1、45分钟单元能力训练卷(六)(考查范围：第六单元分值：100分)一、单项选择题(每小题6分，共18分)12011年太平洋冰壶锦标赛在江苏南京奥体中心结束，中国女队在决赛中113大胜韩国队获得冠军在某次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后对方的冰壶以0.3 m/s的速度向前滑行若两冰壶的质量相等，规定向前运动的方向为正方向，则碰后中国队冰壶获得的速度为()A0.1 m/sB0.1 m/sC0.7 m/s D0.7 m/s2质量为M0.6 kg的足够长的平板小车静止在光滑的水平面上，如图D61所示，当t0时，两个质量都为m0.2 kg的小物体A和B分别以水
2、平速度vA0.5 m/s和vB2 m/s从小车的左端和右端同时冲上小车，小物体A和B与小车间的动摩擦因数分别为A0.2和B0.4.当小物体A和B相对于小车静止时，小车速度的大小和方向为()图D61A0.3 m/s，方向向左 B1 m/s，方向向右C0.3 m/s，方向向右 D无法求解3质量分别为m1和m2的两个物体在光滑的水平面相碰，碰撞前后的位移时间图象如图D62所示，若图中 m2B碰撞前两个物体的速率相等C碰撞后两个物体一起做匀速直线运动D碰撞前两个物体的动量大小相等、方向相反二、双项选择题(每小题6分，共24分)4质量为m的物块甲以3 m/s的速度在光滑的水平面上运动，有一轻弹簧固定在甲
3、上，质量也为m的物块乙以4 m/s的速度与甲相向运动，如图D63所示下列说法正确的是()图D63A在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，甲、乙两物块的总动量不守恒B当甲、乙两物块相距最近时，甲物块的速率不为零C当甲物块的速率为1 m/s时，乙物块的速率可能为2 m/s，也可能为0D甲物块的速率可能达到5 m/s5质量为1 kg的小球甲以4 m/s的速度与质量为2 kg的静止小球乙正碰关于碰后甲、乙两球的速率v1和v2，可能正确的是()Av1v2 m/sBv11 m/s，v22.5 m/sCv11 m/s，v23 m/sDv13 m/s，v20.5 m/s6如图D64所示，木块放在光滑的水平面上，子弹
4、水平射入木块后留在木块内现将子弹、弹簧、木块这一系统作为研究对象，从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中，系统()图D64A动量守恒B动量不守恒C机械能守恒D机械能不守恒7如图D65所示，在光滑的水平面上，质量为m的小球A和质量为m的小球B通过轻弹簧相连并处于静止状态，弹簧处于自然伸长状态；质量为m的小球C以初速度v0沿AB连线向右匀速运动，并与小球A发生弹性碰撞在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板(图中未画出)，当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走不计所有碰撞过程中的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，小球B与挡板的碰撞时间极短，碰后小球B的速度大小不变，但方向相反小球B与挡板碰后
5、，弹簧弹性势能的最大值Ep可能是()图D65Amv B.mvC.mv D.mv三、实验题(18分)8为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了甲、乙两个体积相同而质量不等的小球，按以下步骤做了实验：用天平测出甲、乙两个小球的质量分别为m1和m2，且m1m2.按照如图D66所示安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端B点的切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端图D66先不放小球乙，让小球甲从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置将小球乙放在斜槽末端B点处，让小球甲从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球甲和小球乙
6、在斜面上的落点位置用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端B点的距离图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF.根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球甲与小球乙发生碰撞后，小球甲的落点是图中的_点，小球乙的落点是图中的_点(2)下列关系式中只要满足_，则说明碰撞中动量是守恒的(填关系式前的字母代号)Am1LEm1LDm2LFBm1LFm1LDm2LECm1m1m2Dm1m1m2(3)只要再满足关系式_，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞(填关系式前的字母代号)Am1LEm1LDm2LFBm1LFm1LDm2LECm1m1m2Dm1m1m2四、计算题
7、(40分)9(18分)如图D67所示，质量为3m的木板静止在光滑的水平面上，一个质量为2m的物块(可视为质点)静止在木板上的A端，物块与木板间的动摩擦因数为.现有一质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入物块并穿出，已知子弹穿出物块时的速度为，子弹穿过物块的时间极短，不计空气阻力，重力加速度为g.(1)子弹穿出物块时，物块的速度为多大？(2)子弹穿出物块后，为了保证物块不从木板的B端滑出，木板的长度至少为多大？图D6710(22分)如图D68所示，质量均为m的A、B两球之间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态弹簧的长度、两球的大小均忽略，整体可视为质点该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与
8、圆心等高处由静止下滑，滑至最低点时，解除对弹簧的锁定状态之后，B球恰好能到达轨道最高点重力加速度为g，求：(1)弹簧处于锁定状态时的弹性势能(2)A球上升的最大高度图D6845分钟单元能力训练卷(六)1A 设冰壶的质量为m，碰后中国队冰壶的速度为vx，由动量守恒定律得mv0mvmvx，解得vx0.1 m/s，故选项A正确2A 以小物体A、B和小车这一系统为研究对象，系统的合力为0，满足动量守恒定律，以向左为正方向，则mAvAmBvB(mAmBmC)v，所以v0.3 m/s，方向向左3D 由位移时间图象的斜率可知，碰撞前两个物体的速度大小不等，且v1v2，碰撞后两物体的速度为0，B、C错误；由动
9、量守恒定律，有m1v1m2v20，则碰撞前两个物体的动量大小相等、方向相反，且m1m2，A错误，D正确4BC 在弹簧压缩过程中，由于弹力是系统内力，系统合外力为零，所以动量守恒，选项A错误；当甲、乙两物块相距最近时，它们的速度相同，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有mv乙mv甲2mv，可得v0.5 m/s，选项B正确；当甲物块的速率为1 m/s时，其方向可能向左，也可能向右，当方向水平向左时，根据动量守恒定律可得，乙物块的速率为2 m/s，当方向水平向右时，同理可得，乙物块的速率为0，选项C正确；整个过程中，系统的机械能不可能增加，若甲物块的速率达到5 m/s，那么乙物块的速率肯定不为零，
10、这样系统的机械能增加了，选项D错误5AB 碰撞问题要遵循三个原则：动量守恒定律、碰后系统的机械能不增加和碰撞过程要符合实际情况碰撞过程满足动量守恒，所以碰后系统的动量为p1 kg4 m/s4 kgm /s，方向与甲小球的初速度方向相同，据此可排除选项C；因为碰后同向运动的两个小球中小球甲的速率应小于小球乙的速率，据此可排除选项D；经检验，选项A、B满足碰撞过程应遵循的三个原则，选项A、B正确6BD 在子弹射入木块的过程中，因为入射时间极短，可认为系统静止，所以不受弹力作用，系统合力为零，动量守恒，而在木块压缩弹簧过程中，系统受到水平向右的弹力作用，合外力不为零，系统的动量不守恒，所以在整个过程
11、中，动量不守恒；在子弹射入木块的过程中，子弹相对于木块发生位移，内力做功，子弹将一部分机械能转化为系统的内能，故系统的机械能不守恒B、D正确7BC 质量相等的C球和A球发生弹性碰撞后交换速度，若在A、B两球的动量相等时B球与挡板相碰，则碰后系统总动量为零，则弹簧再次压缩到最短时弹性势能最大(动能完全转化为弹性势能)，根据机械能守恒定律可知，系统损失的动能转化为弹性势能，Epmv；若在B球速度恰为零时与挡板相碰，则系统的动量不变，系统的机械能不变，当弹簧压缩到最短时，弹性势能最大，由功能关系和动量关系可得：mv0mv1，Epmvmv，解得Epmv，所以，弹性势能的最大值要介于mv和mv之间，选项
12、B、C正确，选项A、D错误8(1)DF(2)C(3)A (1) 碰撞后， 小球甲的速度相对碰前减小，且小于小球乙的速度，则小球甲的落点是图中的D点，小球乙的落点是图中的F点(2)设斜面的倾角为，小球做平抛运动，由Lsingt2，Lcosvt，解得抛出速度v；验证动量是否守恒的表达式为：m1v0m1v1m2v2，即：m1m1m2.(3)验证动能没有损失的表达式为：m1vm1vm2v，即：m1LEm1LDm2LF.9(1)(2) (1)设子弹穿过物块时物块的速度为v1，对子弹和物块组成的系统，由动量守恒定律有：mv0m2mv1解得：v1.(2)当物块和木板达到共同速度v2时，物块刚好到达木板右端，
13、这样板的长度最小，设最小长度为L，对物块和木板组成的系统，由动量守恒定律有：2mv15mv2由能量守恒定律有：2mgL(2m)v(5m)v解得：L.10(1)(72 )mgR(2)(6.52 )R (1)设A、B系统滑到圆轨道最低点时的速度为v0，解除弹簧锁定后A、B的速度分别为vA、vB，B到轨道最高点时的速度为v.系统从左边下滑的过程满足机械能守恒定律，所以有2mgR2mv弹簧解除锁定前后，系统满足动量守恒和能量守恒，所以有2mv0mvAmvB2mvE弹mvmv小球B从最低点上升到最高点的过程中，机械能守恒，所以有mvmg2Rmv2小球B恰好能到达轨道最高点的临界条件是重力提供向心力，即mg联立解得：E弹(72 )mgR.(2)小球A从最低点上升到最高处的过程满足机械能守恒，所以有mvmghA解得：hA(6.52 )R.
