1、章末过关检测(六)学生用书P343(单独成册)(建议用时：45分钟)一、单项选择题1(2020河北石家庄模拟)如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上一颗子弹水平射入木块A，并留在其中在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()A动量守恒、机械能守恒B动量守恒、机械能不守恒C动量不守恒、机械能守恒D动量、机械能都不守恒解析：选B.子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程，系统不受外力作用，外力冲量为0，系统动量守恒，但是子弹击中木块A的过程，有摩擦力做功，部分机械能转化为内能，所以机械能不守恒，B正确2(2020湖北武汉高三调
2、考)运动员在水上做飞行运动表演他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180后向下喷出，令自己悬停在空中，如图所示已知运动员与装备的总质量为90 kg，两个喷嘴的直径均为10 cm，已知重力加速度大小g10 m/s2，水的密度1.0103 kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为()A2.7 m/sB5.4 m/sC7.6 m/s D10.8 m/s解析：选C.设t时间内有质量为m的水射出，忽略重力冲量，对这部分水由动量定理得Ft2mv，mvt，设运动员与装备的总质量为M，运动员悬停在空中，所以FMg，由牛顿第三定律得FF，联立解得v7.6 m/s，C正确3.如图所示，在光滑的水平面上有三个
3、完全相同的小球，它们排成一条直线，小球2、3静止，并靠在一起，球1以速度v0射向它们，设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度值是()Av1v2v3v0 Bv10，v2v3v0Cv10，v2v3v0 Dv1v20，v3v0解析：选D.由题设条件，三球在碰撞过程中总动量和总动能守恒若各球质量为m，而碰撞前系统总动量为mv0，总动能为mv.A、B中的数据都违反了动量守恒定律，故不可能假如C正确，则碰后总动量为mv0，但总动能为mv，这显然违反了机械能守恒定律，故也不可能故D正确，则既满足动量守恒定律，也满足机械能守恒定律4(2020北京第四中学考试)在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀
4、速运动某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰，两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的 .则碰后B球的速度大小是()A.B.C.或 D无法确定解析：选A.两球相碰后A球的速度大小变为原来的，相碰过程中满足动量守恒，若碰后A速度方向不变，则mv0mv03mv1，可得B球的速度v1，而B在前，A在后，碰后A球的速度大于B球的速度，不符合实际情况，因此A球一定反向运动，即mv0mv03mv1，可得v1，A正确，B、C、D错误5在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0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所示，下列关系正确的是()Amamb
5、BmambCmamb D无法判断解析：选B.由题图可知b球碰前静止，取a球碰前速度方向为正方向，设a球碰前速度为v0，碰后速度为v1，b球碰后速度为v2，两球碰撞过程中动量守恒，机械能守恒，则mav0mav1mbv2，mavmavmbv，联立式得：v1 v0，v2 v0，由a球碰撞前后速度方向相反，可知v10，即mamb，故B正确6(2020河南名校联盟)如图所示，小木块A用细线吊在O点，此刻小物块的重力势能为零一颗子弹以一定的水平速度射入木块A中，并立即与A有共同的速度，然后一起摆动到最大摆角.如果保持子弹质量和入射的速度大小不变，而使小木块的质量稍微增大，关于最大摆角、子弹的初动能与木块和
6、子弹一起达到最大摆角时的机械能之差E，有()A角增大，E也增大 B角增大，E也减小C角减小，E也增大 D角减小，E也减小解析：选C.设小物块质量为M，子弹质量为m，根据动量守恒得，mv(Mm)v，解得v；小物块与子弹系统的机械能E2(Mm)v2，小木块的质量M增大，则系统机械能减小，达到最大的摆角减小；系统机械能的损失Emv2E2mv2，M增大，则E增大故C正确，A、B、D错误二、多项选择题7(2020广东佛山模拟)如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑，则()A在下滑过程中，小球和槽
7、之间的相互作用力对槽不做功B在下滑过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒C被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D被弹簧反弹后，小球能回到槽上高h处解析：选BC.在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽做功，A错误；在下滑过程中，小球和槽组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，B正确；小球被弹簧反弹后，小球和槽在水平方向不受外力作用，故小球和槽都做匀速运动，C正确；小球与槽组成的系统动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被弹簧反弹后与槽的速度相等，故小球不能滑到槽上，D错误8(2020河北石家庄检测)矩形滑块由不同材
8、料的上、下两层黏合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示则上述两种情况相比较()A子弹的末速度大小相等B系统产生的热量一样多C子弹对滑块做的功不相同D子弹和滑块间的水平作用力一样大解析：选AB.根据动量守恒，两次最终子弹与滑块的速度相等，A正确；根据能量守恒可知，初状态子弹的动能相同，末状态两滑块与子弹的动能也相同，因此损失的动能转化成的热量相等，B正确；子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能，两次相等，因此做功相等，C错误；产生的热量Qfs，由于产生的热量相等，而相对位移s不同，因此子弹和
9、滑块间的水平作用力大小不同，D错误9.(2020山东淄博模拟)如图所示，一个质量为M的木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m2M的小物块现使木箱瞬间获得一个水平向左、大小为v0的初速度，下列说法正确的是()A最终小物块和木箱都将静止B最终小物块和木箱组成的系统损失的机械能为 C木箱速度水平向左、大小为 时，小物块的速度大小为 D木箱速度水平向右、大小为 时，小物块的速度大小为 解析：选BC.木箱和小物块系统合外力为0，不管经过多么复杂的过程，系统动量一定守恒，最终两者以相同的速度一起向左运动，由动量守恒定律知，Mv0(Mm)v，系统损失的机械能为EMv(Mm)v2，解得EM
10、v，A错误，B正确；木箱速度水平向左、大小为时，根据动量守恒定律有Mv0Mmv1，解得小物块的速度大小为v1，此时机械能E1MvMv，C正确；木箱速度水平向右、大小为 时，根据动量守恒定律有Mv0Mmv2，解得小物块的速度大小为v2，此时的机械能E2MmvMv，由于摩擦力做功产生热量，因此系统机械能不可能不变，D错误10.如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，AB总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，下列说法正确的是(
11、)A弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动BC与B碰前，C与AB的速率之比为MmCC与油泥粘在一起后，AB立即停止运动DC与油泥粘在一起后，AB继续向右运动解析：选BC.AB与C组成的系统在水平方向上动量守恒，C向右运动时，AB应向左运动，故A错误；设碰前C的速率为v1，AB的速率为v2，则0mv1Mv2，得，故B正确；设C与油泥粘在一起后，AB、C的共同速度为v共，则0(Mm)v共，得v共0，故C正确，D错误三、非选择题11(2020湖南益阳模拟)利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验(1)实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最
12、大应选图中的_(选填“甲”或“乙”)，若要求碰撞动能损失最小则应选图中的_(选填“甲”或“乙”)(甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥)(2)某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在080 cm 范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x10 cm处若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的_时刻，A、B两滑块质量比mAmB_解析：(1)若要求碰撞时动能损失最大，则需两滑块碰撞后结合在一
13、起，故应选图中的乙；若要求碰撞时动能损失最小，则应使两滑块发生弹性碰撞，即选图中的甲(2)由图可知，第1次闪光时，滑块A恰好位于x10 cm处，第二次A在x30 cm处，第三次A在x50 cm处，碰撞在x60 cm处从第三次闪光到碰撞的时间为，则可知碰撞发生在第1次闪光后的2.5T时刻设碰前A的速度大小为v，则碰后A的速度大小为，B的速度大小为v，根据动量守恒定律可得mAvmAmBv，解得.答案：(1)乙甲(2)2.5T2312.如图所示，在固定的光滑水平杆(杆足够长)上，套有一个质量为m0.5 kg 的光滑金属圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量为M1.98 kg的木块现有一质量为m0
14、20 g的子弹以v0100 m/s的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间，g10 m/s2)求：(1)圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能；(2)木块所能达到的最大高度解析：(1)子弹射入木块过程，动量守恒，有m0v0(m0M)v在该过程中机械能有损失，损失的机械能为Em0v(m0M)v2联立解得E99 J.(2)木块(含子弹)在向上摆动过程中，木块(含子弹)和圆环在水平方向动量守恒，有(m0M)v(m0Mm)v又木块(含子弹)在向上摆动过程中，机械能守恒，有(m0M)gh(m0M)v2(m0Mm)v2联立解得h0.01 m.答案：(1)99 J(2)0.01 m1
15、3.(2020四川双流中学模拟)如图所示，A、B两个物体粘在一起以v03 m/s的速度向右运动，物体中间有少量炸药，经过O点时炸药爆炸，假设所有的化学能全部转化为A、B两个物体的动能且两物体仍然在水平面上运动，爆炸后A物体的速度依然向右，大小变为vA2 m/s，B物体继续向右运动进入光滑半圆轨道且恰好通过最高点D，已知两物体的质量mAmB1 kg，O点到半圆轨道最低点C的距离xOC0.25 m，物体与水平轨道间的动摩擦因数为0.2，A、B两个物体均可视为质点，求：(1)炸药的化学能E；(2)半圆轨道的半径R.解析：(1)A、B在炸药爆炸前后动量守恒，由动量守恒定律可得2mv0mvAmvB，根据能量守恒定律可得2mvEmvmv，两式联立并代入数据解得E1 J.(2)由于B物体恰好经过半圆轨道的最高点，故有mgm，在B物体由O运动到D的过程中，由动能定理可得mgxOCmg2Rmvmv，联立可解得R0.3 m.答案：(1)1 J(2)0.3 m