1、2016-2017学年北京市昌平区临川学校高二(下)期末物理试卷一、单项选择题:本题共10小题;每小题4分,共40分1关于光电效应,以下说法正确的是()A金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B光电流的强度与入射光的强度无关C用不可见光照射金属,一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大D对于任何一种金属都存在一个极限波长,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应2氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子已知基态的氦离子能量为E1=54.4eV,氦离子能级的示意图如图所示在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A40.8 eVB43.2 eVC51.0
2、 eVD54.4 eV3氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下述说法中正确的是()A电子绕核旋转的半径增大B氢原子的能量增大C氢原子的电势能增大D氢原子核外电子的速率增大4关于光的波粒二象性的叙述正确的是()A大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子既是连续长时间的作用效果也不会表现出波动性B光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变为粒子C高频光是粒子,低频光是波D波粒二象性是光的根本属性,有时它的粒子性显著,有时它的波动性显著5根据玻尔的氢原子理论,电子在各条可能轨道上运动的能量是指()A电子的动能B电子的电势能C电子的动能和电势能之和D电子的动能、电势能和原子核能量之和6某激光器能发射波
3、长为的激光,发射功率为P,c表示光速,h表示普朗克常量,则激光器每秒发射的光子数为()ABCDphc7质量为m的物体,只受力F作用沿直线运动物体受到的冲量I、位移s、速度v和加速度a随时间变化的图象,其中不可能的是()ABCD8如图所示,质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上,小车左端放一质量为m的木块,车的右端固定一个轻质弹簧,现给木块一个水平向右的瞬时冲量I,使木块m沿车上表面向右滑行,在木块与弹簧相碰后又沿原路返回,并且恰好能到达小车的左端而相对小车静止,关于木块m、平板小车M的运动状态,动量和能量转化情况的下列说法中正确的是()A木块m的运动速度最小时,系统的弹性势能最大B木块m所受
4、的弹力和摩擦力始终对m作负功C平板小车M的运动速度先增大后减少,最后与木块m的运动速度相同;木块m的运动速度先减少后增大,最后与平板小车M的运动速度相同D由于弹簧的弹力对木块m和平板小车M组成的系统是内力,故系统的动量和机械能均守恒9如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块,都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,当薄板的速度为2.4m/s时,物块的运动情况是()A做加速运动B做减速运动C做匀速运动D以上运动都有可能10如图所示,两物体A、B用轻质弹簧相连,静止在光滑水平面上,现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2使A、B同时由
5、静止开始运动,在运动过程中,对A、B两物体及弹簧组成的系统(整个过程中弹簧不超过其弹性限度),正确的说法是()A动量不守恒B机械能不断增加C当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大D当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时,A、B两物体速度为零二、多项选择题:在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分11下面的说法正确的是()A物体运动的方向就是它的动量的方向B如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大D作用在物体上的合外力冲量不一定能
6、改变物体速度的大小12在光滑水平面上有质量均为2kg的a、b两质点,a质点在水平恒力Fa=4N作用下由静止出发移动4s,b质点在水平恒力Fb=4N作用下由静止出发移动4m比较两质点所经历的过程,可以得到的正确结论是()Aa质点的位移比b质点的位移大Ba质点的末速度比b质点的末速度小C力Fa做的功比力Fb做的功多D力Fa的冲量比力Fb的冲量小三、填空题(13题2分14题3分15题8分来源:学科网)13照射某种金属的光子能量为5eV时,逸出的电子的最大初动能是1.5eV如果光子的能量为8eV,则逸出的电子的能量为 eV14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
7、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”)偏转15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,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持角度
8、不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点(1)图中S应是B球初始位置到 的水平距离(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有S和 (用字母表示)(3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:PA= PA= PB=0PB= (当地的重力加速度为g)三、计算题解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位16有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计一吨左右)一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船用卷尺测出船后退的
9、距离为d,然后用卷尺测出船长L,已知他自身的质量为m,则渔船的质量为多少17蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目(如图所示)一个质量为 60kg 的运动员,从离水平网面 3.2m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 5.0m 高处已知运动员与网接触的时间为 1.2s若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小(g=10m/s2)18如图所示,平板小车C静止在光滑的水平面上现有A、B两个小物体(可视为质点),分别从小车C的两端同时水平地滑上小车初速度vA=0.6m/s,vB=0.3m/s,A、B与C间的动摩擦因数都是=0.1A、B、C的
10、质量都相同最后A、B恰好相遇而未碰撞且A、B、C以共同的速度运动g取10m/s2求:(1)A、B、C共同运动的速度(2)B物体相对于地向左运动的最大位移(3)小车的长度2016-2017学年北京市昌平区临川学校高二(下)期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题:本题共10小题;每小题4分,共40分1关于光电效应,以下说法正确的是()A金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B光电流的强度与入射光的强度无关C用不可见光照射金属,一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大D对于任何一种金属都存在一个极限波长,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应【考点】IC:光电效应【分析】发生
11、光电效应的条件是入射光的频率大于等于极限频率,与入射光的强度无关根据光电效应方程可知最大初动能与入射光频率的关系【解答】解:A、金属电子的逸出功由金属材料决定,与入射光无关故A错误B、入射光的强度越大,单位时间内发 出光电子的数目越多,形成的光电流越大,故B错误C、不可见光的频率不一定比可见光的频率大,则用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大故C错误D、对于任何一种金属都存在一个极限波长,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应故D正确故选:D2氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子已知基态的氦离子能量为E1=54.4eV,氦离子能级的示意图如图所示
12、在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A40.8 eVB43.2 eVC51.0 eVD54.4 eV【考点】J4:氢原子的能级公式和跃迁【分析】当光子的能量和某两个能级之间的能量差相等时才能被吸收,即体现能量的量子化【解答】解:根据量子理论可以知道,处于基态的离子在吸收光子能量时是成份吸收的,不能积累的因此当其它能级和基态能量差和光子能量相等时,该光子才能被吸收A、由能级示意图可知:第2能级和基态能级差为:E1=E2E1=13.6(54.4)=40.8eV,故A选项中光子能量能被吸收,故A正确;B、没有能级之间的能量差和B中光子能量相等,故B不能被基态氦离子吸收而发生
13、跃迁的;C、第4能级和基态能级差为:E2=E4E1=3.4(54.4)=51.0eV;故C选项中光子能量能被吸收,故C正确;D、当光子能量大于等于基态能量时,将被处于基态离子吸收并能使其电离,故选项D中的光子能量能被吸收,故D正确;本题选择不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的,故选:B3氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下述说法中正确的是()A电子绕核旋转的半径增大B氢原子的能量增大C氢原子的电势能增大D氢原子核外电子的速率增大【考点】J4:氢原子的能级公式和跃迁【分析】氢原子辐射出一个光子后,从高能级向低能级跃迁,轨道半径减小,根据库仑引力提供向心力,得出电子速度的变化,从而得出电子动能的变
14、化,根据氢原子能量的变化得出电势能的变化【解答】解:氢原子辐射出一个光子后,从高能级向低能级跃迁,氢原子的能量减小,轨道半径减小,根据,得轨道半径减小,电子速率增大,动能增大,由于氢原子能量减小,则氢原子电势能减小故D正确,A、B、C错误故选D4关于光的波粒二象性的叙述正确的是()A大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子既是连续长时间的作用效果也不会表现出波动性B光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变为粒子C高频光是粒子,低频光是波D波粒二象性是光的根本属性,有时它的粒子性显著,有时它的波动性显著【考点】IF:光的波粒二象性【分析】光子既有波动性又有粒子性,波粒二象性中所说的波是一种概率波
15、,对大量光子才有意义波粒二象性中所说的粒子,是指其不连续性,是一份能量个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性【解答】解:A、大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子既是连续长时间的作用效果也会表现出波动性故A错误;B、光子既有波动性又有粒子性,不能说光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变为粒子故B错误;C、光子既有波动性又有粒子性,高频光的粒子性明显,低频光的波动性明显,不能说高频光是粒子,低频光是波故C错误;D、波粒二象性是光的根本属性,有时它的粒子性显著,有时它的波动性显著;个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性;频率高的光
16、的粒子性明显,频率低的光的波动性明显故D正确故选:D5根据玻尔的氢原子理论,电子在各条可能轨道上运动的能量是指()A电子的动能B电子的电势能C电子的动能和电势能之和D电子的动能、电势能和原子核能量之和【考点】J3:玻尔模型和氢原子的能级结构【分析】依据玻尔的氢原子理论中能级的概念,即可求解【解答】解:根据玻尔的氢原子理论,电子的能级,即为电子的动能与电势能之和,故ABD错误,C正确;故选:C6某激光器能发射波长为的激光,发射功率为P,c表示光速,h表示普朗克常量,则激光器每秒发射的光子数为()ABCDphc【考点】ID:光子【分析】求出每个光子的能量,每秒内发出的光子数与每个光子能量的乘积是激
17、光器每秒做的功,每个光子的能量E=h=h【解答】解:每个光子的能量为:E=h=h,设每秒(t=1s)激光器发出的光子数是n,则:Pt=nE,即:P=nh,得:n=;故A正确,BCD错误;故选:A7质量为m的物体,只受力F作用沿直线运动物体受到的冲量I、位移s、速度v和加速度a随时间变化的图象,其中不可能的是()ABCD【考点】1I:匀变速直线运动的图像【分析】物体在恒力作用下运动,加速度恒定,速度一定改变,不可能匀速,分直线运动和曲线运动讨论【解答】解:A、由图象,物体做匀速直线运动;而物体受恒力,一定有加速度;矛盾,故A不可能;B、由图象,物体做匀减速直线运动,合力与速度反向即可,故B可能;
18、C、由图象,物体的加速度恒定,即合力恒定,一定是,故C可能;D、由图象,物体受到的冲量与时间成正比,合力为恒力,一定是,故D可能;本题选不可能的,故选:A8如图所示,质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上,小车左端放一质量为m的木块,车的右端固定一个轻质弹簧,现给木块一个水平向右的瞬时冲量I,使木块m沿车上表面向右滑行,在木块与弹簧相碰后又沿原路返回,并且恰好能到达小车的左端而相对小车静止,关于木块m、平板小车M的运动状态,动量和能量转化情况的下列说法中正确的是()A木块m的运动速度最小时,系统的弹性势能最大B木块m所受的弹力和摩擦力始终对m作负功C平板小车M的运动速度先增大后减少,最后与木
19、块m的运动速度相同;木块m的运动速度先减少后增大,最后与平板小车M的运动速度相同D由于弹簧的弹力对木块m和平板小车M组成的系统是内力,故系统的动量和机械能均守恒【考点】53:动量守恒定律;6C:机械能守恒定律【分析】根据木块和平板车的受力,分析出木块和平板车在整个过程中的运动规律,得出它们速度的变化,根据力与运动方向的关系判断做功情况,结合动量守恒和机械能守恒的条件判断动量和机械能是否守恒【解答】解:A、m向右压缩弹簧开始,做减速运动,小车做加速运动,当两者向右速度相等时,弹簧压缩至最短,弹性势能最大,然后m继续做减速,M继续做加速,弹性势能减小,故A错误;B、木块m所受的摩擦力先对木块做负功
20、,后做正功故B错误;C、m向右运动到开始压缩弹簧以及弹簧恢复原长的过程中,平板车的速度一直增大,弹簧恢复原长后,由于m的速度小于M的速度,m做加速运动,M做减速运动,最终两者速度相等,可知整个过程,平板车速度线增大后减小,木块速度先减小后增大,故C正确D、由于弹簧的弹力对木块m和平板小车M组成的系统是内力,故系统的动量守恒,由于摩擦产生内能,则机械能不守恒,故D错误故选:C9如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块,都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,当薄板的速度为2.4m/s时,物块的运动情况是()A做加速运动B做减速运动C做匀速运动D
21、以上运动都有可能【考点】53:动量守恒定律【分析】分析物体的运动情况:初态时,系统的总动量方向水平向左,两个物体开始均做匀减速运动,m的速度先减至零,根据动量守恒定律求出此时M的速度之后,m向左做匀加速运动,M继续向左做匀减速运动,最后两者一起向左匀速运动根据动量守恒定律求出薄板的速度大小为2.4m/s时,物块的速度,并分析m的运动情况【解答】解:开始阶段,m向右减速,M向左减速,根据系统的动量守恒定律得:当m的速度为零时,设此时M的速度为v1根据动量守恒定律得 (Mm)v=Mv1 代入解得v1=2.67m/s此后m将向左加速,M继续向左减速;当两者速度达到相同时,设共同速度为v2由动量守恒定
22、律得 (Mm)v=(M+m)v2,代入解得v2=2m/s两者相对静止后,一起向左匀速直线运动由此可知当M的速度为2.4m/s时,m处于向左加速过程中故选:A10如图所示,两物体A、B用轻质弹簧相连,静止在光滑水平面上,现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2使A、B同时由静止开始运动,在运动过程中,对A、B两物体及弹簧组成的系统(整个过程中弹簧不超过其弹性限度),正确的说法是()A动量不守恒B机械能不断增加C当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大D当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时,A、B两物体速度为零【考点】53:动量守恒定律;6C:机械能守恒定律【分析】对A、B及AB系统进
23、行受力分析,根据物体的受力情况判断物体的运动性质;根据除弹簧的弹力以外的力做功,系统的机械能变化,分析机械能的变化根据动量守恒条件分析系统动量是否变化【解答】解:A、由题意,F1、F2等大反向,系统所受的合外力为零,系统的动量守恒,故A错误;B、C、在整个拉伸的过程中,拉力一直对系统做正功,系统机械能增加,物体A、B均作变加速运动,速度先增加后减小,当速度减为零时,弹簧伸长最长,系统的机械能最大;此后弹簧有收缩的过程;故机械能会减小;故B错误,C正确D、在拉力作用下,A、B开始做加速运动,弹簧伸长,弹簧弹力变大,外力做正功,系统的机械能增大;当弹簧弹力等于拉力时物体受到的合力为零,速度达到最大
24、,之后弹簧弹力大于拉力,两物体减速运动,直到速度为零时,弹簧伸长量达最大,因此A、B先作变加速运动,当F1、F2和弹力相等时,A、B的速度最大,不为零;故D错误;故选:C二、多项选择题:在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分11下面的说法正确的是()A物体运动的方向就是它的动量的方向B如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大D作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小【考点】52:动量定理;51:动量 冲量【分析】质量
25、与速度的乘积是物体的动量,动量是矢量,动量的方向与速度方向相同,应用动量定理分析答题【解答】解:A、物体运动的方向就是物体的速度方向,与物体的动量的相同,故A正确;B、由动量定理可知,动量的变化量等于合外力的冲量,如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零,故B正确;C、如果合外力对物体的冲量不为零,物体的动量发生变化,但动量大小不一定变化,合外力不一定使物体的动能增大,如匀速圆周运动,合外力对物体的冲量不为零,但物体的动能不变,故C错误;D、作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小,如匀速圆周运动,故D正确;故选:ABD12在光滑水平面上有质量均为2kg的a、b两
26、质点,a质点在水平恒力Fa=4N作用下由静止出发移动4s,b质点在水平恒力Fb=4N作用下由静止出发移动4m比较两质点所经历的过程,可以得到的正确结论是()Aa质点的位移比b质点的位移大Ba质点的末速度比b质点的末速度小C力Fa做的功比力Fb做的功多D力Fa的冲量比力Fb的冲量小【考点】52:动量定理;1E:匀变速直线运动的位移与时间的关系;62:功的计算【分析】根据牛顿第二定律求出恒力作用时的加速度,根据匀加速直线运动的基本公式即可求解【解答】解:根据牛顿第二定律得: m/s2物体在4s内的位移: mA、因为16m4m,属于a的位移大故A正确;B、根据公式:,其他条件相同的情况下,a的位移大
27、,所以a的末速度大故B错误;C、根据功的公式:W=Fx,相同的拉力下,a的位移大,所以拉力对a做的功多故C正确;D、由B的分析已知a的末速度大,根据动量动量:I=P=mvm0=mv,所以a的冲量大故D错误故选:AC三、填空题(13题2分14题3分15题8分来源:学科网)13照射某种金属的光子能量为5eV时,逸出的电子的最大初动能是1.5eV如果光子的能量为8eV,则逸出的电子的能量为4.5eV【考点】IC:光电效应【分析】根据光电效应方程求出金属的逸出功,再结合光电效应方程求出逸出电子的能量【解答】解:根据光电效应方程得:Ekm=hvW0解得逸出功为:W0=hvEkm=51.5eV=3.5eV
28、,如果光子的能量为8eV,则逸出的电子的能量为:Ekm=hvW0=83.5eV=4.5eV故答案为:4.514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(
29、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,使悬线在A球释放前伸直,且
30、线与竖直线夹角为,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点(1)图中S应是B球初始位置到落地点的水平距离(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有S和mA、mB、H、L、S(用字母表示)(3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:PA=PA=PB=0PB=mBS(当地的重力加速度为g)【考点】ME:验证动量守恒定律【分析】A球下摆过程机械能守恒,根据守恒定律列式求最低点速度;球A上摆过程机械能再次守恒,可求解碰撞后速度;碰撞后
31、小球B做平抛运动,根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后B球的速度,然后验证动量是否守恒即可【解答】解:(1)B球离开小支柱后做平抛运动,S是B球做平抛运动的水平位移,即:B球初始位置到落地点的水平距离(2)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(1cos)=mAvA20,解得:vA=,则PA=mAvA=mA;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(1cos)=0mAvA2,解得vA=,PA=mAvA=mA;碰前小球B静止,则PB=0;碰撞后B球做平抛运动,水平方向:S=vBt,竖直方向H=gt2,解得
32、vB=S,则碰后B球的动量PB=mBvB=mBS;由动量守恒定律可知,实验需要验证的表达式为:mA=mA+mBS,实验需要测量的量有:mA;mB;H;L;S故答案为:(1)落地点;(2)mA、mB、H、L、S(3);0;mBS;(3)mBS三、计算题解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位16有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计一吨左右)一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长L
33、,已知他自身的质量为m,则渔船的质量为多少【考点】53:动量守恒定律【分析】人和船组成的系统所受合外力为0,满足动量守恒,由位移与时间之比表示速度,根据动量守恒定律进行分析与计算【解答】解:设人走动时船的速度大小为v,人的速度大小为v,人从船尾走到船头所用时间为t取船的速度为正方向则 v=,根据动量守恒定律:Mvmv=0,则得:M=m,解得渔船的质量:M=答:渔船的质量为17蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目(如图所示)一个质量为 60kg 的运动员,从离水平网面 3.2m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 5.0m 高处已知运动员与网接触的时间
34、为 1.2s若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小(g=10m/s2)【考点】1J:自由落体运动;37:牛顿第二定律【分析】根据题意可以把运动员看成一个质点来处理,下落过程是自由落体运动,上升过程是竖直上抛运动,我们可以算出自由落体运动末速度和竖直上抛运动的初速度,算出速度的变化量,根据加速度的定义式求出加速度,再根据牛顿第二定律,求出合力,进而求出网对运动员的作用力【解答】解:将运动员看作质量为 m 的质点,从 h1高处下落,刚接触网时速度的大小(向下) 弹跳后到达的高度为 h2,刚离网时速度的大小(向上) 速度的改变量为:v=v1+v2(向上) 以 a 表示加速度,t
35、 表示接触时间,则v=at 接触过程中运动员受到向上的弹力 F 和向下的重力 mg由牛顿第二定律得:Fmg=ma 由解得:F=mg+m(+)代入数值得F=1.5103N 答:网对运动员的作用力的大小为1.5103N18如图所示,平板小车C静止在光滑的水平面上现有A、B两个小物体(可视为质点),分别从小车C的两端同时水平地滑上小车初速度vA=0.6m/s,vB=0.3m/s,A、B与C间的动摩擦因数都是=0.1A、B、C的质量都相同最后A、B恰好相遇而未碰撞且A、B、C以共同的速度运动g取10m/s2求:(1)A、B、C共同运动的速度(2)B物体相对于地向左运动的最大位移(3)小车的长度【考点】
36、53:动量守恒定律;65:动能定理【分析】(1)以A、B两物体及小车组成的系统为研究对象,由动量守恒定律可以求出它们的共同速度;(2)B向左减速到0时向左的位移最大,由动能定理得B物体相对于地向左运动的最大位移;(3)要想使物体A、B不相碰,A、B相对于小车的位移大小之和等于车的长度,对三个物体组成的系统,应用能量守恒定律求出小车的长度【解答】解:(1)以A、B两物体及小车组成的系统为研究对象,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得: mvAmvB+0=3mv,解得: m/s,方向向右(2)B向左减速到0时向左的位移最大,对B由动能定理得:所以: m(3)设小车的长度至少L,根据系统能量守恒得 mgL= 代入数据解得,L=0.21m答:(1)A、B、C共同运动的速度为0.1m/s,方向向右;(2)B物体相对于地向左运动的最大位移是0.045m;(3)小车的长度至少是0.21m