備戰(zhàn)2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元訓(xùn)練金卷 第七單元 動(dòng)量B卷(含解析)
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1、 第七單元 注意事項(xiàng): 1.答題前,先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試題卷和答題卡上,并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。 2.選擇題的作答:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 3.非選擇題的作答:用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 4.考試結(jié)束后,請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。 一、 (本題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~6題只有一項(xiàng)符合題目要求,第7~10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但
2、不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分) 1.(2019?全國I卷)最近,我國為“長征九號(hào)”研制的大推力新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)試成功,這標(biāo)志著我國重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展。若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為3 km/s,產(chǎn)生的推力約為4.8×106 N,則它在1 s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為( ) A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg 2.在光滑水平面上有一輛平板車,一人手握大錘站在車上.開始時(shí)人、錘和車均靜止,且這三者的質(zhì)量依次為m1、m2、m3。人將大錘水平向左拋出后,人和車的速度大小為v
3、,則拋出瞬間大錘的動(dòng)量大小為( ) A.m1v B.m2v C.(m1+m3)v D.(m2+m3)v 3.如圖所示,放在光滑水平桌面上的A、B兩個(gè)小木塊中間夾一被壓縮的輕彈簧,當(dāng)輕彈簧被放開時(shí),A、B兩個(gè)小木塊各自在桌面上滑行一段距離后,飛離桌面落在地面上.若mA=3mB,則下列結(jié)果正確的是( ) A.若輕彈簧對(duì)A、B做功分別為W1和W2,則有W1∶W2=1∶1 B.在與輕彈簧作用過程中,兩木塊的速度變化量之和為零 C.若A、B在空中飛行時(shí)的動(dòng)量變化量分別為Δp1和Δp2,則有Δp1∶Δp2=1∶1 D.若A、B同時(shí)離開桌面,則從釋放輕彈簧開
4、始到兩木塊落地的這段時(shí)間內(nèi),A、B兩木塊的水平位移大小之比為1∶3 4.一顆子彈水平射入靜止在光滑水平地面上的木塊后不再穿出,木塊的動(dòng)能增加了8 J,木塊的質(zhì)量大于子彈的質(zhì)量。則此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能可能是( ) A.18 J B.16 J C.10 J D.6 J 5.滑塊a、b沿水平面上同一條直線發(fā)生碰撞,碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng),兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示。則滑塊a、b的質(zhì)量之比( ) A.5∶4 B.1∶8 C.8∶1 D.4∶5 6.如圖所示,A、B兩個(gè)矩形木塊用輕彈簧和一條
5、與彈簧原長相等的輕繩相連,靜止在水平地面上,繩為非彈性繩且可承受的拉力足夠大。彈簧的勁度系數(shù)為k,木塊A和木塊B的質(zhì)量均為m?,F(xiàn)用一豎直向下的壓力將木塊A緩慢壓縮到某一位置,木塊A在此位置所受的壓力為F(F>mg),彈簧的彈性勢(shì)能為E,撤去力F后,下列說法正確的是( ) A.彈簧恢復(fù)到原長的過程中,彈簧彈力對(duì)A、B的沖量相同 B.當(dāng)A速度最大時(shí),彈簧處于原長狀態(tài) C.當(dāng)B開始運(yùn)動(dòng)時(shí),A的速度大小為 D.全程中,A上升的最大高度為 7.如圖甲所示,一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接,并靜止在光滑的水平面上.現(xiàn)使A瞬時(shí)獲得水平向右的速度3 m/s,以此刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)
6、,兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,從圖象信息可得( ) A.在t1、t3時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度1 m/s,且彈簧都是處于壓縮狀態(tài) B.t3~t4時(shí)間內(nèi)彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長 C.兩物塊的質(zhì)量之比為m1∶m2=1:2 D.在t2時(shí)刻A與B的動(dòng)能之比為Ek1∶Ek2=1∶8 8.如圖甲所示,在光滑水平面上,輕質(zhì)彈簧一端固定,物體A以速度v0向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧,測(cè)得彈簧的最大壓縮量為x。現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為m的物體B(如圖乙所示),物體A以2v0的速度向右壓縮彈簧,測(cè)得彈簧的最大壓縮量仍為x,則( ) A.A物體的質(zhì)量為3m B.A物體的質(zhì)量為2m C.彈簧壓縮最大
7、時(shí)的彈性勢(shì)能為mv D.彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能為mv 9.如圖所示,在足夠長的水平地面上有兩輛相同的小車甲和乙,A、B兩點(diǎn)相距為5 m,小車甲從B點(diǎn)以大小為4 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí),小車乙從A點(diǎn)由靜止開始以大小為2 m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。一段時(shí)間后,小車乙與小車甲相碰(碰撞時(shí)間極短),碰后兩車粘在一起,整個(gè)過程中,兩車的受力不變(不計(jì)碰撞過程)。下列說法正確的是( ) A.小車乙追上小車甲用時(shí)4 s B.小車乙追上小車甲之前它們的最遠(yuǎn)距離為9 m C.碰后瞬間兩車的速度大小為7 m/s D.若地面光滑,則碰后兩車的加速度大小仍為2 m/s2
8、 10.如圖所示,小車的上面固定一個(gè)光滑彎曲圓管道,整個(gè)小車(含管道)的質(zhì)量為2m,原來靜止在光滑的水平面上。今有一個(gè)可以看做質(zhì)點(diǎn)的小球,質(zhì)量為m,半徑略小于管道半徑,以水平速度v從左端滑上小車,小球恰好能到達(dá)管道的最高點(diǎn),然后從管道左端滑離小車。關(guān)于這個(gè)過程,下列說法正確的是( ) A.小球滑離小車時(shí),小車回到原來位置 B.小球滑離小車時(shí)相對(duì)小車的速度大小為v C.車上管道中心線最高點(diǎn)的豎直高度為 D.小球從滑進(jìn)管道到滑到最高點(diǎn)的過程中,小車的動(dòng)量變化大小是 二、(本題共6小題,共60分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只
9、寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 11.(5分)某同學(xué)用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡.重復(fù)這種操作10次。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。 (1)安裝器材時(shí)要注意:固定在桌邊上的斜槽末端的切線要沿
10、 方向。 (2)某次實(shí)驗(yàn)中,得出小球落點(diǎn)情況如圖所示(單位是cm),P′、M、N分別是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落點(diǎn)的平均位置(把落點(diǎn)圈在內(nèi)的最小圓的圓心),則入射小球和被碰小球質(zhì)量之比為m1∶m2= 。 12.(8分)某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn),氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。 在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,如圖乙所示,這樣就大大減小因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。 (1)
11、下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟: ①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平; ②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣; ③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器越過彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí),紙帶始終在水平方向; ④滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩; ⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間; ⑥先 ,然后 ,讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng); ⑦取下紙帶,重復(fù)步驟④⑤⑥,選出較理想的紙帶如圖丙所示; ⑧測(cè)得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g,滑塊2(包括橡皮
12、泥)的質(zhì)量為205 g。試完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容。 (2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn),計(jì)算可知,兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為 kg·m/s;兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為 kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)。 (3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是 。 13.(10分)如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量mA=4 kg,其上表面光滑,小車與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計(jì)。可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=2 kg。現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)大
13、小為10 N、水平向右的恒力F,A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短且碰后A、B粘在一起共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),碰撞后經(jīng)過0.6 s,二者的速度達(dá)到2 m/s。求: (1)A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a; (2)A、B碰撞后瞬間的共同速度的大小v; (3)A的上表面長度l。 14.(10分)如圖所示,在光滑的水平面上放著一個(gè)質(zhì)量為m的木球,在木球正上方L處有一個(gè)固定懸點(diǎn)O,在懸點(diǎn)O和木球之間用一根長為2L的不可伸長的輕繩連接。有一個(gè)質(zhì)量也為m的子彈以v0的速度水平射入木球并留在其中,一段時(shí)間之后木球
14、繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。球可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g,空氣阻力不計(jì),求: (1)木球以多大速度離開水平地面。 (2)子彈速度v0的最小值。 15.(12分)如圖所示,光滑軌道abc固定在豎直平面內(nèi),ab傾斜、bc水平,與半徑R=0.4 m豎直固定的粗糙半圓形軌道cd在c點(diǎn)平滑連接。可視為質(zhì)點(diǎn)的小球甲和乙靜止在水平軌道上,二者中間壓縮有輕質(zhì)彈簧,彈簧與兩小球均不拴接且被鎖定?,F(xiàn)解除對(duì)彈簧的鎖定,小球甲在脫離彈簧后恰能沿軌道運(yùn)動(dòng)到a處,小球乙在脫離彈簧后沿半圓形軌道恰好能到達(dá)最高點(diǎn)d。已知小球甲的質(zhì)量m1=2 kg,a、b的豎直高度差h=0.45
15、 m,已知小球乙在c點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)其彈力的大小F=100 N,彈簧恢復(fù)原長時(shí)兩小球均在水平軌道上,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2。求: (1)小球乙的質(zhì)量; (2)小球乙在半圓形軌道上克服摩擦力所做的功。 16.(15分)如圖所示,質(zhì)量均為M=1 kg的甲、乙兩長木板相距為s0=3 m,且均靜止于光滑水平面上,兩長木板的長度均為L=3 m。開始甲長木板停靠在一半徑為R=0.2 m的四分之一光滑固定的圓弧軌道右端,圓弧軌道下端與甲長木板上表面水平相切。乙長木板右端固定一處于自然伸長的輕質(zhì)彈簧,輕質(zhì)彈簧的自由端恰好位于乙長木
16、板中點(diǎn)Q處。將一質(zhì)量為m=2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從圓弧軌道的頂端靜止釋放。已知乙長木板上表面光滑,滑塊與甲長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,g取10 m/s2,試分析下列問題: (1)滑塊剛滑上甲長木板時(shí)的速度; (2)若甲、乙兩長木板碰撞后粘在一起,試判斷甲、乙長木板相碰時(shí)滑塊是否滑出甲長木板。若甲、乙兩長木板相碰前滑塊已經(jīng)滑出甲長木板,試求甲、乙兩長木板碰后的共同速度;若甲、乙兩長木板在碰前滑塊還沒滑出甲長木板,則求兩長木板碰后滑塊最終的停點(diǎn)與Q點(diǎn)之間的距離。 3 單元訓(xùn)練金卷·高三·
17、物理(B)卷 第七單元 答 案 一、 (本題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~6題只有一項(xiàng)符合題目要求,第7~10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分) 1.【答案】B 【解析】設(shè)該發(fā)動(dòng)機(jī)在t s時(shí)間內(nèi),噴射出的氣體質(zhì)量為m,根據(jù)動(dòng)量定理,F(xiàn)t=mv,可知,在1 s內(nèi)噴射出的氣體質(zhì)量kg,故選B。 2.【答案】C 【解析】人、錘和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,取向右為正方向,則(m1+m3)v-p=0,解得拋出瞬間大錘的動(dòng)量大小為p=(m1+m3)v,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 3.【答案】D 【解析】彈簧彈開物體
18、過程中,兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,取水平向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律得mAvA-mBvB=0,則速度之比vA∶vB=1∶3,根據(jù)動(dòng)能定理得,輕彈簧對(duì)A、B做功分別為W1=mAv,W2=mBv,聯(lián)立解得W1W2=1∶3,故A錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知,在與輕彈簧作用過程中,兩木塊的動(dòng)量變化量之和為零,即mAΔvA+mBΔvB=0,可得ΔvA+ΔvB≠0,故B錯(cuò)誤;A、B離開桌面后都做平拋運(yùn)動(dòng),它們拋出點(diǎn)的高度相同,運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,設(shè)為t,由動(dòng)量定理得,A、B在空中飛行時(shí)的動(dòng)量變化量分別為Δp1=mAgt,Δp2=mBgt,所以Δp1∶Δp2=3∶1,故C錯(cuò)誤;平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速
19、直線運(yùn)動(dòng),由x=v0t知,t相等,又木塊在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí),vA∶vB=1∶3,則A、B兩木塊的水平位移大小之比為1∶3,故D正確。 4.【答案】A 【解析】設(shè)子彈的初速度為v0,射入木塊后子彈與木塊共同的速度為v,木塊的質(zhì)量為M,子彈的質(zhì)量為m,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mv0=(M+m)v,解得v=,木塊獲得的動(dòng)能為ΔEk=Mv2=,系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=mv-(M+m)v2=,所以=,由于木塊的質(zhì)量大于子彈的質(zhì)量,所以=<,即Q>2ΔEk=2×8 J=16 J,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。 5.【答案】B 解析:設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1、m2,a、b碰撞前的速度為v1、v2,由題給的圖象得v1=
20、-2 m/s,v2=1 m/s,a、b發(fā)生完全非彈性碰撞,碰撞后兩滑塊的共同速度為v,由題給的圖象得v= m/s,由動(dòng)量守恒定律得m1v1+m2v2=(m1+m2)v,由以上各式解得m1∶m2=1∶8,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。 6.【答案】D 【解析】由于沖量是矢量,彈簧恢復(fù)到原長的過程中,彈簧彈力對(duì)A、B的沖量大小相等,方向相反,故A錯(cuò)誤;當(dāng)A受力平衡時(shí)速度最大,即彈簧的彈力大小等于A木塊的重力,此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài),故B錯(cuò)誤;設(shè)彈簧恢復(fù)到原長時(shí)A的速度為v,繩子繃緊瞬間A、B共同速度為v1,A、B共同上升的最大高度為h,A上升的最大高度為H,彈簧恢復(fù)到原長的過程中根據(jù)能量守恒有:E=
21、mg+m,繩子繃緊瞬間根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:mv=2mv1,AB共同上升過程中根據(jù)能量守恒有:(m+m)=(m+m)gh,聯(lián)立解得B開始運(yùn)動(dòng)時(shí),A的速度大小為:v1=,全程中,A上升的最大高度H=,故C錯(cuò)誤,D正確。 7.【答案】CD 【解析】由圖可知t1到t3時(shí)間內(nèi)兩物塊之間的距離逐漸增大,t3時(shí)刻達(dá)到共同速度,此時(shí)彈性勢(shì)能最大,彈簧處于伸長狀態(tài),故A錯(cuò)誤;結(jié)合圖象弄清兩物塊的運(yùn)動(dòng)過程,開始時(shí)A逐漸減速,B逐漸加速,彈簧被壓縮,t1時(shí)刻二者速度相等,系統(tǒng)動(dòng)能最小,彈性勢(shì)能最大,彈簧被壓縮到最短,然后彈簧逐漸恢復(fù)原長,B依然加速,A先減速為零,然后反向加速,t2時(shí)刻,彈簧恢復(fù)原長狀態(tài),由于此
22、時(shí)兩物塊速度相反,因此彈簧的長度將逐漸增大,兩物塊均減速,t3時(shí)刻,兩物塊速度相等,系統(tǒng)動(dòng)能最小,彈簧最長,從t3到t4過程中彈簧由伸長狀態(tài)恢復(fù)原長,故B錯(cuò)誤;系統(tǒng)動(dòng)量守恒,選擇開始到t1時(shí)刻列方程可知:m1v1=(m1+m2)v2,將v1=3 m/s,v2=1 m/s代入得:m1∶m2=1∶2,故C正確;在t2時(shí)刻A的速度大小為vA=1 m/s,B的速度為vB=2 m/s,根據(jù)m1∶m2=1∶2,求出Ek1∶Ek2=1∶8,故D正確。 8.【答案】AC 【解析】彈簧固定時(shí),當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí),彈性勢(shì)能最大,A的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒可知,彈簧被壓縮過程中最大的彈性
23、勢(shì)能等于A的初動(dòng)能,設(shè)A的質(zhì)量為mA,則有Epm=mAv,當(dāng)彈簧一端連接另一質(zhì)量為m的物體B時(shí),A與彈簧相互作用的過程中B將向右運(yùn)動(dòng),A、B速度相等時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大,選取A的初速度方向?yàn)檎较?,由?dòng)量守恒定律得mA·2v0=(m+mA)v,由機(jī)械能守恒定律得Epm=mA(2v0)2-(mA+m)v2,聯(lián)立解得mA=3m,Epm=1.5mv,故A、C正確,B、D錯(cuò)誤。 9.【答案】BC 【解析】小車乙追上小車甲時(shí),有x乙-x甲=5 m,即at2-v甲t=5 m,代入數(shù)據(jù)解得t=5 s,所以小車乙追上小車甲用時(shí)5 s,故A錯(cuò)誤;當(dāng)兩車的速度相等時(shí)相距最遠(yuǎn),則有v甲=at′,解得t′==
24、s=2 s,最遠(yuǎn)距離s=5 m+v甲t′-at′2=(5+4×2-×2×22) m=9 m,故B正確;碰前瞬間乙車的速度v乙=at=2×5 m/s=10 m/s,對(duì)于碰撞過程,取向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得mv甲+mv乙=2mv,解得碰后瞬間兩車的共同速度v=7 m/s,故C正確;若地面光滑,碰前乙車所受的作用力F=ma,甲車的合力為0,則碰后兩車的加速度大小a′===1 m/s2,故D錯(cuò)誤。 10.【答案】BC 【解析】小球到最高點(diǎn),水平方向動(dòng)量守恒,因此有,機(jī)械能守恒,解得,,則小車到最高點(diǎn)的動(dòng)量變化量為,小球離開小車時(shí),由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得,聯(lián)立解得,因此相對(duì)速度為,可以看到小
25、車得速度一直為正向速度,因此一直向前運(yùn)動(dòng),不會(huì)回到原點(diǎn),綜上分析,B、C正確。 二、(本題共6小題,共60分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 11.【答案】(1)水平 (2分) (2)4∶1 (3分) 【解析】(1)為保證小球滾落后做平拋運(yùn)動(dòng),斜槽末端的切線要沿水平方向。 (2)由碰撞過程中mv的乘積總量守恒可知m1·=m1·+m2·(t為運(yùn)動(dòng)時(shí)間),代入數(shù)據(jù)可解得m1∶m2=4∶1。 12.【答案】(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(1分) 放開滑
26、塊1(1分) (2)0.620(2分) 0.618(2分) (3)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作用(2分) 【解析】(1)⑥使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),先接通電源后釋放紙帶,所以先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,后放開滑塊1。 (2)放開滑塊1后,滑塊1做勻速運(yùn)動(dòng),跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得:碰撞前滑塊1的動(dòng)量為p1=m1v1=0.310× kg·m/s=0.620 kg·m/s,滑塊2的動(dòng)量為零,所以碰撞前的總動(dòng)量為0.620 kg·m/s;碰撞后滑塊1、2速度相等,所以碰撞后總動(dòng)量為p2=(m1+m2)v2=(0.310+0.205)× kg·m/s=
27、0.618 kg·m/s。 (3)結(jié)果不完全相等是因?yàn)榧垘c打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作用。 13.【解析】(1)以A為研究對(duì)象,由牛頓第二定律有:F=mAa (2分) 解得:a=2.5 m/s2。(1分) (2)對(duì)A、B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)t=0.6 s后速度達(dá)到v′=2 m/s的過程,由動(dòng)量定理得: Ft=(mA+mB)v′-(mA+mB)v (2分) 解得:v=1 m/s。(1分) (3)設(shè)A、B發(fā)生碰撞前A的速度為vA,對(duì)A、B發(fā)生碰撞的過程,由動(dòng)量守恒定律有: mAvA=(mA+mB)v (1分) A從開始運(yùn)動(dòng)到與B發(fā)生碰撞前,由動(dòng)能定理有: Fl=mAv
28、 (2分) 解得:l=0.45 m。(1分) 14.【解析】(1)設(shè)子彈打入木球后共同速度為v,木塊離開水平地面速度為v1,由動(dòng)量守恒定律得: mv0=2mv (1分) 即v=v0 (1分) 木塊離開地面時(shí)沿繩方向速度瞬間減為零,只有垂直繩的速度v1=vsin30°=v=v0 (2分) 即木塊離開地面的速度為v0 (1分) (2)木塊從離開水平桌面到最高點(diǎn)系統(tǒng)機(jī)械能守恒,到最高點(diǎn)時(shí)速度為v3,繩子對(duì)木塊的拉力為F,由機(jī)械能守恒定律和牛頓定律有 -2mg3L=2m-2m(2分) F+2mg=2m(2分) F=0時(shí),v0的最小,有。(1分) 15.【解析】(1)
29、對(duì)小球甲,由機(jī)械能守恒定律得m1gh=m1v (1分)
對(duì)小球甲、乙,由動(dòng)量守恒定律得m1v1=m2v2 (1分)
對(duì)小球乙,在c點(diǎn),由牛頓第二定律得F-m2g=m2 (1分)
聯(lián)立解得m2=1 kg,v2=6 m/s或m2=9 kg,v2= m/s (2分)
小球乙恰好過d點(diǎn),有m2g=m2 (1分)
解得vd==2 m/s (1分)
由題意vd 30、(1)滑塊從圓弧軌道頂端下滑到底端時(shí),由動(dòng)能定理可得: (1分)
代入數(shù)據(jù)解得:v0=2 m/s (1分)
(2)假設(shè)滑塊在兩長木板碰撞之前已經(jīng)與甲長木板達(dá)到相對(duì)靜止,設(shè)它們的共同速度為v1,由動(dòng)量守恒定律得: (1分)
解得滑塊與甲長木板的共同速度為: (1分)
設(shè)滑塊在甲長木板上的相對(duì)位移為l,根據(jù)能量守恒定律得: (1分)
解得: (1分)
由以上分析可知滑塊與甲長木板相對(duì)靜止瞬間還沒有滑到甲長木板的右端。設(shè)當(dāng)滑塊與甲長木板相對(duì)靜止瞬間甲長木板通過的位移為s甲,由動(dòng)能定理得:
(1分)
解得: (1分)
則:
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