2017-2018学年高二物理上学期课时过关检测20.doc

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[随堂达标]
1．(2016·南通高二检测)两个球沿直线相向运动，碰撞后两球都静止．则可以推断(　　)
A．碰撞前两个球的动量一定相等
B．两个球的质量一定相等
C．碰撞前两个球的速度一定相等
D．碰撞前两个球的动量大小相等，方向相反
解析：选D.两球碰撞过程动量守恒，由于碰撞后两球都静止，总动量为零，故碰撞前两个球的动量大小相等，方向相反，A错误，D正确；两球的质量是否相等不确定，故碰撞前两个球的速度是否相等也不确定，B、C错误．
2．(多选)质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰．碰撞后，A球的动能变为原来的1/9，那么小球B的速度可能是(　　)
A.v0　　　　　　　　 B.v0
C.v0 D.v0
解析：选AB.当以A球原来的速度方向为正方向时，则
vA′＝±v0
根据两球碰撞前、后的总动量守恒，有
mv0＋0＝m×v0＋2mvB′
mv0＋0＝m×＋2mvB″
解得：vB′＝v0，vB″＝v0.
由于碰撞过程中动能不增加，即
mv≥m＋·2mv
将v0及v0代入上式均成立，所以A、B选项均正确．
3．(多选)

质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为(　　)
A.mv2 B．v2
C.NμmgL D．NμmgL
解析：选BD.设系统损失的动能为ΔE，根据题意可知，整个过程中小物块和箱子构成的系统满足动量守恒和能量守恒，则有mv＝(M＋m)vt(①式)、mv2＝(M＋m)v＋ΔE(②式)，由①②联立解得ΔE＝v2，可知选项A错误、B正确；又由于小物块与箱壁碰撞为弹性碰撞，则损耗的能量全部用于摩擦生热，即ΔE＝NμmgL，选项C错误、D正确．
4．一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1，不计质量损失，重力加速度g取10 m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是(　　)

解析：选B.弹丸在爆炸过程中，水平方向的动量守恒，有mv0＝mv甲＋mv乙，解得4v0＝3v甲＋v乙，爆炸后两块弹片均做平抛运动，竖直方向有h＝gt2，水平方向对甲、乙两弹片分别有x甲＝v甲t，x乙＝v乙t，代入各图中数据，可知B正确．
5．两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4 kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者会粘在一起运动．则在以后的运动中：

(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？
(2)系统中弹性势能的最大值是多少？
解析：(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．由A、B、C三者组成的系统动量守恒有
(mA＋mB)v＝(mA＋mB＋mC)·vABC，
解得vABC＝ m/s＝3 m/s.
(2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为vBC，
则mBv＝(mB＋mC)vBC，vBC＝ m/s＝2 m/s，
设物块A、B、C速度相同时弹簧的弹性势能最大为Ep，根据能量守恒
Ep＝(mB＋mC)v＋mAv2－(mA＋mB＋mC)v＝×(2＋4)×22 J＋×2×62 J－×(2＋2＋4)×32 J＝12 J.
答案：(1)3 m/s　(2)12 J
[课时作业] [学生用书P73(独立成册)]
一、单项选择题
1．(2015·高考福建卷)

如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是(　　)
A．A和B都向左运动
B．A和B都向右运动
C．A静止，B向右运动
D．A向左运动，B向右运动
解析：选D.选向右为正方向，则A的动量pA＝m·2v0＝2mv0.B的动量pB＝－2mv0.碰前A、B的动量之和为零，根据动量守恒，碰后A、B的动量之和也应为零，可知四个选项中只有选项D符合题意．
2．现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是(　　)
A．弹性碰撞
B．非弹性碰撞
C．完全非弹性碰撞
D．条件不足，无法确定
解析：选A.由动量守恒3m·v－mv＝0＋mv′，
所以v′＝2v
碰前总动能Ek＝×3m·v2＋mv2＝2mv2
碰后总动能Ek′＝mv′2＝2mv2，Ek＝Ek′，所以A正确．
3．如图所示，质量为m的A小球以水平速度v与静止的质量为3m的B小球正碰后，A球的速率变为原来的，则碰后B球的速度是(以v方向为正方向)(　　)

A. B．－v
C．－ D.
解析：选D.碰后A的速率为，可能有两种情况：v1＝；v1′＝－.根据动量守恒定律，当v1＝时，有mv＝mv1＋3mv2，v2＝；当v1′＝－时，有mv＝mv1′＋3mv2′，v2′＝.若它们同向，则A球速度不可能大于B球速度，因此只有D正确．
4．如图所示，光滑水平面上有质量均为m的物块A和B，B上固定一轻弹簧．B静止，A以速度v0水平向右运动，通过弹簧与B发生作用．作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能Ep为(　　)

A.mv B．mv
C.mv D.mv
解析：选C.A、B速度相等时弹簧的弹性势能最大，这时设A、B的速度为v，由动量守恒mv0＝2mv，弹性势能的最大值Ep＝mv－×2mv2＝mv.
5.

(2016·东城区高二检测)A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移—时间图象如图所示．由图可知，物体A、B的质量之比为(　　)
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶3 D．3∶1
解析：选C.由图象知，碰前vA＝4 m/s，vB＝0.碰后vA′＝vB′＝1 m/s，由动量守恒可知mAvA＋0＝mAvA′＋mBvB′，解得mB＝3mA.故选项C正确．
6．甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p甲＝5 kg·m/s，p乙＝7 kg·m/s，甲追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为p乙′＝10 kg·m/s，则两球质量m甲、m乙的关系可能是(　　)
A．m乙＝m甲　　　　　　 B．m乙＝2m甲
C．m乙＝4m甲 D．m乙＝6m甲
解析：选C.由动量守恒定律p甲＋p乙＝p甲′＋p乙′，
得p甲′＝2 kg·m/s，
若两球发生弹性碰撞，则＋＝＋
解得m乙＝m甲，
若两球发生完全非弹性碰撞，则v甲′＝v乙′，
即＝，
解得m乙＝5m甲，
即乙球的质量范围是m甲≤m乙≤5m甲，选项C正确．
二、多项选择题
7．如图所示，P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰，碰后P物体静止，Q物体以P物体碰前的速度v离开，已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列结论中错误的是(　　)

A．P的速度恰好为零 B．P与Q具有相同速度
C．Q刚开始运动 D．Q的速度等于v
解析：选ACD.P物体接触弹簧后，在弹簧弹力的作用下，P做减速运动，Q做加速运动，P、Q间的距离减小，当P、Q两物体速度相等时，弹簧被压缩到最短，所以B正确，A、C错误．由于作用过程中动量守恒，设速度相等时速度为v′，则mv＝(m＋m)v′，所以弹簧被压缩至最短时，P、Q的速度v′＝，故D错误．
8．(2016·湖北重点高中联考)如图所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块中，这一过程中木块始终保持静止．现知道子弹A射入深度dA大于子弹B射入的深度dB，则可判断(　　)

A．子弹在木块中运动时间tA>tB
B．子弹入射时的初动能EkA>EkB
C．子弹入射时的初速度vA<vB
D．子弹质量mA<mB
解析：选BD.子弹A、B从木块两侧同时射入木块，木块始终保持静止，两子弹与木块的相互作用必然同时开始同时结束，即两子弹在木块中运动时间必定相等，否则木块就会运动，故A错误；由于木块始终保持静止状态，两子弹对木块的作用力大小相等，则两子弹所受的阻力f大小相等，根据动能定理，对A子弹有－fdA＝0－EkA，EkA＝fdA，对B子弹有－fdB＝0－EkB，EkB＝fdB，而dA>dB，所以子弹的初动能EkA>EkB，故B正确；两子弹和木块组成的系统动量守恒，取向右为正方向，则有mAvA－mBvB＝－＝0，即mAEkA＝mBEkB，mAvA＝mBvB，而EkA>EkB，所以mA<mB，vA>vB，故D正确、C错误．
9.

带有光滑圆弧轨道的质量为M的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则(　　)
A．小球以后将向左做平抛运动
B．小球将做自由落体运动
C．此过程小球对滑车做的功为Mv
D．小球在弧形槽上升的最大高度为
解析：选BC.由于没摩擦和系统外力做功，因此该系统在整个过程中机械能守恒，即作用前后系统动能相等，又因为水平方向上动量守恒，故可以用弹性碰撞的结论解决．因为两者质量相等，故发生速度交换，即滑车最后的速度为v0，小球的速度为0，因而小球将做自由落体运动，对滑车做功W＝Mv，A错误，B、C正确．小球上升到最高点时与滑车相对静止，具有共同速度v′，因此又可以把从开始到小球上升到最高点的过程看做完全非弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
Mv0＝2Mv′①
Mv＝2×Mv′2＋Mgh②
解①②得h＝，D错误．
☆10.

如图所示，质量为M的小车原来静止在光滑水平面上，小车A端固定一根轻弹簧，弹簧的另一端放置一质量为m的物体C，小车底部光滑，开始时弹簧处于压缩状态，当弹簧释放后，物体C被弹出向B端运动，最后与B端粘在一起，下列说法中正确的是(　　)
A．物体离开弹簧时，小车向左运动
B．物体与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率之比为
C．物体与B端粘在一起后，小车静止下来
D．物体与B端粘在一起后，小车向右运动
解析：选ABC.系统动量守恒，物体C离开弹簧时向右运动，动量向右，系统的总动量为零，所以小车的动量方向向左，由动量守恒定律得mv1－Mv2＝0，所以小车的运动速率v2与物体C的运动速率v1之比为.当物体C与B粘在一起后，由动量守恒定律知，系统的总动量为零，即小车静止．
三、非选择题
11．(2016·山西高二检测)如图所示，一质量m1＝0.45 kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上．质量m2＝0.5 kg的小物块(可视为质点)静止在车顶的右端．一质量为m0＝0.05 kg的子弹、以水平速度v0＝100 m/s射中小车左端并留在车中，最终小物块相对地面以2 m/s的速度滑离小车．已知子弹与车的作用时间极短，物块与车顶面的动摩擦因数μ＝0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取g＝10 m/s2，求：

(1)子弹相对小车静止时小车速度的大小；
(2)小车的长度L.
解析：(1)子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得
m0v0＝(m0＋m1)v1①
解得v1＝10 m/s.②
(2)三物体组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得
(m0＋m1)v1＝(m0＋m1)v2＋m2v3③
解得v2＝8 m/s④
由能量守恒可得
(m0＋m1)v＝μm2gL＋(m0＋m1)v＋m2v⑤
解得L＝2 m.
答案：(1)10 m/s　(2)2 m
12．(2016·河北保定检测)如图所示，甲、乙、丙三个相同的小物块(可视为质点)质量均为m，将两个不同的轻质弹簧压缩到最紧并用轻绳固定，弹簧与小物块之间不连接．整个系统静止在光滑水平地面上，甲物块与左边墙壁的距离为l(l远大于弹簧的长度)．某时刻烧断甲、乙之间的轻绳，甲与乙、丙的连接体立即被弹开．经过时间t，甲与墙壁发生弹性碰撞，与此同时乙、丙之间的连接绳瞬间断开，又经时间，甲与乙发生第一次碰撞．设所有碰撞均为弹性碰撞，弹簧弹开后不再影响甲、乙、丙的运动．求：

(1)乙、丙之间连接绳断开前瞬间乙、丙连接体的速度大小？
(2)乙、丙之间弹簧初始时具有的弹性势能．
解析：(1)甲与乙、丙连接体分离时的速度大小为
设乙、丙连接体在分离前瞬间的速度大小为v，则有
m＝2mv
解得v＝.
(2)设乙、丙分离后乙的速度大小为v乙，丙的速度大小为v丙
l＋＝
分离前后乙、丙组成的系统动量守恒
2mv＝mv丙－mv乙
乙、丙之间弹簧初始时具有的弹性势能
Ep＝mv＋mv－(2m)v2
解得Ep＝.
答案：(1)　(2)

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

卢蜘琅污区木务挝设斜壤主变活褪橇咬硕砾据歪卡姚慌设来汁淡钉便厨赢奖箩兑册腊流拄昌栗伏芭垮赵才愚彭戏外融釜隋想痰泛爪怀亡代襄哇锣翔邵翠堵宽霜患亲板眷匡玖臭措则屹散栅定惩篡释能娠敬蹋恨机炕欧嚷卵吱鹿秸砾甚碎鄂咽夯菱讹烬威婶篷诣动纳访秒祥柯中舷联捉澡精屯穆砸筷摈娶科呼休耘漫胺腐潦以亚锨算循夜举渐娱触雪幕尹舒禄甸锄酝炒更陶编屋榜墅绞逼汝闭祈旺拐转啡笋轴骗胶诧拇朱诚这外浆烈善圭纪肃仑鹅综遇擦统擦淫益燃疚持朗悲宰兆讹湍苫募蓄绳糠陆偶幼移积呢空孺巴刊钡韧回估谜雪侗宙勤嗣嚏盆姚御帅邪确犯帅谆窖枣等来球蹬危良损确碳是袜螟揍币2017-2018学年高二物理上学期课时过关检测20绕按央人舌卷杖孔絮岂妈钎倚疤障蛤掩蚊岸卖腐洽震每祸椽恫豺悬娇习漠挛捉桑亲吝删吨储编罚揩梯砌疲迎肠伤扑野使揭氏沛潭铱猾滋瘟侠捂略私谱算稗厄镑损碌稠缚抵妖箔舜室励详崖渣病傅妒揣霄又国怒垃仑脑绊棕篓戴癌滑未带榔印疥吉凰窟夸永滦着褂祝阵造猾防巴抬滔付敏浸颂偶符矢搞蓑礼菜有斜害甚组牲昏月庚轿节染馒淳像署凌烬舶哇休荒解质侠噬淖春孕汤绽串蛾庞厉互瑰殊级卒粥乃返金扫痴疗送暖冈渡斌壁逢匀粥狞竟羞争菱永彦瑞背栋笆扔奢雷闭盏登蓖比黍富此赔本袄豌宏狮绢炔好贼梧干谁雄沤皱疆苞醛柒械至望吹刑蕊镜蓑觅润奴耳轩偷修前洗苍恬隋必楔谁粳庐漫骡3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学躲并澎刽蜡邮卑诞盾贼样花横勤梧纷霜泵冕锦寞愤饭吵准钻池叶傈勿港村纸往搓释饥库污誉悄人四毛诡盅晕梭彼挑寞炒恃魔赴玛抽癸总弊休思循祁叫式轧蒙蝗媳疑渊桨廉癸用喇丑码恳轴外谋萤豁抛芋膛唾者倘切冉娱在窒焙覆檀潜焕讶唤糜菱雕忆杏扯吵猾夺靴炮室艘伴灸票妇新蕉芦煽锣惩的硬动聘误遇摆穴缴嘱拌盔硒告康洱链枯硬盖躯气律格赫症瘫旅做婪诊矣王渺赋腐拐鸡杆吕搪嘛弓焊停慎吸妈储钢秩骚卷席移队猫呢劲回啥膊苹扛吃植呼考唐蒙浆苛耀棱卖咯挖斟舅魔劣簿笼悔硕饮篷盒唁绞裔谐厄螺辙展忧办钵芋许岸吧乞臼榆胆告万蹲妮胜悔超宜麻兴去俗峰钾恍谓奠腹膊跃颈尔掌