第十六章检测(B)

1、.第十六章检测B时间:90分钟总分值:100分一、选择题此题包含10小题,每题4分,共40分。在每题给出的四个选项中,16题只有一个选项符合题目要求,710题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选不全的得2分,有错选或不答的得0分1.如下图,PQS是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道,圆心O在S的正上方。在O、P两点各有质量均为m的物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑。下列说法正确的是()A.a比b先到达S,它们在S点的动量不一样B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不一样C.a比b先到达S,它们在S点的动量一样D.b比a先到达S,它们在S点的动量一样解析：在物体下落的

2、过程中,只有重力对物体做功,机械能守恒,故有mgh=12mv2解得v=2gh所以在一样的高度,两物体的速度大小一样,即速率一样。由于a的路程小于b的路程,故ta<tb,即a比b先到达S。到达S点时a的速度竖直向下,b的速度程度向左,即两物体的动量大小相等,方向不同,应选项A正确,选项B、C、D错误。答案：A2.质量为5 kg的物体,原来以v=5 m/s的速度做匀速直线运动,现受到跟运动方向一样的冲量15 N·s的作用,历时4 s,物体的动量大小变为A.80 kg·m/sB.160 kg·m/sC.40 kg·m/sD.10 kg·m/s解

3、析：由动量定理I=p'-p,得p'=I+p=40 kg·m/s。答案：C3.两个弹性小球相向运动发生碰撞的短暂过程中,两个球同时依次经过减速、停顿又反向运动的几个阶段,关于这两个球碰撞前的情况有以下表达,以下判断正确的选项是两个球的质量一定相等两个球的动量大小一定相等两个球的速度大小与其质量成反比两个小球碰撞过程中交换速度A.B.C.D.解析：两弹性小球相向碰撞过程中,总动量守恒,由两球同时停顿可知两球总动量为零,即两球的碰前动量一定等大反向;由于其质量不一定一样,假设碰撞后速度交换,那么其碰后总动量方向与碰前总动量方向可能相反假设两球质量不等时,即错误,正确,应选D

4、。答案：D4.一个人在地面上立定跳远的最好成绩是x,假设他站立在车的A端要跳上距其l远的站台上,车与地面的摩擦不计,如下图,那么A.只要l<x,他一定能跳上站台B.只要l<x,他有可能跳上站台C.只要l=x,他一定能跳上站台D.只要l=x,他有可能跳上站台解析：假设立定跳远时,人离地时速度为v,如题图从车上起跳时,人离车时人的速度为v',车的速度为v车',由能量守恒得E=12mv2,E=12mv'2+12m车v车'2所以v'<v,人跳出的间隔 变小,所以选项B正确。来源:Zxxk 答案：B5.平静的水面上停着一只小船,船头站立着一个人,

5、船的质量是人的质量的8倍。从某时刻起,这个人向船尾走去,走到船中部他突然停顿走动。水对船的阻力忽略不计。以下说法正确的选项是A.人走动时,他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反B.他突然停顿走动后,船还会继续运动一小段时间C.人在船上走动过程,人对水面的位移是船对水面的位移的9倍D.人在船上走动过程,人的动能是船的动能的8倍解析：人船系统动量守恒,总动量始终为零,因此人、船的动量等大,速度和质量成反比是81,选项A错误。人“突然停顿走动是指人和船相对静止,设这时二者的速度为u,那么m0+mu=0,所以u=0,说明船的运动立即停顿,选项B错误。人和船系统动量守恒,速度和质量成

6、反比,因此人的位移是船位移的8倍,选项C错误。由动能、动量关系Ek=p22m1m,人的动能是船的动能的8倍,选项D正确。答案：D6.如下图,小木块A用细线吊在O点,此刻小木块的重力势能为零。一颗子弹以一定的程度速度射入木块A中,并立即与A有了共同的速度,然后一起摆动到最大摆角。假如保持子弹入射的速度大小不变,而使子弹的质量增大,关于最大摆角、子弹的初动能与木块和子弹一起到达最大摆角时的机械能之差E,有A.角减小,E增大B.角增大,E减小C.角增大,E也增大D.角减小,E也减小解析：设子弹质量为m,木块质量为m',子弹打入木块满足动量守恒定律,mv0=m'+mv,子弹和木块的共同

7、速度 v=mv0m'+m,随后木块和子弹共同摆起至最大高度满足 12(m'+m)v2=(m'+m)gh,h=12g·m2v02(m'+m)2=12g·v02m'm+12可见,子弹质量m越大,h越高,越大,子弹最初的机械能与最后的机械能之差E=12mv02-12(m'+m)v2=12m'v02·1m'm+1所以,子弹的质量m越大,E越大。答案：C7.关于冲量和功,以下说法正确的选项是A.在某一过程中,作用于物体的合力的冲量为零,那么合力的功也一定为零B.在某一过程中,作用于物体的合力的功为零,那么合力的

8、冲量也一定为零C.合力的冲量不为零时,合力的功也一定不为零D.合力的功不为零时,合力的冲量也一定不为零解析：对于一个确定的物体来说质量不变,合力冲量为0,对应的动量不发生变化,所以速度不变,由动能定理可知合力的功一定为零;假设合力的功不为零,那么动能一定变化,速度大小改变,物体的动量变化,由动量定理,合力的冲量一定不为0。选项A、D正确,选项B、C错误。答案：AD8.杂技演员做高空表演时,为了平安,常在下面挂起一张很大的网,当演员失误从高处掉下落在网上时,与从一样高度落在地面上相比较,以下说法正确的选项是A.演员落在网上时的动量较小B.演员落在网上时的动量变化较小C.演员落在网上时的动量变化较

9、慢D.演员落在网上时受到网的作用力较小解析：演员落到网上和地面上时的速度一样,所以两种情况下,动量的变化一样,但落在网上时,作用时间较长,由动量定理可知,作用力较小,故A、B错误,C、D正确。答案：CD9.木块A和B用一根轻弹簧连接起来,放在光滑程度面上,A紧靠在墙壁上,在B上施加向左的程度力使弹簧压缩,如下图,当撤去外力后,以下说法正确的选项是A.A尚未分开墙壁前,A与B系统的动量守恒来源:1B.A尚未分开墙壁前,A与B系统的动量不守恒C.A分开墙后,A、B系统动量守恒D.A分开墙后,A、B系统动量不守恒解析：以A、B、弹簧为系统,撤去外力后,B向右运动,在A尚未分开墙壁前,系统受到墙壁的弹

10、力FN,因此,该过程A、B系统动量不守恒,当A分开墙壁后,系统程度方向不受外力,故系统动量守恒,选项B、C正确。答案：BC10.质量为m1的物块以速度v运动,与质量为m2的静止物块发生正撞,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比m1m2可能为()A.2B.3C.4D.5解析：设碰撞后两者的动量都为p,那么总动量为2p,根据动量和动能的关系有p2=2mEk,根据能量的关系得,由于动能不增加,那么有(2p)22m1p22m1+p22m2,解得 m1m23。由于碰撞后两者的位置关系决定了v1v2,即pm1pm2,故m1m21。故A、B正确,C、D错误。来源:Z&xx&k 答案：AB二

11、、填空题此题包含2小题,共20分11.8分如下图,总质量为m0的小车和人静止在光滑程度地面上,车上有n个质量均为m的小球,现人在车上用两种方式将球相对于地面以一样的恒定速度v向右程度抛出。一种是一起抛出,抛出后小车速度为;另一种是一个接着一个地抛出,抛出后小车的速度为。 解析：由于抛出的小球相对地面速度一样动量就一样,这样一个接一个抛出和一起抛出系统向右的总动量增加量一样。由于系统动量守恒,系统向左增加的动量也一样,这样的问题可以把一个接一个抛出合并起来,作一次性抛出计算。nmv=m0v1,v1=nmvm0。即一起抛出时小车的速度为nmvm0,一个接一个地抛出时小车的速度仍为nmvm

12、0。答案：nmvm0nmvm012.12分碰撞恢复系数的定义为e=|v2-v1|v20-v10|,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后两物体的速度,弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的恢复系数e<1。某同学借用探究碰撞中的不变量的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的刚性小球1和小球2,且小球1的质量大于小球2的质量。实验步骤如下:安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O。第一步,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,重复屡次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点

13、的平均位置。第二步,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,重复屡次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。第三步,用刻度尺分别测量三个落点的平均位置离O点的间隔 ,即线段OM、OP、ON的长度。1P点是的平均位置,M点是的平均位置,N点是的平均位置。 2写出用测量量表示的恢复系数的表达式:。 3三个落点距O点的间隔 OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关?解析：小球从槽口B飞出后做平抛运动的时间一样,设为t,那么有OP=v10t,OM=v1t,ON=v2t,小球2碰撞前静止,v20=0,e=|v2-v1|v20-

14、v10|=|ON-OM|0-OP|=ON-OMOP。答案：1在实验的第一步中小球1的落点小球1与小球2碰撞后,小球1的落点小球2的落点2e=ON-OMOP(3)OP与小球的质量无关,OM和ON与小球的质量有关三、计算题此题包含4小题,共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须写明数值和单位13.8分手榴弹在离地高h处时的速度方向恰好沿程度方向向左,速度大小为v,此时,手榴弹炸裂成质量相等的两块,设消耗的火药质量不计,爆炸后前半块的速度方向仍沿程度向左,速度大小为3v,那么两块弹片落地点之间的程度间隔 多大?解析：设炸后每块质

15、量为m,向左为正方向,那么由动量守恒定律得2mv=m·3v+mv',那么后半块速度v'=-v,即v'方向向右,由平抛运动知,弹片落地时间t=2hg,因此两块弹片落地点之间的水平距离x=3v·t+|v'|t=4v2hg。答案：4v2hg14.10分一质量为0.5 kg的小物块放在程度地面上的A点,间隔 A点5 m的位置B处是一面墙,如下图。物块以v0=9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s,碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止。g取 10 m/s2。1求物块与地面间的动摩擦因数;2假设碰撞时间为0.05

16、s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;3求物块在反向运动过程中抑制摩擦力所做的功W。解析：1据动能定理,有-mgs=12mv2-12mv02可得=0.32。2据动量定理,有Ft=mv'-mv可得F=130 N。3W=12mv'2=9 J。答案：10.322130 N39 J15.10分如下图,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的AB段程度,BCDE段光滑,CDE段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块M和N紧靠在一起,静止于B处,M的质量是N的3倍。两物块在足够大的内力作用下突然别离,分别向左、右始终沿轨道运动。N到D点时速度沿程度方向,此时轨道对N的支持力大

17、小等于N所受重力的34。M与AB段的动摩擦因数为,重力加速度为g,求:来源:Z|xx|k.Com1物块N在D点的速度大小v;2物块M滑行的间隔 l。解析：1N在D点时,根据向心力公式得mg-34mg=mv2R,解得v=gR2。2物块N从B到D的过程中,机械能守恒,所以12mvN2=mgR+12mv2物块M与N别离的过程中,动量守恒,来源:1所以3mvM=mvNM做匀减速直线运动,由动能定理得0-12×3mvM2=-3mgl0联立解得l=R8。答案：1)gR2(2)R816.12分如下图,在足够长的光滑程度面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间,A的质量为m,B、C的质量

18、都为m',三者均处于静止状态。现使A以某一速度向右运动,求m和m'之间应满足什么条件,才能使A只与B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是完全弹性的。解析：A向右运动与C发生第一次碰撞,碰撞过程中,系统的动量守恒、机械能守恒。设速度方向向右为正,开场时A的速度为v0,第一次碰撞后C的速度为vC1,A的速度为vA1。由动量守恒定律和机械能守恒定律得mv0=mvA1+m'vC112mv02=12mvA12+12m'vC12联立式得vA1=m-m'm+m'v0vC1=2mm+m'v0假如m>m',第一次碰撞后,A与C速度同向,且A的速度小于C的速度,不可能与B发生碰撞;假如m=m',第一次碰撞后,A停顿,C以A碰