浙江省2013届高三物理一轮复习45分钟单元能力训练卷（14） 新人教版

用心 爱心 专心1 4545 分钟单元能力训练卷分钟单元能力训练卷 十四十四 考查范围 第十四单元 分值 120120 分 一 选择题 每小题 6 6 分 共 4848 分 1 1 如图 D14D14 1 1 所示 小车 ABAB 静止于水平面上 A A 端固定一个轻质弹簧 B B 端粘有橡 皮泥 小车 ABAB 质量为 M M 质量为 m m 的木块 C C 放在小车上 C C B B 相距为 L L 用细线将木块 C C 连接于小车的 A A 端并使弹簧压缩 开始时小车 ABAB 与木块 C 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 B 端滑去 并跟 B 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 A 整个系统机械能不守恒 B B 整个系统动量守恒 C C 当木块的速度最大时 小车的速度也最大 D D 小车 ABAB 向左运动的最大位移等于 L L m m M M 图 D14D14 1 1 图 D14D14 2 2 2 2 如图 D14D14 2 2 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 v v0 0 则 A A 小木块和木箱最终都将静止 B B 小木块最终将相对木箱静止 二者一起向右运动 C 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 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 3 质量为 2m2m 的物体 A A 以速度 v v0 0碰撞静止的物体 B B B B 的质量为 m m 碰后 A A 的速度为 则碰撞后 B B 的速度为 2 2v v0 0 3 3 A A v v0 0 B B 2v2v0 0 C C v v0 0 D D v v0 0 2 2 3 3 1 1 2 2 4 4 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 A 上 两车静止 如图 D14D14 3 3 所示 当这个人从 A A 车跳到 B B 车上 接着又从 B B 车跳回 A A 车并与 A A 车保持相对 静止 则 A A 车的速率 图 D14D14 3 3 A A 等于零 B B 小于 B B 车的速率 C C 大于 B B 车的速率 D D 等于 B B 车的速率 5 5 在光滑的水平面上有 a a b b 两球 其质量分别是 m ma a m mb b 两球在 t 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 D14D14 4 4 所示 下列关系 正确的是 A A m ma a m mb b B B m ma a m mb b C C m ma a m mb b D D 无法判断 用心 爱心 专心2 图 D14D14 4 4 图 D14D14 5 5 6 6 质量为 M M 内壁间距为 L L 的箱子静止于光滑的水平面上 箱子中间有一质量为 m 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 D14D14 5 5 所示 现给小物块一水平向右的初速度 v v 小物块与箱壁碰撞 N 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 A mvmv2 2 B B v v2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 m mM M m m M M C C N mgLN mgL D D N mgLN mgL 1 1 2 2 7 7 如图 D14D14 6 6 所示 光滑水平面上 质量为 m m 的小球 A A 和质量为 的小球 B B 通过轻质 m m 3 3 弹簧相连并处于静止状态 此时弹簧处于原长 质量为 m m 的小球 C C 以初速度 v v0 0沿 A A B B 连 线向右匀速运动 并与小球 A 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 B 的最大速度分别为 图 D14D14 6 6 A A mvmv v v0 0 B B mvmv v v0 0 1 1 8 82 2 0 0 5 5 4 4 1 1 8 82 2 0 0 3 3 2 2 C C mvmv v v0 0 D D mvmv v v0 0 1 1 2 22 2 0 0 3 3 4 4 1 1 2 22 2 0 0 8 8 在光滑水平面上 一质量为 m m 速度大小为 v v 的 A A 球与质量为 2m2m 静止的 B B 球碰撞 后 A A 球的速度方向与碰撞前相反 则碰撞后 B B 球的速度大小可能是 A A 0 6v0 6v B B 0 4v0 4v C C 0 3v0 3v D D 0 2v0 2v 二 填空题 共 1616 分 9 9 4 4 分 某同学质量为 6060 kgkg 在军事训练中要求他从岸上以 2 2 m sm 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 140140 kgkg 原来的速度是 0 50 5 m sm 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 kg m skg m s 此时小船的速度大小为 m s m s 1010 1212 分 用半径相同的小球 1 1 和小球 2 2 的碰撞验证动量守恒定律 实验装置如图 D14D14 7 7 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 O 图 D14D14 7 7 接下来的实验步骤如下 用心 爱心 专心3 步骤 1 1 不放小球 2 2 让小球 1 1 从斜槽上 A 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 2 把小球 2 2 放在斜槽前端边缘处的 C C 点 让小球 1 1 从 A A 点由静止滚下 使它们 碰撞 重复多次 并使用与步骤 1 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 3 用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置 M M P P N N 离 O O 点的距离 即线段 OMOM OPOP ONON 的长度 1 1 在上述实验操作中 下列说法正确的是 A A 小球 1 1 的质量一定大于球 2 2 的质量 小球 1 1 的半径可以大于小球 2 2 的半径 B 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 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 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 2 以下提供的器材中 本实验必需的有 A A 刻度尺 B B 游标卡尺 C C 天平 D D 秒表 3 3 设球 1 1 的质量为 m m1 1 球 2 2 的质量为 m m2 2 MPMP 的长度为 l l1 1 ONON 的长度为 l l2 2 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 4 完成实验后 实验小组对上述装置进行了如图 D14D14 8 8 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 A 从斜槽轨道上某固定 点 C C 由静止释放 撞到木板并在白纸上留下痕迹 O O 将木板向右平移适当的距离固定 再使小球 A A 从原固定点 C C 由静止释放 撞到木板上得到痕迹 P P 把半径相同的小球 B B 静止放在斜槽轨道水平段的最右端 让小球 A A 仍从原固定点由静止开始滚下 与小球 B B 相 碰后 两球撞在木板上得到痕迹 M M 和 N N 用刻度尺测量纸上 O O 点到 M M P P N N 三点的距 离分别为 y y1 1 y y2 2 y y3 3 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 A B B 的质量分别为 m m1 1 m m2 2 图 D14D14 8 8 三 计算题 共 5656 分 1111 1616 分 质量为 5 5 kgkg 的物体 A A 以一定的速度 v v 沿光滑的水平面运动 跟迎面而来 速度大小为 v v 的物体 B B 相碰撞 碰后两个物体结合在一起沿碰前 A A 的方向运动 且它们的 1 1 2 2 共同速度大小为 v v 求 B B 物体的质量 1 1 3 3 1212 2020 分 如图 D14D14 9 9 所示 木块 A A 质量 m mA A 1 1 kgkg 足够长的木板 B B 质量 m mB B 4 4 kgkg 质量为 m mC C 2 2 kgkg 的木块 C C 置于木板 B B 上 水平面光滑 B B C C 之间有摩擦 现使 A A 以 v v0 0 1212 m sm s 的初速度向右运动 与 B B 碰撞后以 4 4 m sm s 速度弹回 求 1 1 B B 运动过程中的最大速度大小 2 2 C C 运动过程中的最大速度大小 图 D14D14 9 9 用心 爱心 专心4 1313 2020 分 一质量为 2m2m 的物体 P P 静止于光滑水平地面上 其截面如图 D14D14 1010 所 示 图中 abab 为粗糙的水平面 长度为 L L bcbc 为一光滑斜面 斜面和水平面通过与 abab 和 bcbc 均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接 现有一质量为 m m 的木块以大小为 v v0 0的水平初速度从 a a 点向左运动 在斜面上上升的最大高度为 h h 返回后在到达 a a 点前与物体 P P 相对静止 重 力加速度为 g g 求 1 1 木块在 abab 段受到的摩擦力 f f 2 2 木块最后距 a a 点的距离 s s 图 D14D14 1010 用心 爱心 专心5 4545 分钟单元能力训练卷 十四 分钟单元能力训练卷 十四 1 ABC 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mxC Mx车 xC x 车 L知 小车AB向左运动的最大位移为 x车 选项 D 错误 mL M m 2 B 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 3 C 解析 由动量守恒定律得 2mv0 2m mvB 解得 vB 选项 C 正 2v0 3 2v0 3 确 4 B 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 M m vA MvB 则 即vA vB 选项 B 正确 vA vB M M m 5 B 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ma mb 选项 A C D 错误 选项 B 正确 6 BD 解析 根据动量守恒 mv m M v 解得小物块和箱子的共同速度为 v 损失的动能为 Ek mv2 M m v 2 v2 选项 A 错误 选项 B mv M m 1 2 1 2 1 2 mM m M 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 Ek fNL N mgL 选项 C 错误 选项 D 正确 7 B 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 m m v 弹簧的弹性势能为 Ep mv v2 联立解得 Ep mv 当弹簧 1 3 1 22 0 1 2 m 1 3m 1 82 0 恢复原长时小球B的速度最大 由动量守恒得 mv0 mv1 mv2 由机械能守恒定律得 1 3 mv mv mv 联立解得 v2 v0 选项 B 正确 1 22 0 1 22 1 1 2 1 32 2 3 2 8 A 解析 以A原来的运动方向为正方向 根据动量守恒定律得 mv 0 2m vB mvA 碰撞过程能量不增加 则有 mv2 mv 2m v 联立解得 1 2 1 22A 1 22B vB 选项 A 正确 v 2 2v 3 9 105 0 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 m1v1 m2v2 m1 m2 v 代入数据解得 v 0 25 m s 该同学动量的变化为 p m1v1 m1v 105 kg m s 10 1 BD 2 AC 3 m1l1 m2l2 4 m1 m1 m2 1 y2 1 y3 1 y1 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 m1 OP m1 OM m2 ON 解 得 m1 OP OM m2 ON 即 m1l1 m2l2 用心 爱心 专心6 4 设竖直木板距离斜槽末端为d 由平抛运动知识可知 y