高中物理 章末综合测评1 沪科版选修3-5
2019沪科版高中物理选修3-5第1章《动量守恒定律》测试题含答案
绝密★启用前2019沪科版高中物理选修3-5第1章《动量守恒定律》测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题，每小题3.0分,共60分)1.如图所示，在光滑水平面上有直径相同的a、b两球，在同一直线上运动，选定向右为正方向，两球的动量分别为pa＝6 kg·m/s、pb＝－4 kg·m/s.当两球相碰之后，两球的动量可能是()A．pa＝－6 kg·m/s、pb＝4 kg·m/sB．pa＝－6 kg·m/s、pb＝8 kg·m/sC．pa＝－4 kg·m/s、pb＝6 kg·m/sD．pa＝2 kg·m/s、pb＝0【答案】C【解析】对于碰撞问题要遵循三个规律：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．本题属于迎面对碰，碰撞前，系统的总动量为2 kg·m/s.选项A中，系统碰后的动量变为－2 kg·m/s，不满足动量守恒定律，选项A可排除；选项B中，系统碰后的动量变为 2 kg·m/s，满足动量守恒定律，但碰后a球动量大小不变，b球动量增加，根据关系式E k＝可知，a球的动能不变，b球动能增加，系统的机械能增大了，所以B可排除；选项D中，显然满足动量守恒，碰后系统的机械能也没增加，但是碰后a球运动方向不变，b球静止，不符合实际情况，选项D可排除；经检验，选项C满足碰撞所遵循的三个规律，故选C.2.粗糙水平面上物体在水平拉力F作用下从静止起加速运动，经过时间t撤去F，在阻力F f作用下又经3t停下，则F∶F f为()A． 3∶1B． 4∶1C． 1∶4D． 1∶3【答案】B【解析】用全过程法求解即可，Ft－F f·4t＝0，F∶F f＝4∶1，故B正确．3.质量为M的小车静止在光滑水平面上，质量为m的人站在小车左端．在此人从小车的左端走到右端的过程中()A．若在走动过程中人突然相对于车停止，这时车相对于地的速度将向右B．人在车上行走的平均速度越大，走到右端时车在地面上移动的距离越大C．人在车上行走的平均速度越小，走到右端时车在地面上移动的距离越大D．不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离都一样【答案】D【解析】选择人与车组成的系统为研究对象，人走动的方向为正方向；人与车组成的系统动量守恒，所以若在走动过程中人突然相对于车停止，车相对于地的速度也是零，A错误；设人的速率是v1，车的速率是v2，由动量守恒定律得：mv1＝Mv2，设车的长度是L，则人走到右端的过程中：v1t ＋v2t＝L，联立两式得：v2t＝，与人行走的速率无关，B、C错误，D正确．4.如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1速度为零然后又下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为F1.在整个过程中，重力对滑块的总冲量为()A．mg sinθ(t1＋t2)B．mg sinθ(t1－t2)C．mg(t1＋t2)D． 0【答案】C【解析】根据冲量的定义式I＝Ft，因此重力对滑块的冲量应为重力乘作用时间，所以I G＝mg(t1＋t2)，即C正确．5.如图所示，在光滑的水平面上有两个物体A、B，它们的质量均为m.物体B上固定了一个轻弹簧并处于静止状态．物体A以速度v0沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用．下列说法正确的是()A．当弹簧获得的弹性势能最大时，物体A的速度为零B．当弹簧获得的弹性势能最大时，物体B的速度为零C．在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中，弹簧对物体B所做的功为mvD．在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中，弹簧对物体A和物体B的冲量大小相等，方向相反【答案】D【解析】A、B速度相同时，弹簧被压缩到最短，弹性势能最大，由动量守恒定律得：mv0＝2mv，解得：v＝，则物体A、B速度都不为零，A、B错误；弹簧对物体B所做的功W＝mv2＝mv，C错误；弹簧对物体A和物体B的弹力大小相等，方向相反，根据I＝Ft可知，弹簧对物体A和物体B的冲量大小相等，方向相反，D正确．6.我国女子短道速滑队在世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面在水平方向上的相互作用，则()A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功【答案】B【解析】甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等，方向相反，A项错误；甲、乙组成的系统动量守恒，动量变化量等大反向，B项正确；甲、乙相互作用时，虽然她们之间的相互作用力始终大小相等，方向相反，但相互作用过程中，她们的对地位移不一定相同，所以甲的动能增加量不一定等于乙的动能减少量，那么甲对乙做的功就不一定等于乙对甲做的功，C、D两项错误．7.如图所示．a、b两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向被抛出，a在竖直平面内运动，落地点为P1，b沿光滑斜面运动，落地点为P2.P1和P2在同一水平面上，不计空气阻力．则下面说法中正确的是()A．a、b的运动时间相同B．a、b沿x轴方向的位移相同C．a、b落地时的动量相同D．a、b落地时的动能相同【答案】D【解析】a在竖直平面内做平抛运动，竖直方向是自由落体运动，b在斜面上运动，受到重力和支持力，沿斜面向下是匀加速运动，加速度是g sinθ(θ为斜面倾角)，所以b运动的时间长，A错误．a、b在水平方向都是匀速运动，由于水平方向的初速度相同，b运动时间长，b的水平位移大于a的水平位移，B错误；a、b两物体落地速度方向不同，速度不同，则动量p＝mv也不同，C 错误；质点在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，由于质点初状态的机械能相等，则落地时的机械能相同，两质点落地时的重力势能相等，则动能相等，D正确．8.如图小球A和小球B质量之比为1∶3，球A用细绳系住，绳子的另一端固定，球B置于光滑水平面上．当球A从高为h处由静止摆下，到达最低点恰好与球B弹性正碰，则碰后球A能上升的最大高度是()A．hB．C．D．【答案】C【解析】设A球的质量为m，A球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh＝mv，得v0＝A、B碰撞过程，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝mv A＋3mv B由机械能守恒定律得：mv＝mv＋·3mv解得v A＝－设碰后球A能上升的最大高度是H，由机械能守恒定律得mgH＝mv解得H＝h，A、B、D错误，C正确．9.如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，轻杆另一端挂在小车支架上的O点．用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()A．向右运动B．向左运动C．静止不动D．小球下摆时，车向左运动后又静止【答案】D【解析】水平方向上，系统不受外力，因此在水平方向动量守恒．小球下落过程中，水平方向具有向右的分速度，因此为保证动量守恒，小车要向左运动．当撞到橡皮泥，A球和小车大小相等、方向相反的动量恰好抵消掉，小车会静止．10.质量为m的铁锤从高h处落下，打在水泥桩上，铁锤与水泥桩撞击的时间是t，撞击时，铁锤对桩的平均冲击力大小为()A．＋mgB．－mgC．＋mgD．－mg【答案】A【解析】根据2gh＝v2得：铁锤碰前的速度为：v＝，取向下为正方向，对铁锤由动量定理得：(mg－F)t＝0－mv解得：F＝＋mg，由牛顿第三定律可得，铁锤对桩的作用力：F′＝F＝＋mg，A正确．11.质量为0.01 kg、以800 m/s的速度飞行的子弹与质量为0.8 kg、以10 m/s的速度飞行的皮球相比( )A．子弹的动量较大B．皮球的动量较大C．子弹的动能较大D．皮球的动能较大【答案】C【解析】根据p＝mv，子弹的动量p1＝8 kg·m/s；皮球的动量p2＝8 kg·m/s；所以两者动量相等；根据E k＝mv2，子弹的动能E k1＝3200 J；皮球的动能E k2＝40 J；所以子弹的动能较大，选项C 正确．12.下列关于反冲运动的说法中，正确的是()A．抛出物m1的质量要小于剩下的质量m2才能获得反冲B．若抛出质量m1大于剩下的质量m2，则m2的反冲力大于m1所受的力C．反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用D．对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律【答案】D【解析】反冲运动是指由于系统的一部分物体向某一方向运动，而使另一部分向相反方向运动．定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系，故选项A错误；在反冲运动中，两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，它们大小相等、方向相反，故选项B 错误；在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度，使该部分的速度逐渐增大，在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立，故选项C错误，选项D正确．13.如图所示，A、B两个木块用轻弹簧相连接，它们静止在光滑水平面上，A和B的质量分别是99m和100m，一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出，则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为()A．B．C．D．【答案】A【解析】子弹射入木块A的过程中，动量守恒，有mv0＝100mv1，子弹、A、B三者速度相等时，弹簧的弹性势能最大，100mv1＝200mv2，弹性势能的最大值E p＝×100mv－×200mv＝.14.如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为()A．v0＋vB．v0－vC．v0＋(v0＋v)D．v0＋(v0－v)【答案】C【解析】小船和救生员组成的系统满足动量守恒：(M＋m)v0＝m·(－v)＋Mv′解得v′＝v0＋(v0＋v)，C项正确．15.如图，横截面积为5 cm2的水柱以10 m/s的速度垂直冲到墙壁上，已知水的密度为1×103kg/m3，假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下，则墙壁所受水柱冲击力为()A． 5×105NB． 50 NC． 5×103ND． 5×102N【答案】B【解析】t s时间内喷水质量为：m＝ρSvt＝1000×0.0005×10t kg＝5t kg，水在时间t s内受到墙的冲量为：I＝0－mv＝Ft所以：F＝＝N＝－50 N负号表示水受到的墙的作用力的方向与运动的方向相反．16.甲、乙两个溜冰者质量分别为48 kg和50 kg，甲手里拿着质量为2 kg的球，两人均以2 m/s的速率在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行，甲将球传给乙，乙再将球传给甲，这样抛接几次后，球又回到甲的手里，乙的速度为零，则甲的速度的大小为()A． 0B． 2 m/sC． 4 m/sD．无法确定【答案】A【解析】设甲溜冰者的运动方向为正方向，根据动量守恒定律，选择开始和最后两个状态列方程得：(M甲＋m)v0－M乙v0＝M乙×0＋(M甲＋m)v，代入数据解得v＝0，A正确．17.质量为m的人，原来静止在乙船上，甲、乙两船质量均为M，开始时都静止，人先跳到甲船，立即再跳回乙船，这时两船速度之比为v甲∶v乙等于(不计阻力)()A． 1∶1B．m∶MC． (m＋M)∶MD．m∶(M＋m)【答案】C【解析】对人及甲、乙两船，由动量守恒定律得：Mv甲－(M＋m)v乙＝0，即v甲∶v乙＝(m＋M)∶M.18.如图所示，木块A和B质量均为2 kg，置于光滑水平面上．B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4 m/s的速度向B撞击时，A、B之间由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹性势能大小为()A． 4 JB． 8 JC． 16 JD． 32 J【答案】B【解析】A与B碰撞过程动量守恒，有mAvA＝(mA＋mB)vAB，所以vAB＝＝2 m/s.当弹簧被压缩到最短时，A、B的动能完全转化成弹簧的弹性势能，所以E p＝(mA＋mB)v＝8 J.19.在光滑的水平面上，质量m1＝2 kg的球以速度v1＝5 m/s和静止的质量为m2＝1 kg的球发生正碰，碰后m2的速度v2′＝4 m/s，则碰后m1()A．以3 m/s的速度反弹B．以3 m/s的速度继续向前运动C．以1 m/s的速度继续向前运动D．立即停下【答案】B【解析】由动量守恒定律可得m1v1＝m1v1′＋m2v2′代入数据解得v1′＝3 m/s，方向沿原方向，选项B正确．20.某人身系弹性绳自高空p点自由下落，如图所示，a点是弹性绳的原长位置，c点是人所到达的最低点，b点是人静止悬吊时的平衡位置．不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )A．从p至c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量B．从p至c过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功C．从p至b过程中人的速度先增大后减小D．从a至c过程中加速度方向保持不变【答案】B【解析】人由p至c的全过程中，外力的总冲量为重力的冲量与弹性绳弹力的冲量的矢量和，根据动量定理，外力的总冲量应等于人的动量的增量．人在p至c过程中动量的增量为零，则重力的冲量与绳弹力的冲量大小相等，方向相反，总冲量为零，选项A错；根据动能定理，人由p至c的过程中，人的动能增量为零，则重力与绳弹力做的总功为零，重力所做的功等于克服弹力所做的功，选项B对；人由p至a自由下落，由a至b弹力逐渐增大，但合外力向下，人做加速度变小的加速运动，至b点加速度为零，速度最大，人过b点之后，弹力大于重力，合外力向上，加速度向上，速度变小，C、D错误．第II卷二、计算题(共4小题，每小题10.0分,共40分)21.科学家用放射性物质中产生的α粒子轰击铍时，产生了一种看不见但贯穿能力极强的不带电未知粒子．该未知粒子跟静止的氢核正碰，测出碰撞后氢核的速度是3.3×107m/s，该未知粒子跟静止的氮核正碰，测出碰撞后氮核的速度是 4.7×106m/s.已知氢核质量是m H，氮核质量是14m H，假定上述碰撞是弹性碰撞，求未知粒子的质量．【答案】1.16m H【解析】设未知粒子的质量为m，初速度为v，与氢核碰撞后的速度为v′，根据动量守恒定律和动能的关系有mv＝mv′＋m H v H①mv2＝mv′2＋m H v②联立①②两式解得v H＝③同理，对于该粒子与氮核的碰撞，有v N＝④联立③④两式解得m＝m H＝1.16m H.22.在光滑的水平面上有甲、乙两辆平板车紧靠在一起，两车质量相同，甲车上有一个质量为m的人，每辆车的质量为人质量的3倍，初始时甲、乙车和人都静止．人以初速度v0从甲车上跳起，落到乙车上后立即向甲车跳去，假设人的速度方向始终水平．整个过程时间很短．(1)人相对乙车以多大速度起跳时，才能落到甲车？(2)若人能落到甲车上，求乙车对人的最小冲量．【答案】(1)v0(2)mv0，方向向左【解析】(1)设向左为正方向，车的质量为M，则M＝3m人跳离甲过程中，人和甲车在水平方向上动量守恒，设人跳离甲车后甲的速度大小为v1，则有0＝Mv1－mv0；从人跳上乙车到人跳离乙车的过程中，人和乙车在水平方向上动量守恒，设人相对于乙车起跳的速度为u，人跳离乙车时乙车的速度大小为v2，则有－mv0＝m(u－v2)－Mv2；若人能跳回甲车，有u－v2≥v1；联立解得u≥v0(2)从人跳上乙车到人跳离乙车的过程中，对人，由动量定理得I＝m(u－v2)－(－mv0)≥mv0因此乙车对人最小冲量是mv0，方向向左．23.光滑水平面上一平板车质量为M＝50 kg，上面站着质量m＝70 kg的人，共同以速度v0匀速前进，若人相对车以速度v＝2 m/s向后跑，问人跑动后车的速度改变了多少？【答案】1.17 m/s【解析】以人和车组成的系统为研究对象，选v0方向为正方向．设人跑动后车的速度变为v′，则人相对地的速度为(v′－v)．系统所受合外力为零，根据动量守恒定律有(M＋m)v0＝Mv′＋m(v′－v)．解得v′＝v0＋.人跑动后车的速度改变量为Δv＝v′－v0＝≈1.17 m/s.Δv的数值为正，说明速度的改变与v0方向一致，车速增加．24.光滑水平面上放着一质量为M的槽，槽与水平面相切且光滑，如图所示，一质量为m的小球以速度v0向槽运动，若开始时槽固定不动，求小球上升的高度(槽足够高)．若槽不固定，则小球上升的高度？【答案】【解析】槽固定时，设球上升的高度为h1，由机械能守恒得mgh1＝mv解得h1＝槽不固定时，设球上升的最大高度为h2，此时两者速度为v.由动量守恒定律得：mv0＝(m＋M)v由机械能守恒得：mv＝(m＋M)v2＋mgh2解得h2＝.。
沪科版高中物理选修3-5学业分层测评：第1章+1.2探究动量守恒定律+2+Word版含答案
学业分层测评(二)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)如图1-2-7所示，甲木块的质量为m1，以v的速度沿光滑水平地面向前运动，图1-2-7正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后( )A．甲木块的动量守恒B．乙木块的动量守恒C．甲、乙两木块所组成系统的动量守恒D．甲、乙两木块所组成系统的动能不守恒【解析】根据动量守恒定律的条件，以甲、乙为一系统，系统的动量守恒，A、B错误，C正确；甲、乙的一部分动能转化为弹簧的弹性势能，甲、乙系统的动能不守恒，D正确．【答案】CD2．一弹簧枪可射出速度为10 m/s的铅弹，现对准以6 m/s的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹，铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为5 m/s.如果想让木块停止运动，并假定铅弹射入木块后都不会穿出，则应再向木块中射入的铅弹数为( )【导学号：06092052】A．5颗B．6颗C．7颗D．8颗【解析】设木块质量为m1，一颗铅弹质量为m2，则第一颗铅弹射入，有m1v0－m2v＝(m1＋m2)v1，代入数据可得m1m2＝15，设再射入n颗铅弹木块停止，有(m1＋m2)v1－nm2v＝0，解得n＝8.【答案】D3．(多选)如图1-2-8所示，A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，木块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，对此过程，下列叙述正确的是( )图1-2-8A．当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒B．当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒C．无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三物块组成的系统动量都守恒D．当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒【解析】当C在A上滑行时，对A、C组成的系统，B对A的作用力为外力，不等于0，故系统动量不守恒，选项A错误；当C在B上滑行时，A、B已分离，对B、C组成的系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，选项B正确；若将A、B、C三木块视为一系统，则沿水平方向无外力作用，系统动量守恒，选项C正确，选项D错误．【答案】BC4．如图1-2-9所示，光滑圆槽的质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如果将线烧断，则小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度是________．(填“向左”“向右”或“0”)图1-2-9【解析】小球和圆槽组成的系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向上的动量守恒(Δp x＝0)．细线被烧断瞬间，系统在水平方向的总动量为零．又知小球到达最高点时，球与槽水平方向上有共同速度，设为v′，由动量守恒定律有：0＝(M＋m)v′，所以v′＝0.【答案】05．如图1-2-10所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体．从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0，那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后物体的最终速度为________，方向向________．图1-2-10【解析】因水平面光滑，物块与盒子组成的系统水平方向动量守恒，又因盒子内表面不光滑，物块与盒子最终一定速度相等，由动量守恒定律可得：m v0＝(M＋m)v，故v＝m v0M＋m，方向水平向右．【答案】m v0M＋m右6．如图1-2-11甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器．甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图乙所示，电源频率为50 Hz，则碰撞前甲车速度大小为________m/s，碰撞后两车的共同速度大小为________m/s.甲乙图1-2-11【解析】碰撞前Δx＝1.2 cm，碰撞后Δx′＝0.8 cm，T＝0.02 s，由v＝xt计算．【答案】0.60.47．某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A 的前端粘有橡皮泥，在小车A后连着纸带，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图1-2-12甲所示．甲乙图1-2-12(1)长木板右端下面垫放一小木片的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________________.(2)若已获得的打点纸带如图乙所示，A为运动的起点，各计数点间距分别记为AB、BC、CD和DE，用天平测得A、B两车的质量分别为m A、m B，则需验证的表达式为______________________________________________________．【解析】(1)长木板右端下面垫放一小木片，目的是平衡摩擦力，使小车拖着纸带在木板上能做匀速运动．(2)从题图中可以看出，B到C的时间等于D到E的时间，所以可以用BC代表小车碰前的速度，用DE代表碰后的速度，应有m A·BC＝(m A＋m B)·DE.【答案】(1)平衡摩擦力(2)m A·BC＝(m A＋m B)·DE8．一个质量为2 kg的装砂小车，沿光滑水平轨道运动，速度为3 m/s，一个质量为1 kg的球从0.2 m高处自由落下，恰落入小车的砂中，此后小车的速度是多少？【解析】小车、砂、球三者组成的系统在水平方向上动量守恒，故M v＝(M＋m)v′，解得：v ′＝MM ＋m v ＝22＋1×3 m/s ＝2 m/s.【答案】2 m/s[能力提升]9．如图1-2-13所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A 球在水平面上静止放置，B 球向左运动与A 球发生正碰，B 球碰撞前、后的速率之比为3∶1，A 球垂直撞向挡板，碰后原速率返回．两球刚好不发生第二次碰撞，A 、B 两球的质量之比为________，A 、B 两球碰撞前、后的总动能之比为_______．图1-2-13【解析】设碰前B 球的速度为v 0，A 碰墙后以原速率返回恰好不发生第二次碰撞，说明A 、B 两球碰撞后速度大小相等、方向相反，即分别为13v 0和－13v 0根据动量守恒定律，得m B v 0＝m B ⎝ ⎛⎭⎪⎫－13v 0＋m A ·13v 0，解得m A ∶m B ＝4∶1； A 、B 两球碰撞前、后的总动能之比为12m B v 2012m A ⎝ ⎛⎭⎪⎫13v 02＋12m B ⎝ ⎛⎭⎪⎫－13v 02＝95. 【答案】4∶19∶510．如图1-2-14所示，质量为0.5 kg 的小球在距离车底面高20 m 处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5 m/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4 kg ，设小球落在车底前瞬间速度大小是25m/s ，则当小球与小车相对静止时，小车的速度大小为_______m/s ，方向向________．(g 取10 m/s 2)图1-2-14【解析】由平抛运动的知识可知：小球下落的时间t ＝2hg ＝2×2010 s ＝2 s ，在竖直方向的速度v y ＝gt ＝20 m/s ，由运动的合成可得在水平方向的速度v x ＝252－202 m/s ＝15 m/s ，由于小球和小车组成的系统在水平方向上满足动量守恒，所以4×7.5－0.5×15＝(4＋0.5)v ，解得v ＝5 m/s ，方向向右．【答案】5右11．如图1-2-15所示，一玩具小车携带若干质量为m 的弹丸，车和弹丸的总质量为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫M m ＝201，在半径为R 的水平光滑轨道上以速度v 0做匀速圆周运动，若小车每转一周便沿运动方向相对地面以恒定速度v ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 0v ＝15发射一颗弹丸，求小车发射第几颗弹丸时静止.【导学号：06092007】图1-2-15【解析】由题意知，小车每转一周，质量就减少m ，设发射第一颗弹丸后小车的速度为v 1(依次类推)，由沿切线方向动量守恒，可得：发射一颗弹丸时M v 0＝(M －m )v 1＋m v发射两颗弹丸时(M －m )v 1＝(M －2m )v 2＋m v解得v 1＝M v 0－m v M －m ，v 2＝M v 0－2m v M －2m递推可知，发射n 颗弹丸时的速度v n ＝M v 0－nm v M －nm，令v n ＝0可得n ＝M v 0m v ，将已知条件M m ＝201和v 0v ＝15代入上式可得n ＝M v 0m v ＝4.【答案】412．如图1-2-16所示，在光滑水平面上有两个木块A 、B ，木块B 左端放置小物块C 并保持静止，已知m A ＝m B ＝0.2 kg ，m C ＝0.1 kg ，现木块A 以初速度v ＝2 m/s 沿水平方向向右滑动，木块A 与B 相碰后具有共同速度(但不粘连)，C 与A 、B 间均有摩擦．求：图1-2-16(1)木块A 与B 相碰瞬间A 木块及小物块C 的速度大小；(2)设木块A 足够长，求小物块C 的最终速度．【解析】(1)木块A 与B 相碰瞬间C 的速度为0，A 、B 木块的速度相同，由动量守恒定律得m A v ＝(m A ＋m B )v A ，v A ＝v 2＝1 m/s.(2)C 滑上A 后，摩擦力使C 加速，使A 减速，直至A 、C 具有共同速度，以A 、C 整体为系统，由动量守恒定律得m A v A ＝(m A ＋m C )v C ，v C ＝23 m/s ，方向水平向右．【答案】(1)1 m/s0(2)23 m/s 方向水平向右13．如图1-2-17所示，光滑水平面上A 、B 两小车质量都是M ，A 车头站立一质量为m 的人，两车在同一直线上相向运动．为避免两车相撞，人从A 车跳跃到B 车上，最终A 车停止运动，B 车获得反向速度v 0，试求：(1)两小车和人组成的系统的初动量大小；(2)为避免两车相撞，且要求人跳跃速度尽量小，则人跳上B 车后，A 车的速度多大？【导学号：06092053】图1-2-17【解析】(1)由动量守恒定律可知，系统的初动量大小p ＝(M ＋m )v 0.(2)为避免两车相撞，最终两车和人具有相同的速度，设为v ，则由动量守恒定律得(M ＋m )v 0＝(2M ＋m )v ，解得v ＝(M ＋m )v 02M ＋m. 【答案】(1)(M ＋m )v 0(2)(M ＋m )v 02M ＋m情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
高中物理(教科版选修3-5)：第1章 章末综合测评1 含答案
(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．水平抛出在空中飞行的物体，不考虑空气阻力，则( )A．在相等的时间间隔内动量的变化越来越大B．在任何时间内，动量对时间的变化率恒定C．在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零D．在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率最大【解析】做平抛运动的物体仅受重力作用，由动量定理得Δp＝mg·Δt，因为在相等的时间内动量的变化量Δp相同，即大小相等，方向都是竖直向下的，从而动量的变化率恒定，故选项B正确，A、C、D错误．【答案】B2．如图1所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC部分是粗糙的水平面．今把质量为m的小物体从A点由静止释放，小物体与BC部分间的动摩擦因数为μ，最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点，则B、D 间的距离x随各量变化的情况是( )【导学号：224820xx】图2A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功【解析】运动员乙推甲的过程中，甲和乙间的相互作用力等大反向，作用时间相等，故甲对乙的冲量和乙对甲的冲量大小相等，方向相反；由动量定理，动量变化大小相等，方向相反．A错误，B正确．由于甲、乙位移不一定相等，故甲对乙做的负功不一定等于乙对甲做的正功，甲动能的增加量不一定等于乙动能的减少量，C、D错误．【答案】B5．A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上，已知A、B两球质量分别为2m和m.当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌边距离为x的水平地面上，如图3所示．若用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点距离桌边距离为( )【导学号：22482082】图3A. B.x C．x D.x【解析】当用板挡住小球A而只释放B球时，根据能量守恒有：Ep＝mv，根据平抛运动规律有：x＝v0t.当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，设A、B的速度分别为vA 和vB，则根据动量守恒和能量守恒有：2mvA－mvB＝0，Ep＝×2mv＋mv，解得vB＝v0，B球的落地点距桌边距离为x′＝vBt＝x，D选项正确．【答案】D6．如图4所示，在光滑水平面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接，A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态．若突然撤去力F，则下列说法正确的是( )图4A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒【解析】木块A离开墙壁前，由A、B和弹簧组成的系统受墙壁的弹力，属于外力，故系统动量不守恒，但机械能守恒，选项A错误，B正确；木块A离开墙壁后，由A、B和弹簧组成的系统所受合外力为零，故系统动量守恒，又没有机械能和其他形式的能量转化，故机械能也守恒，选项C正确，D错误．【答案】BC7．如图5甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的xt(位移—时间)图像．已知m1＝0.1 kg.由此可以判断( )【导学号：22482083】图5A．碰前m2静止，m1向右运动B．碰后m2和m1都向右运动C．m2＝0.3 kgD．碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能【解析】分析题图乙可知，碰前：m2处在位移为8 m的位置静止，m1位移均匀增大，速度v1＝ m/s＝4 m/s，方向向右；碰后：v1′＝ m/s＝－2 m/s，v2′＝ m/s＝2 m/s，碰撞过程中动量守恒：m1v1＝m1v1′＋m2v2′得：m2＝0.3 kg，碰撞损失的机械能：ΔEk＝m1v－＝0，故正确答案应选A、C.【答案】AC8．如图6所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是 ( )图6A．甲、乙两车运动中速度之比为M＋mMB．甲、乙两车运动中速度之比为MM＋mC．甲车移动的距离为LD．乙车移动的距离为L【解析】本题类似人船模型．甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比，即为，A 正确，B错误；Mx甲＝(M＋m)x乙，x甲＋x乙＝L，解得C、D正确．【答案】ACD二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答)9．(10分)如图7所示，在实验室用两端带有竖直挡板C和D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A和B做“探究碰撞中的守恒量”的实验，实验步骤如下：图7装有沙子向左运动的小车中，小车与沙子的总质量为m，速度为2v0，小车行驶的路面近似看做是光滑的，求：【导学号：224820xx】图8(1)碰撞后小球A和小球B的速度；(2)小球B掉入小车后的速度．【解析】(1)设A球与B球碰撞后速度分别为v1、v2，并取方向向右为正，光滑平台，两小球为弹性小球，碰撞过程遵循动量和机械能守恒，所以有mAv0＝mAv1＋mBv2有mAv＝mAv＋mBv2由以上两式解得v1＝＝－v0v2＝＝v0碰后A球向左，B球向右．(2)B球掉入沙车的过程中系统水平方向动量守恒，有mBv2＋m车v3＝(mB＋m车)v3′且v3＝－2v0解得v′3＝v0.，方向向右．【答案】(1)v1＝－v0，碰后A球向左；v2＝v0，B球向右(2)v′3＝v0，方向向右11．(14分)如图9所示，一长木板位于光滑水平面上，长木板的左端固定一挡板，木板和挡板的总质量为M＝3.0 kg，木板的长度为L＝1.5 m．在木板右端有一小物块，其质量m＝1.0 kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.10，它们都处于静止状态．现令小物块以初速度v0沿木板向左滑动，重力加速度g取10 m/s2.(1)若小物块刚好能运动到左端挡板处，求v0的大小；(2)若初速度v0＝3 m/s，小物块与挡板相撞后，恰好能回到右端而不脱离木板，求碰撞过程中损失的机械能．图9【解析】(1)设木板和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律mv0＝(m＋M)v ①对木板和物块系统，由功能关系μmgL＝mv－(M＋m)v2 ②由①②两式解得：v0＝2μgL M＋mM＝ m/s＝2 m/s.(2)同样由动量守恒定律可知，木板和物块最后也要达到共同速度v设碰撞过程中损失的机械能为ΔE对木板和物块系统的整个运动过程，由功能关系有μmg2L＋ΔE＝mv－(m＋M)v2 ③由①③两式解得：ΔE＝v－2μmgL＝×32 J－2×0.1×10×1.5 J＝0.375 J.【答案】(1)2 m/s (2)0.375 J12．(14分)如图10所示，一光滑水平桌面AB与一半径为R的光滑半圆形轨道相切于C点，且两者固定不动．一长L为0.8 m的细绳，一端固定于O点，另一端系一个质量m1为0.2 kg的小球．当小球在竖直方向静止时，小球对水平桌面的作用力刚好为零．现将小球提起使细绳处于水平位置时无初速释放．当小球m1摆至最低点时，恰与放在桌面上的质量m2为0.8 kg的小铁球正碰，碰后m1以2 m/s的速度弹回，m2将沿半圆形轨道运动，且恰好能通过最高点D.g取10 m/s2，求：【导学号：22482084】图10(1)小铁球在半圆形轨道最低点C的速度；(2)光滑半圆形轨道的半径R.【解析】(1)设小球m1摆至最低点时速度为v0，由机械能守恒定律易知m1gL＝m1v20解得v0＝4 m/sm1与m2碰撞，动量守恒，设m1、m2碰后的速度分别为v1、v2选向右的方向为正方向，则m1v0＝m1v1＋m2v2解得v2＝1.5 m/s.(2)小铁球m2在CD轨道上运动时，由机械能守恒定律有。
(沪科版)高中物理选修3-5学业分层测评：第四章末综合测评 含解析
【解析】同位素具有相同的质子数，化学性质相同，A错，B对；半衰期与化学状态无关，C错；含有P的磷肥放出正电子，P可作为示踪原子，D错．【答案】B3．一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si，另一个静止的天然放射性元素的原子核Th衰变为Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，如图1所示，则这四条径迹依次是( )图1A．图中1、2为Th衰变产生的Pa和e的轨迹，其中1是电子e 的轨迹B．图中1、2为P衰变产生的Si和e的轨迹，其中2是正电子e 的轨迹C．图中3、4是P衰变产生的Si和e的轨迹，其中3是正电子e 的轨迹D．图中3、4是P衰变产生的Si和e的轨迹，其中4是正电子e 的轨迹【解析】P→Si＋e(正电子)，产生的两个粒子，都带正电，应是外切圆，由R＝，电荷量大的半径小，故3是正电子，4是Si.Th→Pa ＋e，产生的两个粒子，一个带正电，一个带负电，应是内切圆，由R ＝知，电荷量大的半径小，故1是Pa,2是电子，故C项正确．【答案】C量为115 MeV的γ射线，通过γ射线强度的测定可以计算出头发中锌的含量．关于以上叙述，下列说法正确的是 ( )A.Zn和Zn有相同的核子数B.Zn和Zn有相同的质子数C．γ射线是由锌原子的内层电子激发的D．γ射线在真空中传播的速度是3×108 m/s【解析】Zn和Zn质子数都是30，中子数分别为34和35，γ射线是原子核受激产生的高频电磁波，传播速度等于光速3×108 m/s.故选B、D.【答案】BD8．介子衰变方程为K－→π－＋π0，其中K－介子和π－介子带负的基元电荷，π0介子不带电．一个K－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧(图中虚线)，π－介子和π0介子运动轨迹可能是下图中的( )【解析】由于K－介子带负电荷，由左手定则可知衰变时运动方向向右，衰变后由于π0不带电，必然沿水平方向运动．由于衰变过程动量守恒，若π0水平向右，π－可能向左也可能向右，若π0向左，π－必向右，由左手定则可知，A、B中轨迹是可能的，故A、B正确，C、D错误．【答案】AB二、非选择题(本题共5小题，共52分．按题目要求作答．)9．(8分)如图2所示在垂直纸面向外的匀强磁场中，一个静止的镭()发生一次α衰变，生成氡(Rn)时可能的径迹图，其中α粒子的径迹是________，新核的径迹为________，核反应方程为________．图2【解析】由动量守恒定律可知222 86Rn与42He的运动方向相反，故轨迹为外切圆，由r＝＝可知，电荷量小的42He轨道半径大．【答案】cd226 88Ra―→222 86Rn＋42He10．(8分)地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算．测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化的规律如图3所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数.【导学号：06092042】图3【导学号：06092043】【解析】设甲、乙两核质量分别为m甲、m乙，电荷量分别为q 甲、q乙．由动量与动能的关系p＝和p甲＝p乙可得m甲∶m乙＝Ek乙∶Ek甲＝4∶1又由R＝＝可得q甲∶q乙＝R乙∶R甲＝6∶1设中子质量为m0，m甲＋m乙＝15m0，q甲＋q乙＝7e，所以m甲＝12m0，m乙＝3m0，q甲＝6e，q乙＝e，即甲为C，乙为H.由动量守恒定律，可得m0v0＝m甲v甲＋m乙v乙＝2m甲v甲＝24m0v甲进而求得甲的速度v甲＝，乙的速度v乙＝v06核反应方程为N＋n→C＋H.【答案】甲为C，乙为HN＋n→C＋H13．(14分)如图4甲所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v0＝7.7×104 m/s的中子而发生核反应，即Li＋n―→H＋He，若已知He的速度v2＝2.0×104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：图4(1)H的速度大小和方向；。
沪科版高中物理选修3-5章末综合测评1
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）章末综合测评(一)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的5个选项有3项符合题目要求.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分.)1.水平抛出在空中飞行的物体，不考虑空气阻力，则()A.在相等的时间间隔内动量的变化相同B.在任何时间内，动量变化的方向都是竖直向下C.在任何时间内，动量对时间的变化率恒定D.在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零E.在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率最大【解析】做平抛运动的物体仅受重力作用，由动量定理得Δp＝mg·Δt，因为在相等的时间内动量的变化量Δp相同，即大小相等，方向都是竖直向下的，从而动量的变化率恒定，故选项A、B、C 正确，D、E错误.【答案】ABC2.如图1所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC部分是粗糙的水平面.今把质量为m的小物体从A点由静止释放，小物体与BC部分间的动摩擦因数为μ，最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点，则B、D间的距离x随各量变化的情况是()图1A.其他量不变，R越大x越大B.其他量不变，μ越大x越小C.其他量不变，m越大x越大D.其他量不变，M越大x越大E.其他量不变，x与m、M均无关【解析】小车和小物体组成的系统水平方向的动量守恒且为零，所以当小车和小物体相对静止时，系统水平方向的总动量仍为零，则小车和小物体相对于水平面也静止，由能量守恒得μmgx＝mgR，x＝R/μ，选项A、B、E正确.【答案】ABE3.下列说法中正确的是()A.根据F＝ΔpΔt可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的合外力B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是一个标量C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便D.易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力E.玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因为受到的冲量太大【解析】A选项是牛顿第二定律的一种表达方式；冲量是矢量，B错；F＝ΔpΔt是牛顿第二定律的最初表达方式，实质是一样的，C对；柔软材料起缓冲作用，延长作用时间，D对；由动量定理知E错.【答案】ACD4.如图2甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的x-t(位移—时间)图象.已知m1＝0.1 kg.由此可以判断()【导学号：67080014】图2A.碰前m2静止，m1向右运动B.碰后m2和m1都向右运动C.m2＝0.3 kgD.碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能E.碰撞过程中系统的机械能守恒【解析】 分析题图乙可知，碰前：m 2处在位移为8 m 的位置静止，m 1位移均匀增大，速度v 1＝82 m/s ＝4 m/s ，方向向右；碰后：v 1′＝0－86－2 m/s ＝－2 m/s ，v 2′＝16－86－2 m/s ＝2 m/s ，碰撞过程中动量守恒：m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′得：m 2＝0.3 kg ，碰撞损失的机械能：ΔE k ＝12m 1v 21－⎝ ⎛⎭⎪⎫12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2＝0，故正确答案应选A 、C 、E. 【答案】 ACE5.如图3所示，甲、乙两车的质量均为M ，静置在光滑的水平面上，两车相距为L .乙车上站立着一个质量为m 的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是 ( )图3A.甲、乙两车运动中速度之比为M ＋mM B.甲、乙两车运动中速度之比为MM ＋mC.甲车移动的距离为M ＋m2M ＋m LD.乙车移动的距离为M2M ＋m LE.乙车移动的距离为MM ＋2mL【解析】 本题类似人船模型.甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比，即为M ＋mM ，A 正确，B 错误；Mx 甲＝(M ＋m )x 乙，x 甲＋x 乙＝L ，解得C 、D 正确，E 错误.【答案】 ACD二、非选择题(本题共5小题，共70分.按题目要求作答.)6.(14分)某同学用如图4(甲)所示的装置，通过半径相同的A ，B 两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ 是斜槽，QR 为水平槽.实验时先使A 球从斜槽上某一固定位置G 由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹.重复上述操作10次，得到10个落点痕迹.再把B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A 球仍从位置G 处由静止开始滚下，和B 球碰撞后，A 、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图甲中O 点是水平槽末端R 在记录纸上的垂直投影点.B 球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G ，R ，O 所在的平面，米尺的零点与O 点对齐.甲乙图4(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm.(2)在以下选项中，本次实验必须进行测量的是___________(填选项号).A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C.测量A球或B球的直径D.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)E.测量G点相对于水平槽面的高度【解析】(1)如题图(乙)所示，用一个圆尽可能多地把小球落点圈在里面，由此可见圆心O的位置为67.0 cm，这也是小球落点的平均位置(66.5～67.5都算对).(2)本实验中要测量的数据有：两个小球的质量m1、m2，三个落点的距离s1、s2、s3，所以应选A、B、D，注意此题实验装置与我们前面讲的实验装置的不同，该实验中被碰小球抛出点即为O点，所以选项C、E不选.【答案】(1)66.5～67.5(2)ABD7.(14分)如图5所示，光滑平台上有两个刚性小球A和B，质量分别为2m和3m，小球A以速度v0向右运动并与静止的小球B发生碰撞(碰撞过程不损失机械能)，小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中，小车与沙子的总质量为m，速度为2v0，小车行驶的路面近似看做是光滑的，求：图5(1)碰撞后小球A和小球B的速度；(2)小球B掉入小车后的速度.【解析】(1)设A球与B球碰撞后速度分别为v1、v2，并取方向向右为正，光滑平台，两小球为弹性小球，碰撞过程遵循动量和机械能守恒，所以有m A v0＝m A v1＋m B v2①有12m A v 20＝12m A v 21＋12m B v 22② 由①②解得v 1＝(m A －m B )v 0m A ＋m B ＝－15v 0v 2＝2m A v 0m A ＋m B ＝45v 0碰后A 球向左，B 球向右.(2)B 球掉入沙车的过程中系统水平方向动量守恒，有 m B v 2＋m 车v 3＝(m B ＋m 车)v 3′且v 3＝－2v 0 得v ′3＝110v 0.【答案】 (1)v 1＝－15v 0，碰后A 球向左；v 2＝45v 0，B 球向右 (2)v ′3＝110v 0，方向向右 8.(14分)如图6所示，小球A 质量为m ，系在细线的一端，线的另一端固定在O 点，O 点到水平面的距离为h .物块B 质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O 点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h 16.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g ，求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离.图6【解析】 设小球的质量为m ，运动到最低点与物体块相撞前的速度大小为v 1，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有mgh ＝12m v 21 解得：v 1＝2gh设碰撞后小球反弹的速度大小为v 1′，同理有 mg h 16＝12m v 1′2 解得：v 1′＝gh 8设碰撞后物块的速度大小为v 2，取水平向右为正方向由动量守恒定律有 m v 1＝－m v 1′＋5m v 2解得：v2＝gh 8由动量定理可得，碰撞过程滑块获得的冲量为：I＝5m v2＝54m2gh物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为F＝5μmg设物块在水平面上滑动的距离为s，由动能定理有－Fs＝0－12×5m v22解得：s＝h 16.【答案】54m2ghh169.(14分)(2014·天津高考)如图7所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量m A＝4 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m B＝2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F＝10 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t＝0.6 s，二者的速度达到v t＝2 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】本题应从分析小车与物块的运动过程入手，结合牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理等规律求解.(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律有F＝m A a①代入数据解得a＝2.5 m/s2.②(2)对A、B碰撞后共同运动t＝0.6 s的过程，由动量定理得Ft＝(m A＋m B)v t－(m A＋m B)v③代入数据解得v＝1 m/s.④(3)设A、B发生碰撞前，A的速度为v A，对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律有m A v A＝(m A＋m B)v⑤A从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理有Fl＝12m Av2A⑥由④⑤⑥式，代入数据解得l＝0.45 m.【答案】(1)2.5 m/s2(2)1 m/s(3)0.45 m10.(14分)如图8所示，一长木板位于光滑水平面上，长木板的左端固定一挡板，木板和挡板的总质量为M＝3.0 kg，木板的长度为L＝1.5 m.在木板右端有一小物块，其质量m＝1.0 kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.10，它们都处于静止状态.现令小物块以初速度v0沿木板向左滑动，重力加速度g取10 m/s2.(1)若小物块刚好能运动到左端挡板处，求v0的大小；(2)若初速度v0＝3 m/s，小物块与挡板相撞后，恰好能回到右端而不脱离木板，求碰撞过程中损失的机械能.图8【解析】(1)设木板和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律m v0＝(m＋M)v①对木板和物块系统，由功能关系μmgL＝12m v2－12(M＋m)v2②由①②两式解得：v0＝2μgL(M＋m)M＝2×0.1×10×1.5×(3＋1)3m/s＝2 m/s.(2)同样由动量守恒定律可知，木板和物块最后也要达到共同速度v 设碰撞过程中损失的机械能为ΔE对木板和物块系统的整个运动过程，由功能关系有μmg2L＋ΔE＝12m v2－12(m＋M)v2③由①③两式解得：ΔE＝mM2(M＋m)v20－2μmgL＝1×32(3＋1)×32 J－2×0.1×10×1.5 J＝0.375 J.【答案】(1)2 m/s(2)0.375 J。
2018-2019学年沪科版高中物理选修3-5：模块综合测评
一、单选题2018-2019学年沪科版高中物理选修3-5：模块综合测评1. 恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应．核反应方程为 .以下说法正确的是( )A ．该核反应为裂变反应B ．热核反应中有质量亏损C ．由于核反应中质量数守恒，所以质量也是守恒的D ．任意原子核内的质子数和中子数总是相等的2. 下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是 ．A ．射线是高速运动的电子流B ．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C ．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D ． 的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克B ．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，电势能的减少量大于动能的增加量A ．原子处于定态时，虽然电子做变速运动，但并不向外辐射能量3.根据玻尔理论，下列说法正确的是()二、多选题C ．氢原子可以吸收小于使氢原子电离能量的任意能量的光子，因而轨道半径可以连续增大D ．电子没有确定轨道，所以轨道是连续的4.下列关于图的说法中正确的是A ．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B ．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小的空间范围C ．光电效应实验说明了光具有波动性D ．射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷5. 如图所示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹，M 、N 、P 、Q 是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止．图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是( )A ．M 点B ．N 点C ．P 点D ．Q 点6. 下列关于原子和原子核的说法正确的是( )A ．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的B ．(铀)衰变为(镤)要经过1次α衰变和1次 衰变C ．质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量D ．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流三、实验题7. 下列说法正确的是( )A ．方程式 是重核裂变反应方程B ．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性C ．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的D ．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想8. 下列说法正确的是( )A ． 经过6次α衰变和4次β衰变后，成为稳定的原子核B ．发现中子的核反应方程为C ．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D ．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子能量减小9. 若在做“验证动量守恒定律”的实验中，称得入射小球1的质量m 1＝15 g ，被碰小球2的质量m 2＝10 g ，由实验得出它们在碰撞前后的位移—时间图线如图所示，则由图可知，入射小球在碰前的动量是________g·cm/s ，入射小球在碰后的动量是________g·cm/s ，被碰小球的动量是________g·cm/s ，由此可得出的结论是__________．10. 用半径相同的两小球A 、B 的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图，斜槽与水平槽圆滑连接。
(沪科版)高中物理选修3-5学业分层测评：第二章末综合测评 含解析
9．(6分)某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV，用波长为2.5×10－7 m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108 m/s，元电荷为1.6×10－19 C，普朗克常量为6.63×10－34 J·s.钾的极限频率为________，该光电管发射的光电子的最大初动能是________．【解析】由W0＝hνc得，极限频率νc＝≈5.3×1014 Hz；由光电效应方程Ek＝hν－W0得，光电子的最大初动能Ek＝h－W0≈4.4×10－19 J.【答案】5.3×1014 Hz4.4×10－19 J10．(10分)太阳能直接转换成电能的基本原理是利用光电效应．如图1所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压．图1(1)标出电源和电流表的正负极；(2)入射光应照在________极上．(3)电流表读数是10 μA，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是________个．【解析】(1)加正向电压，应该是在电子管中电子由B向A运动，即电流是由左向右．因此电源左端是正极，右端是负极，电流表上端是正极，下端是负极．(2)光应照在B极上．(3)设电子个数为n，则I＝ne，所以n＝＝6.25×1013(个)．【答案】(1)电源左端是正极，右端是负极；电流表上端是正极，下端是负极(2)B(3)6.25×101311．(12分)深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道．如图2所示是一个航标灯自动控制电路的示意图．电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属．下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见光的波长在400～770 nm(1 nm＝10－9m).【导学号：06092023】图2各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长：金属铯钠锌银铂极限频率(H4.545×1014 6.000×10148.065×1014 1.153×1015 1.529×1015z)极限波长(μ0.660 00.500 00.372 00.260 00.196 2m)根据图和所给出的数据，你认为：(1)光电管阴极K上应涂有金属________；(2)控制电路中的开关S应和________(填“a”和“b”)接触；(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时，稍有不慎就会把手压在里面，造成工伤事故．如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机，这时电路中开关S应和________接触，这样，又mv2＝p22m解得U＝＝≈8×102 V.【答案】(1)1.5×10－23 kg·m/s(2)U＝h22meλ28×102 V13．(12分)如图3所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为λ的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W0，电子质量为m，电荷量为e.求：图3(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子，到达A板时的动能；(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间．【解析】(1)根据爱因斯坦光电效应方程得Ek＝hν－W0光子的频率为ν＝cλ所以光电子的最大初动能为Ek＝－W0能以最短时间到达A板的光电子，是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子，设到达A板的动能为Ek1，由动能定理，得eU＝Ek1－Ek所以Ek1＝eU＋－W0.。
高二物理沪科版选修3-5单元检测：第1章 碰撞与动量守恒(含解析)
物理沪科版选修3—5第1章碰撞与动量守恒单元检测（时间：45分钟满分：100分）一、选择题（每小题6分，共48分。
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，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分）1．下列对冲量的理解正确的是（）。
A．用I＝Ft计算冲量时，F必须是恒力B．变力的冲量也可以直接用I＝Ft来计算C．冲量是矢量，它的方向由力的方向决定，当力F的方向不变时，冲量的方向与力的方向相同D．冲量的单位是N·s，它虽然能和动量的单位k g·m/s相互转化，但冲量的单位不能用kg·m/s表示2．质量2 kg的物体在水平面上做直线运动，若速度大小由4 m/s变成6 m/s，那么在此过程中，动量变化的大小可能是（）。
A．4 kg·m/sB．10 kg·m/sC．20 kg·m/sD．12 kg·m/s3．（创新题）为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，某同学将一圆柱形水杯置于露台，测得一小时内杯中水上升了45 mm。
查询得知，当时雨滴竖直下落的速度约为12 m/s，据此估算雨滴撞击睡莲叶面的压强约是（设雨滴撞击睡莲叶面后无反弹，不计雨滴重力，雨水密度为1×103 kg/m3）（）。
A．0.1 Pa B．0.2 PaC．0.3 Pa D．0.15 Pa4．质量为1 kg的物体做直线运动，其速度图像如图所示，则物体在前10 s内和后10 s内所受外力的冲量分别是（）。
A．10 N·s,10 N·sB．10 N·s，－10 N·sC．0,10 N·s D．0，－10 N·s5．在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m。
现B球静止，A球向B 球运动，发生正碰。
已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的总弹性势能有E p，则碰前A球的速度等于（）。
沪科版高中物理选修3-5学业分层测评：第1章+1.3动量守恒定律的案例分析+3+Word版含答案
学业分层测评(三)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时，下列说法正确的是 ( )A ．气球可能匀速上升B ．气球可能相对地面静止C ．气球可能下降D ．气球运动速度不发生变化【解析】设气球质量为M ，人的质量为m ，由于气球匀速上升，系统所受的外力之和为零，当人沿吊梯向上爬时，动量守恒，则(M ＋m )v 0＝m v 1＋M v 2，在人向上爬的过程中，气球的速度为v 2＝(M ＋m )v 0－m v 1M.当v 2＞0时，气球可匀速上升；当v 2＝0时气球静止；当v 2＜0时气球下降．所以，选项A 、B 、C 均正确．要使气球运动速度不变，则人的速度仍为v 0，即人不上爬，显然不对，D 选项错误．【答案】ABC2．质量为m 的人在质量为M 的小车上从左端走到右端，如图1-3-5所示，当车与地面摩擦不计时，那么( )图1-3-5A ．人在车上行走，若人相对车突然停止，则车不会突然停止B ．人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上移动的距离也越大C ．人在车上行走的平均速度越小，则车在地面上移动的距离就越大D ．不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离相同【解析】由人与车组成的系统动量守恒得：m v 人＝M v 车，可知A 错误；设车长为L，由m(L－x车)＝Mx车得，x车＝mL，车在地面上移动的位移大小与人的平均M＋m速度大小无关，故D正确，B、C均错误．【答案】D3．运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( )【导学号：06092054】A．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭B．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C．火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭【解析】火箭工作的原理是利用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得的反冲速度，故选项B正确．【答案】B4．(多选)A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图1-3-6所示为两球碰撞前后的位移图像．a、b分别为A、B两球碰前的位移图像，c为碰撞后两球共同运动的位移图像，若A球质量是m＝2 kg，则由图像判断下列结论正确的是( )【导学号：06092009】图1-3-6A．A、B碰撞前的总动量为3 kg·m/sB．碰撞时A对B所施冲量为－4 N·sC．碰撞前后A的动量变化量为8 kg·m/sD．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J【解析】根据图像可以求出碰撞前小球的速度v A＝－3 m/s，v B＝2 m/s；碰撞后两球共同运动的速度v ＝－1 m/s ，根据动量守恒定律有m B ＝43 kg ，即碰撞前的总动量为－103 kg·m/s.碰撞前后A 的动量变化量为4 kg·m/s ；碰撞时A 对B 所施冲量为43×(－1－2) N·s ＝－4 N·s ；碰撞中A 、B 两球组成的系统损失的动能为10 J ．故选BD.【答案】BD5．如图1-3-7所示，水平面上O 点的正上方有一个静止物体P ，炸成两块a 、b 水平飞出，分别落在A 点和B 点，且OA >OB .若爆炸时间极短，空气阻力不计，则( )图1-3-7A ．落地时a 的速度大于b 的速度B ．落地时a 的速度小于b 的速度C ．爆炸过程中a 增加的动量大于b 增加的动量D ．爆炸过程中a 增加的动能小于b 增加的动能【解析】P 爆炸生成两块a 、b 过程中在水平方向动量守恒，则m a v a －m b v b ＝0，即p a ＝p b ，由于下落过程是平抛运动，由图v a ＞v b ，因此m a ＜m b ，由E k ＝p 22m 知E k a＞E k b ，C 、D 错误；由于v a ＞v b ，而下落过程中a 、b 在竖直方向的速度增量为gt 是相等的，因此落地时仍有v ′a ＞v ′b ，A 正确，B 错误．【答案】A6．质量为M 的火箭，原来以速度v 0在太空中飞行，现在突然向后喷出一股质量为Δm 的气体，喷出气体相对火箭的速度为v ，则喷出气体后火箭的速率为________．【解析】依题意可知，火箭原来相对地的速度为v 0，初动量为p 0＝M v 0，质量为Δm 的气体喷出后，火箭的质量为(M －Δm )，设气体喷出后，火箭和气体相对地的速度分别为v 1和v 2，则气体相对火箭的速度为：v ＝v 1＋v 2，v 2＝v －v 1，选v 1的方向为正方向，则系统的末动量为：p ＝(M －Δm )v 1＋Δm [－(v －v 1)]＝M v 1－Δm v ，由动量守恒定律，有p ＝p 0，则：M v 1－Δm v ＝M v 0，所以v 1＝(M v 0＋Δm v )/M .【答案】(M v 0＋Δm v )/M7．如图1-3-8所示，火炮连同炮弹的总质量为M ，当炮管水平，火炮车在水平路面上以v 1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m 的炮弹后，火炮的速度变为v 2，仍向右行驶．则炮弹相对炮筒的发射速度v 0为________．图1-3-8【解析】火炮水平匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，系统动量守恒．设向右为正方向，发射前动量之和为M v 1，发射后系统的动量之和为(M －m )v 2＋m (v 0＋v 2)，由M v 1＝(M －m )v 2＋m (v 0＋v 2)，解得v 0＝M v 1－(M －m )v 2m －v 2＝M (v 1－v 2)m. 【答案】M (v 1－v 2)m8．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重1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，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而且轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d ，然后用卷尺测出船长L .已知他身体的质量为m ，则小船的质量为多少？【解析】如图所示，设该同学在时间t 内从船尾走到船头，由动量守恒定律知，人、船在该时间内的平均动量大小相等，即：m x 人t ＝M d t又：x 人＝L －d解得M ＝m (L －d )d .【答案】m(L－d)d9．质量为m1、m2的滑块分别以速度v1和v2沿斜面匀速下滑，斜面足够长，如图1-3-9所示，已知v2>v1，有一轻弹簧固定在m2上，求弹簧被压缩至最短时m1的速度多大？图1-3-9【解析】两滑块匀速下滑所受合外力为零，相互作用时合外力仍为零，动量守恒．当弹簧被压缩时，m1加速，m2减速，当压缩至最短时，m1、m2速度相等．设速度相等时为v，则有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v解得弹簧被压缩至最短时的速度v＝m1v1＋m2v2 m1＋m2.【答案】m1v1＋m2v2m1＋m2[能力提升]10．(多选)平静的水面上停着一只小船，船头站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍．从某时刻起，这个人向船尾走去，走到船中部他突然停止走动．水对船的阻力忽略不计．下列说法中正确的是( )A．人走动时，他相对于水面的速度大于小船相对于水面的速度B．他突然停止走动后，船由于惯性还会继续走动一小段时间C．人在船上走动过程中，人对水面的位移是船对水面的位移的9倍D．人在船上走动过程中，人的动能是船的动能的8倍【解析】人船系统动量守恒，总动量始终为零，因此人、船动量等大，速度与质量成反比，A正确；人“突然停止走动”是指人和船相对静止，设这时人、船的速度为v，则(M＋m)v＝0，所以v＝0，说明船的速度立即变为零，B错误；人和船系统动量守恒，速度和质量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，C错误；动能、动量关系E k＝p 22m∝1m，人在船上走动过程中人的动能是船的动能的8倍，D正确．【答案】AD11．在砂堆上有一木块，质量M＝5 kg，木块上放一爆竹，质量m＝0.10 kg，点燃爆竹后木块陷入砂中深5 cm.若砂对木块运动的阻力恒为58 N，不计爆竹中火药质量和空气阻力．求爆竹上升的最大高度.【导学号：06092055】【解析】火药爆炸时内力远大于重力，所以爆炸时木块与爆竹组成的系统动量守恒，取向上的方向为正方向，由动量守恒定律得m v－M v′＝0(式中v、v′分别为爆炸后爆竹和木块的速率)木块陷入砂中做匀减速运动到停止，其加速度大小为a＝F－MgM＝58－505m/s2＝1.6 m/s2木块做匀减速运动的初速度v′＝2as＝2×1.6×0.05 m/s＝0.4 m/s联立解得v＝20 m/s爆竹以初速度v做竖直上抛运动，上升的最大高度为h＝v22g＝20220m＝20 m.【答案】20 m12．某校课外科技小组制作了一只“水火箭”，用压缩空气压出水流使火箭运动．假如喷出的水流流量保持为2×10－4m3/s，喷出速度保持水平且对地为10 m/s.启动前火箭总质量为1.4 kg，则启动2 s末火箭的速度可以达到多少？已知火箭沿水平轨道运动，阻力不计，水的密度是103 kg/m3.【解析】“水火箭”喷出水流做反冲运动，设火箭原来总质量为m，喷出水流的流量为Q，水的密度为ρ，水流的喷出速度为v，火箭的反冲速度为v′，由动量守恒定律得(m－ρQt)v′＝ρQt v火箭启动后2 s末的速度为v′＝ρQt vm－ρQt＝103×2×10－4×2×101.4－103×2×10－4×2m/s＝4 m/s.【答案】4 m/s13．如图1-3-10所示，一质量为m的玩具蛙蹲在质量为M的小车的细杆上，小车放在光滑的水平面上，若车长为L，细杆高为h且位于小车的中央，试问玩具蛙对地最小以多大的水平速度跳出才能落到地面上(重力加速度为g)?图1-3-10【解析】蛙和车组成的系统水平方向动量守恒，则M v′－m v＝0蛙下落时间t＝2hg若蛙恰好落地，则有v′t＋v t＝L2解得v＝ML2(M＋m)g 2h.【答案】ML2(M＋m)g2h情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
沪科版高中物理选修3-5模块综合检测
模块综合检测
(时间：90分钟满分：100分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前．这样做可以()
A．减小球对手的冲量
B．减小球的动量变化率
C．减小球的动量变化量
D．减小球的动能变化量
【解析】由题可知球动量的变化量是一定的，当增大接球的时间，由F＝Δp
Δt可知，可以减小球对手的作用力，即减小球的动量变化率，B正确．【答案】 B
2．(2010·天津卷)下列关于原子和原子核的说法正确的是()
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D．平均结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
【解析】β衰变是原子核中的中子衰变生成的，不是核外电子，A错误；波尔理论成功之处是提出了原子的能量量子化的观点，局限性在于保留了经典的轨道理论，B正确，放射性元素的半衰期取决于原子核，与单质还是化合物，以及温度的高低无关，C错误，平均结合能越小，表示核子结合成原子核时质量亏损越小，核越不稳定，故D错误．
【答案】 B
3．如图所示，N为钨板，M为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池。
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章末综合测评(一)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的5个选项有3项符合题目要求.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分.)1.水平抛出在空中飞行的物体，不考虑空气阻力，则( )A.在相等的时间间隔内动量的变化相同B.在任何时间内，动量变化的方向都是竖直向下C.在任何时间内，动量对时间的变化率恒定D.在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零E.在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率最大【解析】做平抛运动的物体仅受重力作用，由动量定理得Δp＝mg·Δt，因为在相等的时间内动量的变化量Δp相同，即大小相等，方向都是竖直向下的，从而动量的变化率恒定，故选项A、B、C正确，D、E错误.【答案】ABC2.如图1所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车上AB部分是半径为R 的四分之一光滑圆弧，BC部分是粗糙的水平面.今把质量为m的小物体从A点由静止释放，小物体与BC部分间的动摩擦因数为μ，最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点，则B、D间的距离x随各量变化的情况是( )图1A.其他量不变，R越大x越大B.其他量不变，μ越大x越小C.其他量不变，m越大x越大D.其他量不变，M 越大x 越大E.其他量不变，x 与m 、M 均无关【解析】 小车和小物体组成的系统水平方向的动量守恒且为零，所以当小车和小物体相对静止时，系统水平方向的总动量仍为零，则小车和小物体相对于水平面也静止，由能量守恒得μmgx ＝mgR ，x ＝R /μ，选项A 、B 、E 正确.【答案】 ABE3.下列说法中正确的是 ( )A.根据F ＝ΔpΔt 可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的合外力B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是一个标量C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便D.易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力E.玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因为受到的冲量太大【解析】 A 选项是牛顿第二定律的一种表达方式；冲量是矢量，B 错；F ＝ΔpΔt 是牛顿第二定律的最初表达方式，实质是一样的，C 对；柔软材料起缓冲作用，延长作用时间，D 对；由动量定理知E 错.【答案】 ACD4.如图2甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m 1和m 2.图乙为它们碰撞前后的x t (位移—时间)图象.已知m 1＝0.1 kg.由此可以判断( )【导学号：67080014】图2A.碰前m 2静止，m 1向右运动B.碰后m 2和m 1都向右运动C.m 2＝0.3 kgD.碰撞过程中系统损失了0.4 J 的机械能E.碰撞过程中系统的机械能守恒【解析】 分析题图乙可知，碰前：m 2处在位移为8 m 的位置静止，m 1位移均匀增大，速度v 1＝82 m/s ＝4 m/s ，方向向右；碰后：v 1′＝0－86－2 m/s ＝－2 m/s ，v 2′＝16－86－2 m/s＝2 m/s ，碰撞过程中动量守恒：m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′得：m 2＝0.3 kg ，碰撞损失的机械能：ΔE k ＝12m 1v 21－⎝ ⎛⎭⎪⎫12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2＝0，故正确答案应选A 、C 、E. 【答案】 ACE5.如图3所示，甲、乙两车的质量均为M ，静置在光滑的水平面上，两车相距为L .乙车上站立着一个质量为m 的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是 ( )图3A.甲、乙两车运动中速度之比为M ＋m MB.甲、乙两车运动中速度之比为MM ＋mC.甲车移动的距离为M ＋m2M ＋m L D.乙车移动的距离为M2M ＋m LE.乙车移动的距离为MM ＋2mL【解析】 本题类似人船模型.甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比，即为M ＋m M，A 正确，B 错误；Mx 甲＝(M ＋m )x 乙，x 甲＋x 乙＝L ，解得C 、D 正确，E 错误.【答案】 ACD二、非选择题(本题共5小题，共70分.按题目要求作答.)6.(14分)某同学用如图4(甲)所示的装置，通过半径相同的A ，B 两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ 是斜槽，QR 为水平槽.实验时先使A 球从斜槽上某一固定位置G 由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹.重复上述操作10次，得到10个落点痕迹.再把B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A 球仍从位置G 处由静止开始滚下，和B 球碰撞后，A 、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图甲中O 点是水平槽末端R 在记录纸上的垂直投影点.B 球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G ，R ，O 所在的平面，米尺的零点与O 点对齐.甲 乙图4(1)碰撞后B 球的水平射程应取为________cm.(2)在以下选项中，本次实验必须进行测量的是___________(填选项号). A.水平槽上未放B 球时，测量A 球落点位置到O 点的距离 B.A 球与B 球碰撞后，测量A 球落点位置到O 点的距离 C.测量A 球或B 球的直径D.测量A 球和B 球的质量(或两球质量之比)E.测量G 点相对于水平槽面的高度【解析】 (1)如题图(乙)所示，用一个圆尽可能多地把小球落点圈在里面，由此可见圆心O的位置为67.0 cm，这也是小球落点的平均位置(66.5～67.5都算对).(2)本实验中要测量的数据有：两个小球的质量m1、m2，三个落点的距离s1、s2、s3，所以应选A、B、D，注意此题实验装置与我们前面讲的实验装置的不同，该实验中被碰小球抛出点即为O点，所以选项C、E不选.【答案】(1)66.5～67.5 (2)ABD7.(14分)如图5所示，光滑平台上有两个刚性小球A和B，质量分别为2m和3m，小球A以速度v0向右运动并与静止的小球B发生碰撞(碰撞过程不损失机械能)，小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中，小车与沙子的总质量为m，速度为2v0，小车行驶的路面近似看做是光滑的，求：图5(1)碰撞后小球A和小球B的速度；(2)小球B掉入小车后的速度.【解析】(1)设A球与B球碰撞后速度分别为v1、v2，并取方向向右为正，光滑平台，两小球为弹性小球，碰撞过程遵循动量和机械能守恒，所以有m A v0＝m A v1＋m B v2①有12m A v20＝12m A v21＋12m B v22②由①②解得v1＝m A－m B v0m A＋m B＝－15v0v2＝2m A v0m A＋m B＝45v0碰后A球向左，B球向右.(2)B球掉入沙车的过程中系统水平方向动量守恒，有m B v2＋m车v3＝(m B＋m车)v3′且v3＝－2v0得v ′3＝110v 0.【答案】 (1)v 1＝－15v 0，碰后A 球向左；v 2＝45v 0，B 球向右 (2)v ′3＝110v 0，方向向右8.(14分)如图6所示，小球A 质量为m ，系在细线的一端，线的另一端固定在O 点，O 点到水平面的距离为h .物块B 质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O 点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h16.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g ，求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离.图6【解析】 设小球的质量为m ，运动到最低点与物体块相撞前的速度大小为v 1，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有mgh ＝12mv 21解得：v 1＝2gh设碰撞后小球反弹的速度大小为v 1′，同理有 mg h16＝12mv 1′2解得：v 1′＝gh8设碰撞后物块的速度大小为v 2，取水平向右为正方向由动量守恒定律有mv 1＝－mv 1′＋5mv 2解得：v 2＝gh8由动量定理可得，碰撞过程滑块获得的冲量为：I ＝5mv 2＝54m 2gh物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为F ＝5μmg设物块在水平面上滑动的距离为s ，由动能定理有 －Fs ＝0－12×5mv 22解得：s ＝h16. 【答案】 54m 2ghh169.(14分)(2014·天津高考)如图7所示，水平地面上静止放置一辆小车A ，质量m A ＝4 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m B ＝2 kg.现对A 施加一个水平向右的恒力F ＝10 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t ＝0.6 s ，二者的速度达到v t ＝2 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】 本题应从分析小车与物块的运动过程入手，结合牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理等规律求解.(1)以A 为研究对象，由牛顿第二定律有F ＝m A a ①代入数据解得a ＝2.5 m/s 2.②(2)对A 、B 碰撞后共同运动t ＝0.6 s 的过程，由动量定理得Ft ＝(m A ＋m B )v t －(m A ＋m B )v ③代入数据解得v ＝1 m/s.④(3)设A 、B 发生碰撞前，A 的速度为v A ，对A 、B 发生碰撞的过程，由动量守恒定律有m A v A ＝(m A ＋m B )v ⑤A 从开始运动到与B 发生碰撞前，由动能定理有Fl ＝12m A v 2A ⑥由④⑤⑥式，代入数据解得l ＝0.45 m.【答案】 (1)2.5 m/s 2 (2)1 m/s (3)0.45 m10.(14分)如图8所示，一长木板位于光滑水平面上，长木板的左端固定一挡板，木板和挡板的总质量为M ＝3.0 kg ，木板的长度为L ＝1.5 m.在木板右端有一小物块，其质量m ＝1.0 kg ，小物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.10，它们都处于静止状态.现令小物块以初速度v 0沿木板向左滑动，重力加速度g 取10 m/s 2.(1)若小物块刚好能运动到左端挡板处，求v 0的大小；(2)若初速度v 0＝3 m/s ，小物块与挡板相撞后，恰好能回到右端而不脱离木板，求碰撞过程中损失的机械能.图8【解析】 (1)设木板和物块最后共同的速度为v ，由动量守恒定律mv 0＝(m ＋M )v ① 对木板和物块系统，由功能关系 μmgL ＝12mv 20－12(M ＋m )v 2② 由①②两式解得：v 0＝2μgL M ＋mM＝2×0.1×10×1.5×3＋13m/s ＝2 m/s.(2)同样由动量守恒定律可知，木板和物块最后也要达到共同速度v 设碰撞过程中损失的机械能为ΔE对木板和物块系统的整个运动过程，由功能关系 有μm g 2L ＋ΔE ＝12mv 20－12(m ＋M )v 2③ 由①③两式解得： ΔE ＝mM2M ＋mv 20－2μmgL ＝1×323＋1×32 J －2×0.1×10×1.5 J＝0.375 J.【答案】 (1)2 m/s (2)0.375 J。