第一章檢測試題

1、第一章檢測試題( 時(shí)間 :60 分鐘滿分 :100 分)一、選擇題 ( 本題共 15 小題 , 每小題 4 分, 共 60 分. 在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中 , 第 18 題只有一項(xiàng)符合題目要求 , 第 915 題有多項(xiàng)符合題目要求 )1. 下列說法正確的是 ( A )A. 物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) , 物體受到的合力的沖量為零B. 當(dāng)物體受到的合力為零時(shí), 物體的動(dòng)量一定為零C.作用在物體上的合力越小, 物體的動(dòng)量變化量越小D.發(fā)生相互作用的物體 , 系統(tǒng)如果不受外力作用, 每個(gè)物體的動(dòng)量保持不變解析 : 由動(dòng)量定理可知 , 合力的沖量等于物體動(dòng)量的變化, 故選項(xiàng) A 正確; 動(dòng)量的變化與物體的受

2、力有關(guān) , 合力等于零時(shí) , 動(dòng)量不變 , 動(dòng)量的變化除了與受力有關(guān)外 , 還與作用時(shí)間有關(guān) , 選項(xiàng) B,C 錯(cuò)誤 ; 兩物體相互作用的過程中 , 如果不受外力作用 , 總動(dòng)量守恒 , 并不是每個(gè)物體動(dòng)量守恒 , 選項(xiàng) D錯(cuò)誤 .2. 在空中相同高度處以相同速率分別拋出質(zhì)量相同的三個(gè)小球 . 一個(gè)豎直上拋 , 一個(gè)豎直下拋 , 一個(gè)平拋 , 若不計(jì)空氣阻力 , 從三個(gè)小球拋出到落地的過程中 ( C )A. 三個(gè)球動(dòng)量的變化量相同B. 下拋球和平拋球動(dòng)量變化量相同C.上拋球動(dòng)量變化量最大D.三個(gè)球落地時(shí)的動(dòng)量相同解析 : 在空中運(yùn)動(dòng)的小球只受重力的作用, 故 F 合=mg,而動(dòng)量變化量等于合力

3、與時(shí)間的乘積, 故只有選項(xiàng)C正確 .3.1966年,在地球的上空完成了用動(dòng)力學(xué)方法測質(zhì)量的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)時(shí),用雙子星號宇宙飛船m1 去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組m2( 后者的發(fā)動(dòng)機(jī)已熄滅 ). 接觸以后 , 開動(dòng)雙子星號飛船的推進(jìn)器, 使飛船和火箭組共同加速 . 推進(jìn)器的平均推力F=895 N, 推進(jìn)器開動(dòng)時(shí)間t=7 s 測出飛船和火箭組的速度變化v=0.91 m/s. 已知雙子星號飛船的質(zhì)量m1=3 400 kg.由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可測出火箭組的質(zhì)量m2 為(B)A.3 400 kgB.3 485 kgC.6 265 kgD.6 885 kg解析 :根據(jù)動(dòng)量定理Ft=(m 1+m2)v 可知 ,m2

4、 的大小約為3 485 kg,選項(xiàng)B正確.4. 質(zhì)量分別為 m1,m2 的小球在一直線上發(fā)生彈性碰撞 , 它們在碰撞前后的位移- 時(shí)間圖像如圖所示, 若m1=1 kg,則 m2 的質(zhì)量應(yīng)為(B)A.1 kgB.3 kgC.5 kgD.10 kg解析 : 從位移時(shí)間圖像上可看出 :m1 和 m2 于 t=2 s時(shí)在位移等于 8 m處碰撞 , 碰前 m 的速度為 0,m的速度 v =4 m/s. 碰撞后 ,m 的速度 v =21011-2 m/s,m2的速度 v =2 m/s, 由動(dòng)量守恒定律得mv =mv +mv , 解得 m=210112223 kg.5.(2015 福建卷 ,30) 如圖 ,

5、 兩滑塊 A,B 在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng) , 滑塊 A 的質(zhì)量為 m,速度大小為 2v0, 方向向右 , 滑塊 B 的質(zhì)量為 2m,速度大小為 v0, 方向向左 , 兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是(D)A.A 和 B都向左運(yùn)動(dòng) B.A 和 B 都向右運(yùn)動(dòng)C.A 靜止 ,B 向右運(yùn)動(dòng)D.A 向左運(yùn)動(dòng) ,B 向右運(yùn)動(dòng)解析 : 由于 A,B 碰前總動(dòng)量為 0, 由動(dòng)量守恒可知碰后總動(dòng)量也為 0, 因兩滑塊發(fā)生彈性碰撞 , 故碰后 A,B 一定反向 , 即 A 向左運(yùn)動(dòng) ,B 向右運(yùn)動(dòng), 選項(xiàng) D正確.6.(2016北京卷,18)如圖所示,一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1 繞地球 E運(yùn)行 ,的

6、是(B)在 P點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道2 做勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列說法正確A. 不論在軌道 1還是在軌道 2運(yùn)行 , 衛(wèi)星在 P 點(diǎn)的速度都相同B. 不論在軌道 1還是在軌道 2運(yùn)行 , 衛(wèi)星在 P 點(diǎn)的加速度都相同C.衛(wèi)星在軌道 1的任何位置都具有相同加速度D.衛(wèi)星在軌道 2的任何位置都具有相同動(dòng)量解析 : 衛(wèi)星在軌道 1 運(yùn)行到 P點(diǎn)時(shí)需要加速才能進(jìn)入軌道2 運(yùn)行 , 因此衛(wèi)星在兩軌道的P 點(diǎn)時(shí)速度不同 , 但所受力相同 , 加速度相同 ; 衛(wèi)星在軌道 1 運(yùn)行時(shí)在不同位置所受萬有引力大小、方向均不同, 則加速度也不同 ; 衛(wèi)星在軌道 2 做勻速圓周運(yùn)動(dòng) , 在不同位置速度方向不同, 因此動(dòng)量不同 ,

7、 只有選項(xiàng) B 正確 .7. 一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率 v0 進(jìn)入太空預(yù)定位置 ( 關(guān)閉助推器開始漂移 ), 由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離 . 已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為 m1,后部分的箭體質(zhì)量為m2, 分離后箭體以速率v2 沿火箭原方向飛行 , 若忽略空氣阻力與分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化, 則分離后衛(wèi)星的速率v1 為(D)A.v 0-v 2B.v 0+v2C.v -v2D.v +(v0-v2)00解析 : 本題考查了動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用, 解題關(guān)鍵是分離前后各部分總動(dòng)量的大小和方向的確定. 根據(jù)動(dòng)量守恒定律 , 得(m1+m2)v 0 =m1v1+m2v2,v 1=v0+ (v 0-v 2). 選項(xiàng) D

8、正確.8. 兩物體甲和乙在同一直線上運(yùn)動(dòng) , 它們在 00.4 s 時(shí)間內(nèi)的 v t 圖像如圖所示 . 若僅在兩物體之間存在相互作用 , 則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時(shí)間t 1 分別為 (B)A. 和 0.30 s B.3和 0.30 sC. 和 0.28 s D.3和 0.28 s解析 : 由題中圖像知 : 甲、乙兩物體均做勻變速直線運(yùn)動(dòng).對于乙 , 加速度大小a 乙 =m/s 2=故 a 乙=10 m/s 2,t 1=0.30 s甲物體加速度大小a 甲=m/s 2由動(dòng)量守恒定律得=3.9. 質(zhì)量為 2 kg 的物體在水平面上做直線運(yùn)動(dòng) , 若速度大小由 4 m/s 變成6 m/s,那么在此

9、過程中, 動(dòng)量變化的大小可能是(AC)A.4 kgm/sB.10 kgm/sC.20 kgm/sD.12 kgm/s解析 :注意速度的方向, 若兩個(gè)速度同向, 則v=2 m/s,那么p=mv=4 kgm/s;若兩個(gè)速度反向, 則速度變化量的大小為v=10 m/s,此時(shí)動(dòng)量變化量的大小為 p=mv=20 kg m/s, 故選項(xiàng) A,C 正確 . 10.A,B 兩船的質(zhì)量均為 M,它們都靜止在平靜的湖面上 , 當(dāng) A船上質(zhì)量為 的人以水平速度v 從 A 船跳到 B 船, 再從 B 船跳回 A船. 設(shè)水對船的阻力不計(jì) , 經(jīng)多次跳躍后 , 人最終跳到 B 船上 , 則(ABC )A.A,B 兩船的速

10、度大小之比為32B.A,B( 包括人 ) 動(dòng)量大小之比為11C.A,B( 包括人 ) 動(dòng)量之和為零D.因跳躍次數(shù)未知 , 故以上答案均無法確定解析 : 選 A 船,B 船和人作為一個(gè)系統(tǒng) , 則它們的初始總動(dòng)量為 0. 由動(dòng)量守恒定律可知 , 系統(tǒng)以后的總動(dòng)量將一直為 0. 選最終 B船的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?, 則由動(dòng)量守恒定律可得 (M+ )v B+MvA=0, 則 vB=- vA所以 A,B兩船的速度大小之比為 32, 選項(xiàng) A正確 .A 和 B(包括人 ) 的動(dòng)量大小相等、方向相反 , 動(dòng)量大小之比為 11, 選項(xiàng) B 正確 . 由于系統(tǒng)的總動(dòng)量始終守恒為零 , 故 A,B( 包括人 )

11、動(dòng)量之和也始終為零 , 選項(xiàng) C正確 .11. 一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng) , 合外力方向不變 ,大小隨時(shí)間的變化如圖所示. 設(shè)該物體在 t 0 和 2t 0 時(shí)刻相對于出發(fā)點(diǎn)的位移分別是 x1 和 x2, 速度分別是 v1 和 v2, 合外力從開始至t 0 時(shí)刻做的功是 W1, 從 t 0 至 2t 0 時(shí)刻做的功是 W2, 則(AC )A.x 2=5x1v2=3v1B.x 2=9x1v2=5v1C.x 2=5x1W2=8W1D.v 2=3v1W2=9W1解析 : 根據(jù) F t 圖像面積意義和動(dòng)量定理有 F t =mv,Ft +2Ft=mv, 得00100002v2=3v1;

12、應(yīng)用位移公式有x1= t 0,x 2=t 0+ t 0, 得 x2=5x1 , 選項(xiàng) A 正確 ,B錯(cuò)誤 ; 在第一個(gè) t 0 內(nèi)對物體應(yīng)用動(dòng)能定理有W1= m, 在第二個(gè) t 0 內(nèi)對物體應(yīng)用動(dòng)能定理有W2= m- m, 得 W2=8W1, 選項(xiàng) C正確 ,D 錯(cuò)誤 .12.(2016 寧夏銀川高二檢測 ) 一個(gè)質(zhì)量為 0.18 kg 的壘球以 25 m/s 的水平速度飛向球棒 , 被球棒打擊后反向水平飛回 , 速度大小變?yōu)?5 m/s, 設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間為0.01 s.下列說法正確的是(AC )A. 球棒對壘球的平均作用力大小為1 260 NB. 球棒對壘球的平均作用力大小為360

13、NC.球棒對壘球做的功為126 JD.球棒對壘球做的功為36 J解析 : 設(shè)球棒對壘球的平均作用力為F, 由動(dòng)量定理得 Ft=m(v t -v 0),取 vt =45 m/s, 則 v0 =-25 m/s, 代入上式 , 得 F=1 260 N, 由動(dòng)能定理得W=126 J,選項(xiàng) A,C 正確 .13. 質(zhì)量為 M、內(nèi)壁間距為 l 的箱子靜止于光滑的水平面上 , 箱子中間有一質(zhì)量為 m的小物塊 , 小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 , 初始時(shí)小物塊停在箱子正中間 , 如圖所示 . 現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度 v, 小物塊與箱壁碰撞 N次后恰又回到箱子正中間 , 并與箱子保持相對靜止 . 設(shè)碰

14、撞都是彈性的 , 則整個(gè)過程中 , 系統(tǒng)損失的動(dòng)能為(BD )A. mv2B.v2C. NmgLD.NmgL解析 : 由于水平面光滑 , 一方面 , 箱子和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 , 二者經(jīng)多次碰撞后 , 保持相對靜止 , 易判斷二者具有向右的共同速度 v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 mv=(M+m)v, 系統(tǒng)損失的動(dòng)能為k2E = mv-(M+m)v2, 故選項(xiàng) B正確 ,A 錯(cuò)誤 , 另一方面 , 系統(tǒng)損失的動(dòng)能變?yōu)镼=Ek, 且 Q=mgs 相對 , 由于小物塊從中間向右出發(fā) , 最終又回到箱子正中間 , 其間共發(fā)生 N次碰撞 , 則 s 相對 =NL,則選項(xiàng) D正確 ,C 錯(cuò)誤 .14.(20

15、16 北京西城區(qū)高二檢測 ) 在光滑水平地面上有一質(zhì)量為 m1 的小球處于靜止?fàn)顟B(tài) , 現(xiàn)有一質(zhì)量為 m2 的小球 ( 兩球形狀完全相同 ) 以一定的初速度勻速向 m1 球運(yùn)動(dòng) , 并與 m1 球發(fā)生對心碰撞 . 對于這樣的一個(gè)作用過程 , 可用速度時(shí)間圖像進(jìn)行描述 , 下列四個(gè)圖像中 , 圖線 1 表示 m1 球運(yùn)動(dòng)的情況 , 圖線 2 表示 m2 球運(yùn)動(dòng)的情況 . 則在這四個(gè)圖像中可能正確地反映了兩球相互作用過程中速率隨時(shí)間變化關(guān)系的是(BD )解析 : 碰撞后兩球速度方向相同 , 兩球應(yīng)同時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng) , 若速度不同 , 應(yīng)有 v1 v2, 選項(xiàng) B正確 ,A,C 錯(cuò)誤 ; 若兩球碰后速

16、度相同 , 則選項(xiàng) D 正確 .15. 如圖所示 , 輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上 , 另一端與質(zhì)量為 m的物體A相連 ,A 放在光滑水平面上 , 有一質(zhì)量與 A 相同的物體 B 從高 h 處由靜止開始沿光滑曲面滑下 , 與 A 相碰后一起將彈簧壓縮 , 彈簧復(fù)原過程中某時(shí)刻 B 與 A 分開且沿原曲面上升 . 下列說法正確的是 ( BD )A. 彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢能為mghB. 彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢能為C.B 能到達(dá)的最大高度為D.B 能到達(dá)的最大高度為解析 : 根據(jù)機(jī)械能守恒定律mgh=m可得 B剛到達(dá)水平面的速度v0=, 根據(jù)動(dòng)量守恒定律mv0=2mv可得 A與 B 碰

17、撞后的速度為v= v0,所以彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢能為pm2E = 2mv= mgh,即選項(xiàng)B正確 ,A 錯(cuò)誤 ; 當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí) ,A 與 B將分開 ,B 以速度 v 沿斜2面上滑 , 根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得mgh= mv,B 能到達(dá)的最大高度為,即選項(xiàng) D正確 ,C 錯(cuò)誤 .二、非選擇題 ( 共 40 分)16.(4 分)(2016 上海卷 ) 如圖 , 粗糙水平面上 , 兩物體 A,B 以輕繩相連, 在恒力 F 作用下做勻速運(yùn)動(dòng) . 某時(shí)刻輕繩斷開 ,A 在 F 牽引下繼續(xù)前進(jìn) ,B 最后靜止 . 則在 B靜止前 ,A 和 B 組成的系統(tǒng)動(dòng)量填“守恒”或“不守恒”). 在

18、B 靜止后 ,A 和 B 組成的系統(tǒng)動(dòng)量( 選填“守恒”或“不守恒”).( 選解析 : 輕繩斷開前 ,A,B 做勻速運(yùn)動(dòng) , 系統(tǒng)受到的拉力 F 和摩擦力平衡 , 合外力等于零 , 即 F-f A-f B=0, 所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒 ; 當(dāng)輕繩斷開 B靜止之前,A,B 系統(tǒng)的受力情況不變 , 即 F-f A-f B=0, 所以系統(tǒng)的動(dòng)量依然守恒 ;當(dāng) B 靜止后 , 系統(tǒng)的受力情況發(fā)生改變 , 即 F-f A=mAa, 系統(tǒng)合外力不等于零 , 系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 .答案 : 守恒不守恒17.(6 分) 如圖 ( 甲) 所示 , 在水平光滑軌道上停著甲、 乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車 , 甲車系一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶

19、 , 當(dāng)甲車受到水平向右的沖量時(shí) , 隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 , 甲車運(yùn)動(dòng)一段距離后 , 與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動(dòng) , 紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運(yùn)動(dòng)情況如圖( 乙) 所示 , 電源頻率為 50 Hz, 則碰撞前甲車運(yùn)動(dòng)速度大小為m/s,甲、乙兩車的質(zhì)量比m甲 m乙=.解析 :(1) 由圖 ( 乙) 知, 碰前小車甲在 0.02 s 內(nèi)位移為 1.20 cm, 碰后兩小車在 0.02 s 內(nèi)位移為 0.80 cm,則碰前小車甲的速度v 甲 =0.6 m/s;碰后共同速度 v 共=0.4 m/s,由于兩車碰撞過程中動(dòng)量守恒, 則 m甲 v 甲=(m 甲+m乙 )v 共,代入數(shù)據(jù)解得

20、m甲m乙=21.答案 :0.62118.(6 分) 如圖所示 , 木板 A質(zhì)量 mA=1 kg, 足夠長的木板 B質(zhì)量 mB=4 kg, 質(zhì)量為 mC=1 kg 的木塊 C置于木板 B 上, 水平面光滑 ,B,C 之間有摩擦 , 開始時(shí) B,C 均靜止 , 現(xiàn)使 A 以 v0=12 m/s 的初速度向右運(yùn)動(dòng) , 與 B 碰撞后以 4 m/s 速度彈回 . 求:(1)B 運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度大小.(2)C 運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度大小.解析 :(1)A與 B碰后瞬間 ,C 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未變 ,B 速度最大 .由 A,B 系統(tǒng)動(dòng)量守恒 ( 取向右為正方向 ) 有mAv0+0=-mAvA+mBvB代入數(shù)據(jù)

21、得 vB=4 m/s.(2)B 與 C相互作用使 B 減速 ,C 加速 , 由于 B 板足夠長 , 所以 B和 C能達(dá)到相同速度 , 二者共速后 ,C 速度最大 , 由 B,C 系統(tǒng)動(dòng)量守恒 , 有mBvB+0=(mB+mC)v C代入數(shù)據(jù)得 vC=3.2 m/s.答案 :(1)4 m/s(2)3.2 m/s19.(6 分)(2016 臨沂高二檢測 ) 在粗糙的水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊 A 和 B, 兩者相距為 d. 現(xiàn)給 A 一初速度 , 使 A 與 B 發(fā)生彈性正碰 , 碰撞時(shí)間極短 . 當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后 , 相距仍然為 d. 已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 ,B 的質(zhì)量為 A

22、的 2 倍, 重力加速度大小為 g. 求 A 的初速度的大小 .解析 : 設(shè)在發(fā)生碰撞前的瞬間 , 木塊 A 的速度大小為 v; 在碰撞后的瞬間 ,A 和 B 的速度分別為 v1 和 v2.在碰撞過程中 , 由能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律 . 得 mv2= m + 2m ,mv=mv1+2mv, 式中 , 以碰撞前木塊 A 的速度方向?yàn)檎?.聯(lián)立解得 v1=- v2.設(shè)碰撞后 A 和 B 運(yùn)動(dòng)的距離分別為d1 和 d2,由動(dòng)能定理得 mgd1= m. (2m)gd2= 2m .按題意有 d=d2 +d1.設(shè) A 的初速度大小為v0 ,由動(dòng)能定理得 - mgd=mv2- m聯(lián)立解得 v0=.答案

23、:20.(9 分)(2015 廣東卷 ,36) 如圖所示 , 一條帶有圓軌道的長軌道水平固定 , 圓軌道豎直 , 底端分別與兩側(cè)的直軌道相切 , 半徑 R=0.5 m. 物塊 A以 v0=6 m/s 的速度滑入圓軌道 , 滑過最高點(diǎn) Q,再沿圓軌道滑出后 , 與直軌上 P 處靜止的物塊 B 碰撞 , 碰后粘在一起運(yùn)動(dòng) .P 點(diǎn)左側(cè)軌道光滑, 右側(cè)軌道呈粗糙段、光滑段交替排列 , 每段長度都為 L=0.1 m. 物塊與各粗糙段間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為 =0.1,A,B 的質(zhì)量均為 m=1kg( 重力加速度 g 取 10 m/s 2;A,B 視為質(zhì)點(diǎn) , 碰撞時(shí)間極短 ).(1) 求 A 滑過 Q點(diǎn)時(shí)的

24、速度大小 v 和受到的彈力大小 F;(2) 若碰后 AB最終停止在第 k 個(gè)粗糙段上 , 求 k 的數(shù)值 ;(3) 求碰后 AB滑至第 n 個(gè)(nk) 光滑段上的速度 vn 與 n 的關(guān)系式 .解析 :(1) 物塊 A 由初始位置到 Q的過程 , 由動(dòng)能定理得2-mg2R=mv- m解得 v=4 m/s設(shè)在 Q點(diǎn)物塊 A 受到軌道的彈力為F, 受力分析如圖所示由牛頓第二定律得mg+F=解得 F=-mg=22 N方向豎直向下 ;(2) 由機(jī)械能守恒定律知 :物塊 A 與 B 碰前的速度仍為v0=6 m/sA與 B碰撞過程動(dòng)量守恒 , 設(shè)碰后 A,B 的速度為 v 共mv0=2mv共解得 v 共= v0=3 m/s設(shè) A 與 B碰后一起運(yùn)動(dòng)到停止 , 在粗糙段運(yùn)動(dòng)的路程為 s, 由動(dòng)能定理得- 2mgs=0- 2m解得 s=4.5 m故 k= = =45;(3) 碰后 AB滑至第 n 個(gè)(n