精品解析：云南省大理白族自治州祥云祥华中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题

祥云祥华中学2023-2024学年下学期期中考试 高一物理测试卷 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共计48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 关于物体的动量，下列说法中正确的是（　　） A. 惯性越大的物体动量越大 B. 物体的动能若不变，则动量一定不变 C. 动量变化量的方向一定和动量的方向相同 D. 运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向 2. 下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（　　） A. 木块固定在水平面上，子弹水平射入木块的过程中 B. 两球匀速下降，细线断裂后，它们在水中运动的过程中 C. 剪断细线，弹簧恢复原长的过程中 D. 木块沿光滑固定斜面由静止滑下过程中 3. 某次课堂上，物理老师在教室里给同学们做了一个演示实验：先后将同一个鸡蛋从同一高度由静止释放，落到地面。第一次鸡蛋落在铺有海绵的水泥地上，完好无损；第二次鸡蛋直接落在水泥地上，摔碎了。海绵的厚度远小于鸡蛋下落高度，不计空气阻力。对该现象解释最合理的是（　　） A. 鸡蛋落在海绵上减速时间较短 B. 鸡蛋落在海绵上受到合外力的冲量较小 C. 鸡蛋落在水泥地上受到地面作用力较大 D. 鸡蛋落在水泥地上动量变化较大 4. 如图所示，半圆形粗糙圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道圆心为，半径为。将质量为的小球在轨道上与等高的A点由静止释放，经过时间小球运动到轨道的最低点，已知小球通过最低点时的速度大小为，重力加速度为，则小球从A点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力对小球的冲量大小为 B. 轨道支持力对小球的冲量大小为0 C. 轨道对小球作用力的冲量大小为 D. 轨道对小球作用力冲量大小为 5. 如图所示，图中虚线圆表示摩托车“飞车走壁”的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是（ ） A. h越大，则摩托车对侧壁的压力越大 B. h越大，则摩托车做圆周运动的向心力越大 C. h越大，则摩托车做圆周运动的周期越小 D. h越大，则摩托车做圆周运动的线速度越大 6. 如图所示，相距为L的A、B星球构成的双星系统绕O点做匀速圆周运动，它们运动的周期均为T；C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动的轨道半径为R，周期也为T；A与B之间的引力远大于C与B之间的引力，故B与C之间的引力不影响B绕O点的运动。已知引力常量为G，则星球A的质量为（ ） A. B. C. D. 7. 图甲是汽车通过凸形桥时的情景，图乙是汽车急转弯时的情景。若已知图甲中凸形桥圆弧半径为R；图乙中转弯圆弧半径也为R，路面外侧高内侧低，倾角为θ；重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　） A. 图甲中汽车通过桥顶时，速度越大，汽车对桥面的压力越大 B. 图甲中如果车速，一定会出现“飞车现象” C. 图乙中只要车速，车辆一定向内侧滑动 D. 图乙中即使车速，车辆不一定向外侧滑动 8. 如图所示，在光滑的水平面上，有两个质量都是m的小车A和B，两车之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度向右运动，另有一质量为的粘性物体，从高处自由落下，正好落在A车上，并与之粘合在一起，求这以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为（　　） A. B. C. D. 9. 2024年1月18日，天舟七号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。该过程可简化为如图所示的模型，对接前，空间站和天舟七号沿半径不同的圆轨道同向运行。则下列说法中正确的是（　　） A. 天舟七号的发射速度应大于第二宇宙速度 B. 对接前，天舟七号的运行周期更短 C. 对接前，天舟七号欲追上空间站，可以在低轨道上点火加速 D. 对接前，在相同时间内，天舟七号与地心连线扫过的面积等于空间站与地心的连线扫过的面积 10. 如图所示，光滑的水平面上，小球甲以水平向右的速度与静止的小球乙发生正碰，两小球质量均匀、半径相同，规定水平向右为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 若甲的质量小于乙的质量，且甲、乙发生弹性碰撞，则碰撞后甲的速度可能为正 B. 若甲、乙的质量相等且发生弹性碰撞，则碰撞后甲、乙的速度大小相等 C. 若甲、乙发生弹性碰撞，且碰后甲、乙的速度大小相等，则甲、乙的质量之比为1:3 D. 若甲、乙发生完全非弹性碰撞产生的热量为Q，且甲、乙的质量之比为2:1，碰前甲的速度为，则乙的质量为 11. 华为Mate60Pro成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机，在无信号环境下，该手机通过“天通一号”卫星与外界进行联系。“天通一号”卫星位于离地球表面约为6R的地球同步轨道上，R为地球半径，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. “天通一号”在轨运行的加速度大小约为7g B. “天通一号”在轨运行的周期约为 C. 地球赤道上物体随地球自转的角速度约为 D. 地球赤道上物体随地球自转的线速度小于“天通一号”在轨运行的线速度 12. 质量为M的小车置于光滑的水平面上，左端固定一根水平轻弹簧，质量为m的光滑物块放在小车上，压缩弹簧并用细线连接物块和小车左端，开始时小车与物块都处于静止状态，此时物块与小车右端相距为L，如图所示，当突然烧断细线后，以下说法正确的是（　　） A. 物块和小车组成的系统动量守恒 B. 物块和小车组成的系统机械能守恒 C. 当物块速度大小为v时（未离开小车），小车速度大小为 D. 当物块离开小车时，小车向左运动的位移大小为 二、实验题（每空2分，共计12分） 13. 某同学用图甲所示实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系． （1）为了能用砂和砂桶的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，本实验中小车质量M ________（填“需要”、“不需要”）远大于砂和砂桶的总质量m． （2）图乙为实验得到的一条清晰的纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，sAD=_________cm．已知电源频率为50Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度 v =_________m/s（保留两位有效数字）． （3）该同学画出小车动能变化与拉力对小车所做的功的ΔEk—W关系图像，由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图线（实线）应该是____________． 14. 某同学用如下图所示的装置，利用两个大小相同的小钢球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为重锤线所指的位置。实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置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10次。然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞。碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次。实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P。 （1）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1______m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）被碰球2落点应为图中______点。 （3）若实验结果满足表达式______，就可以验证碰撞过程中动量守恒。 三、解答题（本大题共4小题，共计40分。解答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） 15. 某同学在学习过动量定理后知道从高处跳下要屈腿，这样可以减少地面对腿的冲击力，该同学质量为50kg，从高处跳下，以4m/s的速度落地，因为屈腿用了0.4s停下来，g取10m/s2，求： （1）屈腿过程动量变化量大小； （2）地面对他的平均作用力大小。 16. 离心试验器的原理图如图所示，可以测试人的抗荷能力。测试舱用绳索悬挂于平台的A点，被测者双脚悬空坐在舱内椅子上随平台做匀速圆周运动，已知人的质量为m，B为人的重心，图中的直线AB的长度为L，与竖直方向成30°角，AC的长度为r，重力加速度为g，求： （1）人需要的向心力大小； （2）人对椅子的作用力大小； （3）平台做匀速圆周运动周期T。（结果可以用根号表示） 17. 甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平冰面上匀速相向行驶，速度大小均为v0＝6m/s，甲车上有质量为m＝1kg的小球若干个，甲和他的小车及小车上小球的总质量为M1＝50kg，乙和他的小车的总质量为M2＝30kg.为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面为v＝16.5m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住． （1）甲第一次抛球时对小球的冲量； （2）乙接到第一个球后的速度（保留一位小数）； （3）为保证两车不相撞，甲总共抛出的小球个数是多少？ 18. 如图所示，“凹”型木板B静置在光滑水平地面上，小物块A静止在B正中央。A的正上方用不可伸长的轻绳将一定质量的小球悬挂在O点，轻绳处于水平拉直状态，将小球由静止释放，下摆至最低点时刚好与小物块A发生碰撞，碰后迅速把小球移除。物块A在B上运动与B的右侧刚好没有发生第二次碰撞。已知A的质量为m，B的质量为3m，小球的质量为2m，木板B的长度，A和B之间动摩擦因数，小球与A、A与B发生的碰撞均为弹性碰撞，已知重力加速度，不计B两侧挡板的宽度，碰撞时间极短，忽略空气阻力，求： （1）小球与A碰撞后瞬间A的速率； （2）悬挂小球的细线长度； （3）A与B发生第一次碰撞前瞬间B的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 祥云祥华中学2023-2024学年下学期期中考试 高一物理测试卷 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共计48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 关于物体的动量，下列说法中正确的是（　　） A. 惯性越大的物体动量越大 B. 物体的动能若不变，则动量一定不变 C. 动量变化量的方向一定和动量的方向相同 D. 运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．质量是惯性大小的唯一量度，而物体的动量大小取决于质量与速度大小的乘积，因此动量大的物体惯性不一定大，故A错误； B．若物体的动能不变，则物体的速度大小不变，但速度方向可以改变，因此动量可以改变，故B错误； C．动量变化量的方向与合外力的方向或者加速度方向相同，不一定与动量的方向相同，故C错误； D．运动物体在任一时刻动量方向一定是该时刻的速度方向，故D正确。 故选D。 2. 下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（　　） A. 木块固定在水平面上，子弹水平射入木块的过程中 B. 两球匀速下降，细线断裂后，它们在水中运动的过程中 C. 剪断细线，弹簧恢复原长的过程中 D. 木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中 【答案】B 【解析】 【详解】A．木块固定在水平面上，子弹水平射入木块的过程中，系统动量减小，故A错误； B．两球匀速下降，细线断裂后，它们在水中运动的过程中，系统所受合力为零，系统动量守恒，故B正确； C．在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向上始终受墙的作用力，系统动量不守恒，故C错误； D．木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中，系统动量增加，故D错误。 故选B。 3. 某次课堂上，物理老师在教室里给同学们做了一个演示实验：先后将同一个鸡蛋从同一高度由静止释放，落到地面。第一次鸡蛋落在铺有海绵的水泥地上，完好无损；第二次鸡蛋直接落在水泥地上，摔碎了。海绵的厚度远小于鸡蛋下落高度，不计空气阻力。对该现象解释最合理的是（　　） A. 鸡蛋落在海绵上减速时间较短 B. 鸡蛋落在海绵上受到合外力的冲量较小 C. 鸡蛋落在水泥地上受到地面作用力较大 D. 鸡蛋落在水泥地上动量变化较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．鸡蛋落在海绵上减速时间较长，故A错误； B．鸡蛋落在海绵上受到合外力的冲量和落在水泥地上受到合外力的冲量相等，故B错误； CD．鸡蛋落在水泥地上动量变化与落在海绵上动量变化相等，鸡蛋落在水泥地上减速时间短，受到地面作用力较大，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，半圆形粗糙圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道圆心为，半径为。将质量为的小球在轨道上与等高的A点由静止释放，经过时间小球运动到轨道的最低点，已知小球通过最低点时的速度大小为，重力加速度为，则小球从A点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力对小球的冲量大小为 B. 轨道支持力对小球的冲量大小为0 C. 轨道对小球作用力的冲量大小为 D. 轨道对小球作用力的冲量大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据冲量的计算公式，可得重力对小球的冲量大小为 故A正确； B．小球从A点运动到点的过程中，支持力不为零，且方向沿右上方，所以支持力的冲量不为零，故B错误； CD．根据动量定理做出矢量三角形 可得轨道对小球作用力的冲量大小为 CD错误。 故选A。 5. 如图所示，图中虚线圆表示摩托车“飞车走壁”行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是（ ） A. h越大，则摩托车对侧壁的压力越大 B. h越大，则摩托车做圆周运动的向心力越大 C. h越大，则摩托车做圆周运动的周期越小 D. h越大，则摩托车做圆周运动的线速度越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩托车近似做匀速圆周运动，其重力和支持力为其做圆周运动提供向心力，如图所示。 设圆台侧壁与竖直方向的夹角为，则侧壁对摩托车的支持力 由于重力和夹角不变，所以支持力的大小不变，因此摩托车对侧壁的压力不变，故A错误； B．如上图所示，向心力 由于、均不变，故向心力的大小不变，B错误； C．根据牛顿第二定律可知 向心力大小不变，越大，摩托车做圆周运动的轨道半径越大，周期越大，所以C错误； D．根据牛顿第二定律可知 当越大，、不变，摩托车做圆周运动的轨道半径越大，所以摩托车的线速度越大，D正确。 故选D。 6. 如图所示，相距为L的A、B星球构成的双星系统绕O点做匀速圆周运动，它们运动的周期均为T；C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动的轨道半径为R，周期也为T；A与B之间的引力远大于C与B之间的引力，故B与C之间的引力不影响B绕O点的运动。已知引力常量为G，则星球A的质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】双星系统在万有引力作用下绕O点做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，对A有 对B有 可解得双星的总质量 C绕B做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有 解得 故星球A的质量 故选C。 7. 图甲是汽车通过凸形桥时的情景，图乙是汽车急转弯时的情景。若已知图甲中凸形桥圆弧半径为R；图乙中转弯圆弧半径也为R，路面外侧高内侧低，倾角为θ；重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　） A. 图甲中汽车通过桥顶时，速度越大，汽车对桥面的压力越大 B. 图甲中如果车速，一定会出现“飞车现象” C. 图乙中只要车速，车辆一定向内侧滑动 D. 图乙中即使车速，车辆不一定向外侧滑动 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中汽车通过桥顶时，根据牛顿第二定律可得 由此可知，速度越大，汽车对桥面的压力越小，故A错误； B．图甲中如果车速，则此时FN为零，即此时为“飞车现象”的临界状态，故B错误； C．图乙中只要车速，车辆有向内运动的趋势，若车辆与地面间的侧向静摩擦力足够大，车辆也可能不会向内侧滑动，故C错误； D．图乙中当车速，车辆有向外运动的趋势，若车辆与地面间的侧向静摩擦力足够大，车辆不一定向外侧滑动，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，在光滑的水平面上，有两个质量都是m的小车A和B，两车之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度向右运动，另有一质量为的粘性物体，从高处自由落下，正好落在A车上，并与之粘合在一起，求这以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】粘性物体和A相互作用，水平方向动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律有 得 以后三个物体一起相互作用，动量守恒，当B车与A车速度相等时，弹簧的弹性势能最大。根据动量守恒定律得 由机械能守恒定律得：弹簧的最大弹性势能 故选C。 9. 2024年1月18日，天舟七号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。该过程可简化为如图所示的模型，对接前，空间站和天舟七号沿半径不同的圆轨道同向运行。则下列说法中正确的是（　　） A. 天舟七号的发射速度应大于第二宇宙速度 B. 对接前，天舟七号运行周期更短 C. 对接前，天舟七号欲追上空间站，可以在低轨道上点火加速 D. 对接前，在相同时间内，天舟七号与地心的连线扫过的面积等于空间站与地心的连线扫过的面积 【答案】BC 【解析】 【详解】A．天舟七号的发射速度应大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故A错误； B．对接前，天舟七号的运行半径较小，根据开普勒第三定律可知周期更短，故B正确； C．对接前，天舟七号欲追上空间站，可以在低轨道上点火加速做离心运动，故C正确； D．根据开普勒第二定律可知，在相同时间内，某一天体与地心的连线扫过的面积相等，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，光滑的水平面上，小球甲以水平向右的速度与静止的小球乙发生正碰，两小球质量均匀、半径相同，规定水平向右为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 若甲的质量小于乙的质量，且甲、乙发生弹性碰撞，则碰撞后甲的速度可能为正 B. 若甲、乙的质量相等且发生弹性碰撞，则碰撞后甲、乙的速度大小相等 C. 若甲、乙发生弹性碰撞，且碰后甲、乙的速度大小相等，则甲、乙的质量之比为1:3 D. 若甲、乙发生完全非弹性碰撞产生的热量为Q，且甲、乙的质量之比为2:1，碰前甲的速度为，则乙的质量为 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．向右为正方向，若发生弹性正碰，根据动量守恒定律和能量关系可得 解得 ， 若甲的质量小于乙的质量，则 ， 若甲、乙的质量相等，则 ， 若碰后甲、乙的速度大小相等，则 所以 故AB错误，C正确； D．若甲、乙发生完全非弹性碰撞，则 联立解得 故D正确。 故选CD。 11. 华为Mate60Pro成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机，在无信号环境下，该手机通过“天通一号”卫星与外界进行联系。“天通一号”卫星位于离地球表面约为6R的地球同步轨道上，R为地球半径，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. “天通一号”在轨运行的加速度大小约为7g B. “天通一号”在轨运行的周期约为 C. 地球赤道上物体随地球自转的角速度约为 D. 地球赤道上物体随地球自转的线速度小于“天通一号”在轨运行的线速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据万有引力与重力的关系 根据万有引力提供向心力有 解得“天通一号”在轨运行的加速度大小约为 故A错误； B．根据万有引力提供向心力 解得“天通一号”在轨运行的周期约为 故B正确； C．地球赤道上物体随地球自转的角速度等于同步卫星的角速度，约为 故C错误； D．根据 可知，地球赤道上物体随地球自转线速度小于“天通一号”在轨运行的线速度，故D正确。 故选BD。 12. 质量为M的小车置于光滑的水平面上，左端固定一根水平轻弹簧，质量为m的光滑物块放在小车上，压缩弹簧并用细线连接物块和小车左端，开始时小车与物块都处于静止状态，此时物块与小车右端相距为L，如图所示，当突然烧断细线后，以下说法正确的是（　　） A. 物块和小车组成的系统动量守恒 B. 物块和小车组成的系统机械能守恒 C. 当物块速度大小为v时（未离开小车），小车速度大小为 D. 当物块离开小车时，小车向左运动的位移大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．取物块和小车组成的系统为研究对象，所受合外力为零，故系统的动量守恒，故A正确； B．弹簧推开物块和小车的过程，若取物块、小车和弹簧组成的系统为研究对象，则无其他力做功，机械能守恒，但选物块和小车组成的系统，弹力做功属于系统外其他力做功，弹性势能转化成系统的机械能，此时系统的机械能不守恒，故B错误； C．根据系统动量守恒有 解得 故C正确； D．弹开的过程满足反冲原理和“人船模型”，在相同时间内，有 联立可得 故D正确。 故选ACD。 二、实验题（每空2分，共计12分） 13. 某同学用图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系． （1）为了能用砂和砂桶的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，本实验中小车质量M ________（填“需要”、“不需要”）远大于砂和砂桶的总质量m． （2）图乙为实验得到的一条清晰的纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，sAD=_________cm．已知电源频率为50Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度 v =_________m/s（保留两位有效数字）． （3）该同学画出小车动能变化与拉力对小车所做的功的ΔEk—W关系图像，由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图线（实线）应该是____________． 【答案】 ①. 需要 ②. 2.10 ③. 0.50 ④. D 【解析】 【详解】(1) 为了能用砂和砂桶的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，则绳中拉力要等于砂和砂桶的总重力，即小车质量M需要远大于砂和砂桶的总质量m． (2)由图得 打点计时器在打D点时纸带的速度 (3)理论线，由于实验前遗漏了平衡摩擦力，则 令，则 即 即 由于，则 则图像中图线的斜率小于理论曲线（）的斜率，故选D。 14. 某同学用如下图所示的装置，利用两个大小相同的小钢球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为重锤线所指的位置。实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置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10次。然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞。碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次。实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P。 （1）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1______m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）被碰球2落点应为图中______点。 （3）若实验结果满足表达式______，就可以验证碰撞过程中动量守恒。 【答案】（1）大于 （2）P （3） 【解析】 【小问1详解】 实验中，为了保证球1与球2碰撞后不反弹，所以 【小问2详解】 球1和球2相撞后，球2的速度增大，球1的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以碰撞后球2的落地点是P点； 【小问3详解】 N为碰前入射小球1落点的位置，M为碰后入射小球1的位置，P为碰后被碰小球2的位置，若两球碰撞过程中动量守恒，则 所以 三、解答题（本大题共4小题，共计40分。解答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） 15. 某同学在学习过动量定理后知道从高处跳下要屈腿，这样可以减少地面对腿的冲击力，该同学质量为50kg，从高处跳下，以4m/s的速度落地，因为屈腿用了0.4s停下来，g取10m/s2，求： （1）屈腿过程动量变化量大小； （2）地面对他的平均作用力大小。 【答案】（1）200kg·m/s；（2）1000N 【解析】 【详解】（1）屈腿过程中动量变化量为 所以动量变化量大小为200kg·m/s。 （2）设向下为正方向，根据动量定理有 解得 F=1000N 16. 离心试验器的原理图如图所示，可以测试人的抗荷能力。测试舱用绳索悬挂于平台的A点，被测者双脚悬空坐在舱内椅子上随平台做匀速圆周运动，已知人的质量为m，B为人的重心，图中的直线AB的长度为L，与竖直方向成30°角，AC的长度为r，重力加速度为g，求： （1）人需要的向心力大小； （2）人对椅子的作用力大小； （3）平台做匀速圆周运动的周期T。（结果可以用根号表示） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）以人为研究对象，由于人做匀速圆周运动，所以人所受重力和支持力的合力提供向心力，如图所示 人需要的向心力大小为 （2）人受到的支持力为 则人对座椅的压力大小为，方向垂直于座椅面向下； （3）根据几何关系有 解得 17. 甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平冰面上匀速相向行驶，速度大小均为v0＝6m/s，甲车上有质量为m＝1kg的小球若干个，甲和他的小车及小车上小球的总质量为M1＝50kg，乙和他的小车的总质量为M2＝30kg.为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面为v＝16.5m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住． （1）甲第一次抛球时对小球的冲量； （2）乙接到第一个球后的速度（保留一位小数）； （3）为保证两车不相撞，甲总共抛出的小球个数是多少？ 【答案】（1）10.5N·s，水平向右；（2）5.3m/s,水平向左；（3）15 【解析】 【详解】（1）根据动量定理有 I=mv-mv0 解得 I=10.5N·s，方向水平向右 （2）对小球和乙的整体，根据动量守恒定律有 M2v0-mv=（M2+m）v1 解得 v1=5.3m/s，方向水平向左 （3）对所有物体组成的系统，根据动量守恒定律有 M1v0-M2v0=（M1+M2）v 对乙和他的小车及小球组成的系统，根据动量守恒定律有 M2v0-nmv=（M2+nm）v 解得 n=15 18. 如图所示，“凹”型木板B静置在光滑水平地面上，小物块A静止在B正中央。A的正上方用不可伸长的轻绳将一定质量的小球悬挂在O点，轻绳处于水平拉直状态，将小球由静止释放，下摆至最低点时刚好与小物块A发生碰撞，碰后迅速把小球移除。物块A在B上运动与B的右侧刚好没有发生第二次碰撞。已知A的质量为m，B的质量为3m，小球的质量为2m，木板B的长度，A和B之间动摩擦因数，小球与A、A与B发生的碰撞均为弹性碰撞，已知重力加速度，不计B两侧挡板的宽度，碰撞时间极短，忽略空气阻力，求： （1）小球与A碰撞后瞬间A的速率； （2）悬挂小球的细线长度； （3）A与B发生第一次碰撞前瞬间B的速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设小球与A碰后瞬间A的速度v1，物块A在B上运动与B的右侧刚好没有发生第二次碰撞，有 解得 （2）小球与A碰撞过程，有 联立解得 （3）A与B发生第一次碰撞过程，有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$