一轮创新思维物理（人教版）练习第六章章末检测

章末检测一、单项选择题1．(2018·甘肃二诊)一质量为m的物体放在光滑水平面上，若以恒力F沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是()A．物体的位移相等B．物体动能的变化量相等C．F对物体做的功相等D．物体动量的变化量相等解析：物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动，在相同的时间间隔内物体的位移逐渐增大，故A错误．根据动能定理得知，物体动能的变化量逐渐增大，故B错误．由功的公式W＝FL知道，在相同的时间间隔内，F做功增大．故C错误．根据动量定理得Ft＝Δp，F、t相等，则Δp相等，即物体动量的变化量相等，故D正确．答案：DA．在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C．全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒D．小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处解析：当小球与弹簧接触后，小球受外力，故动量不再守恒，故A错误；下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夹角不垂直，故两力均做功，故B错误；全过程小球和槽、弹簧所组成的系统只有重力与弹力做功，系统机械能守恒，小球与弹簧接触过程系统在水平方向所受合外力不为零，系统水平方向动量不守恒，故C错误；根据能量守恒定律可知，故D正确．答案：D3．(2018·四川绵阳南山中学月考)小球质量为2m，以速度v沿水平方向垂直撞击墙壁，球被反方向弹回速度大小是eq\f(4,5)v，球与墙撞击时间为t，在撞击过程中，球对墙的平均冲力大小是()A.eq\f(2mv,5t) B.eq\f(8mv,5t)C.eq\f(18mv,5t) D.eq\f(2mv,t)解析：设初速度方向为正，则弹后的速度为－eq\f(4v,5)；则由动量定理可得：Ft＝－2m×eq\f(4v,5)－2mv解得：F＝－eq\f(18mv,5t)，负号表示力的方向与初速度方向相反．由牛顿第三定律可知，球对墙的平均冲击力为F′＝F＝eq\f(18mv,5t)，故选C.答案：C4．(2017·四川成都外国语学校月考)如图所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ.一质量为m(m＜M)的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中的机械能损失．如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面的顶端．如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为()A．h B.eq\f(mh,m＋M)C.eq\f(mh,M) D.eq\f(Mh,m＋M)解析：斜面固定时，由动能定理得：－mgh＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，所以v0＝eq\r(2gh)；斜面不固定时，由水平方向动量守恒得：mv0＝(M＋m)v，由机械能守恒得：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)(M＋m)v2＋mgh′，解得：h′＝eq\f(M,m＋M)h，故选D.答案：D二、多选选择题5．(2018·四川成都外国语学校一诊)在光滑斜面上，一个物块从静止开始自由滑动，经过一小段时间后，从某时刻t1到时刻t2作用一平行于斜面的恒力F在物块上，在这段时间内物块做直线运动，已知物块在时刻t1的速度与时刻t2的速度大小相等，则()A．在时刻t1和时刻t2，物块的重力势能可能相等B．在时刻t1和时刻t2，物块的动量一定相同C．从时刻t1到时刻t2，F对物块可能做负功D．从时刻t1到时刻t2，物块机械能守恒解析：在拉力作用下，物体可能向下做匀减速直线运动到零，再返回，由于初末速度大小相等，在整个过程中加速度不变，知物体回到出发点，则物块的重力势能可能相等，故A正确．物体若做匀减速直线运动再返回到出发点，则速度的大小相等，但是方向相反，则动量不同，故B错误．若物体做匀速直线运动，拉力等于重力沿斜面方向上的分力，拉力做负功，故C正确．若物体做匀速直线运动，拉力做负功，物块的机械能不守恒，故D错误．答案：AC6．(2017·四川绵阳南山中学月考)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球的动能变为eq\f(1,9)，则碰撞后B球的速度大小可能是()A.eq\f(1,3)v B.eq\f(2,3)vC.eq\f(4,9)v D.eq\f(5,9)v解析：根据碰后A球的动能变为eq\f(1,9)，则A球的速度大小变为原来的eq\f(1,3)，则：v′＝±eq\f(1,3)v碰撞过程中AB动量守恒，则有：mv＝mv′＋2mvB；解得：vB＝eq\f(1,3)v或vB＝eq\f(2,3)v，所以选项A、B正确．答案：AB7．(2018·广东中山一中七校联考)如图所示，(a)图表示光滑平台上，物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计；(b)图为物体A与小车B的v­t图象，由此可知()A．小车上表面长度B．物体A与小车B的质量之比C．A与小车B上表面的动摩擦因数D．小车B获得的动能解析：由图象可知，AB最终以共同速度v1匀速运动，不能确定小车上表面长度，故A错误；由动量守恒定律得，mAv0＝(mA＋mB)v1，解得：eq\f(mA,mB)＝eq\f(v1,v0－v1)，故可以确定物体A与小车B的质量之比，故B正确；由图象可以知道A相对小车B的位移Δx＝eq\f(1,2)v0t1，根据能量守恒得：μmAgΔx＝eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(mA＋mB)veq\o\al(2,1)，根据B中求得质量关系，可以解出动摩擦因数，故C正确；由于小车B的质量不可知，故不能确定小车B获得的动能，故D错误．答案：BC三、非选择题8.(2018·黑龙江哈尔滨三中验收考试)用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到A球球心的距离为L，使悬线伸直并与竖直方向夹角为α，释放后A球摆到最低点时恰与B球对心碰撞，碰撞后，A球把原来静止于竖直方向的轻质指示针OC推到与竖直方向夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸，保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点，进而测得B球的水平位移s，当地的重力加速度为g.(1)A、B两个钢球的碰撞近似看成弹性碰撞，则A球质量________B球质量(填入“大于”“小于”或“等于”)(2)为了对白纸上打下的多个B球的落地点进行数据处理，进而确定落点的平均位置，需要用到的器材是________．(3)用题中所给的字母表示，碰撞前A球的动量pA＝________，碰撞后A球的动量pA′＝________，碰撞后B球的动量pB＝________.解析：(1)要使A、B两个钢球的碰撞近似看成弹性碰撞，则必须满足mA>mB.(2)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，故需要圆规(3)小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：mAgL(1－cosα)＝eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)－0，解得：vA＝eq\r(2gL\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－cosα)))，则pA＝mAvA＝mAeq\r(2gL\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－cosα)))；小球A与小球B碰撞后继续运动，在A碰后到达最左端过程中，机械能再次守恒，由机械能守恒定律得：－mAgL(1－cosβ)＝0－eq\f(1,2)mAvA′2，解得vA′＝eq\r(2gL\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－cosβ)))，pA′＝mAvA′＝mAeq\r(2gL\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－cosβ)))；碰撞后B球做平抛运动，水平方向：s＝vB′t，竖直方向H＝eq\f(1,2)gt2，解得vB′＝seq\r(\f(g,2H))，则碰后B球的动量pB′＝mBvB′＝mBseq\r(\f(g,2H)).答案：(1)大于(2)圆规(3)mAeq\r(2gL\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－cosα)))mAeq\r(2gL\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－cosβ)))mBseq\r(\f(g,2H))9．(2017·合肥一中月考)一右端带有小斜面的长木板P静止于光滑的水平地面上，长木板质量为2kg，如图所示，木板上表面的ab部分未粗糙的水平面，长度为2m，bc部分为一光滑斜面，ab和bc两部分通过长度可忽略的光滑圆弧连接，现有一质量为1kg的小滑块(可看做质点)以大小为3m/s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0.1m，返回后在到达a点前与长木板P相对静止，重力加速度为g＝10m/s2，求：(1)滑块在ab段受到的摩擦力f；(2)滑块最后距a点的距离s.解析：(1)以向左为正，两物体从开始到第一次达到共同速度过程由动量和能量守恒得：mv0＝(m＋M)v①eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)(m＋M)v2＋mgh＋fL②，由①②得：f＝1.0N③，(2)木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次相同(动量守恒)，全过程能量守恒得：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)(m＋M)v2＋f(2L－s)④由②③④得：s＝1.0m.答案：(1)1.0N(2)1.0m10.(2018·石家庄市质检)如图所示，质量分布均匀、半径为R的光滑半圆形金属槽，静止在光滑的水平面上，左边紧靠竖直墙壁．一质量为m的小球从距金属槽上端R处由静止下落，恰好与金属槽左端相切进入槽内，到达最低点后向右运动从金属槽的右端冲出，小球到达最高点时距金属槽圆弧最低点的距离为eq\f(7,4)R，重力加速度为g，不计空气阻力．求：(1)小球第一次到达最低点时对金属槽的压力大小；(2)金属槽的质量．解析：(1)小球从静止到第一次到达最低点的过程，根据机械能守恒定律有：mg·2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，小球刚到最低点时，根据圆周运动和牛顿第二定律的知识有：FN－mg＝meq\f(v\o\al(2,0),R)，据牛顿第三定律可知小球对金属块的压力为：FN′＝FN联立解得FN′＝5mg.(2)小球第一次到达最低点至小球到达最高点过程，小球和金属块水平方向动量守恒，选取向右为正方向，则：mv0＝(m＋M)v设小球到达最高点时距金属槽圆弧最低点的高度为h.则有R2＋h2＝(eq\f(7,4)R)2根据能量守恒定律有：mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(m＋M)v2.联立解得：M＝eq\f(\r(33),9－\r(33))m.答案：(1)5mg(2)eq\f(\r(33),8－\r(33))m11．(2017·黑龙江双鸭山一中学月考)如图甲所示，物体A、B的质量分别是mA＝4.0kg和mB＝3.0kg，用轻弹簧相连放在光滑水平面上，物体B右侧与竖直墙相接触．另有一物体C从t＝0时以一定速度向右运动，在t＝4s时与物体A相碰，并立即与A粘在一起不再分开．物块C的v­t图象如图乙所示．求：(1)物块C的质量mC；(2)墙壁对物块B的弹力在4s到8s的时间内对B做的功W及在4s到12s的时间内对B的冲量I的大小和方向；(3)B离开墙后弹簧具有的最大弹性势能Ep.解析：(1)由图可知，C与A碰前速度为v1＝9m/s，碰后速度为v2＝3m/s，C与A碰撞过程动量守恒．mCv1＝(mA＋mC)v2解得mC＝2kg(2)在4s到8s的时间内，物体B不移动，故墙对物体B不做功，W＝0由图知，12s末A和C的速度为v3＝－3m/s,4s到12s，墙对B的冲量为：I＝(mA＋mC)v3－