1、章末综合测评(一)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选或不答得0分)1质量为m的木箱放在水平地面上，在与水平方向成角的拉力F作用下，由静止开始运动，经过时间t速度达到v，在这段时间内拉力F和重力的冲量大小分别为()AFt,0BFtcos ，0Cmv,0 DFt，mgt【解析】由冲量的定义式IFt知，某个力与该力对应时间的乘积，便为该力的冲量因此拉力的冲量为Ft，重力的冲量为mgt，故选项D正确【答案】D2在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有()A原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统B运
2、动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统C从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统D光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以物体和斜面为一系统【解析】判断动量是否守恒的方法有两种：第一种，从动量守恒的条件判定，动量守恒成立的条件是系统受到的合外力为零，故分析系统受到的外力是关键；第二种，从动量的定义判定B选项叙述的系统，初动量为零，末动量不为零；C选项末动量为零，而初动量不为零D选项，在物体沿斜面下滑时，向下的动量增大，A选项满足动量守恒【答案】A3静止在湖面上的小船上有甲、乙两名运动员，他们的质量相等，以相对于湖面相同的水平速率沿相反方向
3、先后跃入水中，如图1所示，若甲先跳，乙后跳，不计水对船的阻力，则() 【导学号：64772088】图1A小船末速度向右，乙受小船的冲量大B小船末速度向左，甲受小船的冲量大C小船末速度为零，乙受小船的冲量大D小船末速度为零，甲受小船的冲量大【解析】甲、乙、小船组成的系统动量守恒，取向左为正方向，则有0m甲vm乙vm船v，由于m甲m乙，所以v0，故A、B错误；对甲用动量定理I甲m甲v，对乙用动量定理I乙m乙vm乙v，v为甲跳出后乙和船的速率，因此I甲I乙，D正确【答案】D4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，两球在碰撞前后的速度图象如图2所示下列关系正确的
4、是()图2Amamb BmambCmamb D无法判断【解析】不妨设a球碰b球前的速度大小为v，则由题图可知，碰后a、b两球的速度大小为，由动量守恒得：mavmbma，解得：mb3ma，只有B项正确【答案】B5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向左射入木块并停留在木块中，要使木块停下来，发射子弹的数目是()A. B.C. D.【解析】设需发射n颗子弹，对整个过程由动量守恒定律可得：Mv1nmv20，所以n.【答案】D6(多选)古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身重力的撞击力时即可致死，并设兔子与树桩的作用时间为0.2 s，则被撞死的兔子
5、奔跑的速度大小可能为(g取10 m/s2)() 【导学号：64772089】A1 m/s B1.5 m/sC2 m/s D2.5 m/s【解析】对兔子由动量定理，可得Ftmv2mv1，选取兔子奔跑的方向为正方向，即Ft0mv1，F.当Fmg时，兔子即被撞死，即Fmg.所以v1gt，即v1100.2 m/s2 m/s，故应选C、D.【答案】CD7(多选)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物块停在箱子正中间，如图3所示现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止
6、设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()图3A.mv2 B.v2C.NmgL DNmgL【解析】小物块与箱子作用过程中满足动量守恒，小物块最后恰好又回到箱子正中间二者相对静止，即为共速，设速度为v1，mv(mM)v1，系统损失动能Ekmv2(Mm)v，A错误，B正确；由于碰撞为弹性碰撞，故碰撞时不损失能量，系统损失的动能等于系统产生的热量，即EkQNmgL，C错误，D正确【答案】BD二、非选择题(本题共5小题，共58分，按题目要求作答)8.(8分)某同学把两块不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图4所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察木块的运动情况，进行必
7、要的测量，验证木块间相互作用时动量守恒图4(1)该同学还必须有的器材是_(2)需要直接测量的数据是_(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是_【解析】这个实验的思路与课本上采用的实验的原理完全相同，也是通过测平抛运动的位移来代替它们作用完毕时的速度【答案】(1)刻度尺、天平(2)两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离s1、s2.(3)m1s1m2s29(10分)现利用图5甲所示的装置验证动量守恒定律在图甲中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可
8、以记录遮光片通过光电门的时间实验测得滑块A的质量m10.310 kg，滑块B的质量m20.108 kg，遮光片的宽度d1.00 cm；打点计时器所用交流电的频率f50.0 Hz.将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰碰后光电计时器显示的时间为tB3.500 ms，碰撞前后打出的纸带如图乙所示若实验允许的相对误差绝对值最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程甲乙图5【解析】按定义，滑块运动的瞬时速度大小v为v式中s为滑块在很短时间t内走过的路程设纸带上打出相邻两点的时间间隔为tA，则tA0.02 stA可视为很短设滑块A在碰撞前
9、、后瞬时速度大小分别为v0、v1.将式和图给实验数据代入式得v02.00 m/sv10.970 m/s设滑块B在碰撞后的速度大小为v2，由式有v2代入题给实验数据得v22.86 m/s设两滑块在碰撞前、后的总动量分别为p和p，则pm1v0pm1v1m2v2两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为p100%联立式并代入有关数据，得p1.7%5%因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律【答案】见解析10(12分)如图6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时刻起以一定的速度向左运动，在
10、t5.0 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： 【导学号：64772021】(1)物块C的质量m3；(2)在5.0 s到15 s的时间内物块A的动量变化的大小和方向图6【解析】(1)根据图象可知，物块C与物块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5.0 s和第15 s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5.0 s到15 s的时间内物块A动量变化的大小为
11、：16 kgm/s，方向向右【答案】(1)2.0 kg(2)16 kgm/s，方向向右11(14分)如图7所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA4 kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F10 N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t0.6 s，二者的速度达到vt2 m/s.求：图7(1)A开始运动时加速度a的大小；(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；(3)A的上表面长度l.【解析】(1)以A
12、为研究对象，由牛顿第二定律有FmAa代入数据解得a2.5 m/s2.(2)对A、B碰撞后共同运动t0.6 s的过程，由动量定理得Ft(mAmB)vt(mAmB)v代入数据解得v1 m/s.(3)设A、B发生碰撞前，A的速度为vA，对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律有mAvA(mAmB)vA从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理有FlmAv由式，代入数据解得l0.45 m.【答案】(1)2.5 m/s2(2)1 m/s(3)0.45 m12(14分)如图8所示，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2射出重力加速度为g.求：(1)此过程中系统损失的机械能；(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离. 【导学号：64772090】图8【解析】(1)设子弹穿过物块后物块的速度为v，由动量守恒得mv0mMv解得vv0系统的机械能损失为Emv由式得Emv(2)设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌面边缘的水平距离为s，则hgt2svt由式得s.【答案】(1)mv(2)