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河北定州中学2024-2025学年高一下学期物理周测试卷5.11
一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36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.如图所示为用木槌打糍粑的场景,已知木槌的质量为15 kg,木槌刚接触糍粑时的速度为8m/s,打击糍粑0.1s后木槌静止,重力加速度g=10m/s²,则木槌打击糍粑时平均作用力的大小为
A.150 N
B.1 350 N
C.1 200 N
D.120 N
2.甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲推乙后,两人向相反的方向滑去。已知甲的质量为 45 kg,乙的质量为50 kg,下列说法正确的是
A.在甲推乙的过程中,二人动量变化量的大小不一定相等
B.甲推乙后,两人都有了动量,总动量不为0
C.甲的速率与乙的速率之比为10:9
D.甲的动能与乙的动能之比为100:81
3.如图所示,在“嫦娥三号”到达距离月球100m高度时,会在反推火箭的作用下短暂悬停。若它悬停时,反推火箭在△t时间内向下喷出的气体质量为m,喷出的气体相对于月球表面的速度大小为v,则“嫦娥三号”在距离月球 100m高度时的重力大小为
4.如图所示为全红婵某次跳水比赛时的情景,她以一定的初速度竖直向上跃起,运动. =0.5s后达到最高点,在空中下落 后入水,再运动 0.5s到达最低点。将全红婵视为质点,质量为41 kg,重力加速度g=10m/s²,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.全红婵离开跳板时的速度大小为 2m /s
B.全红婵落水瞬间的速度大小为20 m/s
C.全红婵受到水的阻力的冲量大小为820 N·s
D.全红婵受到水的平均阻力大小为1 230 N
5.质量相同的物块A、B从水平地面的同一位置出发,分别以不同初速度做匀减速直线运动,其v-t图像如图所示。已知物块运动过程中仅受摩擦力作用,下列说法正确的是
A. A、B两物块的位移大小之比为2:1
B. A、B两物块受到的摩擦力大小之比为2:1
C. A、B两物块受到的摩擦力冲量大小之比为2:1
D. A、B两物块克服摩擦力做的功之比为2:1
6.中国发射的首颗民用新技术试验卫星“实践9号”采用了510所研制的离子电推进系统,这是国内第一次在卫星上使用离子电推进系统。引擎获得推力的原理如图所示,进入电离室的气体被电离成正离子和电子,而后正离子飘入电极A、B之间的加速电场(正离子初速度忽略不计),使正离子加速形成离子束,在加速过程中引擎获得恒定的推力。“实践9号”在轨道上调整姿态时,需要启动离子电推引擎,已知A、B间的电压为U,飘入加速电场的正离子数目为 N,每个正离子的质量为m₀、电荷量为 ne(其中n是正整数,e是元电荷),引擎总质量为M,不考虑离子从引擎内喷出时引擎质量的变化,则正离子从引擎内喷出时引擎的速度变化量大小为
二、多项选择题(本题共2小题,每小题8分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
7.在光滑的水平面上静止放置一个光滑的斜面体,斜面的倾角为37°,高度为h,将一个可视为质点的小球从斜面顶端由静止释放,斜面体的质量是小球质量的两倍,小球运动到斜面底部的过程中,下列说法正确的是
A.斜面体对小球不做功
B.小球的机械能守恒
C.斜面体和小球组成的系统动量不守恒
D.斜面体和小球组成的系统机械能守恒
8.如图所示,绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上放有质量为m的物块,物块与圆盘保持相对静止,其到转轴的距离为r。已知圆盘转动的周期为 T,物块与圆盘间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,物块可视为质点。关于物块随圆盘转动半周的过程,下列说法正确的是
A.物块的动量变化量为
B.物块所受重力的冲量为零
C.物块所受重力做的功为零
D.物块所受摩擦力做的功为μmg·πr
三、非选择题(本题共3小题,共48分。请按要求完成下列各题)
9.(12分)一学习小组采用如图所示的“碰撞实验器”来探究碰撞中的不变量。先将质量为m₁ 的入射小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放,从轨道末端O'点水平抛出,在四分之一圆弧轨道OQ上留下压痕,再把质量为m₂ 的被碰小球b放在斜槽轨道末端,此时小球b的球心恰好位于圆弧轨道OQ 的圆心上,让入射小球a仍从固定点由静止释放,和被碰小球b相碰后,两球分别落在圆弧轨道上的不同位置处,重复多次,找到平均落点M、P、N。用量角器量出O'M、O'P、O'N与竖直方向的夹角,分别记为θ₁、θ₂、θ₃。
(1)下列说法正确的是 (填正确答案标号)。
A.实验中两小球直径必须相等,且
B.安装轨道时斜槽末端切线必须水平
C.斜槽轨道必须光滑
(2)放上被碰小球b,两小球相碰后,小球a的落点是图中圆弧面上的 点,小球b的落点是图中圆弧面上的 点;在同一组实验的不同碰撞中,圆弧面上三个落点位置与所用小球质量无关的是 点。
(3)若两小球碰撞时动量守恒,应满足的关系式为 (用题中所给物理量表示)。
(4)若在被碰小球b的被碰位置贴一小块双面胶,让入射小球a仍从固定点由静止释放,则增大的物理量为 (填正确答案标号)。
A.系统的总动量 B.系统动能的损失量
10.(16分)如图所示,高h=0.2m 的光滑斜面顶端有一辆质量 的小车乙,光滑水平面上静止着一质量 的小车甲(距斜面足够远),甲车上站立一个质量M=40 kg的小孩。现将小车乙由静止释放,重力加速度
(1)若小孩由甲车跳向乙车,跳入乙车后随乙车运动,为保证两小车不相撞,求跳车后甲车的最小速度;
(2)若甲车上有25个质量为1 kg的小球,小孩以相对地面2m /s的水平速度向乙车扔小球,小球落入乙车随乙车运动,为保证两小车均安全,小孩一次性抛出小球个数至少为多少?
11.(20分)跳远,又称“急行跳远”,是在助跑道上沿直线助跑,在跑进中用单脚起跳腾空,最后双脚落入沙坑的田径运动项目。某运动员的质量m=60kg,,该运动员在一次比赛中助跑结束时速度 (方向水平向右)。从开始起跳到双脚离地共用时0.5s,起跳后运动员做初速度大小为10m/s、、方向与水平面成 角的斜抛运动。已知运动员可视为质点,全过程都在同一竖直面内运动, 0.8,重力加速度 不计空气阻力。对该运动员的起跳过程,求:
(1)运动员动能的变化量及动量变化量的大小(答案可用根号表示);
(2)地面对运动员的平均摩擦力的大小;
(3)地面对运动员的平均支持力的大小。
物理答案
1.B 2.C 3.B 4.C 5.C 6.B 7.CD 8.AC
9.(1)B(2分)
(2)M(2分) N(2分) P(2 分)
(2分)
(4)B(2分)
10.【解析】(1)由于斜面光滑,根据动能定理可得
(2分)
解得 (2分)
当小孩由甲车跳向乙车,保证恰好不相撞时跳后甲车的速度等于跳后乙车的速度,即三者共速,
由动量守恒定律得
(2分)
解得 v=1m/s (2分)
(2)两车最终共速,即 M)v (2 分)
解得v'=0.8m/s (2分)
为了使两小车不相撞,设小孩扔出 n个小球,对乙车由动量守恒定律可得
(2 分)
解得 n≈21.4个 (1分)
即最少扔出22个 (1分)
11.【解析】(1)起跳过程中速度变化情况如图所示
动能变化量 (2分)
动量变化量△p=m·△v (1分)
其中速度变化量 (1分)
又 (1分)
(1分)
联立解得 (2分)
(2)水平方向上由动量定理可得 (3 分)
结合
解得 (3分)
(3)竖直方向上由动量定理可得 (3 分)
结合
解得 (3 分)
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