高中物理选修3-5“同课异构”教学习题：第十六章 章末检测

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(时间：90分钟　满分：100分)

一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)

1. 小车上装有一桶水,静止在光滑水平地面上,如图1所示,桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门,分别为S1、S2、S3、S4(图中未画出),要使小车向前运动,可采用的方法是              (　　)

图1

A．打开阀门S1       B．打开阀门S2

C．打开阀门S3       D．打开阀门S4

2．下列说法中正确的是             (　　)

A．作用在物体上的合外力越大，物体动量的变化就越快

B．作用在物体上的合外力的冲量越大，物体动量的变化就越快

C．作用在物体上的冲量恒定时，物体的动量保持不变

D．延长物体间的相互作用时间，可以减小物体间的相互作用力

3.  如图2所示， m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为(设水平面光滑)                                                                      (　　)

图2

A.v0    B.   C.    D.

4．两辆汽车的质量分别为m1和m2，已知m1>m2，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，则此时两辆汽车动量p1和p2的大小关系是                                                                                                  (　　)

A．p1等于p2   B．p1小于p2   C．p1大于p2   D．无法比较

5．光滑水平面上放有两个小车，车上各固定一个磁铁，由于磁力的作用，两车由静止相向运动，在运动过程中                                                                                                                                                            (　　)

A．两车的动量相同      

B．两车的总动量始终为零

C．两车的总动量增大      

D．在相等的时间内，两车动量改变的大小相等

6. 如图3所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是                                                                                                                                                                                                                                (　　)

  图3

A．甲、乙两车运动中速度之比为  B．甲、乙两车运动中速度之比为

C．甲车移动的距离为L    D．乙车移动的距离为L

7．放在光滑水平面上的物体A和B之间用一轻质弹簧相连，一颗水平飞来的子弹沿着AB连线击中A，并留在其中，若A和B及子弹的质量分别为mA和mB及m，子弹击中A之前的速度为v0，则                                                                                                                                                                                                    (　　)

A．A物体的最大速度为    B．B物体的最大速度为

C．两物体速度相同时其速度为 D．条件不足，无法计算

8．在光滑的水平桌面上静置着长为L的方木块M，今有A、B两颗子弹沿同一水平线分别以速度vA、vB从M的两侧同时射入木块．A、B在木块中嵌入的深度分别为dA、dB，且dA>dB，dA＋dB<L，而木块却一直保持静止，如图4所示，则可判断A、B子弹在射入前(　　)

图4

A．速度vA>vB       B．A的动能大于B的动能

C．A的动量大小大于B的动量大小   D．A的动量大小等于B的动量大小

9．如图5甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的x－t(位移—时间)图象．已知m1＝0.1 kg.由此可以判断                            (　　)

图5

A．碰前m2静止，m1向右运动    B．碰后m2和m1都向右运动

C．m2＝0.3 kg       D．碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能

10．图6为两物体A、B在没有其他外力作用时相互作用前后的v－t图象，则由图象可知(　　)

图6

A．A、B的质量之比为5∶3    B．A、B作用前后总动量守恒

C．A、B作用前后总动量不守恒   D．A、B间相互作用力相同

二、实验题(本题共10分)

11．某同学用图7甲所示装置结合频闪照片来探究碰撞中的不变量．经过多次实验，该同学猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和是不变的．

图7

步骤1：用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB，并且保证mA>mB；

步骤2：安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；

步骤3：先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上某位置P由静止开始释放，小球离开斜槽后，用频闪照相记录下小球A两个时刻的位置(如图乙所示)；

步骤4：将小球B放在斜槽的末端，让小球A从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，用频闪照相记录下两个小球在两个时刻的位置(如图丙所示)；

步骤5：直接测量需要的物理量，根据测量得到的数据，验证自己的猜想．

请回答：

(1)在步骤5中，该同学需要在照片中直接测量的物理量有________；(选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”)

(2)用实验中测量的物理量来表示该同学的猜想结果：_____________________________.

三、计算题(本题共4小题，共50分)

12．(8分)如图8所示，质量为m的木块和质量为M的铁块用细线系在一起，浸没在水中，以速度v0匀速下降，剪断细线后经过一段时间，木块的速度大小为v0，方向竖直向上，此时木块还未浮出水面，铁块还未沉到水底，求此时铁块下沉的速度为多大．

图8

13．(12分)如图9所示，在距小车的一端高h的支架上固定着一个半径为R的圆弧光滑导轨，一质量为m＝0.2 kg的物体从圆弧的顶端无摩擦地滑下，离开圆弧后刚好从车的另一端擦过落到水平地面，车的质量M＝2 kg，车身长L＝0.22 m，车与水平地面间摩擦不计，图中h＝0.20 m，重力加速度g＝10 m/s2，求R.

图9

14．(14分)如图10所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m<M，A、B间动摩擦因数为μ.现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：

图10

(1)A、B最后的速度大小和方向；

(2)从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小．

15．(16分)用轻弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平面上运动，弹簧处于原长，质量为4 kg的物块C在前方静止，如图11所示．B与C碰后二者粘在一起运动．在以后的运动中，则：

图11

(1)当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度是多大？

(2)弹性势能最大值是多少？

(3)A的速度可能向左吗？为什么？

答 案

1．B　2.AD　3.C　4.C　5.BD　6.ACD　7.AC　8.ABD　9.AC　10.AB

11．(1)x0、xA、xB　(2)mAx0＝mAxA＋mBxB

12.

13．0.055 m

14．(1)v0，方向向右　(2)v

15．(1)3 m/s　(2)12 J　(3)见解析

    解析　(3)由于A、B、C系统的总动量守恒(总动量p＝24 kg·m/s)，假设A的速度向左，那么B、C的速度向右且一定大于4 m/s，B、C具有的动能Ek＝(mB＋mC)v>48 J，而系统在B、C粘在一起后的总能量为48 J，由于不会出现能量增加的情况，所以不会出现A的速度向左．