（課標(biāo)通用版）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第六章 章末檢測（含解析）

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1、章末檢測 一、選擇題 1.一質(zhì)量為m的鐵錘,以速度v豎直打在木樁上,經(jīng)過Δt時間停止,則在打擊時間內(nèi),鐵錘對木樁的平均沖力的大小是(　　) A.mgΔt B.mvΔt C.mvΔt+mg D.mvΔt-mg 答案　C　取向上為正方向,對鐵錘分析,根據(jù)沖量的定義以及動量定理可得(F-mg)Δt=0-m(-v),解得F=mvΔt+mg,由牛頓第三定律可知選項C正確。 2.木塊a和b用一根輕彈簧連接起來,放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上,在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮,如圖所示,當(dāng)撤去外力后,下列說法中正確的是(　　) ①a尚未離開墻壁時,a、b系統(tǒng)的動量守恒 ②a尚未離開墻壁時

2、,a、b系統(tǒng)動量不守恒 ③a離開墻壁后,a、b系統(tǒng)動量守恒 ④a離開墻壁后,a、b系統(tǒng)動量不守恒 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 答案　D　以a、b為系統(tǒng),撤去外力后,b向右運動,在a尚未離開墻壁時,系統(tǒng)受到墻壁的彈力FN,因此,該過程a、b系統(tǒng)動量不守恒,當(dāng)a離開墻壁后,a、b系統(tǒng)水平方向不受外力,故系統(tǒng)動量守恒。 3.某同學(xué)質(zhì)量為60kg,在訓(xùn)練中要求他從岸上以大小為2m/s的速度跳到一條向他緩慢駛來的小船上,小船的質(zhì)量是140kg,原來的速度大小是0.5m/s,該同學(xué)上船后又跑了幾步,最終停在船上,則(　　) A.人和小船最終靜止在水面上 B.該過程人的動量變化量

3、的大小為105kg·m/s C.船最終速度的大小為0.95m/s D.船的動量變化量的大小為70kg·m/s 答案　B　人與船組成的系統(tǒng),在水平方向動量守恒,選取人運動的方向為正方向,得m1v1-m2v2=(m1+m2)v,解得v=0.25m/s,與人的速度方向相同,故A、C錯誤;該過程人的動量變化量Δp1=m1v-m1v1=-105kg·m/s,故B正確;船的動量變化量Δp2=m2v-(-m2v2)=105kg·m/s,故D錯誤。 4.在空中相同高度處以相同的速率分別拋出質(zhì)量相同的三個小球,一個豎直上拋,一個豎直下拋,一個平拋,若不計空氣阻力,三個小球從拋出到落地的過程中(　　)

4、A.三個小球動量的變化量相同 B.下拋球和平拋球動量的變化量相同 C.上拋球動量變化量最大 D.三球落地時的動量相同 答案　C　三個小球以相同的速率拋出,可知豎直上拋運動的小球運動時間大于平拋運動的時間,平拋運動的時間大于豎直下拋運動的時間,所以豎直上拋運動的時間最長,根據(jù)動量定理知,mgt=Δp,可得上拋球動量變化量最大,下拋球動量變化量最小,故C正確,A、B錯誤;根據(jù)動能定理知,mgh=12mv2-12mv02,可知三球落地時速度的大小相等,由于平拋運動的速度方向與豎直上拋運動和豎直下拋運動的速度方向不同,則動量不同,故D錯誤。 5.如圖所示,在光滑水平面上質(zhì)量分別為mA=2kg

5、、mB=4kg,速率分別為vA=5m/s、vB=2m/s的A、B兩小球沿同一直線相向運動,下述正確的是(　　) A.它們碰撞前的總動量是18kg·m/s,方向水平向右 B.它們碰撞后的總動量是18kg·m/s,方向水平向左 C.它們碰撞前的總動量是2kg·m/s,方向水平向右 D.它們碰撞后的總動量是2kg·m/s,方向水平向左 答案　C　根據(jù)題述,它們碰撞前的總動量是mAvA-mBvB=2kg·m/s,方向水平向右,根據(jù)動量守恒定律,它們碰撞后的總動量是2kg·m/s,方向水平向右,選項C正確,A、B、D錯誤。 6.(多選)如圖所示,小車AB放在光滑水平面上,A端固定一個輕彈

6、簧,B端粘有油泥,AB總質(zhì)量為M,質(zhì)量為m的木塊C放在小車上,用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮,開始時AB和C都靜止,當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時,C被釋放,使C離開彈簧向B端沖去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下說法正確的是(　　) A.彈簧伸長過程中C向右運動,同時AB也向右運動 B.C與B碰前,C與AB的速率之比為M∶m C.C與油泥粘在一起后,AB立即停止運動 D.C與油泥粘在一起后,AB繼續(xù)向右運動 答案　BC　小車AB與木塊C組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒,C向右運動時,AB應(yīng)向左運動,故A錯誤;設(shè)碰前C的速率為v1,AB的速率為v2,則0=mv1-Mv2,得v1v2=

7、Mm,故B正確;設(shè)C與油泥粘在一起后,AB、C的共同速度為v共,則0=(M+m)v共,得v共=0,故C正確,D錯誤。 7.如圖甲所示,長木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面。由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時間變化情況如圖乙所示,則下列說法正確的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　乙 A.木板獲得的動能為2J B.系統(tǒng)損失的機械能為4J C.木板A的最小長度為2m D.A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1 答案　D　從題圖乙可以看出,B做勻減速運動,A做勻加速運動,最后的共同速度為1m/s,系統(tǒng)動量守恒,mv

8、0=(m+M)v,求得M=2kg,木板獲得的動能為1J,系統(tǒng)損失的機械能為2J,木板的最小長度為兩者在1s內(nèi)的位移差即1m,B運動的加速度為1m/s2,動摩擦因數(shù)為0.1。 二、非選擇題 8.某同學(xué)用圖甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)上述操作10次,得到10個落點痕跡,再把B球放在水平槽上靠近末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始向下運動,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡,重復(fù)這種操作10次,O點是水平槽末端R在記錄紙

9、上的垂直投影點,B球落點痕跡如圖乙所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零刻線與O點對齊。 甲 乙 　　(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為　　　　　cm。? (2)在以下選項中,哪些是本實驗必須進(jìn)行的測量?答　　　　　(填選項號)。? A.測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比) B.測量G點相對于水平槽面的高度 C.測量R點相對于水平地面的高度 D.A球與B球碰撞后,測量A球落點位置M到O點的距離與B球落點N到O點的距離 E.水平槽上未放B球時,測量A球落點位置P到O點的距離 F.測量A球或B球的直徑 答案　(1)84.7　(2)ADE 解析

10、　(1)用一個最小的圓圈包圍10個點痕,圓心所對應(yīng)的刻度是84.7cm(84.5~84.9cm)。 (2)根據(jù)本實驗的實驗原理表達(dá)式mA·OP=mA·OM+mB·ON,可知答案為A、D、E。 9.如圖所示,在光滑水平面上有A、B、C、D四個滑塊,A、C、D滑塊的質(zhì)量為mA=mC=mD=1kg,B滑塊的質(zhì)量mB=4kg(各滑塊均視為質(zhì)點),A、B間夾著質(zhì)量可忽略的火藥。K為處于原長的輕質(zhì)彈簧,兩端分別連接B和C?，F(xiàn)點燃火藥(此時間極短且不會影響各滑塊的質(zhì)量和各表面的光滑程度),此后,發(fā)現(xiàn)A與D相碰后粘在一起以4m/s的速度運動,火藥爆炸完瞬間A的速度為vA;滑塊B、C和彈簧K構(gòu)成的系統(tǒng)在相互

11、作用過程中,彈簧的形變量始終未超出彈性限度,則當(dāng)彈簧彈性勢能最大時,求滑塊C的速度大小。 答案　1.6m/s 解析　火藥爆炸完畢后,由動量守恒定律有 mAvA=(mA+mD)v1 火藥爆炸過程,對A和B系統(tǒng),由動量守恒定律,設(shè)B獲得的速度為vB,有 -mAvA+mBvB=0 B與C相互作用,當(dāng)兩者共速為v'時,彈簧彈性勢能最大,由B、C系統(tǒng)動量守恒,有 mBvB=(mB+mC)v' 解得v'=1.6m/s 10.如圖所示,質(zhì)量分別為M1=0.99kg和M2=1kg的木塊A、B靜置在光滑水平地面上,兩木塊間夾一輕質(zhì)彈簧,一顆質(zhì)量為m=10g的子彈以v0=100m/s的速度打

12、入木塊A中,求: (1)當(dāng)子彈在木塊A中相對靜止的瞬間,木塊A速度的大小; (2)彈簧被壓縮到最短瞬間木塊B的速度大小; (3)彈簧獲得的最大彈性勢能。 答案　(1)1m/s　(2)0.5m/s　(3)0.25J 解析　(1)子彈打入木塊A的瞬間,內(nèi)力遠(yuǎn)大于彈簧對A的作用力,子彈和木塊A系統(tǒng)動量守恒: mv0=(m+M1)v1 v1=mv0m+M1=0.01×1000.01+0.99m/s=1m/s (2)在彈簧被壓縮到最短的過程中,子彈和兩個木塊組成的系統(tǒng)在水平方向上沒有受到其他外力作用,三物及彈簧系統(tǒng)動量守恒,則:(M1+m)v1=(M2+M1+m)v2 代入數(shù)據(jù)解得

13、v2=0.5m/s (3)彈簧被壓縮到最短時彈簧有最大的彈性勢能,子彈進(jìn)入木塊并相對木塊靜止后將彈簧壓縮到最短過程中機械能守恒(整個過程機械能并不守恒,子彈射入木塊過程中有機械能的損失)。 設(shè)彈簧最大彈性勢能為Ep Ep=12(M1+m)v12-12(M1+M2+m)v22 代入數(shù)據(jù)解得Ep=0.25J 11.如圖,長度x=5m的粗糙水平面PQ的左端固定一豎直擋板,右端Q處與水平傳送帶平滑連接,傳送帶以一定速率v逆時針轉(zhuǎn)動,其上表面QM間距離為L=4m,MN無限長,M端與傳送帶平滑連接。物塊A和B可視為質(zhì)點,A的質(zhì)量m=1.5kg,B的質(zhì)量M=5.5kg。開始A靜止在P處,B靜止在Q

14、處,現(xiàn)給A一個向右的初速度v0=8m/s,A運動一段時間后與B發(fā)生彈性碰撞,設(shè)A、B與傳送帶和水平面PQ、MN間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.15,A與擋板的碰撞也無機械能損失。取重力加速度g=10m/s2,求: (1)A、B碰撞后瞬間的速度大小; (2)若傳送帶的速率為v=4m/s,試判斷A、B能否再次相遇,若能相遇,求出相遇的位置;若不能相遇,求它們最終相距多遠(yuǎn)。 答案　(1)4m/s　3m/s　(2)不能相遇　53m 解析　(1)設(shè)A與B碰撞前的速度為vA,由P到Q過程,由動能定理得 -μmgx=12mvA2-12mv02① A與B碰撞前后動量守恒,有mvA=mvA'+MvB'

15、② 由能量守恒定律得12mvA2=12mvA'2+12MvB'2③ 聯(lián)立①②③式得vA'=-4m/s,vB'=3m/s 碰后A、B的速度大小分別為4m/s、3m/s (2)設(shè)A碰撞后運動的路程為sA,由動能定理得 -μmgsA=0-12mvA'2④ 解得sA=163m 所以A與擋板碰撞后再運動sA'=sA-x=13m⑤ 設(shè)B碰撞后向右運動的距離為sB,則-μMgsB=0-12MvB'2⑥ 解得sB=3m