内容正文:
2025-2026学年广东省广州市广东实验中学越秀学校高二下物理限时训练3
班级:___________姓名:___________ 学号:___________
一、选择题(1~7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1. 2022年卡塔尔世界杯于北京时间11月21日至12月18日举行。在葡萄牙对阵乌拉圭的比赛中,著名球星C罗接队友传中,跳起头球打门,为葡萄牙打进关键一球。设C罗的质量为m,从静止下蹲状态向上起跳,经时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,重力加速度大小为g,在此过程中( )
A.地面对他的冲量大小为 B.地面对他的冲量大小为
C.地面对他的冲量大小为mv D.地面对他的冲量大小为
2. 一小球做平抛运动,经时间t落地,小球在前和后这两段时间内,下列说法正确的是( )
A.动能变化量相同 B.动量变化量不同 C.速度变化率不同 D.动量变化率相同
3. 水平地面上质量为的物体,在大小为的水平拉力的作用下做匀速直线运动,从位置处拉力逐渐减小,力随位移变化规律如图所示,当时拉力减为零,
物体也恰好停下,取,下述正确的是( )
A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5
B.合外力对物体所做的功为
C.物体在减速阶段所受合外力的冲量为
D.物体匀速运动时的速度为
4. 如图所示,现有甲、乙两滑块,质量分别为3m和m,以相同的速率v在光滑水平面上相向运动,发生碰撞 。已知碰撞后,甲滑块静止不动,则( )
A.碰撞前总动量是4mv B.碰撞过程动量不守恒
C.碰撞后乙的速度大小为2v D.碰撞属于非弹性碰撞
5. 如图所示,将一质量为2m、半径为R的光滑半圆形槽置于光滑水平面上,现让一质量为m的小球从A点正上方h处静止释放,经最低点后能从右端最高点冲出,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.小球与槽组成的系统动量守恒 B.小球离开槽后做斜上抛运动
C.小球从右端上升的高度等于h D.槽向左运动最大距离为R
6. 小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶(人相对于小车静止不动),靶装在车上的另一端,如图所示,已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹),子弹的质量为m,若子弹离开枪口的水平速度大小为v0(空气阻力不计),子弹打入靶中且留在靶里,则子弹射入靶后,小车获得的速度大小为( )
A.0 B. C. D.
7. 如图所示,质量为3m的物块A与质量为m的物块B用轻弹簧和不可伸长的细线连接,静止在光滑的水平面上,此时细线刚好伸直且无弹力。现使物块A瞬间获得向右的速度v0,在以后的运动过程中,细线没有绷断,以下判断正确的是( )
A.细线再次伸直前,物块A的速度先减小后增大
B.细线再次伸直前,物块B的加速度先减小后增大
C.物块A、B组成的系统动量不守恒 D.弹簧的最大弹性势能等于
8. 如图所示,一个钢珠自空中自由下落,然后陷入沙坑中,不计空气阻力,把在空中下落
的过程作为过程I,进入沙坑直到停止的过程作为过程II,则( )
A.过程II中钢珠动量的改变量等于零 B.过程II中阻力冲量的大小等于过程I中重力冲量的大小
C.整个过程中合外力的总冲量等于零 D.过程I中钢珠动量的改变量等于重力的冲量
9. 如图所示,载有物资的热气球的总质量为M,静止于距离水平地面H的高处。现将质量为m
的物资以相对地面竖直向下的速度投出,物资落地时与热气球的距离为d。设整个过程中
热气球所受浮力不变,重力加速度为g,不计空气阻力,忽略物资受到的浮力。则( )
A.物资落地前,热气球与其组成的系统动量守恒
B.投出物资后,热气球匀速上升
C.物资落地时,热气球上升的高度为 D.
10. 如图所示,光滑水平面上静止放置一长度为d的木块,一子弹以初速度v0水平射入木块中,恰好打穿木块。已知木块质量是子弹质量的9倍,子弹打入过程受到恒定阻力,不计子弹大小,则下列说法正确的是( )
A.子弹刚好打穿木块时的速度大小为
B.子弹从射入木块到恰好打穿木块所用的时间
C.恒定阻力 D.子弹刚好打穿木块时因摩擦产生的热量为
二、非选择题(11题16分,12题18分,13题20分,共54分)
11. 如图所示,光滑水平面上A、B两小车质量都是M,A车前站立一质量为m的人,两车在同一直线上相向运动。为避免两车相撞,人从A车跳到B车上,最终A车停止运动,B车获得反向速度v0,试求:
(1)两小车和人组成的系统的初动量大小;
(2)为避免两车相撞,若要求人跳跃速度尽量小,则人跳上B车后,
A车的速度多大。
12. 如图,在水平地面上有A、B两个物体,质量分别为mA=2kg,mB=1kg,A、B相距s=9.5m,A以v0=10m/s的初速度向静止的B运动,与B发生正碰,分开后仍沿原来方向运动,A、B均停止运动时相距=19.5m.已知A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,取g=10m/s2.求:
(1)相碰前A的速度大小; (2)碰撞过程中的机械能损失。
13. 如图所示,ABC是光滑轨道,其中BC部分是半径为R的竖直放置的半圆,AB部分与BC部分平滑连接。一质量为9m的小木块放在轨道水平部分,木块被水平飞来的质量为m的子弹射中,子弹留在木块中(子弹进入木块的时间极短)。子弹击中木块前的速度为。不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)子弹击中木块后的瞬间,其与木块共同速度的大小v;
(2)子弹击中木块并留在其中的过程中子弹和木块产生的热量Q;
(3)若,求木块从C点水平飞出后的落地点与B点的距离s。
答案
1. B【详解】设竖直向上为正方向,由动量定理可知 解得 故选B。
2. D【详解】A.小球在竖直方向做自由落体运动,则小球在前和后时间内竖直方向上运动的距离之比为1:3,根据动能定理得动能变化量即为合力做的功,而小球在前和后这两段时间内合力做的功之比为1:3,所以动能变化量不相同,A错误;
B.根据动量定理,动量变化量等于合力冲量,小球在前和后这两段时间内合力的冲量相同,B错误;
C.速度的变化率即为加速度,小球的加速度不变,所以速度变化率相同,C错误;
D.根据牛顿第二定律可知,动量的变化率即为合外力,做平抛运动的小球受到的合外力不变。所以动量变化率相同,D正确。故选D。
3. D【详解】A.在大小为的水平拉力的作用下做匀速直线运动,则有
解得 故A错误;
B.根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小,则力对物体所做的功为
摩擦力做功为 则合外力对物体所做的功为
故B错误;
D.对全过程由动能定理可得 解得物体匀速运动时的速度为 故D正确;
C.根据动量定理可得物体在减速阶段所受合外力的冲量为 故C错误。 故选D。
4. C【详解】A.规定向右为正方向,碰撞前总动量为 A错误;
B.碰撞过程两滑块组成的系统外力为零,故系统动量守恒,B错误;
C.根据动量守恒定律可得 解得 C正确;
D.碰撞前总动能为 碰撞后总动能为
碰撞前后无动能损失,D错误。故选C。
5. C【详解】A.系统水平方向不受力,所以小球与槽组成的系统水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,即小球与槽组成的系统动量不守恒,故A错误;
B.系统水平方向动量守恒,所以当小球离开槽时只具有竖直方向速度,做竖直上抛运动。故B错误;
C.小球离开槽时,小球具有竖直向上的速度,此时槽的速度为零,则由能量守恒定律可知,依题意,小球上升高度等于h。故C正确;
D.设槽向左的最大距离为x,系统水平方向动量守恒,以向右为正方向,有
解得 故D错误。 故选C。
6. A【详解】车、人、枪、子弹组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,以子弹的初速度方向正方向,射击前系统动量为零,由动量守恒定律可知,子弹射入靶中后系统动量也为零,车的速度为零。故选A。
7. D【详解】C.由于A、B组成的系统所受合力为零,故系统动量守恒,故C错误;
AB.从物块A开始运动到弹簧恢复原长前瞬间,
根据动量守恒定律可得, 联立解得,
所以细线再次伸直时,也就是弹簧再次恢复原长时,物块A一直受到水平向左的弹力,物块B一直受到水平向右的弹力,且弹力先增大后减小,所以物块A的速度一直减小,物块B的速度一直增大,物块B的加速度先增大后减小,故AB错误;
D.弹簧弹性势能最大时,弹簧压缩到最短,此时A、B速度相等,
根据动量守恒定律可得 根据能量守恒定律可得
联立解得弹性势能最大值为,故D正确。 故选D。
8. CD【详解】A.过程II中钢珠的速度变化量不为零,所以钢珠的动量改变量不等于零,所以A错误;
BC.过程II中钢珠受到阻力和重力,在整个过程中根据动量定理总冲量为零,即过程II阻力的冲量等于过程I重力冲量和过程II重力冲量之和,所以过程II阻力冲量的大小大于过程I中重力冲量的大小,B错误,C正确;
D.根据动量定理可知D正确。 故选CD。
9. ACD【详解】A.物资抛出之前,物资和气球受合力为零,物资抛出后,气球和物资受合外力不变,则系统受合外力仍为零,则物资落地前,热气球与投出的物资组成的系统动量守恒,选项A正确;
B.投出物资后热气球受合力向上,则向上做匀加速直线运动,选项B错误;
CD.设物资落地时热气球上升的高度为h,则对物资和气球系统,由动量守恒定律
解得 则 选项CD正确。故选ACD。
10. BD 【详解】A.子弹以速度v0射入木块中,恰好打穿木块,则由水平方向动量守恒定律,有
解得子弹刚好打穿木块时的速度大小为,故A错误;
B.以木块为研究对象,由动量定理,有 解得,故B正确。
CD.由功能关系有解
得,,故C错误,D正确; 故选BD。
11. 【答案】(1);(2)
【详解】(1)光滑水平面上,两小车与人系统动量守恒,所以两小车和人组成的系统的初动量就等于最终A车停止运动,B车获得反向速度时系统的动量所以由系统动量守恒
(2)为避免两车恰好不会发生碰撞,最终两车和人具有相同速度,设共速的速度为v1,由系统动量守恒
解得
12. 【答案】(1);(2)
【详解】(1)设A、B相碰前A的速度大小为v,由动能定理
代入数据解得
(2)设A、B相碰后A、B的速度大小分别为vA、vB.A、B相碰,动量守恒
设A、B相碰后到停止运动所通过的位移分别为sA、sB.由动能定理
对A物体 对B物体
依题意 联立解得 vA=5m/s,vB=8m/s
A、B碰撞过程中的能量损失 联立得
13.【答案】(1) (2) (3)4R
【详解】(1)对木块和子弹组成的系统,根据动量守恒可得 解得
(2)根据能量守恒可得,子弹和木块产生的热量为 解得
(3)若,可得
子弹和木块共同沿半圆轨道向上运动的过程中,
根据动能定理可得 解得
子弹和木块共同从C点飞出后做平抛运动,有 联立解得
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