（課標(biāo)人教版）2020年《高考風(fēng)向標(biāo)》物理 第5章 動(dòng)量單元測(cè)試題

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1、單元測(cè)試題 一.本題共12小題，每小題4分，共48分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的或不答的得0分． 1．有一則“守株待兔”古代寓言，設(shè)兔子頭部受到大小等于自身重力的打擊力時(shí)，即可致死．假設(shè)兔子與樹(shù)樁作用時(shí)間大約為0.2秒，則若要被撞死，兔子奔跑的速度至少為 （ ） A．1m/s B．1.5m/s C．2m/s D．2.5m/s 1．C【解析】． 圖6-5-1 2．如圖6-5-1所示，一物體分別沿三個(gè)傾角不同的光滑斜面由靜止開(kāi)始從頂端下滑到底端C、D、E處，三個(gè)過(guò)程中

2、重力的沖量依次為I1、I2、I3，動(dòng)量變化量的大小依次為△P1、△P2、△P3，到達(dá)下端時(shí)重力的瞬時(shí)功率依次為P1、P2、P3，則有（ ） A．I1＜I2＜I3，△P1＜△P2＜△P3，P1＝P2＝P3 B．I1＜I2＜I3，△P1＝△P2＝△P3，P1＞P2＞P3 C．I1＝I2＝I3，△P1＝△P2＝△P3，P1＞P2＞P3 D．I1＝I2＝I3，△P1＝△P2＝△P3，P1＝P2＝P3 2．B【解析】重力的沖量，由圖可知角度越大下滑所用時(shí)間越短；由機(jī)械能守恒可知三者至斜面底端時(shí)速度大小相同，則動(dòng)量的變化量相同；重力的功率，則角度大時(shí)功率大 3．質(zhì)量為M的

3、小車(chē)在水平地面上以速度v0勻速向右運(yùn)動(dòng)．當(dāng)車(chē)中的砂子從底部的漏斗中不斷流下時(shí)，車(chē)子速度將（ ） A．減小 B．不變 C．增大 D．無(wú)法確定 3．【解析】B砂子和小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律，在初狀態(tài)，砂子落下前，砂子和車(chē)都以向前運(yùn)動(dòng)；在末狀態(tài)，砂子落下時(shí)具有與車(chē)相同的水平速度，車(chē)的速度為v′，由得，車(chē)速不變． 圖6-5-2 4．如圖6-5-2所示，小車(chē)放在光滑的水平面上，用細(xì)繩將小球拉開(kāi)到一定角度，然后同時(shí)放開(kāi)小球和小車(chē)，那么在以后的過(guò)程中 ( ) A．小球向左擺動(dòng)時(shí)，小車(chē)也向左運(yùn)動(dòng)，且系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B．小球向左擺動(dòng)時(shí)，

4、小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，且系統(tǒng)動(dòng)量守恒 C．小球向左擺到最高點(diǎn)，小球的速度為零而小車(chē)速度不為零 D．在任意時(shí)刻，小球和小車(chē)在水平方向的動(dòng)量一定大小相等、方向相反 4．D【解析】小車(chē)小球組成系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒 5．如圖6-5-3所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短．現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng))，則此系統(tǒng)在從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中 （ ） A．動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒 圖6-5-3 B．動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒 C．動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒 D．動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒 5．B【解

5、析】系統(tǒng)水平方向受力不為零則動(dòng)量不守恒，子彈與木塊碰撞時(shí)有機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化． 6．光滑的水平面上，有兩個(gè)形狀相同、質(zhì)量不同的物體A、B，若物體A以速度vA=4m/s與靜止的B物體發(fā)生無(wú)能量損失的碰撞，則碰后B物體的速度不可能為 （ ） A．8m/s B．10m/s C．6m/s D．4m/s 6．ABD【解析】系統(tǒng)動(dòng)量守恒、動(dòng)能不會(huì)增大，且速度方向相同時(shí)后面物體的速度必定較?。? 7．如圖6-5-4所示，完全相同的兩個(gè)帶電金屬球A、B，初動(dòng)能相同，在絕緣的光滑水平桌面上沿同一直線從C、D開(kāi)始相向運(yùn)動(dòng)，A球帶電為+3q，

6、B球帶電為+2q；若兩球是發(fā)生彈性碰撞，相碰后又各自返回C、D點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（ ） 圖6-5-4 A．相碰分離后兩球是同時(shí)返回C、D的 B．相碰分離后兩球返回C、D時(shí)總動(dòng)能增大 C．相碰前兩球的總動(dòng)量隨兩球的距離逐漸減小而增大 D．相碰前后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩球的總動(dòng)量守恒、總動(dòng)能守恒 7．A、B【解析】系統(tǒng)所受合力為零，則動(dòng)量守恒；由于碰撞后電場(chǎng)力增大，故有電勢(shì)能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化． 8．質(zhì)量為m的物塊以初速v0沿傾角為θ的粗糙斜面沖上斜面，滑到B點(diǎn)速度為零，然后滑下回到A點(diǎn)（如圖6-5-6）．關(guān)于物塊所受的沖量，下述說(shuō)法中正確的是 A．物塊上滑過(guò)程和下滑過(guò)程受到摩擦

7、力沖量等值反向 B．物塊上滑過(guò)程和下滑過(guò)程受到重力的沖量等值同向 圖6-5-6 C．物塊從沖上斜面A點(diǎn)到返回A點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程中所受到各外力的沖量的總和方向向下 D．物塊從沖上斜面到返回斜面底端的整個(gè)過(guò)程中合外力的沖量總和小于2mv． 8．D【解析】因上滑時(shí)間小于下滑時(shí)間，則各力的沖量都是上滑過(guò)程小于下滑過(guò)程，重力的沖量方向永遠(yuǎn)豎直向下，合力沖量的大小和方向，用動(dòng)量定理最方便．以沿斜面向下為正方向，有∑Ft=mvt－（－mv0），因v1＜v0，則∑Ft＜2mv0． 圖6-5-7 9．如圖6-5-7所示，繩長(zhǎng)為l，小球質(zhì)量為m，小車(chē)質(zhì)量為M，將m拉至水平右端后放手，則(水平面光滑)

8、（ ） A．系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 B．水平方向任意時(shí)刻m與M的動(dòng)量等大反向 C．m不能向左擺到原高度 D．M向右移動(dòng)的最大距離為2lm/(M+m) 9．B、D【解析】系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，小球擺動(dòng)的長(zhǎng)度為2l，根據(jù) “人船模型”求解 10．小鐵塊置于長(zhǎng)木板右端，木板放在光滑的水平地面上，t=0時(shí)使二乾獲得等大反向的初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1鐵塊在木板上停止滑動(dòng)，二者相對(duì)靜止，此時(shí)與開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置相比較，圖6-5-8中哪一幅反映了可能發(fā)生的情況（ ） 圖6-5-8 10．A、C【解析】利用系統(tǒng)初動(dòng)量方向即可判斷AC正確． 圖6-5-9 11．如圖6-

9、5-9所示，在足夠大的光滑水平面上放有兩個(gè)小物塊P、Q，Q的質(zhì)量為m，P的質(zhì)量為2m，物塊P連接一輕彈簧并處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)讓物塊Q以初速度3v0向物塊P運(yùn)動(dòng)且兩物塊始終保持在一條直線上．若分別用實(shí)線和虛線表示物塊Q和物塊P的速度v 與 時(shí)間t之間關(guān)系的圖線，則在彈簧形變過(guò)程中，v - t 圖象可能是圖6-5-10中的 （ ） 圖6-5-10 11．C【解析】在相互作用時(shí)均作變加速運(yùn)動(dòng)，加速度先增大后減少，故AD錯(cuò)；根據(jù)動(dòng)量守恒知C正確． v0 A B B A 0 t/s v/ms-1 1 2 1 2 圖6-5-11 12.長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量

10、為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來(lái)靜止的長(zhǎng)木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是 A.木板獲得的動(dòng)能為1J B.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2J C.木板A的最小長(zhǎng)度為1m D. A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1 12．CD【解析】由圖可知，AB最后心共同速度運(yùn)動(dòng)，代入知A錯(cuò)；利用知B錯(cuò)，對(duì)A利用可知D正確． 　第二部分 非選擇題（共110分） 二.本題共7小題，共102分.按題目要求作答．解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟．只寫(xiě)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(xiě)出數(shù)值

11、和單位． 13．（11分）圖6-5-12為“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖． （1）入射小球1與被碰小球2直徑相同，均為d，它們的質(zhì)量相比較，應(yīng)是m1____m2. （2）為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，必須調(diào)整斜槽使________________________． 圖6-5-12 （3）繼續(xù)實(shí)驗(yàn)步驟為： A．在地面上依次鋪白紙和復(fù)寫(xiě)紙． B．確定重錘對(duì)應(yīng)點(diǎn)O． C．不放球2，讓球1從斜槽滑下，確定它落地點(diǎn)位置P． D．把球2放在立柱上，讓球1從斜槽滑下，與球2正碰后，確定球1和球2落地點(diǎn)位置M和N． E．用刻度尺量出OM、OP、ON的長(zhǎng)度． F．看是否相等，以驗(yàn)證動(dòng)量守恒．

12、 上述步驟有幾步不完善或有錯(cuò)誤，請(qǐng)指出并寫(xiě)出相應(yīng)的正確步驟． _____________________________________________________________ 13. 【解析】（1）＞ （2）其末端切線水平 （3）D選項(xiàng)中，球1應(yīng)從與C項(xiàng)相同高度滑下；P、M、N點(diǎn)應(yīng)該是多次實(shí)驗(yàn)落地點(diǎn)的平均位置．F項(xiàng)中，應(yīng)看是否相等． a b h O H c A B C 圖6-5-13 14.（12分）圖6-5-13是用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)下方桌子的邊沿有一豎直立柱．實(shí)驗(yàn)時(shí)，將球1拉到A點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球2放在立柱上

13、．釋放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對(duì)心碰撞．碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn)，球2落到水平地面上的C點(diǎn)．測(cè)出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒．現(xiàn)已測(cè)出A點(diǎn)離水平桌面的距離為a．B點(diǎn)離水平桌面的距離為b，C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c．此外，還需要測(cè)量的量是_________、________________、和_____________________． 根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為_(kāi)_________________________． 14 . 【解析】球1和球2的質(zhì)量m1和m2，立柱的高h(yuǎn)，桌面離地面的高H， m1=m1+m2c 15．（2020海南

14、卷）⑵（14分）一置于桌面上質(zhì)量為M的玩具炮，水平發(fā)射質(zhì)量為m的炮彈．炮可在水平方向自由移動(dòng)．當(dāng)炮身上未放置其它重物時(shí)，炮彈可擊中水平地面上的目標(biāo)A；當(dāng)炮身上固定一質(zhì)量為M0的重物時(shí)，在原發(fā)射位置沿同一方向發(fā)射的炮彈可擊中水平地面上的目標(biāo)B．炮口離水平地面的高度為h．如果兩次發(fā)射時(shí)“火藥”提供的機(jī)械能相等，求B、A兩目標(biāo)與炮彈發(fā)射點(diǎn)之間的水平距離之比． 【解析】由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得： （2分） （2分） 解得： （2分） 炮彈射出后做平拋，有：

15、 （2分） 解得目標(biāo)A距炮口的水平距離為：（2分） 同理，目標(biāo)B距炮口的水平距離為：（2分） 解得：（2分） 16．（13分）如圖所示，甲車(chē)質(zhì)量為，靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一個(gè)質(zhì)量為的小物體. 乙車(chē)質(zhì)量為，以的速度向左運(yùn)動(dòng)，與甲車(chē)碰撞后，甲車(chē)獲得的速度，物體滑到乙車(chē)上. 若乙車(chē)足夠長(zhǎng)，上表面與物體的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求： （1）甲、乙兩車(chē)碰后瞬間，乙車(chē)的速度； （2）物體在乙車(chē)表面上滑行多長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)乙車(chē)靜止？（?。? 圖6-5-14 16【解析】（1）乙車(chē)與甲車(chē)碰撞過(guò)程中，小物體仍保持靜止，甲、乙組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有（2分） 乙車(chē)速

16、度為，方向仍向左（3分） （2）小物體m在乙上滑至兩者有共同速度過(guò)程中動(dòng)量守恒： （2分） 有 ，（2分） 對(duì)小物體m是作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用牛頓第二定律得a=μg，又有（4分） 17.（15分）如圖所示，光滑水平面上有A、B、C三個(gè)物塊，其質(zhì)量分別為mA = 2.0kg，mB = 1.0kg，mC = 1.0kg．現(xiàn)用一輕彈簧將A、B兩物塊連接，并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近，此過(guò)程外力做108J（彈簧仍處于彈性限度內(nèi)），然后同時(shí)釋放A、B，彈簧開(kāi)始逐漸變長(zhǎng)，當(dāng)彈簧剛好恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，C恰以4m/s的速度迎面與B發(fā)生碰撞并粘連在一起．求： （1）彈簧剛好恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)（B與C碰

17、撞前）A和B物塊速度的大小． 圖6-5-15 （2）當(dāng)彈簧第二次被壓縮時(shí)，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能． 17【解析】（1）彈簧剛好恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，A和B物塊速度的大小分別為υA、υB． 由動(dòng)量守恒定律有：0 = mAυA - mBυB（2分） 此過(guò)程機(jī)械能守恒有：Ep = mAυ+mBυ（2分） 代入Ep＝108J，解得：υA＝6m/s，υB = 12m/s，A的速度向右，B的速度向左．（1分） （2）C與B碰撞時(shí)，設(shè)碰后B、C粘連時(shí)速度為υ′， 據(jù)C、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 有：mBυB -mCυC = （mB+mC）υ′，（2分） 代入數(shù)據(jù)得υ′ = 4m/

18、s，υ′的方向向左．（1分） 此后A和B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，當(dāng)彈簧第二次壓縮最短時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能最大，設(shè)為Ep′，且此時(shí)A與B、C三者有相同的速度，（1分） 設(shè)為υ，則有動(dòng)量守恒：mAυA -（mB+mC）υ′ = （mA+mB+mC）υ，（2分） 代入數(shù)據(jù)得υ = 1m/s，υ的方向向右．（1分） 機(jī)械能守恒：mAυ+（mB+mC）υ′2 = Ep′+（mA+mB+mC）υ2，（2分） 代入數(shù)據(jù)得E′p＝50J．（1分） 圖6-5-16 18．（18分）（2020重慶卷）圖6-5-16中有一個(gè)豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一勁度為k的輕彈簧，其下端固

19、定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料——ER流體，它對(duì)滑塊的阻力可調(diào).起初，滑塊靜止，ER流體對(duì)其阻力為0，彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊碰撞后粘在一起向下運(yùn)動(dòng).為保證滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下移距離為時(shí)速度減為0，ER流體對(duì)滑塊的阻力須隨滑塊下移而變.試求（忽略空氣阻力）： (1)下落物體與滑塊碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能； (2)滑塊向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大??； (3)滑塊下移距離d時(shí)ER流體對(duì)滑塊阻力的大小. 【解析】（1）設(shè)物體下落末速度為v0，由機(jī)械能守恒定律，（2分） 得（1分） 設(shè)碰后

20、共同速度為v1，由動(dòng)量守恒定律2mv1=mv0，得（3分） 碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能力（2分） (2)設(shè)加速度大小為a，有 ，得　（3分） 答圖6-5-1 （3）設(shè)彈簧彈力為FN，ER流體對(duì)滑塊的阻力為FER，受力分析如答圖6-5-1所示 （2分） FS=kx（1分） x=d+mg/k（2分） 得：（2分） 19．（19分）如圖6-5-17所示，兩個(gè)完全相同的質(zhì)量分別為m的木塊A、B置于水平地面上，它們的間距S＝2．88m．質(zhì)量為2m，大小可忽略的滑塊C置于A板的左端．C與A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1 = 0．22，A、B與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2＝0.10，最大靜摩擦

21、力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力．開(kāi)始時(shí)，三個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)給C施加一個(gè)水平向右、大小為mg 的力F，假定木板A、B碰撞時(shí)間極短且碰撞后粘連在一起，要使C最終不脫離木板，每塊木板的長(zhǎng)度至少應(yīng)為多少？ 圖6-5-17 【解析】A、C之間的滑動(dòng)摩擦力大小為f1，f1 = μ1mcg = 0.44mg，（1分） A與水平地面之間的滑動(dòng)摩擦力大小為f2，f2 = μ2（mA+mC）g = 0.3mg，（1分） 外力F = mg = 0．4mg可見(jiàn)F＜f1，F(xiàn)＞f2，即首先A和C之間保持相對(duì)靜，在F的作用下一起向右做加速運(yùn)動(dòng)．（2分） 設(shè)A與B碰撞前AC速度大小為υ1，由動(dòng)能定理

22、有：（F-f2）s = （mA+mC）υ （2分） 代入數(shù)據(jù)得：υ1 = 0．8m/s（1分） A、B兩木板的碰撞瞬間，內(nèi)力的沖量遠(yuǎn)大于外力的沖量，由動(dòng)量守恒定律，設(shè)A、B碰后一起運(yùn)動(dòng)的速度為υ2，則有：mAυ1 = （mA+mB）υ2 （2分） 得υ2 = = 0．4m/s（1分） 碰撞后C與A、B之間有相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)A、B與地面間滑動(dòng)摩擦力大小為f3，f3＝μ2（mA+mB+mC）g = 0．4mg，可見(jiàn)F＝f3，即三物體組成的系統(tǒng)受合外力為零，動(dòng)量守恒．（1分） 設(shè)它們達(dá)到的共同速度為υ3，此時(shí)A、B向前滑動(dòng)的距離為s1，C恰好滑到B板的右端，此后三者一起做勻速運(yùn)動(dòng)，C不會(huì)脫離木板，設(shè)對(duì)應(yīng)的木塊長(zhǎng)度為l． 由動(dòng)量守恒有：mcυ1+（mA+mB）υ2 = （mC+mA+mB）υ3 得υ3 = 0．6m/s（3分） 對(duì)A、B整體，由動(dòng)能定理有：f1s1-f3s1 = （mA+mB）（υ-υ），得s1 = 1.5m （3分） 對(duì)C，由動(dòng)能定理有：F（2l+s1）- f1（2l+s1） = mC（υ- υ），得l = 0.3m（3分）