第一章 动量守恒定律 单元综合测试卷-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册
2026-09-27
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内容正文:
第一章 动量守恒定律 单元综合测试卷 2026-2027学年度高二上学期物理人教版选择性必修第一册(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,将答案填在选择题尾的答题表中。
3.回答第II卷时,将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷(选择题 共43分)
一、选择题(本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.两物体发生弹性正碰,在接触过程中,系统的总动能( )
A.一直保持不变 B.一直减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
【答案】C
【详解】两物体发生弹性正碰过程为先弹性压缩,再弹性恢复,当两物体压缩至形变量最大的过程中,弹性势能逐渐变大,系统的总动能减小,当两小球有相同的速度时总动能最小,此后形变量减小,弹性势能减小,则系统动能增加,则在接触过程中系统的总动能先减小后增大。
故选C。
2.下列关于质量、速度、动量、动能的论述中正确的是( )
A.质量大的物体动量一定大
B.速度大的物体动量一定大
C.若一定质量的物体的动能不变,则动量也不变
D.若一定质量的物体的动量不变,则动能也不变
【答案】D
【详解】AB.根据动量可知,动量与速度与质量有关,故质量大动量不一定大,速度大动量也不一定大,故AB错误;
C.若一定质量的物体的动能不变,则速度的大小不变,但速度的方向可能发生变化,则动量也能发生变化,故C错误;
D.若一定质量的物体的动量不变,根据可知,动能不变,故D正确。
故选D。
3.A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,,,当A追上B并发生碰撞后,两球速度的可能值是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】两球碰撞过程中系统动量守恒,以两球的初速度方向为正方向,碰前总动量
碰前总动能
A.碰后A的速度不可能大于B的速度,且方向相同,即自发发生第二次碰撞,故A错误;
B.碰后总动量
不满足动量守恒,故B错误;
C.碰后总动量
碰后总动能
满足动量守恒和动能不增加,故C正确;
D.碰后总动量
碰后总动能
不满足动能不增加,故D错误。
故选C。
4.水火箭利用反冲原理,不用燃料也能冲向高空。已知水火箭瓶身质量为m,水的质量为M,向瓶内充气,当压强达到一定值时,水会瞬间冲开瓶塞且全部喷完,此时瓶子沿竖直方向的速度为u,则此瞬间( )
A.瓶子速度与水的速度大小之比为 B.瓶子速度与水的速度大小之比为
C.水的速度大小为 D.水的速度大小为
【答案】D
【详解】设水的速度为,选取瓶子运动的方向为正方向,水冲开瓶塞瞬间,系统动量守恒,则有
解得,
故选D。
5.如图所示,木块A、B通过一轻质弹簧连接,置于光滑水平面上,水平向左的力F作用在B上,使弹簧处于压缩状态,且A与左侧竖直挡板紧压,整个装置处于静止状态。从同时撤去力F和挡板的瞬间起,至弹簧第一次恢复到原长的过程中( )
A.A的加速度一直增大 B.B的动能先增大后减小
C.弹簧的弹性势能逐渐增大 D.弹簧对A、B的冲量大小相等
【答案】D
【详解】A.由题意可知,对A根据牛顿第二定律可得
弹簧第一次恢复到原长的过程中弹簧弹力逐渐减小,则A的加速度一直减小,故A错误;
B.弹簧第一次恢复到原长的过程中对B的弹力始终向右,对B始终做正功,B的动能一直增大,故B错误;
C.弹簧第一次恢复到原长的过程中,弹簧的形变量减小,则弹簧的弹性势能减小,故C错误;
D.弹簧对A和对B的弹力大小相等,方向相反,且时间相等,根据可知,弹簧对A、B的冲量大小相等,方向相反,故D正确。
故选D。
6.如图所示,在光滑水平地面上,质量为的小球A以的速度向右运动,与静止的质量为的小球B发生正碰,碰后B的速度大小可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】若A与B发生完全非弹性碰撞,碰撞后两者共速,B获得最小速度,根据动量守恒有
解得
若A与B发生完全弹性碰撞,B获得最大速度,根据动量守恒和能量守恒有,
联立解得
故B的速度取值范围为
故选B。
7.一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x轴运动,出发点为x轴零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是( )
A.在时,拉力的功率为6W
B.在时,物体的动能为2J
C.从运动到,物体克服摩擦力做的功为6J
D.从运动到的过程中,物体的动量最大为2kg·m/s
【答案】B
【详解】A.由于拉力在水平方向,则拉力做的功为,可看出图像的斜率代表拉力F。设在时物体速度为v,根据动能定理有,解得时物体的速度为,由题图像可知图像的斜率代表拉力F,所以时,拉力为,则时,拉力的功率,A错误;
B.当时,根据动能定理有,解得物体的动能为,B正确;
C.从运动到,物体克服摩擦力做的功为,C错误;
D.根据图像可知在的过程中水平拉力,的过程中水平拉力,由于物体受到的摩擦力恒为,则物体在处速度最大,设为,根据动能定理有,,则从运动到的过程中,物体的动量最大为,D错误。
故选B。
(新情境)8.中国女排队在2026年9月22日的爱知·名古屋亚运会女排决赛中,以3比0击败日本队,成功卫冕,拿下队史亚运第十冠,也实现了亚运会女排三连冠,她们的拼搏精神永远激励着人们奋发前进。如图所示,一名排球运动员进行垫球训练。排球以的速度竖直向下打在运动员的手臂上,然后以的速度竖直向上飞出。已知排球的质量为,排球与手臂的作用时间为。不计空气阻力,取,下列说法正确的是( )
A.排球速度变化量的大小为
B.排球动量变化量的大小为
C.排球受到手臂的冲量大小为
D.排球对手臂的平均作用力大小为
【答案】BC
【详解】A.根据题意,以向下为正方向,则排球速度变化量为
故A错误;
B.根据题意,以向下为正方向,排球动量变化量的大小为
故B正确;
C.根据题意,设排球受到手臂的冲量大小为,以向下为正方向,由动量定理有
解得
故C正确;
D.根据题意,由公式可得,手对排球的平均作用力为
由牛顿第三定律可得,排球对手臂的平均作用力大小为
故D错误。
故选BC。
9.如图所示,、、、四个体积相同的小球并排放置在光滑的水平面上,、、球质量均为,球质量为。球以速度向球运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则碰撞之后( )
A.、小球静止,、小球运动 B.、小球静止,、小球运动
C.球速度为 D.球速度为
【答案】BD
【详解】A小球与B小球发生弹性碰撞,根据动量守恒和能量守恒有,
联立解得,
可知质量相等的A、B两小球发生弹性碰撞后速度交换,A小球静止;同理可知,B、C两小球发生弹性碰撞后速度交换,则碰撞后B小球的速度为0,B小球静止,C小球的速度为
C小球与D小球发生弹性碰撞,根据动量守恒和能量守恒有,
联立解得,,故选BD。
10.如图所示,有一表面带有四分之一圆弧轨道的物块B,静止在水平地面上(不固定),轨道底端与水平地面相切,其半径r=0.4m;一可视为质点的物块A以水平向左的速度v=4m/s冲上物块B的轨道,经一段时间运动到最高点,随后再返回水平地面。已知A、B质量分别为 ,不计一切摩擦,重力加速度的大小g取。则下列说法正确的是( )
A.整个过程中,A、B组成的系统动量不守恒,机械能守恒
B.整个过程中,物块B获得的最大速度为2m/s
C.物块A返回水平面的速度大小为2m/s,且方向向左
D.物块A可以冲出物块B的四分之一轨道继续做斜上抛运动
【答案】ABD
【详解】A.A在B圆弧轨道上滑动过程,由于A在竖直方向有加速度,所以A、B组成的系统在竖直方向的合外力不为0,A、B组成的系统动量不守恒,只有重力与内部弹力做功,系统机械能守恒,故A正确;
BC.整个过程中,当A从B的底端滑离时,B的速度最大,A、B组成的系统满足水平方向动量守恒,则有
根据系统机械能守恒可得
联立解得,
可知物块B获得的最大速度为,物块A返回水平面的速度大小为,且方向向右,故B正确,C错误;
D.设物块A可以冲出物块B的四分之一轨道,物块A到达B四分之一轨道最高点时,两者具有相同水平速度,则物块A做斜抛运动过程,A、B具有相同的水平速度,当A到达最高点时,根据系统水平方向动量守恒可得
根据系统机械能守恒可得
联立解得
假设成立,故D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷(非选择题 共57分)
二、非选择题(本部分共5小题,满分57分,其中第11题6分,12题9分,13题10分,14题14分,15题18分,除了第11、12题外每小题需写出必要的解题步骤,只有答案不得分)
11.用如图所示的装置进行实验,让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时,先使球1多次从斜槽上位置S由静止释放,确定其平均落地点,记为P。然后,把半径相同的球2置于水平轨道的末端,再将球1从位置S由静止释放,与球2相碰,重复多次,分别确定碰后球1和球2的平均落地点,记为M和N,分别测出O点到平均落地点的距离OM、OP、ON。测得球1的质量为m1,球2的质量为m2,已知m1>m2。(P、M、N在图中未画出)
(1)下列实验步骤中必要的是( )
A.测量球1静止释放的高度h B.测量抛出点距地面的高度H
C.测量两小球的半径 D.利用重锤线确定O点的位置
(2)完成上述实验,图中平均落地点的位置可能正确的是( )
A. B. C.
(3)某次实验时先将球1从斜槽上位置S静止释放,确定球1平均落地点P。然后将球2放在斜槽末端,发现球2沿斜槽滚动,于是调整斜槽末端水平,调整后斜槽末端离地面高度跟原来相同。从斜槽上位置S静止释放球1,与球2碰撞后,确定两球平均落地点M和N。若不考虑调整斜槽引起小球在空中运动时间的变化,则______。(选填“>”“=”或“<”)
(4)某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞。设。在实验中仅换用不同质量的球1,重复实验,绘出的图像;又仅换用不同质量的球2,重复实验,并绘出的图像。下图中有可能反映两球发生弹性碰撞的是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)D (2)C (3)< (4)BC
【详解】(1)AB.球1从斜槽上同一位置S由静止释放,到达斜槽末端速度相同;小球离开斜槽后做平抛运动,下落高度相同,运动时间相同,速度 ,动量守恒式中t可约去,用x代替v,因此不需要测量释放高度和抛出点高度,故AB错误;
C.实验中要求小球半径相同即可,不需要测量小球半径,故C错误;
D.本题中O为抛出点在记录纸上的垂直投影,实验直接测量O到落地点的距离,必须用重锤线确定O点位置,故D正确。
故选D。
(2)碰撞前入射球速度
碰撞后入射球速度
被碰球速度
代入动量守恒
可得验证式
碰撞后球1速度小于,射程小于OP;碰撞后球2速度大于碰撞后球1速度,射程大于OM,因此落地点顺序可能为MPN。
故选C。
(3)调整斜槽前,斜槽末端不水平,球1抛出时初速度水平分量小于球1的初速度大小,在空中运动时间不变,则
而动量守恒要求
因此
故填。
(4)AB.弹性碰撞满足动量守恒和动能守恒,
推导得
代入,,整理得
仅换,增大时,减小,逐渐趋近于,故A错误,B正确;
CD.仅换,随m2增大线性增大,截距为,故C正确,D错误。
故选BC。
12.如图甲所示为“研究碰撞中动量守恒”的实验装置。实验时,先让质量为的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动,从轨道末端水平抛出,落到水平地面上点,然后再把质量为的小钢球B放到轨道末端处于静止,再让小钢球A从斜槽开始运动,在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞,结果小球B落到水平地面上点,小球A落到水平地面上的点。
(1)实验中,必须要测量的物理量有_________。
A.小球开始释放的高度 B.小球抛出点距地面的高度
C.小球做平抛运动的水平距离 D.小球A、B的质量、
(2)实验中,下列说法正确的是_________。
A.斜槽一定要光滑 B.两球半径一定要相同 C.两球质量关系一定要满足
(3)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹,如图丙所示。多次试验后,白纸上留下了7个印迹,如果用画圆法确定小球的落点,图中画的三个圆最合理的是_________(填字母代号);
(4)用如图所示的实验装置验证动量守恒定律,一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置和,发现点不在连线上,下列图中落点位置可能正确的是( )
A. B.
C. D.
(5)若某次实验时,A、B两钢球落地点分布如图乙所示,与点(点是水平轨道末端正下方的投影)距离分别为,若满足_________(用表示),则该碰撞前后动量守恒。若还满足_________(用表示),则说明该碰撞为弹性碰撞。
【答案】(1)CD (2)B (3)C (4)B (5)
【详解】(1)设入射小球碰撞前瞬间的速度为,碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为、,根据动量定理守恒可得
小球离开斜槽后做平抛运动,下落高度相等,在空中运动时间相等,则有,,
联立可得
故实验中,必须要测量的物理量有小球做平抛运动的水平距离,小球A、B的质量、。
故选CD。
(2)A.只要入射球从斜槽的同一位置由静止释放即可保证小球到达轨道末端的速度相等,斜槽不必光滑,故A错误;
B.为了保证两球发生对心正碰,两球半径一定要相同,故B正确;
C.为了保证碰撞后入射小球不反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即两球质量关系一定要满足,故C错误。
故选B。
(3)实验结束后,舍掉误差较大的点,用尽量小的圆把落点圈在一起,圆心即为小球的平均落地点,则图中画的三个圆最合理的是C。
(4)碰撞前的动量等于碰撞后的动量,设碰撞的小球质量为m1,被碰撞小球质量为m2,所以P点是碰撞前入射小球单独下落的位置,M是碰撞后入射小球的位置,N是被碰小球的下落位置,M、N点不在OP连线上,说明两小球碰撞时不沿OP方向,可知碰撞前后两小球在垂直于OP方向上动量守恒,两小球在垂直于OP方向的速度方向相反,则两小球落地点在OP的两侧,则有
由于,所以
碰撞后两小球做平抛运动,下落的高度相等,所以下落的时间相等,在垂直于OP方向的位移
则有
故选B。
(5)[1]若某次实验时,A、B两钢球落地点分布如图乙所示,与点(点是水平轨道末端正下方的投影)距离分别为,根据(1)问分析可知,若满足
则该碰撞前后动量守恒。
[2]若碰撞为弹性碰撞,根据机械能守恒可得
又
联立可得
则还满足
则说明该碰撞为弹性碰撞。
13.如图所示,质量的平顶小车静止在光滑的水平轨道上,车顶与左侧光滑平台等高,平台上放置质量的小物块,小物块可视为质点。小物块以的初速度向右运动,滑上小车。已知小物块未从小车上滑下,小物块与车顶间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物块相对平板车静止时,小物块最终的速度大小;
(2)要使小物块在平板车上不滑下,平板车至少多长;
(3)物块在平板车上相对滑行的时间。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)物块和小车组成的系统满足动量守恒,物块相对平板车静止时,有
代入数据解得
(2)根据能量守恒可得
解得物块和小车发生的相对位移大小为
故要使小物块在平板车上不滑下,平板车至少长为。
(3)设物块在平板车上相对滑行的时间为,对物块由动量定理得
解得
14.如图所示,质量为,半径的四分之一光滑圆弧槽静置于光滑水平地面上,可自由滑动,有两个大小、形状相同的可视为质点的小球、,其中,质量未知,右侧与球心等高处连接一轻质弹簧,弹簧的另一端距圆弧槽底有一定距离。现将从圆弧槽顶端由静止释放,小球恰好不能再次滑上圆弧槽,重力加速度,求:
(1)离开圆弧槽时,小球和圆弧槽的总动能是多大?
(2)离开圆弧槽时,圆弧槽的速度大小;
(3)小球的质量大小。
【答案】(1)6J(2) (3)2kg
【详解】(1)小球离开圆弧槽之前,小球的重力势能转化为系统的动能,所以总动能
(2)小球在圆弧槽上的下滑过程,槽和小球组成的系统在水平方向动量守恒,则
由系统机械能守恒可得
解得,
所以离开圆弧槽时,圆弧槽的速度大小
(3)小球恰好不能再次滑上圆弧槽,则小球与弹簧相互作用后,即弹簧恢复原长时,小球的速度,方向水平向右
设此时小球速度为,取水平向左为正方向,小球与弹簧相互作用过程,根据动量守恒得
由能量守恒得
解得
15.某固定游戏装置的竖直截面如图所示,一根不可伸长的细绳一端固定于O点,另一端拴接小球a。有一半径的螺旋形光滑圆轨道BCD固定于竖直平面内与水平直轨道AG相切连接,圆轨道左半部分是半圆细管道(内壁光滑),水平轨道,所有轨道平滑连接,长的水平传送带与直轨道无缝连接。物块与水平直轨道间的动摩擦因数均为,与传送带间的动摩擦因数为。现将小球a向左拉开一定的高度h(未知)由静止下摆,细绳始终张紧,摆到最低点时恰好与静止的物块b发生弹性正碰,碰后物块b恰能通过圆轨道的最高点C,之后通过以恒定速度顺时针转动的传送带,最后停在G点。已知a、b的质量均为且可视为质点,不计空气阻力,重力加速度大小。求:
(1)小球a释放的高度;
(2)物块b通过传送带的时间及与传送带间摩擦产生的热量;
(3)传送带对物块b的冲量大小。
【答案】(1)0.275m (2), (3)
【详解】(1)若物块b恰能通过圆轨道最高点C,则
对物块b,有
小球a与物块b碰撞过程满足,
对小球a,有
联立解得
(2)物块b从A运动到E,根据动能定理有
解得
由于
说明物块先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,所以
与传送带摩擦产生的热量为
(3)传送带对物块 b 的水平冲量大小为
传送带对 b 的竖直冲量为
故传送带对 b 的冲量大小为
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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第一章 动量守恒定律 单元综合测试卷 2026-2027学年度高二上学期物理人教版选择性必修第一册(试卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,将答案填在选择题尾的答题表中。
3.回答第II卷时,将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷(选择题 共43分)
一、选择题(本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.两物体发生弹性正碰,在接触过程中,系统的总动能( )
A.一直保持不变 B.一直减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
2.下列关于质量、速度、动量、动能的论述中正确的是( )
A.质量大的物体动量一定大
B.速度大的物体动量一定大
C.若一定质量的物体的动能不变,则动量也不变
D.若一定质量的物体的动量不变,则动能也不变
3.A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,,,当A追上B并发生碰撞后,两球速度的可能值是( )
A. B.
C. D.
4.水火箭利用反冲原理,不用燃料也能冲向高空。已知水火箭瓶身质量为m,水的质量为M,向瓶内充气,当压强达到一定值时,水会瞬间冲开瓶塞且全部喷完,此时瓶子沿竖直方向的速度为u,则此瞬间( )
A.瓶子速度与水的速度大小之比为 B.瓶子速度与水的速度大小之比为
C.水的速度大小为 D.水的速度大小为
5.如图所示,木块A、B通过一轻质弹簧连接,置于光滑水平面上,水平向左的力F作用在B上,使弹簧处于压缩状态,且A与左侧竖直挡板紧压,整个装置处于静止状态。从同时撤去力F和挡板的瞬间起,至弹簧第一次恢复到原长的过程中( )
A.A的加速度一直增大 B.B的动能先增大后减小
C.弹簧的弹性势能逐渐增大 D.弹簧对A、B的冲量大小相等
6.如图所示,在光滑水平地面上,质量为的小球A以的速度向右运动,与静止的质量为的小球B发生正碰,碰后B的速度大小可能为( )
A. B. C. D.
7.一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x轴运动,出发点为x轴零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是( )
A.在时,拉力的功率为6W
B.在时,物体的动能为2J
C.从运动到,物体克服摩擦力做的功为6J
D.从运动到的过程中,物体的动量最大为2kg·m/s
(新情境)8.中国女排队在2026年9月22日的爱知·名古屋亚运会女排决赛中,以3比0击败日本队,成功卫冕,拿下队史亚运第十冠,也实现了亚运会女排三连冠,她们的拼搏精神永远激励着人们奋发前进。如图所示,一名排球运动员进行垫球训练。排球以的速度竖直向下打在运动员的手臂上,然后以的速度竖直向上飞出。已知排球的质量为,排球与手臂的作用时间为。不计空气阻力,取,下列说法正确的是( )
A.排球速度变化量的大小为
B.排球动量变化量的大小为
C.排球受到手臂的冲量大小为
D.排球对手臂的平均作用力大小为
9.如图所示,、、、四个体积相同的小球并排放置在光滑的水平面上,、、球质量均为,球质量为。球以速度向球运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则碰撞之后( )
A.、小球静止,、小球运动 B.、小球静止,、小球运动
C.球速度为 D.球速度为
10.如图所示,有一表面带有四分之一圆弧轨道的物块B,静止在水平地面上(不固定),轨道底端与水平地面相切,其半径r=0.4m;一可视为质点的物块A以水平向左的速度v=4m/s冲上物块B的轨道,经一段时间运动到最高点,随后再返回水平地面。已知A、B质量分别为 ,不计一切摩擦,重力加速度的大小g取。则下列说法正确的是( )
A.整个过程中,A、B组成的系统动量不守恒,机械能守恒
B.整个过程中,物块B获得的最大速度为2m/s
C.物块A返回水平面的速度大小为2m/s,且方向向左
D.物块A可以冲出物块B的四分之一轨道继续做斜上抛运动
第Ⅱ卷(非选择题 共57分)
二、非选择题(本部分共5小题,满分57分,其中第11题6分,12题9分,13题10分,14题14分,15题18分,除了第11、12题外每小题需写出必要的解题步骤,只有答案不得分)
11.用如图所示的装置进行实验,让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时,先使球1多次从斜槽上位置S由静止释放,确定其平均落地点,记为P。然后,把半径相同的球2置于水平轨道的末端,再将球1从位置S由静止释放,与球2相碰,重复多次,分别确定碰后球1和球2的平均落地点,记为M和N,分别测出O点到平均落地点的距离OM、OP、ON。测得球1的质量为m1,球2的质量为m2,已知m1>m2。(P、M、N在图中未画出)
(1)下列实验步骤中必要的是( )
A.测量球1静止释放的高度h B.测量抛出点距地面的高度H
C.测量两小球的半径 D.利用重锤线确定O点的位置
(2)完成上述实验,图中平均落地点的位置可能正确的是( )
A. B. C.
(3)某次实验时先将球1从斜槽上位置S静止释放,确定球1平均落地点P。然后将球2放在斜槽末端,发现球2沿斜槽滚动,于是调整斜槽末端水平,调整后斜槽末端离地面高度跟原来相同。从斜槽上位置S静止释放球1,与球2碰撞后,确定两球平均落地点M和N。若不考虑调整斜槽引起小球在空中运动时间的变化,则______。(选填“>”“=”或“<”)
(4)某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞。设。在实验中仅换用不同质量的球1,重复实验,绘出的图像;又仅换用不同质量的球2,重复实验,并绘出的图像。下图中有可能反映两球发生弹性碰撞的是( )
A. B. C. D.
12.如图甲所示为“研究碰撞中动量守恒”的实验装置。实验时,先让质量为的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动,从轨道末端水平抛出,落到水平地面上点,然后再把质量为的小钢球B放到轨道末端处于静止,再让小钢球A从斜槽开始运动,在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞,结果小球B落到水平地面上点,小球A落到水平地面上的点。
(1)实验中,必须要测量的物理量有_________。
A.小球开始释放的高度 B.小球抛出点距地面的高度
C.小球做平抛运动的水平距离 D.小球A、B的质量、
(2)实验中,下列说法正确的是_________。
A.斜槽一定要光滑 B.两球半径一定要相同 C.两球质量关系一定要满足
(3)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹,如图丙所示。多次试验后,白纸上留下了7个印迹,如果用画圆法确定小球的落点,图中画的三个圆最合理的是_________(填字母代号);
(4)用如图所示的实验装置验证动量守恒定律,一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置和,发现点不在连线上,下列图中落点位置可能正确的是( )
A. B.
C. D.
(5)若某次实验时,A、B两钢球落地点分布如图乙所示,与点(点是水平轨道末端正下方的投影)距离分别为,若满足_________(用表示),则该碰撞前后动量守恒。若还满足_________(用表示),则说明该碰撞为弹性碰撞。
13.如图所示,质量的平顶小车静止在光滑的水平轨道上,车顶与左侧光滑平台等高,平台上放置质量的小物块,小物块可视为质点。小物块以的初速度向右运动,滑上小车。已知小物块未从小车上滑下,小物块与车顶间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物块相对平板车静止时,小物块最终的速度大小;
(2)要使小物块在平板车上不滑下,平板车至少多长;
(3)物块在平板车上相对滑行的时间。
14.如图所示,质量为,半径的四分之一光滑圆弧槽静置于光滑水平地面上,可自由滑动,有两个大小、形状相同的可视为质点的小球、,其中,质量未知,右侧与球心等高处连接一轻质弹簧,弹簧的另一端距圆弧槽底有一定距离。现将从圆弧槽顶端由静止释放,小球恰好不能再次滑上圆弧槽,重力加速度,求:
(1)离开圆弧槽时,小球和圆弧槽的总动能是多大?
(2)离开圆弧槽时,圆弧槽的速度大小;
(3)小球的质量大小。
15.某固定游戏装置的竖直截面如图所示,一根不可伸长的细绳一端固定于O点,另一端拴接小球a。有一半径的螺旋形光滑圆轨道BCD固定于竖直平面内与水平直轨道AG相切连接,圆轨道左半部分是半圆细管道(内壁光滑),水平轨道,所有轨道平滑连接,长的水平传送带与直轨道无缝连接。物块与水平直轨道间的动摩擦因数均为,与传送带间的动摩擦因数为。现将小球a向左拉开一定的高度h(未知)由静止下摆,细绳始终张紧,摆到最低点时恰好与静止的物块b发生弹性正碰,碰后物块b恰能通过圆轨道的最高点C,之后通过以恒定速度顺时针转动的传送带,最后停在G点。已知a、b的质量均为且可视为质点,不计空气阻力,重力加速度大小。求:
(1)小球a释放的高度;
(2)物块b通过传送带的时间及与传送带间摩擦产生的热量;
(3)传送带对物块b的冲量大小。
试卷第1页(共3页)
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