1、宁夏吴忠市吴忠中学2020-2021学年高二物理上学期9月试题（含解析）1. 下面的说法正确的是（）A. 当力与物体的位移垂直时，该力的冲量为零B. 如果物体（质量不变）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. 物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大D. 做竖直上抛运动的物体，在t时间内所受重力的冲量可能为零【答案】B【解析】【详解】力的冲量：I=Ft，当力与物体的位移垂直时，该力的冲量不为零，故A错误；如果物体（质量不变）的速度发生变化，物体的动量发生变化，由动量定理可知，物体所受到的合外力的冲量不零，故B正确；由动量定理可知，物体所受合外力冲量越大，物体动量的变化量越大，它
2、的动量不一定大，故C错误；做竖直上抛运动的物体，在t时间内所受重力的冲量为mgt，不可能为零，选项D错误；故选B2. 将静置在地面上，质量为m（含燃料）火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】取向上为正方向，由动量守恒定律得解得火箭速度为故A、B、D错误，C正确；故选C。3. 如图所示，小船静止于水面上，站在船尾的人不断将鱼抛向左方船头的舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是（ ）A. 向左运动，船向左移动了
3、一些B. 小船静止，船向左移动了一些C. 小船静止，船向右移动了一些D. 小船静止，船不移动【答案】C【解析】【详解】人、船、鱼组成的系统动量守恒，开始时系统静止，动量为零，由动量守恒定律可知，最终，船是静止的；在人将鱼向左抛出而鱼没有落入船舱的过程中，鱼具有向左的动量，由动量守恒定律可知，船（包括人）具有向右的动量，船要向右移动，鱼落入船舱后船即停止运动，如此反复，在抛鱼的过程中船要向右运动，最终船要向右移一些；A. 向左运动，船向左移动了一些，与结论不相符，选项A不符合题意；B. 小船静止，船向左移动了一些，与结论不相符，选项B不符合题意；C. 小船静止，船向右移动了一些，与结论相符，选项
4、C符合题意；D. 小船静止，船不移动，与结论不相符，选项D不符合题意；4. 高空坠物极易对行人造成伤害若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）A. 10 NB. 102 NC. 103 ND. 104 N【答案】C【解析】试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小设鸡蛋落地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是3m，由动能定理可知： ，解得： 落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，由动量定理可知： ，解得： ，根据牛顿第三定律
5、可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N，故C正确故选C点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力5. 如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中A 小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒B. 小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒C. 小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零D. 在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反【答案】D【解析】【详解】小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受外力不为零，故系统只在在水平方向动量守恒，故A、B错误；由于水平
6、方向动量守恒，小球向左摆到最高点，小球水平速度为零，小车的速度也为零，故C错误；系统只在在水平方向动量守恒，且总动量为零在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反故D正确6. 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（ ）A. vA=5m/s，vB=2.5m/sB. vA=2m/s，vB=4m/sC. vA=1m/s，vB=4.5m/sD. vA=7m/s，vB=1.5m/s【答案】BC【解析】【详解】考虑实际运动情况，碰撞后两球同向运动，A球速度应不大于B球的
7、速度，故AD错误；两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量应守恒碰撞前，总动量为：p=pA+pB=mAvA+mBvB=（16+22）kgm/s=10kgm/s，总动能：；B选项：碰撞后，总动量为：p=pA+pB=mAvA+mBvB=12+24=10kgm/s；总动能：；则p=p，符合动量守恒和能量关系故B正确C选项：碰撞后，总动量为：p=pA+pB=mAvA+mBvB=（11+24.5）kgm/s=10kgm/s；符合动量守恒定律，碰后符合能量关系，则C正确7. 如图所示，三个小球a、b、c质量都是m，均放于光滑的水平面上，小球b与c通过一轻弹簧连接并且静止，小球a以速度v0沿a、b两
8、球心连线方向冲向小球b，碰撞后与小球b粘在一起运动，在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ）A. 三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能不守恒B. 三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能守恒C. 当小球a、b、c的速度相等时，弹簧的弹性势能最大D. 当弹簧恢复原长时，小球c的速度可能达到最大值【答案】ACD【解析】【详解】AB. 在整个运动过程中，系统的合外力为零，系统的总动量守恒，a与b碰撞过程机械能减小，故A项与题意相符，B项与题意不相符；C. a与b碰撞后，弹簧被压缩，弹簧对b产生向左的弹力，对c产生向右的弹力，ab做减速运动，c做加速运动，当小球b、c速度相等时，弹簧的压缩量或伸长
9、量最大，弹性势能最大，故C项与题意相符；D. a与b碰撞后，弹簧被压缩，到弹簧第一次恢复原长时，c一直做加速运动，ab做减速运动，弹簧第一次恢复原长后，弹簧将被拉伸，c将做减速运动，ab做加速运动，当bc速度相等时弹簧拉伸最长，c继续减速，ab加速，直到弹簧第二次恢复原长，此时c的速度比弹簧第一次恢复原长时的速度更小，故D项与题意相符8. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（）A. 时物块的速率为B. 时物块的动量大小为C. 时物块的动量大小为D. 时物块的速度为零【答案】AB【解析】【详解】A前两秒，根据牛顿第二定律则0-2s的速度规
10、律为：v=at；t=1s时，速率为1m/s，A正确；Bt=2s时，速率为2m/s，则动量为P=mv=4kgm/sB正确；CD2-4s，力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，a=-0.5m/s2，所以3s时的速度为1.5m/s，动量为3kgm/s，4s时速度为1m/s，CD错误；9. 某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移时间图象.图中的线段、分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块、和它们发生正碰后结合体的位移变化关系.已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知（ ）A. 碰前滑块与滑块速度大小之比为52B. 碰前滑块的动量大小比滑块的动量大小大C. 碰前滑
11、块的动能比滑块的动能小D. 滑块的质量是滑块的质量的【答案】AD【解析】分析】本题考察动量守恒，首先根据位移时间图像求出两滑块碰前和碰后的速度，在根据动量守恒即可求出两物体的质量之比。【详解】根据图象的斜率等于速度，可知碰前滑块速度为，滑块的速度为，则碰前速度大小之比为52，故选项A正确；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块的动量为负，滑块的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块的动量大小比滑块的小，故选项B错误；碰撞后的共同速度为，根据动量守恒定律，有解得。由动能的表达式可知故选项C错误，D正确。故选AD。三、非选择题10. 某兴趣小组利用图1所示实验装置，验证“合
12、外力做功和动能变化的关系”。小车的总质量为M，沙桶和沙的总质量为m，小车的速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到。(1)在实验中，下列说法正确的有_。（填正确选项前的字母）A将木板的右端垫起，以平衡摩擦力B用直尺测量细线的长度作为沙桶下落的高度C在小车运动过程中，对于M、m组成的系统，m的重力做正功(2)图2是某次实验时得到的一条纸带，打点计时器使用频率为f的交流电。在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出，根据此纸带可得出小车通过计数点E时的速度vE=_。(3)若用B、E两点来研究合外力做功和动能变化的关系，需要验证的关系式为_。（均用所测物理量的符号表示，重力加速度为g）【
13、答案】 (1). AC (2). (3). 【解析】【详解】（1）1若用砂和小桶的总重力表示小车受到的合力，为了减少这种做法带来的实验误差，必须：A使长木板左端抬起一个合适的角度，以平衡摩擦力，以保证合外力等于绳子的拉力，但不需要每次都平衡摩擦力；故A正确；B下落高度由纸带求出，不需要测量下落高度；故B错误；C在小车运动过程中，对于M、m组成的系统，m的重力做正功；故D正确；故选AC；（2）2根据匀变速直线运动的特点，E点的速度等于DF之间的平均速度，所以 （3）3B到E之间重力势能减小EP=mg(s5-s2)B点的速度动能变化量 需要验证的是11. 如图所示，光滑水平面上依次放置两个质量均为
14、m的小物块A和C以及光滑曲面劈B，B的质量为M=3m，劈B的曲面下端与水平面相切，且劈B足够高，现让小物块C以水平速度v0向右运动，与A发生弹性碰撞，碰撞后小物块A又滑上劈B，求物块A在B上能够达到的最大高度【答案】【解析】试题分析：选取A、C系统碰撞过程动量守恒，机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出A的速度；A、B系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题小物块C与A发生弹性碰撞，由动量守恒得：mv0mvCmvA 由机械能守恒定律得：联立以上解得：vC0，vAv0设小物块A在劈B上达到的最大高度为h，此时小物块A和B的共同速度大小为v，对小物块A与B组成的系统
15、，由机械能守恒得：水平方向动量守恒联立以上解得： 点睛：本题主要考查了物块的碰撞问题，首先要分析清楚物体运动过程是正确解题的关键，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题要注意A、B系统水平方向动量守恒，系统整体动量不守恒12. 如图所示，质量为M=980g的木块（视为质点），用长为L=8m的轻绳悬挂在天花板上。现有一质量为m=20g的子弹（视为质点），以v0=500m/s的水平速度击中木块，并留在其中。求：(1)碰撞结束时，木块获得的速度v；(2)木块刚要摆动时，对轻绳的拉力大小；(3)子弹和木块系统发热多少；(4)木块上升的高度。【答案】(1)10m/s；(2)22.5N；(3)2450J
16、；(4)5m【解析】【详解】(1)以子弹与木块为系统，碰撞时动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律有mv0=（m+M）v代入数据解得v=10m/s(2)碰撞后，木块受绳拉力F和重力，由牛顿第二定律得F（m+M）g=（m+M）由牛顿第三定律 得 木块对轻绳的拉力为F=F解得F=22.5N(3)由能量守恒定律得代入数据解得Q=2450J(4)子弹击中木块后上升过程，由机械能守恒定律得代入数据解得h=5m13. 如图所示，质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车，车的质量为1.6kg，木块与小车之间的摩擦系数为0.2(g取10m/s2)设小车足够长，求：(1)木块和小车相对静止时小车的速度大小；(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间；(3)为了防止木块从小车上滑落，小车至少多长？【答案】(1)0.4m/s (2) 0.8s (3) 0.8m【解析】【详解】(1) 以木块和小车为研究对象，向右为正方向，由动量守恒定律可得：解得：(2) 以木块为研究对象，由动量定理可得且得到(3)根据能量守恒解得小车至少长度 答：(1)0.4m/s (2) 0.8s (3) 0.8m