1、2016-2017学年吉林省吉林二中高二(下)期中物理试卷一、选择题(共13题,每题4分,共52分注:1-8题只有一个选项正确,8-13题有多个选项正确)1对于质量一定的物体,下列叙述中正确的是()A物体的动能发生变化,其动量不一定变化B物体的动能变化,其动量必定变化C物体的动量发生变化,其动能必定变化D物体的动量发生变化,其动能不一定变化2入射光照射到金属表面上发生了光电效应,若入射光的强度减弱,但频率保持不变,那么以下说法正确的是()A从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加B单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少C逸出的光电子的最大初动能减小D有可能不再产生光电效应3关
2、于系统动量守恒的说法正确的是()只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但有可能在某一方向上守恒系统所受合外力不为零,但如果合外力的冲量很小(相比内力的冲量)时,系统可近似动量守恒ABCD4如图所示,两个质量相等的物体A、B从同一高度沿倾角不同的两光滑斜面由静止自由滑下,在物体下滑到斜面底端的过程中,下列说法中正确的是()A两物体所受重力的冲量相同B两物体所受合力的冲量相同C两物体到达斜面底端时的动量不同D两物体到达斜面底端时的动量水平分量相同5如图所示,质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平
3、抛,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4kg,设小球在落到车底前瞬间速度是25m/s,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是()A5m/sB4m/sC8.5m/sD9.5m/s6随着社会经济的发展,人们对能源的需求也日益增大,节能变得越来越重要某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为U1,输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P0,用户的用电器正常工作的电压为U2在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是()A输电线上损耗的功率为B输电线上损耗的功率为C若要减少输电线上损耗的功
4、率可以采用更高的电压输电D采用更高的电压输电会降低输电的效率7图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是()A图甲表示交流电,图乙表示直流电B电压的有效值都是311VC电压的有效值图甲大于图乙D图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin100t(V)8质量为M的木块在光滑的水平面上以速度v1向右运动,质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块(子弹留在木块内),要使木块停下来,必须发射子弹的数目为()ABCD9(多选题)如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,那么这个物体的运动()A运动方向不可能改变B可能是匀速圆周运动C可能是匀变速曲线运动D可能是
5、匀变速直线运动10如图所示,木块B与水平面间的摩擦不计,子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来,然后木块压缩弹簧至弹簧最短将子弹射入木块到刚相对于静止的过程称为I,此后木块压缩的过程称为,则()A过程中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒,动量也不守恒B过程中,子弹和木块所组成的系统机械能不守恒,动量守恒C过程中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒,动量也守恒D过程中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒,动量不守恒11对光的认识,以下说法正确的是()A个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性B光的波动性是光子本身的一种属性C光表现出波动性时,不具有
6、粒子性;光表现出粒子性时,不具有波动性D光的波粒二象性应理解为:在某些场合下光的波动性表现明显,在另外一些场合下,光的粒子性表现明显12如图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量与A相同的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升下列说法正确的是()A弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为CB能达到的最大高度为DB能达到的最大高度为13如图所示,一根足够长的水平滑杆SS上套有一质量为m的光滑金属圆环,在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的
7、光滑水平的绝缘轨道PP,PP穿过金属环的圆心现使质量为M的条形磁铁以水平速度v0沿绝缘轨道向右运动,则()A磁铁穿过金属环后,两者将先后停下来B磁铁将不会穿越滑环运动C磁铁与圆环的最终速度可能为D整个过程最多能产生热量v02二、实验题(共2题,每空2分,共计14分)14如图所示,一验电器与锌板相连,在A处用一紫外线灯照射锌板,关灯后,指针保持一定偏角(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将(填“增大”“减小”或“不变”)(2)使验电器指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板,验电器指针无偏转那么,若改用强度更大的红外线灯照射锌板,可观察到验电器指针(填“有”或“无”)
8、偏转15某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差(1)下面是实验的主要步骤:安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;向气垫导轨通入压缩空气;把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;使滑块1挤压导轨左端弹射架上
9、的橡皮绳;把滑块2放在气垫导轨的中间;先,然后,让滑块带动纸带一起运动;取下纸带,重复步骤,选出理想的纸带如图(b)所示;测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g试完善实验步骤的内容(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为kgm/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为kgm/s(保留三位有效数字)(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是三、计算题(本题共3小题,共34分)16质量为50kg的杂技演员不慎从7.2m高空落下,由于弹性安全带作用使他悬挂起来,已知弹性安全带的缓冲时间为1s,安全带长3.2m,则安全带对演员的平均
10、作用力是多大?(取g=10m/s2)17如图所示,有A、B两质量为M=100kg的小车,在光滑水平面以相同的速率v0=2m/s在同一直线上相对运动,A车上有一质量为m=50kg的人至少要以多大的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车相撞?18如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m,现有质量m2=0.2kg、可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止,物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g=10 m/s2,求:(1)物块在车面上滑行的时间t;(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0
11、不超过多少2016-2017学年吉林省吉林二中高二(下)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(共13题,每题4分,共52分注:1-8题只有一个选项正确,8-13题有多个选项正确)1对于质量一定的物体,下列叙述中正确的是()A物体的动能发生变化,其动量不一定变化B物体的动能变化,其动量必定变化C物体的动量发生变化,其动能必定变化D物体的动量发生变化,其动能不一定变化【考点】52:动量定理;6B:功能关系【分析】动量是矢量,有大小,有方向,动能是标量,只有大小,没有方向【解答】解:A、B、物体的动能变化,速度大小一定变化,则动量一定变化故A错误,B正确C、D、物体的动量发生变化,知速度可能方向
12、改变、可能是大小改变,所以动能不一定变化故C错误,D正确故选:BD2入射光照射到金属表面上发生了光电效应,若入射光的强度减弱,但频率保持不变,那么以下说法正确的是()A从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加B单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少C逸出的光电子的最大初动能减小D有可能不再产生光电效应【考点】IC:光电效应【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目【解答】解:A、若能发生光电效应,发生光电效应的时间与光的强度无关故A错误;B、入射光的强度减弱,则入射光的光子的数目减少,单位时间内从金属表面逸出的光电子
13、数目将减小故B正确C、入射光照射到某金属表面上发生光电效应若入射光的强度减弱,频率保持不变,可知仍然可以发生光电效应,根据光电效应方程Ekm=hvW0知,光电子的最大初动能不变故C错误D、入射光照射到某金属表面上发生光电效应若入射光的强度减弱,频率保持不变,可知仍然可以发生光电效应,故D错误;故选:B3关于系统动量守恒的说法正确的是()只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但有可能在某一方向上守恒系统所受合外力不为零,但如果合外力的冲量很小(相比内力的冲量)时,系统可近似动量守恒ABCD【考点】53:动量守恒定律;5
14、2:动量定理【分析】系统动量守恒的条件是合外力为零,内力对于系统的动量变化没有影响若系统在某一方向不受外力或合外力为零,在该方向上系统的动量守恒【解答】解:系统所受的合外力为零,合外力的冲量为零,系统动量就守恒,故正确动量守恒的条件是系统所受的合外力为零,系统内有摩擦力时,由于内力对系统的动量变化没有影响,只要系统所受的合外力为零,系统的动量仍守恒故错误根据动量守恒的条件可知,系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但系统在某一方向不受外力或合外力为零,在该方向上系统的动量守恒故C正确系统所受合外力不为零,但如果合外力的冲量很小(相比内力的冲量)时,系统可近似动量守恒故正确由以上可知,D正确,
15、ABC错误故选:D4如图所示,两个质量相等的物体A、B从同一高度沿倾角不同的两光滑斜面由静止自由滑下,在物体下滑到斜面底端的过程中,下列说法中正确的是()A两物体所受重力的冲量相同B两物体所受合力的冲量相同C两物体到达斜面底端时的动量不同D两物体到达斜面底端时的动量水平分量相同【考点】52:动量定理【分析】分析物体的受力情况,并找出各力的冲量情况,由动量定理、机械能守恒可判断出各量是否相同【解答】解:物体在下滑中只有重力做功,而重力做功只与高度差有关,故两种情况下重力做功相等,由mgh=mv2得两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等的;A、两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等,又因长的斜
16、面倾角小,物体的加速度小,所以斜面越长下滑的时间越长,所以两种情况下重力作用的时间不相等,重力的冲量也不相等故A错误;B、物体在两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等的,而速度的方向不同,所以粒子情况下物体的末动量不同根据动量定理:I=P=mv0,所以合力的冲量大小相等,方向是不同的故B错误;C、物体在两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等的,方向不同,所以两物体到达斜面底端时的动量不同故C正确;D、物体在两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等的,而速度的方向不同,所以两物体到达斜面底端时的动量水平分量不同故D错误故选:C5如图所示,质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初
17、速度向左平抛,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4kg,设小球在落到车底前瞬间速度是25m/s,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是()A5m/sB4m/sC8.5m/sD9.5m/s【考点】52:动量定理;43:平抛运动【分析】根据动能定理求出小球在落到车底前瞬间的水平速度,小球和车作用过程中,水平方向动量守恒,根据动量守恒定律列式即可求解【解答】解:小球抛出后做平抛运动,根据动能定理得:解得:v0=15m/s小球和车作用过程中,水平方向动量守恒,则有:mv0+MV=(M+m)v解得:v=5m/s故选A6随着社会经济的发展,人们
18、对能源的需求也日益增大,节能变得越来越重要某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为U1,输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P0,用户的用电器正常工作的电压为U2在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是()A输电线上损耗的功率为B输电线上损耗的功率为C若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D采用更高的电压输电会降低输电的效率【考点】EA:远距离输电【分析】根据原副线圈的电压比等于匝数之比求出升压变压器的输出电压,通过输出功率求出导线上的电流,根据P=I2R求出输电线上的电阻通过欧姆定律求出输电线路上的电压降,从而求出降压变压
19、器的输入电压【解答】解:A、输电线路上的电流I线=,则输电线路上的损失功率为P损=,而P0是用户得到的功率,故A错误,B也错误;C、由上式可知,当采用更高的电压输电时,输电线上损耗的功率将会减小,故C正确,D错误;故选:C7图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是()A图甲表示交流电,图乙表示直流电B电压的有效值都是311VC电压的有效值图甲大于图乙D图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin100t(V)【考点】E4:正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【分析】解本题时应该掌握:交流电和直流电的定义,直流电是指电流方向不发生变化的电流;理解并会求
20、交流电的有效值,U=,只适用于正余弦交流电;【解答】解:A、由于两图中表示的电流方向都随时间变化,因此都为交流电,故A错误;B、两种电压的最大值是311V,有效值要小于311V,故B错误;C、由于对应相同时刻,图甲电压比图乙电压大,根据有效值的定义可知,图甲有效值要比图乙有效值大,故C正确;D、从图甲可知,Em=311V,=100rad/s,所以图1电压的瞬时值表达式为u=311sin100t V,故D错误;故选:C8质量为M的木块在光滑的水平面上以速度v1向右运动,质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块(子弹留在木块内),要使木块停下来,必须发射子弹的数目为()ABCD【考点】53:动量守
21、恒定律【分析】子弹在射木块的过程中,木块和所有子弹组成的系统动量守恒,结合动量守恒定律求出射入的子弹个数【解答】解:对所有子弹和木块组成的系统研究,根据动量守恒定律得,Mv1Nmv2=0解得N=故C正确,A、B、D错误故选:C9(多选题)如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,那么这个物体的运动()A运动方向不可能改变B可能是匀速圆周运动C可能是匀变速曲线运动D可能是匀变速直线运动【考点】52:动量定理【分析】分析物体的受力情况,再根据动量定理可明确物体的动量变化是否相等【解答】解:如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,由I=Ft可知,物体受到的力是恒力A、C、平抛运动只受重力,故任
22、意相等的时间内物体受到的重力冲量相等,故由动量定理可得动量变化相等故A错误,C正确;B、物体做匀速圆周运动,所受合外力方向不断变化,合力为变力,在任何相等时间内,合外力的冲量不相等,物体动量的变化不相等,故B错误;D、匀变速直线运动受到恒力作用,故任何相等的时间内,物体受到的冲量相等,故动量变化相等,故D正确;故选:CD10如图所示,木块B与水平面间的摩擦不计,子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来,然后木块压缩弹簧至弹簧最短将子弹射入木块到刚相对于静止的过程称为I,此后木块压缩的过程称为,则()A过程中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒,动量也不守恒B过程中,子弹和
23、木块所组成的系统机械能不守恒,动量守恒C过程中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒,动量也守恒D过程中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒,动量不守恒【考点】53:动量守恒定律;6B:功能关系【分析】动量守恒的条件是系统不受外力,或所受的外力之和为零根据能量转换判断机械能是否守恒【解答】解:A、子弹射入木块到刚相对于静止的过程,子弹和木块组成的系统不受外力,系统动量守恒,但要克服摩擦力做功,产生热量,系统机械能不守恒,故A错误,B正确;C、过程中,系统受到墙壁的作用力,外力之和不为零,则系统动量不守恒,但系统只有弹簧弹力做功,机械能守恒故C错误,D正确故选:BD11对光的认识,以下说法
24、正确的是()A个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性B光的波动性是光子本身的一种属性C光表现出波动性时,不具有粒子性;光表现出粒子性时,不具有波动性D光的波粒二象性应理解为:在某些场合下光的波动性表现明显,在另外一些场合下,光的粒子性表现明显【考点】IF:光的波粒二象性【分析】光的波粒二象性是指光既具有波动性又有粒子性,少量粒子体现粒子性,大量粒子体现波动性【解答】解:A、大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性故A正确;B、波粒二象性是光的根本属性,与光子之间的相互作用无关,故B正确;C、光具有波粒二象性即光既具有波动性又有粒子性故C错误;D、光的波粒二
25、象性是指光既具有波动性又有粒子性,少量粒子体现粒子性,大量粒子体现波动性,故D正确;故选:ABD12如图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量与A相同的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升下列说法正确的是()A弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为CB能达到的最大高度为DB能达到的最大高度为【考点】65:动能定理;6C:机械能守恒定律【分析】B从轨道上下滑过程,只有重力做功,机械能守恒运用机械能守恒定律可求得B与A碰撞前的速度两个
26、物体碰撞过程动量守恒,即可求得碰后的共同速度碰后共同体压缩弹簧,当速度为零,弹簧的压缩量最大,弹性势能最大,根据系统的机械能守恒求得最大的弹性势能当弹簧再次恢复原长时,A与B将分开,根据机械能守恒求得B能达到的最大高度【解答】解:A、对B下滑过程,据机械能守恒定律可得:mgh=,B刚到达水平地面的速度v0=B、A碰撞过程,根据动量守恒定律可得:mv0=2mv,得A与B碰撞后的共同速度为v=v0,所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为Epm=2mv2=mgh,故A错误,B正确;C、D当弹簧再次恢复原长时,A与B将分开,B以v的速度沿斜面上滑,根据机械能守恒定律可得mgh=mv2,B能达到的最大高
27、度为,故C错误,D正确故选BD13如图所示,一根足够长的水平滑杆SS上套有一质量为m的光滑金属圆环,在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP,PP穿过金属环的圆心现使质量为M的条形磁铁以水平速度v0沿绝缘轨道向右运动,则()A磁铁穿过金属环后,两者将先后停下来B磁铁将不会穿越滑环运动C磁铁与圆环的最终速度可能为D整个过程最多能产生热量v02【考点】53:动量守恒定律;6B:功能关系;DB:楞次定律【分析】金属圆环光滑,一足够长的水平的绝缘轨道光滑,所以圆环与磁铁组成的系统水平方向受到的合力为0,满足动量守恒,根据动量守恒定律与能量的转化与守恒定律即可解答【解答】解:A、金属环
28、是光滑的,足够长的水平的绝缘轨道PP是光滑的,在磁铁穿过金属环后,二者由于不受摩擦力的作用,两者将不会停下来故A错误;B、磁铁在靠近金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相反,所以磁铁受到阻力的作用,同理,在离开金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相同,也是受到阻力的作用,但是由于不知道初速度以及环与磁铁的质量之间的关系,所以不能判断出磁铁是否能够会穿越滑环运动故B错误;C、选取磁铁与圆环组成的系统为研究的系统,系统在水平方向受到的合力为0,满足动量守恒;选取磁铁M运动的方向为正方向,则最终可能到达共同速度时:Mv0=(M+m)v得:故C正确;D、磁铁
29、若能穿过金属环,运动的过程中系统的产生的热量等于系统损失的动能,二者的末速度相等时损失的动能最大,为:故D正确故选:CD二、实验题(共2题,每空2分,共计14分)14如图所示,一验电器与锌板相连,在A处用一紫外线灯照射锌板,关灯后,指针保持一定偏角(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将减小(填“增大”“减小”或“不变”)(2)使验电器指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板,验电器指针无偏转那么,若改用强度更大的红外线灯照射锌板,可观察到验电器指针无(填“有”或“无”)偏转【考点】IC:光电效应【分析】(1)用一紫外线灯照射锌板,产生光电效应现象,根据锌板的电性,分
30、析用带负电的金属小球与锌板接触后,验电器指针偏角的变化(2)红光的频率比黄光低,黄光照射锌板,验电器指针无偏转,黄光不能使锌板产生光电效应,红光也不能使锌板产生光电效应【解答】解:(1)在A处用一紫外线灯照射锌板,锌板产生光电效应,光电子射出后,锌板带正电,用一带负电的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将减小(2)用黄光照射锌板,验电器指针无偏转,说明黄光不能使锌板产生光电效应,红光的频率比黄光低,红光也不能使锌板产生光电效应,验电器指针无偏转故答案为:(1)减小;(2)无15某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹
31、射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差(1)下面是实验的主要步骤:安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;向气垫导轨通入压缩空气;把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;把滑块2放在气垫导轨的中间;先接通打点计时器的电源,然后放开滑块1,让滑块带动纸带一起运动;取下纸带,重复步骤,选
32、出理想的纸带如图(b)所示;测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g试完善实验步骤的内容(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为0.620kgm/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为0.618kgm/s(保留三位有效数字)(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是纸带与打点计时器限位孔有摩擦【考点】ME:验证动量守恒定律【分析】使用打点计时器时,先接通电源后释放纸带;本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞,用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度,计算前后的动量,多次重复,在实验误差允许的范围内相等,则动量守
33、恒定律得到验证【解答】解:(1)使用打点计时器时,先接通电源后释放纸带,所以先接通打点计时器的电源,后放开滑块1;(2)放开滑块1后,滑块1做匀速运动,跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动,根据纸带的数据得:碰撞前滑块1的动量为:P1=m1v1=0.310=0.620kgm/s,滑块2的动量为零,所以碰撞前的总动量为0.620kgm/s碰撞后滑块1、2速度相等,所以碰撞后总动量为:P2=(m1+m2)v2=(0.310+0.205)=0.618kgm/s(3)结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用故答案为:(1)先接通打点计时器的电源;放开滑块1;(2)0.620;0.618
34、;(3)纸带与打点计时器限位孔有摩擦三、计算题(本题共3小题,共34分)16质量为50kg的杂技演员不慎从7.2m高空落下,由于弹性安全带作用使他悬挂起来,已知弹性安全带的缓冲时间为1s,安全带长3.2m,则安全带对演员的平均作用力是多大?(取g=10m/s2)【考点】52:动量定理;65:动能定理【分析】由动能定理可求得演员下落3.2m时的速度;再对安全带拉紧过程由动量定理可求得演员受到的平均作用力【解答】解:设安全带对人的平均作用力为F由题意得,人在落下的3.2m是 自由落体运动,设落下3.2m达到的速度为v1,由动能定理可得:Mgh1=mv12得:v1=8m/s 设向上为正方向,由动量定
35、理:(Fmg)t=0(mv) 得:F=900 N 答:安全带对演员的平均作用力是900N17如图所示,有A、B两质量为M=100kg的小车,在光滑水平面以相同的速率v0=2m/s在同一直线上相对运动,A车上有一质量为m=50kg的人至少要以多大的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车相撞?【考点】53:动量守恒定律【分析】人与车组成的系统动量守恒,以人与A车、人与B车组成的系统为研究对象,应用动量守恒定律即可正确解题【解答】解:速度v最小的条件是:人跳上B车稳定后两车的速度相等,以A车和人组成的系统为研究对象,以A车的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:(M+m)v0=Mv+mv人,以B
36、车与人组成的系统为研究对象,以人的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mvMv0=(M+M)v,代入数据解得:v人=5.2m/s;答:人至少要以5.2m/s的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车相撞18如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m,现有质量m2=0.2kg、可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止,物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g=10 m/s2,求:(1)物块在车面上滑行的时间t;(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0不超过多少【考点】37:牛顿第二定律;
37、1E:匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】(1)根据牛顿第二定律分别求出物块和小车的加速度,结合运动学公式,抓住速度大小相等求出经历的时间(2)通过动量守恒定律和能量守恒定律得出物块滑上小车的最小速度【解答】解:(1)根据牛顿第二定律得,物块的加速度大小为:,小车的加速度大小为:,根据v0a2t=a1t得则速度相等需经历的时间为:t=(2)物块不从小车右端滑出的临界条件为物块滑到小车右端时恰好两者达到共同速度,设此速度为v,由水平方向动量守恒得:m2v0=(m1+m2)v根据能量守恒得:代入数据,联立解得v0=5m/s答:(1)物块在车面上滑行的时间t为0.24s;(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0不超过5m/s2017年5月31日