章末综合测评
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分,在每小题给出的5个选项中有3项符合题目要求.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分.)
1.水平抛出在空中飞行的物体,不考虑空气阻力,则( ) A.在相等的时间间隔内动量的变化相同 B.在任何时间内,动量变化的方向都是竖直向下 C.在任何时间内,动量对时间的变化率恒定 D.在刚抛出物体的瞬间,动量对时间的变化率为零 E.在刚抛出物体的瞬间,动量对时间的变化率最大
【解析】 做平抛运动的物体仅受重力作用,由动量定理得Δp=mg·Δt,因为在相等的时间内动量的变化量Δp相同,即大小相等,方向都是竖直向下的,从而动量的变化率恒定,故选项A、B、C正确,D、E错误.
【答案】 ABC
2.如图1所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧,BC部分是粗糙的水平面.今把质量为m的小物体从A点由静止释放,小物体与BC部分间的动摩擦因数为μ,最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点,则B、D间的距离x随各量变化的情况是( )
图1
A.其他量不变,R越大x越大 B.其他量不变,μ越大x越小 C.其他量不变,m越大x越大 D.其他量不变,M越大x越大 E.其他量不变,x与m、M均无关
【解析】 小车和小物体组成的系统水平方向的动量守恒且为零,所以当小车和小物体相对静止时,系统水平方向的总动量仍为零,则小车和小物体相对于水平面也静止,由能量守恒得μmgx=mgR,x=R/μ,选项A、B、E正确.
【答案】 ABE
3.下列说法中正确的是 ( )
Δp
A.根据F=Δt可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它受的合外力
B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量
C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便 D.易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力
E.玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大
【解析】 A选项是牛顿第二定律的一种表达方式;冲量是矢量,B错;F=Δp
Δt是牛顿第二定律的最初表达方式,实质是一样的,C对;柔软材料起缓冲作用,延长作用时间,D对.由动量定理知E错.
【答案】 ACD
4.如图2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2
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 E.碰撞过程中系统的机械能守恒
【解析】 分析题图乙可知,碰前:m2处在位移为8 m的位置静止,m1位移0-88
均匀增大,速度v1=2 m/s=4 m/s,方向向右;碰后:v1′= m/s=-2 m/s,
6-2v2′=
16-8
m/s=2 m/s,碰撞过程中动量守恒:m1v1=m1v1′+m2v2′得:m2
6-2
111?2?=0.3 kg,碰撞损失的机械能:ΔEk=2m1v1-?2m1v1′2+2m2v2′2?=0,故正确答??案应选A、C、E.
【答案】 ACE
5.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
M+m
A.甲、乙两车运动中速度之比为M B.甲、乙两车运动中速度之比为C.甲车移动的距离为
M+m
L
2M+m
M
M+m
M
D.乙车移动的距离为L
2M+mE.乙车移动的距离为
M
L
M+2m
【解析】 本题类似人船模型.甲、乙、人看成一系统,则水平方向动量守M+m
恒,甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比,即为M,A正确,B错误;Mx甲=(M+m)x乙,x甲+x乙=L,解得C、D正确,E错误.
【答案】 ACD
二、非选择题(本题共5小题,共70分.按题目要求作答.)
6.(10分)如图4所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图.已知a、b小球的质量分别为ma、mb,半径分别为ra、rb,图中P点为单独释放a球的平均落点,M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.