期末复习二解析版(2).docx

期末复习二

1.如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的恒拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在时间t内所受力的冲量正确的是（ C ）

A．拉力F的冲量大小为Ftcosθ B．摩擦力的冲量大小为Ftsinθ
C．重力的冲量大小为mgt D．物体所受支持力的冲量是mgt

2.质量为1kg的小球从离地面5m高处自由下落，与地面碰撞后上升的最大高度为3.2m，碰撞过程中，小球对地面的作用力为100N，空气阻力不计，则小球从下落开始到上升到最大高度的时间约为（ D ）
A．1.4s B．1.6s C．1.8s D．2.0s
3.A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图象，a、b分别为A、B两球碰前的位移随时间变化的图 象，c为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图象，若A球质量是m=2 kg，则由图判断下列结论不正确的是(　D　)
A．碰撞前、后A球的动量变化量为4 kg·m/s
B．碰撞时A球对B球所施的冲量为－4 N·s
C．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J
D．A、B两球碰撞前的总动量为3 kg·m/s
4．当使用高压水枪时，我们感受到比较强的反冲作用，如图，一水枪与软管相连，打开开关后，以30m/s的速度每秒喷出1kg的水，若水枪入口与出口的口径相同，则水对该水枪作用力的大小及方向是（ B  ）

A．30N，沿③的方向 B．30N，沿②的方向
C．60N，沿①的方向 D．60N，沿②的方向

5．我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　B　）
A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功

（多选）6．如图所示，A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，物块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，对此过程，下列叙述正确的是(　BC　)
A．当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒
B．当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒
C．无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三物块组成的系统动量都守恒
D．当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒
(多选)7.质量为2m的物体A以速度υ0碰撞静止的物体B，B的质量为m，则碰撞后B的速度可能为（AC　）
A．υ0 B．2υ0 C．υ0 D．υ0
(多选)8．A、B两船的质量均为m，都静止在平静的湖面上，现A船上质量为的人，以对地水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳到A船，经n次跳跃后，人停在B船上，不计水的阻力，则（ BC ）
A．A、B两船速度大小之比为2：3
B．A、B（包括人）两船的动量大小之比为1：1
C．A、B（包括人）两船的动量之和为0
D．A、B（包括人）两船动能之比为1：1

9.如图甲所示，在“验证动量守恒定律”实验中，P为入射球A末与被碰球B碰撞时的落点．

（1）这个实验对小球A的质量m1和小球B的质量m2的要求是：m1______m2（填“＞”、“=”或“＜”）．用图中标出的符号和测出的数据列出验证动量守恒的表达式为______．
（2）为了尽量减小实验误差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是______．
A．使入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出
B．使入射球与被碰小球碰后能同时飞出
C．使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向
D．使入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失
（3）若A球质量为m1=50g，两小球发生正碰前后的位移-时间（s-t）图象如图乙所示，则小球B的质量为m2=______g．
（4）实验时调节A球下落高度，让A球以一定速度v与静止的B球发生正碰，碰后测得两球动量正好相等，则A、B两球的质量之比应满足______．
【答案】＞ C 20 1＜≤3  
【解析】
（1）为了防止实验中入射球反弹，应保证入射球的质量大于被碰球的质量，即，由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同，根据动量守恒定律可得在水平方向有：，
即：，由图可知，不放被碰球时A的水平位移为；两球相碰后，水平位移分别为和；故应验证的表达式为：；
（2）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，故ABD错误，C正确；
（3）由图乙所示图象可知：
由图求出碰后和的速度分别为：；
两物体碰撞过程系统动量守恒，以m1的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，代入解得：；
（3）设碰撞后两者的动量都为P，由于题意可知，碰撞前后总动量为2P，根据动量和动能的关系有：，
碰撞过程动能不增加，有：，
解得：，由于，则：．

10.用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：

①用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；
②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；
③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；
④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；
⑤测出所需要的物理量．
请回答：
(1)实验①中A、B的两球质量应满足______
(2)在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有______；（请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）
(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：______．
【解析】
（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰撞过程中动能守恒，故有，解得，要碰后a的速度v1＞0，即mA-mB＞0，mA＞mB；（2）由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有x0、xA、xB；（3）验证的方程为mAx0＝mAxA＋mBxB

11．如图所示，光滑水平面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，滑块A以v0＝12 m/s的水平速度撞上静止的滑块B并粘在一起向左运动，与弹簧作用后原速率弹回，已知A、B的质量分别为m1＝0.5 kg、m2＝1.5 kg。求：
①A与B撞击结束时的速度大小v；
②在整个过程中，弹簧对A、B系统的冲量大小I。

【答案】①3m/s； ②12N•s
【解析】①A、B碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向
由动量守恒定律得
m1v0=（m1+m2）v
代入数据解得
v=3m/s
②以向左为正方向，A、B与弹簧作用过程
由动量定理得
I=（m1+m2）（-v）-（m1+m2）v
代入数据解得
I=-12N•s
负号表示冲量方向向右。

12. 2019年8月11日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。台风“利奇马”登陆时的最大风力为11级，最大风速为30m/s。某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高5m、宽20m，空气密度，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，则该广告牌受到的最大风力为多大？

13．小车M=1kg静止在光滑水平地面上，其左侧有一颗插入地面的销钉（可确保小车不会向左运动），小车上表面由两段光滑圆弧夹一段粗糙水平轨道构成，如图所示。已知圆弧BC所对应的圆心角θ=、半径R1=2.75m，CD的长度L=1m、动摩擦因数μ=0.5，四分之一圆弧DE半径R2=0.3m。一小滑块m=1kg（视为质点）从某一高度处的A点以大小v0=4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向从B点进入圆弧轨道，重力加速度取g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，空气阻力不计，求：
(1)滑块刚进入圆轨道BC时的速度vB；
(2)滑块从E端冲出后，上升到最高点时距E点的竖直高度hm；
(3)滑块在小车的水平段CD上运动的总时间t。

【答案】(1)5m/s，方向垂直于O1B斜向右下方；(2)0.1m；(3)0.6s
【解析】(1)分解B点速度可得

垂直于O1B斜向右下方。
(2)对滑块BC段有

解得

小车离开销钉后系统水平方向动量守恒，则滑块从C点到斜抛至最高点的过程中，对系统有

得

又

解得

(3)对滑块从C点到相对静止的过程有

得

知仅一次往返即达到共速，再设滑块过D点时的速度为，下车速度为，根据动量守恒定律得

且

解得
，或，
综合分析知，第1组解对应滑块相对小车向右滑行时通过D点，该阶段用时

第2组解对应滑块从E点回到小车后，相对小车向左通过D点，之后相对小车向左滑行0.8m时与车共速（之后不再相对滑动），该阶段用时

故滑块在CD运动的总时间

14．如图所示，质量为mc=2mb的物块c静止在倾角均为α=30°的等腰斜面上E点，质量为ma的物块a和质量为mb的物块b通过一根不可伸长的匀质轻绳相连，细绳绕过斜面顶端的小滑轮并处于松驰状态，按住物块a使其静止在D点，让物块b从斜面顶端C由静止下滑，刚下滑到E点时释放物块a，细绳正好伸直且瞬间张紧绷断，之后b与c立即发生完全弹性碰撞，碰后a、b都经过t=1 s同时到达斜面底端．已知A、D两点和C、E两点的距离均为l1=0.9m，E、B两点的距离为l2=0.4m．斜面上除EB段外其余都是光滑的，物块b、c与EB段间的动摩擦因数均为μ=，空气阻力不计，滑轮处摩擦不计，细绳张紧时与斜面平行，取g =10 m/s2．求：

（1）物块b由C点下滑到E点所用时间．
（2）物块a能到达离A点的最大高度．
（3）a、b物块的质量之比．
【答案】（１）0.6；（２）0.578；（３）15/16
【解析】（1）物块b在斜面上光滑段CE运动的加速度为
由 解得：
（2）取沿AC方向为正方向，由， 解得
a沿斜面上滑距离有
所以物块a能到达离A点的最大高度
（3）设绳断时物块b的速度为，b与c相碰后b的速度为，c的速度为，则

联立解得
因的方向沿斜面向下，故的方向沿斜面向下，的方向沿斜面向上．
在EB段上的加速度为，物块b在EB段上作匀速运动．
和c相碰后b先向上滑再下滑到E点时的速度仍为，则

代入数据，得
解得的大小为
物块b刚下滑到E点时的速度为
若取，则的大小为，与事实不符，所以舍去．
取，则，方向沿斜面向下．
设细绳对物块a和b的冲量大小为I，由

解得