一轮单元训练金卷高三物理卷第七单元 动量

一轮单元训练金卷·高三·物理卷（A）第七单元动量注意事项：1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2、选择题的作答：每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。一、(本题共10小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第1～6题只有一项符合题目要求,第7～10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.若物体在运动过程中受到的合力不为零,则()A.物体的动能不可能总是不变的B.物体的动量不可能总是不变的C.物体的加速度一定变化D.物体的速度方向一定变化2、如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A,并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是()A、动量守恒、机械能守恒B、动量不守恒、机械能守恒C、动量守恒、机械能不守恒D、动量、机械能都不守恒3、斜向上抛出一个爆竹,到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块,前面一块速度水平向东,后面一块速度水平向西,前、后两块的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反。则以下说法中正确的是()A、爆炸后的瞬间,中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度B、爆炸后的瞬间,中间那块的速度可能水平向西C、爆炸后三块将同时落到水平地面上,并且落地时的动量相同D、爆炸后的瞬间,中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能4、质量为m的物体沿平直的路面做直线运动,其速度—时间图象,如图所示。则此物体在0~t0和t0~2t0时间内受到的合外力冲量分别为()A.2mv00B.mv00C.02mv0D.0−2mv05、如图所示,一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A(可视为质点),同时给A和B以大小均为2.0m/s,方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,要使小木块A不滑离长木板B板,已知小木块与长木板之间的动摩擦因数为0.6,则长木板B的最小长度和小物块向左运动的最大距离为()A.1.2m

1.0mB.0.8m

1.0mC.1.0mD.1.5m6、如图所示,光滑水平面上有一质量为M=2.0kg的滑块,滑块左侧是四分之一光滑圆弧轨道,圆弧半径为R=1m,E点切线水平。一个质量为m=0.5kg的小球以初速度v0从A点冲上滑块,若小球刚好没跃出圆弧的上端,g=10m/s2,不计空气阻力。则小球的初速度v0和滑块获得的最大速度v的大小分别为()A.v0=5m/s,v=2m/sB.v0=5m/s,v=4m/sC.v0=6m/s,v=2m/sD.v0=6m/s,v=4m/s7、在光滑水平面上,动能为E0动量大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反。将碰撞后球1的动能和动量的大小分别计为E1、p1,球2的动能和动量的大小分别计为E2、p2,则下列关系中正确的是()A.E1＜E0B.p1＜p0C.E2＞E0D.p2＜p08、A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,如图表示发生碰撞前后的v－t图线,由图线可以判断()A、A、B的质量比为3∶2B、A、B作用前后总动量守恒C、A、B作用前后总动量不守恒D、A、B作用前后总动能不变9.如图所示,用两根长度都等于L的细绳,分别把质量相等、大小相同的A、B两球悬于同一高度,静止时两球恰好相接触。现把a球拉到细绳处于水平位置,然后无初速释放,当a球摆动到最低位置与b球相碰后,b球可能升高的高度为()A、LB.eq\f(4L,5)C.eq\f(L,4)D.eq\f(L,8)10、如图所示,A、B两个矩形木块用轻弹簧和一条与弹簧原长相等的轻绳相连,静止在水平地面上,绳为非弹性绳且可承受的拉力足够大。弹簧的劲度系数为k,木块A和木块B的质量均为m。现用一竖直向下的压力将木块A缓慢压缩到某一位置,木块A在此位置所受的压力为F(F>mg),弹簧的弹性势能为E,撤去力F后,下列说法正确的是()A.当A速度最大时,弹簧仍处于压缩状态B.弹簧恢复到原长的过程中,弹簧弹力对A、B的冲量相同C.当B开始运动时,A的速度大小为D.全程中,A上升的最大高度为二、(本题共4小题,共50分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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)11、(10分)某学习兴趣小组的同学为了验证动量守恒定律,分别用如图所示的三种实验实验装置进行实验探究,图中斜槽末端均水平。(1)用图甲和图乙所示装置进行实验时,若入射小球质量为m1,半径为r1；被碰小球质量为m2,半径为r2,则。A.m1>m2,r1>r2B.m1>m2,r1<r2C.m1>m2,r1=r2D.m1<m2,r1=r2(2)用图甲所示装置进行实验,入射小球与被碰小球均为弹性小球,第一次实验小球的落点位置如图甲所标示的字母所示,第二次实验将两小球的质量改为相等,则碰撞后入射小球的位置位于_________,被碰小球位置位于___________。(3)在用图乙所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置),设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,所得“验证动量守恒定律”的结论为___________________。(用装置图中的字母表示)(4)用如图丙所示装置验证动量守恒定律,用轻质细线将小球1悬挂于O点,使小球1的球心到悬点O的距离为L,被碰小球2放在光滑的水平桌面上的B点。将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹角为α)由静止释放,摆到最低点时恰与小球2发生正碰,碰撞后,小球1继续向左运动到C点,小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为x的D点。实验中已经测得上述物理量中的α、L、x,为了验证两球碰撞过程动量守恒,已知小球1的质量m1,小球2的质量m2,还应该测量的物理量有_______________。12.(12分)如图所示,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0.8m的细绳,一端固定于O点,另一端系一个质量m1＝0.2kg的球。当球在竖直方向静止时,球对水平桌面的作用力刚好为零。现将球提起使细绳处于水平位置时无初速度释放。当球m1摆至最低点时,恰与放在桌面上的质量m2＝0.8kg的小铁球正碰,碰后m1小球以2m/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＝10m/s2,求：(1)m2在半圆形轨道最低点C的速度大小；(2)光滑圆形轨道的半径R。13、(12分)如图所示,在固定的光滑水平杆(杆足够长)上,套有一个质量为m＝0.5kg的光滑金属圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着一个质量为M＝1.98kg的木块。现有一质量为m0＝20g的子弹以v0＝100m/s的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间,g＝10m/s2),求：(1)圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能；(2)木块所能达到的最大高度。14、(16分)如图甲所示,木板A静止在光滑水平面上,一小滑块B（可视为质点）以某一水平初速度从木板的左端冲上木板。(1)若木板A的质量为M,滑块B的质量为m,初速度为v0,且滑块B没有从木板A的右端滑出,求木板A最终的速度v。(2)若滑块B以v1=3.0m/s的初速度冲上木板A,木板A最终速度的大小为v=1.5m/s；若滑块B以初速度v2=7.5m/s冲上木板A,木板A最终速度的大小也为v=1.5m/s。已知滑块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.3,g取10m/s2,求木板A的长度L。(3)若改变滑块B冲上木板A的初速度v0,木板A最终速度v的大小将随之变化。请你在图乙中定性画出v－v0图线。一轮单元训练金卷·高三·物理卷（A）第七单元动量答案1.【答案】B2.【答案】C3.【答案】A4.【答案】D【解析】物体在0~t0时间内初速度和末速度均为v0,根据动量定理得到合外力冲量I=0；物体在t0~2t0时间内初速度为v0,末速度为−v0,根据动量定理得到合外力冲量I=−2mv0,选项A正确。5.【答案】C【解析】以A、B组成的系统为研究对象,从开始到A、B速度相同的过程中,取水平向右方向为正方向,由动量守恒定律得：,解得：,由动能定理得,得,小木块向左运动的最大距离为,选项A正确。6.【答案】A【解析】当小球上升到滑块上端时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v1,根据水平方向动守恒有,根据机械能守恒定律有,联立解得v0=5m/s。小球到达最高点以后又滑回,滑块又做加速运动,当小球离开滑块后滑块速度最大,研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程,根据动量守恒和能量守恒有,,联立解得v=2m/s,选项A正确。7.【答案】AB8.【答案】ABD【解析】设A的质量为m1,B的质量为m2,碰撞前后两物体组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,从图象上可得碰撞前后两者的速度,故有m1×6＋m2×1＝m1×2＋m2×7,解得m1∶m2＝3∶2,A、B正确,C错误；碰撞前系统的总动能Ek1＝eq\f(1,2)m1×62＋eq\f(1,2)m2×12＝eq\f(55,3)m1,碰撞后总动能为Ek2＝eq\f(1,2)m1×22＋eq\f(1,2)m2×72＝eq\f(55,3)m1＝Ek1,动能不变,D正确。9.【答案】ABC【解析】若a、b两球发生完全弹性碰撞,易知b球上摆的高度可达L；若a、b两球发生完全非弹性碰撞(即碰后两球速度相同),则mv＝2mv′和eq\f(1,2)·2mv′2＝2mgh′,可知其上摆的高度为eq\f(L,4)。考虑到完全非弹性碰撞中动能的损失最多,故b球上摆的高度应满足eq\f(L,4)≤h≤L,D错误,A、B、C正确。10.【答案】AD【解析】由题意可知当A受力平衡时速度最大,即弹簧弹力大小等于重力大小,此时弹簧处于压缩状态,故A项正确；由于冲量是矢量,而弹簧弹力对A、B的冲量方向相反,故B项错误；设弹簧恢复到原长时A的速度为v,绳子绷紧瞬间A、B共同速度为v1,A、B共同上升的最大高度为h,A上升最大高度为H,弹簧恢复到原长的过程中根据能量守恒得：,绳子绷紧瞬间根据动量守恒定律得mv=2mv1,A、B共同上升的过程中据能量守恒可得,,可得B开始运动时A的速度大小为,A上升的最大高度为,故C项错误,D项正确。11.【答案】(1)C(2)斜槽末端P点(3)(4)桌面高度h,OC与竖直方向的夹角β【解析】(1)为保证两球发生对心正碰,两球的半径应相等,为防止碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,故选C。(2)用图甲所示装置进行实验,入射小球与被碰小球均为弹性小球,第一次实验小球的落点位置如图用所标示的字母所示,第二次实验将两小球的质量改为相等,则碰撞后入射小球的位置位于斜槽末端,被碰小球位置位于P点。(3)小球离开轨道后做平抛运动,由得小球做平抛运动的时间,由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同,则它们在空中的运动时间t相等,验证碰撞中的动量守恒,需要验证,则有,由图乙所示可知,需要验证。(4)验证两球碰撞过程动量守恒,即,即测碰撞后小球1和小球2的速度,小球1做圆周运动,只要测OC与竖直方向的夹角β和绳子长度L,根据机械能守恒求出测碰撞后小球1的速度,小球2做平抛运动,只要测桌面高度h和水平地面上到桌面边缘水平距离可求出碰撞后小球2的速度,所以还应该测量的物理量有桌面高度h,OC与竖直方向的夹角β。12.【解析】(1)设球m1摆至最低点时速度为v0,由机械能守恒定律易知m1gL＝eq\f(1,2)m1v02v0＝eq\r(2gL)＝eq\r(2×10×0.8)m/s＝4m/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＝1.5m/s(2)m2在CD轨道上运动时,由机械能守恒有eq\f(1,2)m2v22＝m2g(2R)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,D)由小球m2恰好能通过最高点D可知,重力提供向心力,即m2g＝eq\f(m2v\o\al(2,D),R)联立解得v22＝5gR1