内容正文:
大单元限时评估卷(一)
(时间:90分钟 分值:100分)
试卷考查范围
主要命题点
第一章 动量守恒定律
1.动量、动量定理及应用
2.动量守恒定律及应用
3.弹性碰撞和非弹性碰撞
4.反冲现象及应用
5.实验: 研究碰撞过程中的动量守恒
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.一质量为m的运动员从下蹲状态开始起跳,经Δt的时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中地面对其作用力的冲量大小和做的功分别为( )
A.mv+mgΔt,mv2 B.mv,mv2
C.mv+mgΔt,0 D.mv-mgΔt,0
C 解析:人的速度原来为0,刚好离开地面时速度变为v,则由动量定理可得I-mgΔt=mv,故地面对运动员的冲量大小为I=mv+mgΔt,由于支持力的作用点没有位移,故地面对运动员做的功为0。故C正确。
2.如图所示,长为l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙(可视为质点),初始时它们直立在光滑的水平地面上。后来由于受到微小扰动,系统从图示位置开始倾倒。当小球甲刚要落地时,其速度大小为( )
A. B. C. D.0
C 解析:甲、乙两小球组成的系统在水平方向动量守恒,当小球甲刚要落地时,水平方向上的速度为0,所以小球乙的速度也为0,小球乙的动能为0;小球甲初始状态的重力势能全部转化为小球甲的动能,由机械能守恒定律得mv=mgl,解得v甲=,故选C。
3.一质点静止在光滑水平面上,现对其施加水平外力F,F随时间按正弦规律变化,如图所示,下列说法正确的是( )
A.第2 s末质点的动量为0
B.第4 s末,质点回到出发点
C.在1~2 s时间内,F的功率一直减小
D.在1~3 s时间内,F的冲量为0
D 解析:由题图可知在0~2 s时间内质点一直加速,2 s 末速度最大,后减速,由对称性可知第4 s末,质点速度为0,位移不为0,故A、B错误;由题图可知在1~2 s时间内,加速度越来越小,速度增加得越来越慢,力也越来越小,由于刚开始力减小得慢,速度增加得快,所以F的功率增大,故C错误;由对称性可知第1 s末和第3 s末的速度相同,由动量定理可知F的冲量为I=mv3-mv1=0,故D正确。
4.在某女子短道速滑接力比赛中,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。如图所示,在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间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、乙的动量变化量一定大小相等、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
B 解析:在乙推甲的过程中,二者之间的力是作用力和反作用力,大小相等,方向相反,作用时间相等,由于冲量是矢量,则甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小,但方向相反,选项A错误;由动量定理可知,甲、乙的动量变化量一定大小相等、方向相反,选项B正确;两者的相互作用力等大反向,但在作用力作用下两者的位移不一定相等,所以做功不一定相等,选项D错误;由于甲、乙的动能变化量等于甲、乙各自所受合外力做的功,两者的合外力做的功不一定相等,选项C错误。
5.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水位上升了45 mm。查询得知,当时雨滴竖直下落的速度约为12 m/s,据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103 kg/m3)( )
A.0.15 Pa B.0.54 Pa C.1.5 Pa D.5.4 Pa
A 解析:设1小时内落入杯中水的质量为m,则 m=ρSh,设雨滴与接触面的作用力为F,由动量定理得 Ft=mv=ρShv,==0.15 Pa,A正确。
6.某航空公司的一架飞机失事。如图所示,若失事飞机上某一质量为m的残片(下落过程中质量认为不变)从离地面H高处的A点由静止落至地面B点,由于受到阻力作用,陷入泥土一定深度h而停止在C点,不计空气阻力,重力加速度为g。关于残片从A点下落到C点的整个过程,有( )
A.残片的机械能减小了mgH
B.残片克服阻力做的功为mgh
C.残片所受阻力的冲量大于m
D.残片动量的改变量等于所受阻力的冲量
C 解析:残片在从A点下落到C点的整个过程中,动能变化量为0,重力势能减小了mg(H+h),则残片的机械能减小了mg(H+h),故A错误;对残片下落的全过程运用动能定理得,mg(H+h)-Wf=0,则残片克服阻力做的功Wf=mg(H+h),故B错误;残片落到地面的速度v=,对进入泥土的过程