(三)动量与能量的综合应用-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修1同步周测卷（鲁科版）

U 物耀（鲁科医）透择性多修第一面第士页（具1万} O 衡水金海·先章驱·高二网步周测移目 物理（鲁利版} 选择性必修第一项第2面【共1面] 的左端轻轻放上个质量业为m的滑块B。滑块B与传送带间的动摩擦因数为：， 带块B以速度与微块A发生弹性撞，两滑块均可视为质点，重力加速度为彩，则 下列说法正确的是 八.传送带革少长② &滑块B的速度首次达到，所需的时例为 C若候证被撞后的滑块A斯路能沿翼落轨道运动，则要落轨道的最大半轻为器 D.若滞块A与滑块B能在O点发生多次弹性碰婉·则从开始至浙块A与滑块B发 生第三次碰桶的过程中，产生的总内能为亏树 班规 维名 分数 超梦 1 2 4 答案 三，非迹择题（木圈共3小题，共48分。请按要求完成下列各题 9。(15分)如图甲所示，用“碰植实验器可以碰究两个半轻相同的小球在轨道水平保分 硬撞前后的动量关系，其中O点为小球抛出点在地面上的亚直投影，实验时先让人 别小球多次从斜轨上的位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的 位置P,测出水平位移P:然后肥被碰小球静置于轨道水平部分的术消，仍将人射小 球从斜轨上的位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均 落地点的位置分别为M,N。 《1)为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须快用的是 (填正确 答案标号) A.刻度尺 B大平 C.打点计时超 D.秒表 《2)实验中还需要量的有 (填正跪答案标号) A.人射小球和被硬小球的质量m:,州： B.人射小球的释放高度A C,小球抛出点距患面的高度H D两小球相带后的水平位移OM、ON 《3)若两小球相硅的后的动量守恒，其表达式可表示为 用已测量的物理量符号表示)：若碰撞是弹性碰撞，则OV与OM,OP的关系 为 (4)另一个实验小组的同学在实验中发宠人射小球和被碰小球的质量关系为m: 2m·其能条件不变，两小球在见泰氯上日下三处落点糕选如图乙所示，将刘度尺 的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分划为N,0B,心。通 物理（鲁科版！送择性必修薰一研第3页{共【页引 衡水金车·先享照 过测量和什算发现两小球在硬撞前后功量是守恒的，则可以判断山上图中B点是 。(填正需答案标号》 人未数被碰小球时人射小球的落地点 且人射小球碰撞后的落地点 C被碰小球碰撞后的落地点 10,(15分》如图所示，质量为1kg的物块A枚在光滑平台上，平台与足够长的木板B 的上表面在同一水平面上，木板B的左绳紧靠平台的右端，质量为。kg的小球用长 为1,8西的轻绳是挂于固定点O,将轻绳向左拉值至水平位量后，由静止释战小球， 小球在最低点与物块A沿木平方向发生弹性碰撞，物块A与小球均可提为质点，不 什空气1力，木板B的质量为42，下表面光滑，其上表面与物块A间的动摩擦因 数为0,2.重力加速度=10m/”。求： (1)小球与物块A碰撞的过程中，物块A对小球的冲量大小 (2)物块A相对木板B带动的距离 11.《18分)如图所示，竖直光滑半圆氧轨道的下嘴B点周定在高h=3.2m的竖直墙壁 上端，半圆的圆心为O点，C为其竖直直径，一质量m=4kg的小球6静置在B 点。宽将一质量m,一2g的小球4从水平地面上的A点以彻速度头斜向上抛出， 与水平面的卖角=53”。小球4用好德沿水平方向击中小球，两小球的碰撞为弹 性残撞且碰撞时间极短，碰撞结束后小球B在半明轨道上运动的过程中不税离物 道（小球6从司红轨道最高点C或最低点B肉开不算税离轨道）。已知sm53' 0,8,o53°=0,6，重力选度g-1Dm/×,空气阻力不计，求： (1)小球：从A点地：时韧遮度，的大小： 《2)硬撞结束解间小球山的建度大小： 《3)半圆弧轨道的半径的取值范围. 商二月步周测荐三 物里[鲁科唇】选预程必修第一研第4页《其4页]高二周测卷 ·物理（鲁科版）选择性必修第一册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第一册（三） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力 Ⅲ.分析综合能力N.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2学科素养： ①物理观念 ②科学思雏③科学探究 ④科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I ① ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 动量与冲量 易 0.85 2 单项选择题 6 板块模型、碰撞 印 0.75 单项选择题 动量定理在流体问题中的应用 中 0.75 4 单项选择题 6 弹性与非弹性碰撞 中 0.75 5 单项选择题 子弹打木块问题 中 0.70 6 单项选择题 一动碰一动的弹性碰擅 难 0.55 7 多项选择题 8 爆炸问题 中 0.70 8 多项选择题 8 动量与能量综合问题 难 0.55 研究两小球碰撞前后的动量 非选择题 15 中 0.65 关系 10 非选择题 15 碰撞、滑块问题 中 0.70 11 非选择题 18 动量与力学综合问题 难 0.50 季考管桌及解析 一、单项选择题 十mno=(mA十e十ma)边，联立解得边=5m/s,A L.B【解析】由子=2gh,可得v=√2gh,所以石夯落 项错误：若A与C发生碰撞后粘在一起，A与C碰撞 地时的动量大小p=mv=m√②gh,A项错误：由h一 过程中损失的机械能△E=之m话一之(m:十 2,可得1= 2h g ,所以石夯下落过程中重力的冲 m),解得△E=24J,B项错误：若A与C发生弹性 碰撞，满足动量守恒与机械能守恒，则有m。= 量大小I=mgt=mg 2h =m2gh,B项正确：由 m十，号m喝=专或十号m能，联立解 =m,=m,可得-会p=V②m,CD 得a=一4m/s,=4m/s,C项错误；若A与C发 项错误。 生弹性碰撞，则第一次碰撞后，当A、B共速时有 2,D【解析】A与C发生碰撞，且碰撞后粘在一起，满 mAvA十mmo=(mA十m:)m,解得m=5.6m/8,大 足动量守恒，则有m1o=(m,十me),(mA十me) 于A与C第一次弹性碰撞后C的速度，所以A与C 7 ·物理（鲁科版）选择性必修第一册· 参考答案及解析 还会发生第二次碰撞，D项正确。 机械能守恒定律有之6m时十子mr= 2km听+ 3.D【解析】水枪做的功转化为水柱的动能，有E= 专m,联立解得功一骨助一可知当大 1 m,1时间内喷到钢板上的水的质量m=pS1,故 1 水枪的功率P-号-之S,A项错误：设水的初速 =3时，大球与小球碰撞后大球的速度为0，当大球的 质量远大于小球的质量，即k很大时，防=3√2gh, 度方向为正方向，由动量定理得F1=一mV,解得F 一S,由牛顿第三定律可知水对钢板的冲力大小 故小球上升的最大高度Ⅱ一装-9助，C项错误，D项 F=S,B项错误：水对钢板的冲力产生的压强p 正确。 二、多项选择题 S一，减小水柱的横截面积S不影响水对钢板 7,CD【解析】炮弹上升到最高点时，只有水平速度？ 的冲力产生的压强：若水流速度。增大到原来的2 =6060°一受，发现碎片6恰好沿原轨迹返回，则 倍，可以使水对钢板的冲力产生的压强增大到原来的 4倍，C项错误，D项正确。 爆炸后瞬间碎片6的速度大小为受·方向与原方向相 4.B【解析】如果发生的是完全非弹性碰撞，有m （100m十m),解得一司：如果发生弹性碰擅，根 反，根据动量守恒定律有宁m一号m一合m,解 得。=，A项错误：爆炸后碎片a、b均做平抛运动， 据动量守恒定律和能量守恒定律有m体=100m十 落地时间相同，则水平位移之比为爆炸后瞬间的速度 m,号n话=名×100m听十立m暖，解得= 1 大小之比2：1，但他们竖直方向的位移大小相同，则 位移大小之比不为2：1，B项错误：碎片b恰好沿原轨 ，碰后大石块的速度介于两者之间，B项正确。 2 迹返回，则落地时的竖直速度大小为，=sin60°， 5,A【解析】根据动量守恒定律可知两次过程最后滑 碎片b落地时的速度大小为。，碎片a、b均做平抛运 块获得的速度（最后滑块和子弹的共同速度）是相同 动，落地时间相同，落地时竖直速度大小相同，则落地 的，即滑块获得的动能是相同的：根据动能定理，滑块 时碎片a的速度大小为v'=vG十= 之，放碎 动能的增加量是子弹对滑块做功的结果，所以两次子 弹对滑块做的功一样多，A项正确，B项错误：子弹嵌 片a,b的落地速度大小之比为√72，C项正确：炮弹 入下层或上层材料的过程中，系统产生的热量都等于 爆炸后增加的动能4上=之×号m+之×言m 系统成少的动能，而减少的动能一样多（两次过程子 一名m心=十m6,D项正确。 1 弹初速度相等，且滑块与子弹的末速度也相等)，故系 统产生的热量一样多，C项错误：摩擦力和相对位移 8.ABD【解析】滑块B在传送带上滑动，根据牛顿第 的乘积等于系统动能的损失量，而两次相对位移不一 二定律有mg=ma,可得滑块B的加速度大小a= 样，因此子弹所受阻力不一样，子弹与下层材料之间 的相对位移比较小，所以摩擦力较大，D项错误。 ,则精块B加连到时的位移一芸一益则 6.D【解析】两球一起下落的过程中都做自由落体运 传送带至少长，Λ项正确，滑块B的速度首次达 动，小球对大球的弹力为0，A项错误：由自由落体运 动规律得=2gh,解得大球与地面碰撞前的速度大 到所需的时间4一=他，B项正确：滑块B以 g 小为v=√2g万，根据动量定理可得1=2km知= 速度”。与滑块A发生弹性碰撞，根据动量守恒定律 2km√2gh,B项错误：以竖直向上为正方向，大球与 有m=m十m,根据机械能守恒定律有子m砖 地面碰撞之后，速度瞬间反向，大小不变，两球碰撞 前，后动量守恒，机械能守恒，碰撞前小球和大球的速 之m话十号m话，解得碰撞后瞬间滑块A、B的速度分 度大小均为，设碰后大球的速度为两，小球的速度 别为两=0，边=，若要保证被撞后的滑块A始终 为，由动量守恒定律有kmp一mu一km功十，由 能沿圆弧轨道运动，滑块A运动的最高点小于四分 8 高二周测卷 ·物理（鲁科版）选择性必修第一册· 之一圆弧，则半径可以无限大，C项错误：滑块B第 可得m·OP=m·OM+m:·ON,之m话 次在传送带上加速运动的位移工一g,传送带的路 合m时十了m话，后面式子可写成名m·0p= 程s=场t= ,二者的相对位移△=1一x1 之m·OM+号m:·ON,联立解得OM- 1 2,产生的内能Q=mg·△三2m6,第一次 mm0P.ON=,n2mOP,可得ON=OM+OP. m1十m 小1十m 撞后滑块B静止，滑块A滑上圆弧后又滑回来与滑 (4)若入射小球和被碰小球的质量关系为m=2m:, 块B发生碰撞，根据机械能守恒定律可知，滑块A滑 则表达式为2OP=2OM+ON,由图可知OA- 上圆弧后又滑回来的速度仍然为。，由上述分析可 17.50cm、OB=25.00cm.(OC=30.00cm,代人上式 知，与滑块B发生第二次碰撞后，滑块A的速度为 对比可得2OC=2OA+OB,故C点是未放被碰小球 零，滑块B的速度大小为%，方向水平向左，然后滑 时入射小球的落地点，B点是被碰小球碰撞后的落地 块B在传送带上做诚速运动，直到速度减为零，则减 点，A点是人射小球碰撞后的落地点，C项正确。 速运动的时间4=一，减速运动的位移= ag 10.【解析】(1)设小球与物块A碰撞前瞬间的速度大小 合一嘉诚速过程中，传送带的路程一 为，根据机械能守恒定律有mg=子m话（1分) 3证，此过 解得%=6m/s (1分) ，此过程二者的相对位移△=十一2型 g 设小球与物块A碰撞后瞬间，小球的速度为功、物 程中产生的内能Q,=mg·△，=号m,滑块B速 块A的速度为：，根据动量守恒定律有m= 十用A (2分) 度诚为零后又开始向右加速，与第一次碰撞前情况相 同，所以若滑块A与滑块B能在O点发生多次弹性 根据能量守恒定律有宁m成=子m时十号 碰撞，则从开始至滑块A与滑块B发生第三次碰撞 (2分) 5 解得=一3m/s,=3m/s (1分) 的过程中，产生的总内能Q-2Q+Q=之m6,D项 此过程，物块A对小球的冲量大小1=m(一)= 正确。 3N·s (2分) 三、非选择题 (2)物块A滑上木板B后至两者共速，根据动量守 9.(1)AB(2分) 恒定律有 (2)AD(2分) mA2=(m4十mH)y (2分) (3)m1·OP=m1·OM+m2·ON(4分)ON=OM 解得u=0.6m/s (1分) +OP(4分) (4)C(3分) 根据能量守恒定律可知mAg△r=乞mA一 【解析】(1)本实验必须使用的有天平，用来测小球的 1 (m1十mn) (1分) 质量，还有刻度尺，用来测小球平抛的水平位移，A、B 解得△r=1.8m (2分) 项正确 11.【解析】(1)小球a从A点抛出，在竖直方向上做匀 (2)实验中还需要测量的有入射小球和被碰小球的质 减速直线运动，水平方向上做匀速直线运动，刚好能 量m,、m2,两小球相碰后的水平位移OM,ON,A、D 项正确。 沿水平方向击中小球6，则有。二0=力 (1分) 2g (3)若两小球相碰前后的动量守恒，则有：= U,=t sin 0 (1分】 十m?,碰撞后两小球做平抛运动，两小球的下落高 联立解得h=10m/s (2分) 度相同，在空中运动的时间相同，则有m1=m1 (2)小球a击中小球b时，其速度巴，一%cos0一 十m2t,可得m·OP=m1·(OM十m:·(ON:若碰撞 6 m/s (1分) 是弹性碰撞，根据动量守恒定律以及机械能守恒定律 根据动量守恒定律可得m1巴，=m,,十m4(2分) 9 ·物理（鲁科版）选择性必修第一册· 参考答案及解析 根据能量守相定律可得宁话=了m花十之侧味 联立解得R=0.32m (1分) 如果小球恰好运动到和圆心等高的位置，则有 (2分) 1 联立解得路=4m/s (1分) 之：孩=m:gR (2分) (3)假设小球6恰好能运动至C点，则在C点满足 解得R=0.8m (1分) m=紧 (1分) 故半圆弧轨道的半径的取值范围为R≤0.32m或R ≥0.8m (2分) 又根据动能定理可得一2：gR=之m吃一之m (1分) ·10·