守恒c核反应过程中系统能量不守恒d核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和e硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与质子初速度方向一致12如图所示，在光滑的冰面上，人和冰车的总质量为m，是球的质量m的17倍人坐在冰车上，如果每一次人都以相同的对地速度v将球推出，且球每次与墙发生碰撞时均无机械能损失试求：球被人推出 次后，人就再也接不到球了13某种气体分子束由质量m速度v的分子组成，各分子都向同一方向运动，垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回，如分子束中每立方米的体积内有n个分子，则被分子束撞击的平面所受到的压强p= 14质量为m1=5kg的小球在光滑水平面上以v1=3m/s的速度向右撞击静止的木块，撞击后小球和木块一起以v2=1m/s的速度向右运动，以小球的运动方向为正方向，则小球动量的改变量为 kgm/s，木块的质量为 kg15如图，光滑水平面上有质量100kg、长度为4m的平板小车，车两端站着a、b两人，a质量为70kg，b质量为30kg，两人交换位置，此过程中车移动的位移是 试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1d【解析】若m固定不动，因为冲量等于ft，因m相对于m滑动，二者之间有摩擦力，故摩擦力的冲量不为零，故a错误；若m不固定，m克服摩擦力做功，m减小的动能转化为m的动能及系统的内能，故b错误；若m不固定，m相对于地的位移大于m相对于地的位移，相互间摩擦力大小相等，则m对m的摩擦力做功小于m对m的摩擦力做功，摩擦力对m与m所做的功之和为负值，故c错误。因相互作用的摩擦力大小相等，方向相反，且作用时间相同，故相互作用的冲量大小相等，方向相反，即摩擦力对系统的冲量之和一定为零，故d正确；故选d。点睛：本题应掌握冲量的定义及功能关系，知道作用力和反作用力总是大小相等方向相反的；注意当物体发生相对运动时，摩擦力与相对位移的乘积等于内能的增加量2b【解析】人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒，规定向右为正方向(m+m)v0=mvmvv=v0+mmv0+v，故c正确，abd错误。故选：c.3d【解析】小车刚进入磁场时的速度为v0，完全进入磁场时的速度为0.8v0；由动量定理： ，而，可知线圈出离磁场和进入磁场过程中安培力的冲量相同，则出离磁场时和进入磁场时动量的变化相同，整个线圈在磁场中运动时速度不变，则解得v=0.6v0，选项ac错误；小车进入磁场的过程中，速度逐渐减小，安培力减小，则加速度减小，即线圈做加速度减小的变加速运动，选项b错误；车穿过磁场的过程中，线框产生的内能等于动能减小量： ，选项d正确；故选d. 点睛：此题关键是能用动量定理结合得出进出磁场时，线圈的速度变化量相等的结论；知道线圈经过磁场过程的能量转化关系.4d【解析】物体在下滑中只有重力做功，而重力做功只与高度有关，故两种情况下重力做功相等，由得两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等的；两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等，又因长的斜面倾角小，物体的加速小，所以斜面越长下滑的时间越长，所以两种情况下重力作用的时间不相等，重力的冲量也不相等故错误；物体在两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等的，而速度的方向不同，所以两种情况下物体的末动量不同，根据动量定理： ，所以合力的冲量大小相等，方向是不同的所以错误；物体在两种情况下到达的斜面底端的速度的大小是相等的，而速度的方向不同，所以两种情况下物体的末动量不同故错误， 正确故选.点睛：在研究功能关系时一定不要忽视了受力分析过程，只有正确地受力分析才能准确地找出做功情况另外此题中一定要注意速度及动量的方向，这是最容易出错的.5d【解析】因为两个球竖直方向只受重力，所以同时着地；下落过程中，重力和库伦力都做正功，所以动能大于（ma+mb)gh,运动过程中由于库仑力做功，所以机械能不守恒，由于系统合外力不为零，所以动量不守恒，a、b两球任意时刻所受库仑力大小相等，所以d正确。故选d.【点睛】本题考查知识点较多，涉及运动的独立性以及物体的平衡等，较好的考查了学生综合应用知识的能力，注意过程中库仑力做功，机械能不守恒，但最终动能来自于减小的重力势能是解题关键6bd【解析】滑块c以v滑上小车，在摩擦力作用下减速，最后与小车共速，滑块动能减少，转化为小车的动能和热量，而系统产生的热量q=fs相对，而滑块c相对小车的位移为s相对=d，故系统产生的热量为q=mgd，故小车对滑块的摩擦力做的功大于mgd，故a错误；根据能量守恒定律可知，系统损失的机械能等于mgd，故b正确；滑块c滑上小车，系统动量守恒，则有：mv=3mv0，解得：v=3v0，故c错误；滑块c从弧形下滑时机械能守恒，则有：mgh=12mv2，解得：h=9v022g，故d正确，故选bd.7acd【解析】在a、b间存在相互作用的过程中，只有重力做功，则物体a和物块b组成的系统机械能守恒，选项a正确；在a、b间相互作用的过程中，水平方向受到的合外力为零，则物体a和物块b组成的系统水平方向动量守恒，选项b错误；物块b从槽口右端运动到左端时，设物体a向右运动的位移是x，由水平方向动量守恒可知：mx=m(2r-x)，解得x=0.4m，选项c正确；物块b最终可从槽口左端竖直冲出，由动量守恒可知，此时槽b的速度为零，a的速度大小等于初速度，则到达的最高点距槽口的高度为，选项d正确；故选acd.点睛：此题关键是知道在a、b间相互作用的过程中，水平方向受到的合外力为零，系统水平方向动量守恒；根据“人船模型”求解槽的位移；8bd【解析】由图象可知物体b的位移为1.5m，木板a的位移为0.5m，所以木板最小长度为1m，选项a错误；由动量守恒定律：mbv0=(ma+mb)v，解得ma=2kg；由图象可知木板a的加速度为1m/s2，根据mbg=maaa得出动摩擦因数为0.1，选项b正确。从图可以看出，最后的共同速度为1m/s，由ekamv2可得木板a的获得的动能为1j，选项c错误；系统损失的机械能，代入数据得：wk=2j，选项d正确；故选bd。点睛：此题关键是先根据v-t图象得出物体运动特征，根据动量守恒求解木板的质量，根据牛顿运动定律求解摩擦因数；根据功能关系求解机械能损失9ab【解析】根据动量守恒和能量守恒得，设碰撞后两者的动量都为p，则总动量为2p，根据动量和动能的关系有： ，根据能量的关系得，由于动能不增加，则有： ，得，故ab正确，cd错误；故选ab。【点睛】根据动量守恒定律，以及在碰撞的过程中动能不增加，通过这两个关系判断两个物体的质量关系。【答案】acd【解析】a、在两手同时放开后，水平方向无外力作用，只有弹簧的弹力(内力)，故动量守恒，即系统的总动量始终为零，故a正确；b、先放开左手，再放开右手后，是指两手对系统都无作用力之后的那一段时间，系统所受合外力也为零，动量是守恒的，故b错误；c、先放开左手，系统在右手作用下，受向左的作用力，故有向左的冲量，再放开右手后，系统的动量仍守恒，此后的总动量向左，故c正确；d、其实，无论何时放开手，只要两手都放开后就满足动量守恒的条件，系统的总动量保持不变，故d正确；故选acd。11abe【解析】试题分析：由质量数、电荷数守恒可知，核反应方程为，故a正确；核反应方程过程中系统动量守恒，能量也守恒，故b正确，c错误；核反应过程中，要释放热量，质量发生亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，故d错误；设质子的质量为m，则铝原子原子核的质量约为27m，以质子初速度方向为正，根据动量守恒定律得：mv0=（m+27m）v解得：v=357105m/s，方向与质子初速度方向一致，故e正确故选：abe考点：动量守恒定律；核反应方程【名师点睛】本题考查了核反应方程过程中质量数守恒和电荷数守恒，以及系统动量守恒，能量守恒，属于基础题。视频129【解析】试题分析：人、冰车、球组成的系统动量守恒，以人与冰车的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：第1次推出球的过程：mv1mv0=0，第2次推球过程：mv1+mv0=mv2mv0，第n次推球过程：mvn1+mv0=mvnmv0，将上述各式相加，得：（n1）mv0=mvnnmv0，解得：vn=由题意可知，当人不可能再接到球时，有：vnv0，已知：m=17m解得：n9，则人推球9次后不可能再接到球故答案为：9132nmv2【解析】试题分析：时间t内碰撞面积s上的分子数：n=（vts）n容器有6个面，所以每个器壁碰撞的分子数为对于这部分分子，根据动量定理，有：ft=nmvnmv解得：f=nmv2s；p=nmv21410；10【解析】试题分析：小球动量的该变量：p小球=p小球p小