1、章末检测卷一(第十六章)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1下列说法正确的是() A根据F可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的合外力B力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是一个标量C动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便D易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减少作用力答案ACD解析A选项是牛顿第二定律的一种表达方式冲量是矢量，B错F是牛顿第二定律的最初表达方式，实质是一样的，C对柔软材料起缓冲作用，延长作用时间，D对2两辆汽车的质量分别为m
2、1和m2，已知m1m2，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，则此时两辆汽车动量p1和p2的大小关系是()Ap1等于p2 Bp1小于p2Cp1大于p2 D无法比较答案C解析由Ekmv2得p，因为m1m2，Ek1Ek2，所以p1p2，选C.3如图1所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时绳松弛、B静止，A具有4 kgm/s的动量(令向右为正)在绳拉紧(可能拉断)的过程中，A、B动量的变化可能为()图1ApA4 kgm/s，pB4 kgm/sBpA2 kgm/s，pB2 kgm/sCpA2 kgm/s，pB2 kgm/sDpApB2 kgm/s答案C4质量为M的小车
3、在光滑水平地面上以速度v0匀速向右运动，当小车中的沙子从底部的漏斗中不断地流下时，车子的速度将()A减小 B不变C增大 D无法确定答案B解析以小车和漏掉的沙子组成的系统为研究对象，系统动量守恒，设沙子质量为m，由惯性定律可知，漏掉的沙子和小车有相同的速度，则(Mm)v0(Mm)v，vv0.5如图2所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点，用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()图2A向右运动B向左运动C静止不动D小球下摆时，小车向左运动，碰撞后又静止答案D解析这是反冲运动，由动量守恒定律可知
4、，小球下落时速度向右，小车向左；小球静止，小车也静止6如图3所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态，一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动，木块从被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为()图3A. B2Mv0C. D2mv0答案A解析子弹射入木块的时间极短，根据动量守恒定律mv0(Mm)v.解得v，第一次回到原来位置的速度等于子弹击中木块后瞬间的速度，根据动量定理，合外力的冲量IMv，故A正确7如图4所示，光滑圆槽的质量为M，静止在光滑的水平面上，其内
5、表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如果将线烧断，则小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为()图4A0 B向左C向右 D无法确定答案A解析小球和圆槽组成的系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向上的动量守恒(px0)细线被烧断瞬间，系统在水平方向的总动量为零，又知小球到达最高点时，球与槽水平方向上有相同的速度，设为v.设小球的质量为m，由动量守恒定律有0(Mm)v，所以v0.故A正确8质量相等的A、B两球之间压缩一根轻质弹簧，静置于光滑水平桌面上，当用板挡住小球A而只释放B球时，B球被弹出落到距桌边水平距离为x的地面上，如图5所示，若再次以相同力压缩该弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释
6、放，则B球的落地点距桌边()图5A. B.x Cx D.x答案D解析挡板挡住A球时，弹簧的弹性势能全部转化为B球的动能，有EpmvB2，挡板撤走后，弹性势能被两球平分，则有Ep2mvB2，由以上两式解得vvB，故xvBtx，D对9如图6所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动，两球质量关系为mB2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s，则()图6A左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25B左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110C右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25D右方是A球
7、，碰撞后A、B两球速度大小之比为110答案A解析A、B发生碰撞，由动量守恒定律得：|pA|pB|，由于碰后A球的动量增量为负值，所以右边不可能是A球，若是A球则动量的增量应是正值；因此碰后A球的动量是2 kgm/s；碰后B球的动量增加为10 kgm/s，由于两球的质量关系mB2mA，那么碰后A、B两球速度大小之比为25.10. 如图7所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是()图7A甲、乙两车运动中速度之比为B甲、乙两车运动中速度之比为C甲车移动的距离为LD乙车移动的距离为L答案
8、ACD解析本题类似人船模型甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比，即为，A正确，B错误；Mx甲(Mm)x乙，x甲x乙L，解得C、D正确二、实验题(本题共2小题，共16分)11(8分)如图8所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别为ra、rb，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置图8 (1)本实验必须满足的条件是_A斜槽轨道必须是光滑的B斜槽轨道末端的切线水平C入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D入射球与被碰球满足mamb，rarb(2)为了验证动量守恒定律，
9、需要测量OP间的距离x1，则还需要测量的物理量有_、_(用相应的文字和字母表示)(3)如果动量守恒，须满足的关系式是_(用测量物理量的字母表示)答案(1)BC(2)测量OM的距离x2测量ON的距离x3(3)max1max2mbx3(写成maOPmaOMmbON也可以)12(8分)如图9所示，在实验室用两端带有竖直挡板C和D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A和B做“探究碰撞中的守恒量”的实验，实验步骤如下：.把两滑块A和B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和B，在A和B的固定挡板间放入一轻弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态；.按下电钮使电动卡销放开，同时启
10、动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A和B与固定挡板C和D碰撞同时，电子计时器自动停表，记下A至C的运动时间t1，B至D的运动时间t2；图9.重复几次，取t1和t2的平均值(1)在调整气垫导轨时应注意_；(2)应测量的数据还有_；(3)只要关系式_成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和答案(1)使气垫导轨水平(2)滑块A的左端到挡板C的距离x1和滑块B的右端到挡板D的距离x2(3)(Mm)解析(1)导轨水平才能让滑块做匀速运动(2)需测出A左端、B右端到挡板C、D的距离x1、x2.由计时器计下A、B到两板的时间t1、t2.算出两滑块A、B弹开的速度v1，v2.(3)由动量守恒知(mM)
11、v1Mv20.即：(mM).三、计算题(本题共4小题，共44分)13(10分)如图10所示，在光滑的水平面上有一质量为m，长度为L的小车，小车左端有一质量也是m可视为质点的物块，车子的右端固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与车长相比可忽略)，物块与小车间动摩擦因数为，整个系统处于静止状态现在给物块一个水平向右的初速度v0，物块刚好能与小车右壁的轻弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时，与小车相对静止求：图10 (1)物块的初速度v0的大小；(2)弹簧的弹性势能Ep.答案(1)2(2)mgL解析(1)物块与轻弹簧刚好接触时的速度为v，由动量守恒定律得：mv02mv由能量关系
12、得：mv(2m)v2mgL解得：v02(2)物块最终速度为v1，由动量守恒定律得：mv02mv1由能量关系得：EpmgL14(10分)如图11所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h，物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为.现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求物块B刚被碰后瞬时速度的大小图11答案解析设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v1，取小球运动
13、到最低点时重力势能为零，根据机械能守恒定律，有mghmv，得v1.设碰后小球反弹的速度大小为v1，同理有mgmv12，得v1 .设碰后物块的速度大小为v2，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有mv1mv15mv2，得v2.15(12分)如图12甲所示，物块A、B的质量分别是m14.0 kg和m26.0 kg，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物块B左侧与竖直墙相接触，另有一个物块C从t0时刻以一定的速度向左运动，在t0.5 s时刻与物块A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开物块C的vt图象如图乙所示试求：(1)物块C的质量m3；(2)在5 s到15 s的时间内物块A的动量变化的大小和方向图1
14、2答案(1)2.0 kg(2)16 kgm/s，方向向右解析(1)根据图象可知，物体C与物体A相碰前的速度为v16 m/s相碰后的速度为：v22 m/s根据动量守恒定律得：m3v1(m1m3)v2解得：m32.0 kg.(2)规定向左的方向为正方向，在第5 s和第15 s末物块A的速度分别为：v22 m/s，v32 m/s所以物块A的动量变化为：pm1(v3v2)16 kgm/s即在5 s到15 s的时间内物块A动量变化的大小为：16 kgm/s，方向向右16(12分)如图13所示，一轻质弹簧竖直固定在地面上，上面连接一个质量为m11 kg的物体，平衡时物体离地面0.9 m，弹簧所具有的弹性势
15、能为0.5 J现在在距物体m1正上方高为0.3 m处有一个质量为m21 kg的物体自由下落后与弹簧上物体m1碰撞立即合为一体，一起向下压缩弹簧当弹簧压缩量最大时，弹簧长为0.6 m求：(g取10 m/s2)图13 (1)碰撞结束瞬间两物体的动能之和是多少？(2)弹簧长为0.6 m时弹簧的弹性势能是多少？答案(1)1.5 J(2)8 J解析(1)m2自由下落：m2gh1m2v可解得：v0 m/s碰撞时动量守恒：m2v0(m1m2)v可解得：v m/s碰后的动能：Ek1.5 J(2)m1与m2共同下降的高度h0.3 m由机械能守恒得：(m1m2)gh(m1m2)v2Ep解得Ep7.5 J所以弹簧长为0.6 m时，弹性势能为7.5 J.
