2017_2018学年高中物理课时跟踪检测三碰撞新人教版选修3_520180129381
2017_2018学年高中物理课时跟踪检测二动量守恒定律新人教版选修3_5
A.甲船的动量守恒
B.乙船的动量守恒
C.甲、乙两船的总动量守恒
D.甲、乙两船的总动量不守恒
解析:选C 甲船、人、绳、乙船组成的系统所受的合力为零,动量守恒,那么选项C正确。
4.(多项选择)如图3所示,小车放在滑腻的水平面上,将系着绳的小球拉开到必然的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的进程中( )
图3
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量必然大小相等、方向相反
课时跟踪检测(二) 动量守恒定律
1.(多项选择)依照UIC(国际铁道联盟)的概念,高速铁路是指营运速度达200 km/h以上的铁路和动车组系统。据广州铁路局警方测算:当和谐号动车组列车以350 km/h的速度在平直铁轨上匀速行驶时,受到的阻力约为106N,若是撞击一块质量为0.5 kg的障碍物,会产生大约5 000 N的冲击力,撞击时刻约为0.1 s,刹时可能造成列车颠覆,后果不堪假想。在撞击进程中,以下说法正确的选项是( )
3.如图2所示,在滑腻水平面上,用等大异向的F1、F2别离同时作用于A、B两个静止的物体上,已知mA<mB,通过相同的时刻后同时撤去两力,以后两物体相碰并粘为一体,那么粘合体最终将( )
图2
A.静止B.向右运动
C.向左运动D.无法确定
解析:选A 选取A、B两个物体组成的系统为研究对象,依照动量定理,整个运动进程中,系统所受的合外力为零,因此动量改变量为零,初始时刻系统静止,总动量为零,最后粘合体的动量也为零,即粘合体静止,因此选项A正确。
2017-2018学年高中物理教科版选修3-1课时跟踪检测:(十三) 磁现象 磁场 Word版含解析
课时跟踪检测(十三)磁现象磁场1.关于磁场的方向,下列叙述中不正确的是()A.磁感线上每一点的切线方向B.磁铁内部N极到S极的方向C.小磁针静止时北极所指的方向D.小磁针北极受力的方向解析:选B规定磁感线上每一点的切线方向与磁场的方向相同,故A正确;磁场的方向在磁铁的内部为S极到N极的方向,磁铁的外部是N极到S极的方向,故B错误;磁场的方向的规定:小磁针静止时北极所指的方向,或小磁针的北极受力的方向,故C、D 正确。
2.关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是()A.磁感线只能形象地描述各点磁场的方向B.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的C.磁感线是磁场中客观存在的线D.磁感线总是从磁体的北极出发、到南极终止解析:选B磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场方向,故A错误;磁极与磁极之间、电流与电流之间、磁极与电流之间的作用力是通过磁场发生作用的,故B正确;磁感线是一种假象的曲线,可以形象地描述磁场,故C错误;磁感线是闭合曲线,在磁体外部从N极出发进入S极,内部从S极到N极,故D错误。
3.下列关于磁感线的叙述,正确的说法是()A.磁感线是磁场中确实存在的一种曲线B.磁感线是根据磁场的性质人为地画出来的曲线C.磁感线总是从N极指向S极D.磁感线是由磁场中的铁屑形成的解析:选B磁感线是人们为了方便研究磁场而假想出来的曲线,不是客观存在的,故A错误,B正确;磁感线在磁体外部是从N极指向S极,在磁体内部从S极指向N极,形成一个闭合曲线,C错误;磁感线可以由磁场中的铁屑形成的曲线模拟,但模拟出来的曲线并不是磁感线,因为磁感线并不存在,故D错误。
4.磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是() A.磁体的吸铁性B.磁极间的相互作用规律C.电荷间的相互作用规律D.磁场对电流的作用原理解析:选B同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
标题-2017-2018学年高中物理三维设计人教版选修3-4浙江专版:课时跟踪检测(五) 外力作用下的振动
课时跟踪检测(五) 外力作用下的振动一、单项选择题1.在敲响古刹里的大钟时,有的同学发现,停止对大钟的撞击后,大钟仍“余音未绝”,分析其原因是( )A .大钟的回声B .大钟在继续振动C .人的听觉发生“暂留”的缘故D .大钟虽停止振动,但空气仍在振动解析:选B 停止对大钟的撞击后,大钟的振动不会立即消失,因为振动能量不会凭空消失,再振动一段时间后,由于阻尼的作用振动才逐渐消失,B 选项正确。
2.下列说法错误的是( )A .实际的自由振动必然是阻尼振动B .在外力作用下的振动是受迫振动C .阻尼振动的振幅越来越小D .受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关解析:选B 实际的自由振动,必须不断克服外界阻力做功而消耗能量,振幅会逐渐减小,必然是阻尼振动,故A 、C 正确;只有在周期性外力(驱动力)的作用下物体所做的振动才是受迫振动,B 错误;受迫振动稳定后的频率由驱动力的频率决定,与自身物理条件无关,D 正确。
3.如图所示,一根水平张紧的绳子上系着五个单摆,摆长从左至右依次为3l 2、l 、l 2、l 、2l ,若让D 摆先摆动起来,周期为T ,稳定时A 、B 、C 、E 各摆的情况是( )A .B 摆振动的振幅最大B .E 摆振动的振幅最大C .C 摆振动周期小于TD .A 摆振动周期大于T解析:选A 此振动为受迫振动,由D 摆提供驱动力,提供A 、B 、C 、E 摆振动的能量,A 、B 、C 、E 摆做受迫振动,其振动的频率和周期等于D 摆的振动频率和周期,故C 、D 错误;因为B 摆的摆长与D 摆相等,B 摆的固有周期等于驱动力的周期,满足发生共振的条件,B 摆发生共振,振幅最大,故A 正确,B 错误。
4.一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动再逐渐减弱,对这一现象,下列说法正确的是( )①正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大 ②正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小 ③正常工作时,洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率 ④当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率A .②B .③C .①④D .②④解析:选C 洗衣机切断电源后,波轮的转动逐渐慢下来,在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动,说明此时波轮的频率与洗衣机的固有频率相同,发生了共振。
人教版高二物理选修3-5第十六章 16.4碰撞跟踪训练(word版有答案)
人教版物理选修3-5 16.4碰撞跟踪训练一、不定项选择题(下列题目选型中有一个或多个选项是满足题意的)1.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能的是()A.若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相同,碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行2.矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块,若射击下层,子弹刚好不射出,若射击上层,则子弹刚好能射进一半厚度,如图所示,上述两种情况相比较()A.子弹对滑块做功一样多B.子弹对滑块做的功不一样多C.系统产生的热量一样多D.系统产生的热量不一样多3.如图,大小相同的摆球和的质量分别为和,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触。
现将摆球向左拉开一小角度后释放。
若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是()A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C.第一次碰撞后,两球的最大摆角相同D.第一次碰撞后的瞬间,两球的动能大小相等4.如图,半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为34h,则()A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为1 2 RC.小球离开小车后做竖直上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度13 24 h h h<<5.质量为m的小球A在光滑的水平面上以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球B发生正碰,碰撞后,A球的动能变为原来的19,那么碰撞后B球的速度大小可能是()A.13v B.23v C.49v D.89v6.质量为和的滑块用轻弹簧连接,以恒定的速度沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为的静止滑块发生碰撞,如图所示,碰撞时间极短,在此过程中,下列情况可能发生的是()A .、、速度均发生变化,分别为、、,而且满足B.的速度不变,和的速度变为和,而且满足C.的速度不变,和的速度都变为,且满足D.、、速度均发生变化,、速度都变为,的速度变为,且满足7.游乐场上,两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞,此后,两车以共同的速度运动;设甲同学和他的车的总质量为150 kg,碰撞前向右运动,速度的大小为4.5 m/s,乙同学和他的车的总质量为200 kg,碰撞前向左运动,速度的大小为4.25 m/s,则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向) ( )A.1 m/sB.0.5 m/sC.-1 m/sD.-0.5 m/s8.质量为m1=1kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其x t-(位移—时间)图象如图所示,则可知碰撞属于( )A.非弹性碰撞B.弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足,不能确定9.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=5kg·m/s,P乙=7kg·m/s,甲追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为P乙'=10kg·m/s,则两球质量m甲与m的关系可能是()乙A.m甲=m乙B.m乙=2m甲C.m乙=4m甲D.m乙=6m甲10.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。
2017-2018学年高中物理(SWSJ)教科版选修3-1课时跟踪检测(一)电荷电荷守恒定律含解析
课时跟踪检测(一)电荷电荷守恒定律1.(多选)关于元电荷,下列说法中正确的是()A.元电荷实质上指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的数值通常取作e=1。
6×10-19 CD.元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的解析:选BCD 元电荷实际上是指电荷量,数值是1。
6×10-19 C,不要误认为元电荷是指具体的带电体,元电荷是电荷量值,没有正负电性的区别,宏观上所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的,测量精度相当高。
2.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。
盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患.小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个关键数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为可能是下列几个数字中的哪一个()A.6。
2×10-19 C B.6。
4×10-19 CC.6.6×10-19 C D.6.8×10-19 C解析:选B 因任何带电体所带电量都是元电荷电量1。
6×10-19 C的整数倍,因6。
4×10-19 C=4×1。
6×10-19 C,故选项B正确。
3.关于摩擦起电与感应起电,以下说法正确的是( )A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.不论摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移D.以上说法均不正确解析:选C 无论哪种起电方式,其本质都是电子在物体内部或物体间发生转移,其过程中不会有电荷产生或消失,故C对,A、B、D错。
4.(多选)如图1所示,A、B是被绝缘支架分别架起的两金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是( )图1A.导体B将带负电B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则两边的电荷量大小可能不等D.只要A与B不接触,B的总电荷量总是为零解析:选BD 由于静电感应,导体B左端带负电,右端带正电,导体总电量为零,故A错误,D正确.B的左端感应出负电荷,右端出现正电荷,电荷量的大小相等,故B正确。
[推荐学习]2017_2018学年高中物理课时跟踪检测一动量和动量定理新人教版选修3_5
课时跟踪检测(一) 动量和动量定理1.(多选)下列说法正确的是( )A .运动物体的动量的方向总是与它的运动方向相同B .作用于物体上的合外力的冲量不为0,则物体的动量一定发生变化C .作用于物体上的合外力的冲量不为0,则物体的动能一定发生变化D .物体所受合外力的冲量方向总是与物体的动量方向相同解析:选AB 动量的方向总与速度即运动方向相同,故A 对;合外力的冲量不为零,由动量定理I 合=Δp ,可知动量的变化量Δp 一定不为零,即动量一定变化,但动能不一定变化,有可能动量的大小不变,方向变化,故B 对,C 错;I 合的方向一定与动量变化量的方向相同,但不一定与动量的方向相同,故D 错。
2.篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球。
接球时,两手随球迅速收缩至胸前。
这样做可以( )A .减小球对手的冲量B .减小球对手的冲击力C .减小球的动量变化量D .减小球的动能变化量解析:选B 由动量定理Ft =Δp 知,接球时两手随球迅速收缩至胸前,延长了手与球接触的时间,从而减小了球的动量变化率,减小了球对手的冲击力,选项B 正确。
3.(多选)古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死。
若兔子与树桩发生碰撞,作用时间为0.2 s ,则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )图1A .1 m/sB .1.5 m/sC .2 m/sD .2.5 m/s解析:选CD 根据题意建立模型,设兔子与树桩的撞击力为F ,兔子撞击树桩后速度为零,根据动量定理有-Ft =0-mv ,所以v =Ft m =mgtm=gt =10×0.2 m/s=2 m/s 。
4.质量为1 kg 的物体做直线运动,其速度图像如图2所示。
则物体在前10 s 内和后10 s 内所受外力的冲量分别是( )图2A.10 N·s,10 N·sB.10 N·s,-10 N·sC.0,10 N·sD.0,-10 N·s解析:选D 由图像可知,在前10 s内初、末状态的动量相等,p1=p2=5 kg·m/s,由动量定理知I1=0;在后10 s内p3=-5 kg·m/s,I2=p3-p2=-10 N·s,故选D。
2017_2018学年高中物理课时跟踪检测一简谐运动新人教版选修3_4
课时跟踪检测(一)简谐运动1.(多项选择)以下运动中属于机械振动的是( )A.树枝在风的作用下运动B.竖直向上抛出的物体的运动C.说话时声带的运动D.爆炸声引发窗扇的运动解析:选ACD 物体在平稳位置周围所做的往复运动属于机械振动,故A、C、D正确;竖直向上抛出的物体到最高点后返回落地,不具有运动的往复性,因此不属于机械振动,故B错误。
2.(多项选择)关于简谐运动的图像,以下说法中正确的选项是( )A.表示质点振动的轨迹,是正弦或余弦曲线B.由图像可判定任一时刻质点相对平稳位置的位移方向C.表示质点的位移随时刻转变的规律D.由图像可判定任一时刻质点的速度方向解析:选BCD 振动图像表示位移随时刻的转变规律,不是运动轨迹,A错,C对;由振动图像可判定质点位移和速度大小及方向,B、D正确。
3.(多项选择)如图1所示,弹簧振子在a、b两点间做简谐运动,当振子从最大位移处a向平稳位置O运动进程中( )图1A.加速度方向向左,速度方向向右B.位移方向向左,速度方向向右C.加速度不断增大,速度不断减小D.位移不断减小,速度不断增大解析:选BD 当振子从最大位移处a向平稳位置O运动时,振子受到的合外力向右且不断减小,加速度向右且不断减小,速度方向向右且不断增大,A、C错误;位移由平稳位置指向振子所处位置,方向向左,位移不断减小,故B、D正确。
4.卡车在水平道路上行驶,货物随车箱上下做简谐运动而不离开底板,设向下为正方向,其振动图像如图2所示,那么货物对底板压力小于货物重力的时刻是( )图2A .时刻t 1B .时刻t 2C .时刻t 4D .无法确信解析:选C t 1、t 3两个时刻货物通过平稳位置,加速度为零,压力大小等于重力,A 错;t 2时刻,货物处于最低点,加速度向上且最大,压力大于重力,B 错;t 4时刻,货物处于最高点,加速度向下且最大,压力小于重力,C 对,D 错。
5.质点做简谐运动,其x t 关系如图3所示。
2017人教版高中物理选修3-5检测:课时训练4 碰撞+Word版含答案.pptx
学无 止 境
解析:(1)从 A 压缩弹簧到 A 与 B 具有相同速度 v1 时,对 A、B 与弹簧组成的系统,由动量守恒 定律得
mv0=2mv1
①
此时 B 与 C 发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为 v2,损失的机械能为 ΔE,对 B、
C 组成的系统,由动量守恒和能量守恒定律得
mv1=2mv2
方向和碰前相反可得 p2>p0,选项 D 错误。
答案:AC
8.
如图所示,光滑水平面上有一长木板,长木板的上表面也是水平光滑的,右端用细绳拴在墙上, 左端上部固定一轻质弹簧。质量为 m 的铁球以某一初速度 v0 在木板的上表面上向左匀速 运 动。铁球与弹簧刚接触时绳子绷紧,小球的速度仍与初速度相同,弹簧被压缩后,铁球的速 度逐 渐减小,当速度减小到初速度的一半时,弹簧的弹性势能为 E,此时细绳恰好被拉断(不 考虑这 一过程中的能量损失),此后木板开始向左运动。
学无 止 境
课时训练 4 碰撞
题组一 常见的碰撞类型 1.关于碰撞的理解正确的是( ) A.碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程 B.在碰撞现象中,一般内力都远大于外力,所以可以认为碰撞时系统的动能守恒 C.如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫作非弹性碰撞 D. 微观粒子的相互作用由于不发生直接接触,所以不能称其为碰撞 解析:碰撞是十分普遍的现象,它是相对运动的物体相遇时发生的一种现象。一般内力远大于 外力。如果碰撞中机械能守恒,就叫作弹性碰撞。微观粒子的相互作用同样具有短时间内发 生强大内力作用的特点,所以仍然是碰撞。 答案:A 2.(多选)关于非弹性碰撞,下列说法正确的是( ) A. 非弹性碰撞中能量不守恒 B.非弹性碰撞是相对弹性碰撞来说的 C.非弹性碰撞的动能一定减少 D.非弹性碰撞的动能可能增加 解析:在非弹性碰撞中,机械能不守恒,但能量仍是守恒的,碰撞过程中会有一部分动能转化为 其他形式的能量,故动能会减少。 答案:BC 题组二 弹性碰撞 3.(多选)
2017-2018学年高中物理选修3-2:课时跟踪检测六 涡流
课时跟踪检测(六)涡流、电磁阻尼和电磁驱动1.下列做法中可能产生涡流的是()A.把金属块放在匀强磁场中B.让金属块在匀强磁场中做匀速运动C.让金属块在匀强磁场中做变速运动D.把金属块放在变化的磁场中解析:选D涡流就是整个金属块中产生的感应电流,所以产生涡流的条件就是在金属块中产生感应电流的条件,即穿过金属块的磁通量发生变化。
而A、B、C中磁通量不变化,所以A、B、C错误,把金属块放在变化的磁场中时,穿过金属块的磁通量发生了变化,有涡流产生,所以D正确。
2.(多选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成,而不采用一整块硅钢,这是为了() A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,提高变压器的效率C.增大涡流,减小铁芯的发热量D.减小涡流,减小铁芯的发热量解析:选BD涡流的主要效应之一就是发热,而变压器的铁芯发热,是我们不希望出现的。
所以不采用整块硅钢,而采用薄硅钢片叠压在一起,目的就是减小涡流,从而减小铁芯的发热量,进而提高变压器的效率。
故B、D正确。
3.目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所,关于金属探测器的下列有关论述中正确的是()A.金属探测器可用于月饼生产中,用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中B.金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物,是因为探测器的线圈中能产生涡流C.使用金属探测器时,应该让探测器静止不动,探测效果会更好D.能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品,是因为探测器的线圈中通有直流电解析:选A金属探测器是通过其通有交流电的探测线圈,会在被探测的金属中激起涡流,反射回探测线圈,从而改变原交流电的大小,起到探测作用。
当探测器相对于被测金属发生移动时,探测器的线圈中的交流电产生的磁场相对变化较快,在金属中产生的涡流会更强,检测效果更好。
故A正确。
4. (多选)一块铜片置于如图1所示的磁场中,如果用力把这块铜片从磁场中拉出或把它进一步推入,在这两个过程中有关磁场对铜片的作用力,下列叙述正确的是()图1A.拉出时受到阻力B.推入时受到阻力C.拉出时不受磁场力D.推入时不受磁场力解析:选AB铜片无论被拉出还是被推入,由于电磁感应,铜片中都会产生感应电流,所受安培力阻碍相对运动,产生电磁阻尼效果,所以A、B正确。
2017_2018学年高中物理课时跟踪检测三碰撞新人教版选修3_520180129381
课时跟踪检测(三)碰撞1.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,下列现象可能的是()A.若两球质量相等,碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相等,碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不同,碰后两球都静止解析:选A若两球质量相等,碰前两球总动量为零,碰后总动量也应该为零,由此分析可得A可能、B不可能。
若两球质量不同,碰前两球总动量不为零,碰后总动量也不能为零,D不可能。
若两球质量不同且碰后以某一相等速率分开,则总动量方向与质量较大的球的动量方向相同,与碰前总动量方向相反,C不可能。
2.关于散射,下列说法正确的是()A.散射就是乱反射,毫无规律可言B.散射中没有对心碰撞C.散射时仍遵守动量守恒定律D.散射时不遵守动量守恒定律解析:选C由于散射也是碰撞,所以散射过程中动量守恒。
3.如图1所示,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()图1A.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p A=m·2v0=2mv0。
B的动量p B=-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。
4.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—时间图像如图2所示。
由图可知,物体A、B的质量之比为()1图2A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.3∶1解析:选C由图像知:碰前v A=4 m/s,v B=0。
碰后v A′=v B′=1 m/s,由动量守恒可知m A v A+0=m A v A′+m B v B′,解得m B=3m A。
故选项C正确。
5.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5 kg·m/s和7 kg·m/s,甲追上乙并发生碰撞,碰撞后乙球的动量变为10 kg·m/s,则两球质量m甲与m乙的关系可能是()A.m乙=m甲B.m乙=2m甲C.4m甲=m乙D.m乙=6m甲p甲p乙m甲5 p甲′解析:选C碰撞前,v甲>v乙,即> ,可得< ;碰撞后,v甲≤v乙,即m甲m乙m乙7 m甲p乙′m甲 1 1 m甲5≤,可得≥;综合可得≤< ,选项A、D错误。
最新人教版高中物理选修3-3课时跟踪检测试题(全册 共82页 附答案)
最新人教版高中物理选修3-3课时跟踪检测试题(全册共82页附答案)目录课时跟踪检测(一)物体是由大量分子组成的课时跟踪检测(二)分子的热运动课时跟踪检测(三)分子间的作用力课时跟踪检测(四)温度和温标课时跟踪检测(五)内能课时跟踪检测(六)气体的等温变化课时跟踪检测(七)气体的等容变化和等压变化课时跟踪检测(八)理想气体的状态方程课时跟踪检测(九)气体热现象的微观意义课时跟踪检测(十)固体液体课时跟踪检测(十一)饱和汽与饱和汽压物态变化中的能量交换课时跟踪检测(十二)功和内能热和内能课时跟踪检测(十三)热力学第一定律能量守恒定律课时跟踪检测(十四)热力学第二定律课时跟踪检测(十五)热力学第二定律的微观解释能源和可持续发展第七章分子动理论第八章气体第九章固体、液体和物态变化第十章热力学定律阶段验收评估(一)分子动理论阶段验收评估(二)气体阶段验收评估(三)固体、液体和物态变化阶段验收评估(四)热力学定律课时跟踪检测(一) 物体是由大量分子组成的1.(多选)某同学在“用油膜法估测分子的大小”实验中,计算结果明显偏大,可能是由于( )A .油酸未完全散开B .油酸中含有大量的酒精C .计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格D .求每滴体积时,1 mL 的溶液的滴数多记了10滴解析:选AC 油酸分子直径d =V S ,计算结果明显偏大,可能是V 取大了或S 取小了。
油酸未完全散开,所测S 偏小,d 偏大,A 正确;油酸中含有大量酒精,不影响测量结果,B 错;若计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格,使S 偏小,d 变大,C 正确;若求每滴体积时,1 mL 的溶液的滴数多记了10滴,使V 变小,d 变小,D 错。
2.在用油膜法估测分子大小的实验中,体积为V 的某种油,形成一圆形油膜,直径为d ,则油分子的直径近似为( )A.2V πd 2B.πd 22VC.πd 24V D.4V πd 2 解析:选D 油膜的面积为π⎝⎛⎭⎫d 22,油膜的油分子的直径为V π⎝⎛⎭⎫d 22=4V πd 2,故D 对。
2017-2018学年高中物理人教版选修3-4:课时跟踪检测(十五) 光的颜色 色散 激光
课时跟踪检测(十五)光的颜色色散激光1.汽车行驶时常会滴下一些油滴,滴下的油滴在有水路面上会形成一层薄油膜,并显现彩色,这是由于()A.空气的折射B.膜的上、下表面反射形成光的干涉C.光的衍射D.水的折射解析:选B白光射到油膜上,从膜的上、下表面反射回来,形成相干光源。
由于各种色光波长不同,所产生的干涉条纹的宽度不同,所以各色光在薄膜上形成干涉条纹呈现彩色,所以B项正确。
2.以下说法正确的是()A.真空中蓝光的波长比红光的波长长B.天空中的彩虹是由光干涉形成的C.光纤通信利用了光的全反射原理D.机械波在不同介质中传播,波长保持不变解析:选C真空中蓝光的波长比红光的波长短,A项错误;天空中的彩虹是由光的折射形成的,B项错误;光纤利用了光的全反射传递信息,C项正确;机械波在不同的介质中传播时频率不变,速度变化,因而波长会变化,D项错误。
3.(多选)激光火箭的体积小,却可以装载更大、更重的卫星或飞船。
激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供,通过一套装置,像手电筒一样,让激光束射入火箭发动机的燃烧室,使推进剂受热而急剧膨胀,于是形成一股高温高压的燃气流,以极高的速度喷出,产生巨大的推力,把卫星或飞船送入太空。
激光火箭利用了激光的()A.单色性好B.平行度好C.高能量D.相干性好解析:选BC激光的平行度好且亮度高,可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量,这样可以给火箭提供高能量,B、C正确。
4.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损伤视力。
有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。
他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5,所要消除的紫外线的频率f=8.1×1014 Hz,那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是() A.9.25×10-8 m B.1.85×10-7 mC.1.24×10-7 m D.6.18×10-8 m解析:选C由n=cv得v=cn=3×1081.5m/s=2×108 m/s。
2017-2018学年度高中物理(人教版)选修3-3模块综合测试
模块综合测试(时间 :45 分钟满分:100分)一、选择题 (此题共 8 小题 ,每题 6 分 ,共 48 分。
在每题给出的四个选项中,第 1~5 题只有一个选项切合题目要求,第 6~8 题有多个选项切合题目要求。
所有选对的得 6 分 ,选对但不全的得 3 分 ,有选错的得 0 分)1.以下说法正确的选项是()A.小昆虫能在水面上自由来往而不堕入水中是液体的浮力在起作用B.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力均衡的结果C.缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力均衡的结果D.喷泉发射到空中的水形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果分析 :认真察看能够发现 ,小昆虫在水面上站定或前进过程中,其脚部地点比四周水面稍下陷,但仍在水面上而未堕入水中 ,就像踩在柔韧性特别好的膜上同样,所以 ,这是液体的表面张力在起作用,浮在水面上的缝衣针与小昆虫状况同样,故 A 、 C 选项错误 ;小木块浮于水面上时 ,木块的下部实质上已经堕入水中 (排开一部分水 ),遇到水的浮力作用 ,是浮力与重力均衡的结果 ,而非表面张力在起作用,因此,B 选项错误 ;喷泉喷到空中的水分别时每一小部分的表面都有表面张力在起作用,因此形成球状水珠( 体积必定状况下以球形表面积为最小,表面张力的作用使液体表面有缩短的趋向),故 D 选项正确。
答案 :D2.热现象过程中不行防止地出现能量耗散的现象。
所谓能量耗散是指在能量转变的过程中没法把散失的能量从头采集、加以利用。
以下对于能量耗散的说法中正确的选项是()A.能量耗散说明能量不守恒B.能量耗散不切合热力学第二定律C.能量耗散过程中能量不守恒D.能量耗散是从能量转变的角度,反应出自然界中的宏观过程拥有方向性分析 :耗散的能量不是消逝了,而是转变为其余形式的能,说明能量是守恒的。
没法在不产生其余影响的状况下把消散的能量从头采集起来加以利用,说明自然界的宏观过程拥有方向性,应选项 D 正确。
2017_2018学年高中物理课时跟踪检测(三)电场强度新人教版选修3_1
课时跟踪检测(三) 电 场 强 度1.在电场中的某点放一个检验电荷,其电荷量为q ,受到的电场力为F ,则该点的电场强度为E =F q,下列说法正确的是( )A .若移去检验电荷,则该点的电场强度为0B .若检验电荷的电荷量变为4q ,则该点的场强变为4EC .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小不变,但方向相反D .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小、方向均不变 解析:选D 电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定,与放入该点的检验电荷无关,与在该点是否放检验电荷无关,故选D 。
2.在电场中某点,当放入正电荷时受到的电场力方向向右;当放入负电荷时受到的电场力方向向左,则下列说法中正确的是( )A .当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电荷时,该点场强方向向左B .该点场强方向一定向右C .该点场强方向一定向左D .该点场强方向可能向右,也可能向左解析:选B 电场中某一点的电场方向取决于电场本身,其方向与放在该点的正电荷的受力方向一致,与负电荷的受力方向相反,故只有B 正确。
3.如图1所示是点电荷Q 周围的电场线,图中A 到Q 的距离小于B 到Q 的距离。
以下判断正确的是( )图1A .Q 是正电荷,A 点的电场强度大于B 点的电场强度 B .Q 是正电荷,A 点的电场强度小于B 点的电场强度C .Q 是负电荷,A 点的电场强度大于B 点的电场强度D .Q 是负电荷,A 点的电场强度小于B 点的电场强度解析:选A 正点电荷的电场是向外辐射状的,电场线密的地方电场强度大。
所以A 正确。
4.(多选)如图2所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上两点。
若带电粒子运动中只受电场力作用,根据此图可以做出的判断是( )图2A .带电粒子所带电荷的符号B .带电粒子在a 、b 两点的受力方向C .带电粒子在a 、b 两点的加速度何处大D .带电粒子在a 、b 两点的加速度方向解析:选BCD如图所示,由于带电粒子在静电力作用下做曲线运动,所以静电力应指向轨迹的凹侧,且沿电场线,即沿电场线向左,B 正确;由于电场线方向未知,故不能确定带电粒子的电性,A 错误;加速度由静电力产生,由于a 处电场线较b 处密,所以a 处电场强度大,由E =F q知,带电粒子在a 处受静电力大,故加速度大,且方向与静电力方向相同,C 、D 正确。
标题-2017-2018学年高中物理三维设计人教版选修3-1浙江专版:课时跟踪检测(十四) 焦 耳 定 律
课时跟踪检测(十四)焦耳定律1.关于电功W和电热Q的说法正确的是()A.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,且W=QB.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,但W不一定等于QC.W=UIt、Q=I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D.W=UIt在任何电路中成立,Q=I2Rt只在纯电阻电路中成立解析:选B W=UIt、Q=I2Rt适用一切电路,但在纯电阻电路中W=Q,在非纯电阻电路中W>Q,B对,A、C、D错。
2.(2016·4月浙江学考)图1中的路灯为太阳能路灯,每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3 m2。
晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3×106 J。
如果每天等效日照时间约为6 h,光电池一天产生的电能可供30 W的路灯工作8 h。
光电池的光电转换效率约为()图1A.4.8%B.9.6%C.16% D.44%解析:选Cη=W有W总×100%=30×8×3 6003×106×0.3×6×100%=16%,C正确。
3.图1为甲、乙两灯泡的I-U图像,根据图像,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V 的电路中时实际发光的功率约为()图1A.15 W,30 WB.30 W,40 WC.40 W,60 WD.60 W,100 W解析:选C从图像的横坐标(U)为220 V的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲=0.18 A,I乙=0.27 A。
则P甲=UI甲≈40 W,P乙=UI乙≈60 W,C正确。
4.夏天空调器正常工作时,制冷状态与送风状态交替运行。
一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图2所示,此空调器运行1小时用电()图2A.1.0度B.1.5度C.2.0度D.2.5度解析:选B从题图可以看出,在1小时内,空调器以0.5 kW工作的时间为20分钟,以2 kW工作的时间为40分钟,故空调器1小时内用电为:P1t1+P2t2=(0.5×13+23×2) kW·h=1.5 kW·h=1.5度。
2017-2018学年高中物理人教版选修3-2:课时跟踪检测(七) 交变电流
课时跟踪检测(七) 交变电流1.如图所示的各图像中表示交变电流的是( )解析:选D B 、C 两图像中,虽然电流大小随时间做周期性变化,但方向从图上看在t 轴一侧方向不变,故不是交变电流。
A 图中电流的方向没发生变化,不是交变电流。
D 图中,从图上看电流分布在t 轴两侧,电流的大小、方向均做周期性变化,是交变电流,故选D 。
2. (多选)某线圈在匀强磁场中匀速转动,穿过它的磁通量Φ随时间变化的规律如图1所示,则( )图1A .t 1时刻,穿过线圈的磁通量的变化率最大B .t 2时刻,穿过线圈的磁通量的变化率为零C .t 3时刻,线圈中的感应电动势为零D .t 4时刻,线圈中的感应电动势最大解析:选CD t 1时刻,穿过线圈的Φ最大,但ΔΦΔt 为零,A 错误;t 2时刻,穿过线圈的Φ等于零,但ΔΦΔt 最大,B 错误;t 3时刻,Φ最大,ΔΦΔt 等于零,感应电动势等于零,C 正确;t 4时刻,Φ等于零,但ΔΦΔt最大,感应电动势最大,D 正确。
3.一交流发电机的感应电动势e =E m sin ωt ,如将线圈的匝数增加一倍,电枢的转速也增加一倍,其他条件不变,感应电动势的表达式将变为()A.e′=2E m sin 2ωt B.e′=2E m sin 4ωtC.e′=4E m sin 2ωt D.e′=4E m sin 4ωt解析:选C e=E m sin ωt=NBSω sin ωt,现N′=2N,ω′=2ω,则E m′=4E m,所以感应电动势的瞬时值表达式将变为e′=4E m sin 2ωt。
4.如图2所示,一矩形线圈abcd,已知ab边长为l1,bc边长为l2,在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动,则t时刻线圈中的感应电动势为()图2A.0.5Bl1l2ωsin ωt B.0.5Bl1l2ωcos ωtC.Bl1l2ωsin ωt D.Bl1l2ωcos ωt解析:选D因为开始时刻线圈平面与磁感线平行,即从垂直于中性面开始运动,所以开始时刻线圈中感应电动势最大为E m=Bl1l2ω,感应电动势的表达形式应为余弦形式,因此在t时刻线圈中的感应电动势为Bl1l2ω cos ωt,故正确选项为D。
2017-2018学年高中物理选修3-5浙江专版:课时跟踪检测
课时跟踪检测(十九)实验:探究碰撞中的不变量一、选择题1.在气垫导轨上进行实验时首先应该做的是()A.给气垫导轨通气B.把光电计时器进行归零处理C.把滑块放在导轨上D.检查挡光片通过光电门时是否能够挡光计时解析:选A为保护气垫导轨,实验时应该先给它通气,后进行实验。
选项A正确。
2.在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量时,用到的测量工具有()A.停表、天平、刻度尺B.弹簧测力计、停表、天平C.天平、刻度尺、光电计时器D.停表、刻度尺、光电计时器解析:选C用天平测滑块质量,用刻度尺测挡光片的宽度。
运动时间是指挡光片通过光电门的时间,由光电计时器计时,因此不需要停表。
C正确。
3.(多选)在做探究碰撞中的不变量实验时,实验所必需的条件是()A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端的切线是水平的C.入射球每一次都要从同一高度由静止滚下D.碰撞的瞬间,入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行解析:选BCD探究碰撞中的不变量实验,要求入射小球每次到槽口时,具有相同的速度,所以应从槽上同一位置滚下,但斜槽不需要光滑,选项A错误,选项C正确;由于碰撞前、后要求小球均做平抛运动,且抛物线在同一平面,选项B、D正确。
4.(多选)在做“探究碰撞中的不变量”实验时,必须测量的物理量是()A.入射小球和被碰小球的质量B.入射小球和被碰小球的半径C.入射小球从静止释放时的起始高度D.斜槽轨道的末端到地面的高度E.不放被碰小球时,入射小球飞出的水平射程F.入射小球和被碰小球碰撞后飞出的水平射程解析:选AEF从同一高度做平抛运动,飞行时间t相同,所以需要测出的量有:未碰时入射小球的水平射程,碰后入射小球的水平射程,被碰小球的水平射程,入射小球、被碰小球的质量。
二、非选择题5.如图(a)所示,在水平光滑轨道上停放着甲、乙两辆实验小车,甲车上系有一穿过打点计时器的纸带,当甲车获得水平向右的速度时,随即启动打点计时器。
甲车运动一段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动,纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况,如图(b)所示,电源频率为50 Hz ,则碰撞前甲车速度大小为________ m /s ,碰撞后两车的共同速度大小为________ m/s 。
2017-2018学年高中物理选修3-2:课时跟踪检测十 变压
课时跟踪检测(十) 变压器1.理想变压器正常工作时,原、副线圈中不相同的物理量为( ) A .每匝线圈中磁通量的变化率 B .交变电流的频率C .原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D .原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势解析:选D 理想变压器是没有能量损失的变压器,铁芯中无磁漏,所以每匝线圈中磁通量相等,其变化率相等,故A 、C 不符合题意;根据变压器的工作原理及用途可知,B 不符合题意,选D 。
2.将输入电压为220 V ,输出电压为6 V 的理想变压器改绕成输出电压为30 V 的变压器,副线圈原来是30 匝,原线圈匝数不变,则副线圈新增匝数为( )A .120 匝B .150 匝C .180 匝D .220 匝解析:选A 由变压比n 1n 2=U 1U 2,则n 130=2206,所以n 1=1 100匝。
当U 2′=30 V 时,n 1n 2′=22030,所以n 2′=150匝,故Δn 2=n 2′-n 2=120匝。
3.在如图1所示的两电路中,当a 、b 两端与e 、f 两端分别加上220 V 的交流电压时,测得c 、d 间与g 、h 间的电压均为110 V ;若分别在c 、d 与g 、h 的两端加上110 V 的交流电压,则a 、b 间与e 、f 间的电压分别为( )图1A .220 V ,220 VB .220 V ,110 VC .110 V ,110 VD .220 V ,0解析:选B 对变压器,根据U 1U 2=n 1n 2可得U ab =220 V ;对滑动变阻器来说,当gh 间接上110 V 电压时,ef 间电压U ef =110 V ,故B 选项正确。
4.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V 的正弦交流电源上,如图2所示。
设副线圈回路中电阻两端的电压为U ,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ,则( )图2A .U =66 V ,k =19B .U =22 V ,k =19C. U =66 V ,k =13D .U =22 V ,k =13解析:选A 设原线圈中电流为I 1,原、副线圈电压比220 V -I 1R U =n 1n 2=3,原、副线圈电流比I 1I 2=13,由欧姆定律可得,副线圈回路中电阻两端电压U =I 2R ,联立解得U =66 V 。
高中物理 课时分层作业3 碰撞(含解析)新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理试题
课时分层作业(三)(时间:40分钟分值:100分)[根底达标练]一、选择题(此题共6小题,每一小题6分)1.(多项选择)如下关于碰撞的理解正确的答案是( )A.碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B.在碰撞现象中,一般内力都远大于外力,所以可以认为碰撞时系统的动量守恒C.如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞D.微观粒子的相互作用由于不发生直接接触,所以不能称其为碰撞[解析]碰撞是十分普遍的现象,它是相对运动的物体相遇时发生的一种现象.一般内力都远大于外力.如果碰撞中机械能守恒,就叫做弹性碰撞.微观粒子的相互作用同样具有极短时间内运动状态发生显著变化的特点,所以仍然是碰撞.[答案]AB2.(多项选择)在光滑水平面上动能为E0、动量大小为p0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1,球2的动能和动量大小分别记为E2、p2,如此必有( )A.E1<E0B.p2>p0C.E2>E0D.p1>p0[解析]因为碰撞前后动能不增加,故有E1<E0,E2<E0,p1<p0,A正确,CD错误;根据动量守恒定律得p0=p2-p1,得到p2=p0+p1,可知p2>p0,B正确.[答案]AB3.如下列图,一个质量为m的物体A与另一个质量为2m的物块B发生正碰,碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中.假设碰撞过程中无机械能损失,物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离x=0.5 m,g取10 m/s2.物块可视为质点,如此碰撞前瞬间A的速度大小为( )A.0.5 m/s B.1.0 m/sC.1.5 m/s D.2.0 m/s[解析] 碰撞后B 做匀减速运动,由动能定理得-μ·2mgx =0-12·2mv 2,代入数据得v=1 m/s ,A 与B 碰撞的过程中,A 与B 组成的系统在水平方向的动量守恒,选取向右为正方向,如此有mv 0=mv 1+2mv ,由于没有机械能的损失,如此有12mv 20=12mv 21+12·2mv 2,联立解得v 0=1.5 m/s ,选项C 正确.[答案] C4.质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开了一定的距离,如下列图.具有动能E 0的第1个物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物块粘在一起,这个整体的动能为( )A .E 0B .2E 03C .E 03D .E 09[解析] 由碰撞中动量守恒mv 0=3mv 1,得v 1=v 03①E 0=12mv 20② E ′k =12×3mv 21③由①②③式得E ′k =12×3m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 032=13×⎝ ⎛⎭⎪⎫12mv 20=E 03,故C 正确.[答案]C5.(多项选择)如下列图,在质量为M 的小车中挂着一单摆,摆球质量为m 0,小车和单摆以恒定的速度v 沿光滑水平地面运动,与位于正前方的质量为m 的静止的木块发生碰撞,碰撞的时间极短.在此碰撞过程中,如下情况可能发生的是( )A .小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v 1、v 2、v 3,满足(M +m 0)v =Mv 1+mv 1+m 0v 3B .摆球的速度不变,小车和木块的速度变为v 1和v 2,满足Mv =Mv 1+mv 2C .摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为u ,满足Mv =(M +m )uD .小车和摆球的速度都变为v 1,木块的速度变为v 2,满足(M +m 0)v =(M +m 0)v 1+mv 2[解析] 小车与木块碰撞,且碰撞时间极短,因此相互作用只发生在木块和小车之间,悬挂的摆球在水平方向未受到力的作用,故摆球在水平方向的动量未发生变化,即摆球的速度在小车与木块碰撞过程中始终不变,由此可知A 和D 两种情况不可能发生;选项B 的说法对应于小车和木块碰撞后又分开的情况,选项C 的说法对应于小车和木块碰撞后粘在一起的情况,两种情况都有可能发生.应当选项B 、C 正确.[答案] BC6.质量相等的A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A 球的动量是7 kg·m/s,B 球的动量是5 kg·m/s,A 球追上B 球发生碰撞,如此碰撞后A 、B 两球的动量可能值是( )A .p A ′=6 kg·m/s,pB ′=6 kg·m/s B .p A ′=3 kg·m/s,p B ′=9 kg·m/sC .p A ′=-2 kg·m/s,p B ′=14 kg·m/sD .p A ′=-4 kg·m/s,p B ′=7 kg·m/s[解析] 从碰撞前后动量守恒p A +p B =p A ′+p B ′验证,A 、B 、C 三选项皆有可能.从总动能不增加即p 2A 2m A +p 2B2m B ≥p A ′22m A +p B ′22m B来看,只有A 可能.[答案] A二、非选择题(14分)7.一个物体静止于光滑水平面上,外面扣一质量为M 的盒子,如图甲所示,现给盒子一初速度v 0,此后,盒子运动的v t 图象呈周期性变化,如图乙所示,请据此求盒内物体的质量.[解析] 设物体的质量为m ,t 0时刻受盒子碰撞获得速度v ,根据动量守恒定律Mv 0=mv 3t 0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v 0,说明碰撞是弹性碰撞 如此12Mv 20=12mv 2,解得m =M .[答案]M[能力提升练]一、选择题(此题共4小题,每一小题6分)1.一中子(质量数为1)与一质量数为A (A >1)的原子核发生弹性正碰.假设碰前原子核静止,如此碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( )A .A +1A -1B .A -1A +1C .4A (A +1)2D .(A +1)2(A -1)2 [解析] 设中子的质量为m ,如此被碰原子核的质量为Am ,两者发生弹性碰撞,据动量守恒有mv 0=mv 1+Amv ′,据动能守恒,有12mv 20=12mv 21+12Amv ′2.解以上两式得v 1=1-A A +1v 0.假设只考虑速度大小,如此中子的速率为v 1′=A -1A +1v 0,故中子前、后速率之比为A +1A -1. [答案] A2.如下列图,小球A 和小球B 质量一样,小球B 置于光滑水平面上,小球A 从高为h 处由静止摆下,到达最低点恰好与B 相撞,并粘合在一起继续摆动,假设不计空气阻力,它们能上升的最大高度是( )A .hB .12hC .14hD .18h[解析] 小球A 由释放到摆到最低点的过程做的是圆周运动,由机械能守恒得m A gh =12m A v 21,如此v 1=2gh .A 、B 的碰撞过程满足动量守恒定律,如此m A v 1=(m A +m B )v 2,又m A =m B ,得v 2=2gh 2,对A 、B 粘在一起共同上摆的过程应用机械能守恒定律得12(m A +m B )v 22=(m A +m B )gh ′,如此h ′=h4,故C 正确.[答案] C3.如下列图,A 、B 两小球在光滑水平面上分别以动量p 1=4 kg·m/s 和p 2=6 kg·m/s(向右为正方向)做匀速直线运动,如此在A 球追上B 球并与之碰撞的过程中,两小球的动量变化量Δp 1和Δp 2可能分别为( )A .-2 kg·m/s,3 kg·m/sB .-8 kg·m/s,8 kg·m/sC .1 kg·m/s,-1 kg·m/sD .-2 kg·m/s,2 kg·m/s[解析] 碰撞过程中动量守恒,即满足p 1+p 2=(p 1+Δp 1)+(p 2+Δp 2),A 因为不满足动量守恒,故A 错误;碰撞过程中还要满足动能不增加,即p 212m 1+p 222m 2≥(p 1+Δp 1)22m 1+(p 2+Δp 2)22m 2,代入数据知B 不满足,故B 错误;因为两球在碰撞前是同向运动,所以碰撞后还要满足B 球的速度增加,A 球的速度减小或反向,而C 选项给出的情况是碰撞后A 球的速度增加,而B 球的速度减小,所以不符合情景,故C 错误;D 都满足,故D 正确.[答案] D4.(多项选择)如下列图,在光滑的水平支撑面上,有A 、B 两个小球,A 球动量为10 kg·m/s,B 球动量为12 kg·m/s,A 球追上B 球并相碰,碰撞后,A 球动量变为8 kg·m/s,方向没变,如此A 、B 两球质量的比值可能为( )A .0.5B .0.6C .0.65D .0.75[解析]A 、B 两球同向运动,A 球要追上B 球要有条件v A >v B .两球碰撞过程中动量守恒,且动能不会增多,碰撞完毕后应符合条件v ′B ≥v ′A 。
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课时跟踪检测(三)碰撞
1.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,下列现象可能的是( ) A.若两球质量相等,碰后以某一相等速率互相分开
B.若两球质量相等,碰后以某一相等速率同向而行
C.若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开
D.若两球质量不同,碰后两球都静止
解析:选A 若两球质量相等,碰前两球总动量为零,碰后总动量也应该为零,由此分析可得A可能、B不可能。
若两球质量不同,碰前两球总动量不为零,碰后总动量也不能为零,D不可能。
若两球质量不同且碰后以某一相等速率分开,则总动量方向与质量较大的球的动量方向相同,与碰前总动量方向相反,C不可能。
2.关于散射,下列说法正确的是( )
A.散射就是乱反射,毫无规律可言
B.散射中没有对心碰撞
C.散射时仍遵守动量守恒定律
D.散射时不遵守动量守恒定律
解析:选C 由于散射也是碰撞,所以散射过程中动量守恒。
3.如图1所示,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( )
图1
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p A=m·2v0=2mv0。
B的动量p B=-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。
4.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—时间图像如图2所示。
由图可知,物体A、B的质量之比为( )
图2
A .1∶1
B .1∶2
C .1∶3
D .3∶1
解析:选C 由图像知:碰前v A =4 m/s ,v B =0。
碰后v A ′=v B ′=1 m/s ,由动量守恒可知m A v A +0=m A v A ′+m B v B ′,解得m B =3m A 。
故选项C 正确。
5.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 5 kg·m/s 和7 kg·m/s,甲追上乙并发生碰撞,碰撞后乙球的动量变为10 kg·m/s,则两球质量m 甲与m 乙的关系可能是( )
A .m 乙=m 甲
B .m 乙=2m 甲
C .4m 甲=m 乙
D .m 乙=6m 甲 解析:选C 碰撞前,v 甲>v 乙,即
p 甲m 甲>p 乙m 乙,可得m 甲m 乙<57;碰撞后,v 甲≤v 乙,即p 甲′m 甲≤p 乙′m 乙,可得m 甲m 乙≥15;综合可得15≤m 甲m 乙<57
,选项A 、D 错误。
由碰撞过程动能不增加可知,E 碰前≥E 碰后,由B 得到E 碰前<E 碰后,所以排除B ,答案选C 。
6.(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3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( )
图3
A.12
mv 2 B.mMv 22(m +M ) C.12N μmgL D .N μmgL
解析:选BD 根据动量守恒,小物块和箱子的共同速度v ′=
mv M +m ,损失的动能ΔE k =12mv 2-12(M +m )v ′2=mMv 22(m +M )
,所以B 正确;根据能量守恒,损失的动能等于因摩擦产生
的热量,而计算热量的方法是摩擦力乘以相对位移,所以ΔE k =fNL =N μmgL ,可见D 正确。
7.冰球运动员甲的质量为80.0 kg 。
当他以5.0 m/s 的速度向前运动时,与另一质量为100 kg 、速度为3.0 m/s 的迎面而来的运动员乙相撞。
碰后甲恰好静止。
假设碰撞时间极短,求
(1)碰后乙的速度的大小;
(2)碰撞中总机械能的损失。
解析:(1)设运动员甲、乙的质量分别为m 、M ,碰前速度大小分别为v 、V ,碰后乙的速度大小为V ′。
由动量守恒定律有
mv -MV =MV ′ ①
代入数据得V ′=1.0 m/s ②
(2)设碰撞过程中总机械能的损失为ΔE ,应有
12mv 2+12MV 2=12
MV ′2+ΔE ③ 联立②③式,代入数据得
ΔE =1 400 J 。
答案:(1)1.0 m/s (2)1 400 J
8.如图4所示,在足够长的光滑水平面上,物体A 、B 、C 位于同一直线上,A 位于B 、C 之间。
A 的质量为m ,B 、C 的质量都为M ,三者均处于静止状态。
现使A 以某一速度向右运动,求m 和M 之间应满足什么条件,才能使A 只与B 、C 各发生一次碰撞。
设物体间的碰撞都是弹性的。
图4
解析:A 向右运动与C 发生第一次碰撞,碰撞过程中,系统的动量守恒、机械能守恒。
设速度方向向右为正,开始时A 的速度为v 0,第一次碰撞后C 的速度为v C 1,A 的速度为v A 1。
由动量守恒定律和机械能守恒定律得
mv 0=mv A 1+Mv C 1①
12mv 20=12mv 2A 1+12
Mv 2C 1② 联立①②式得
v A 1=m -M m +M
v 0③ v C 1=2m m +M
v 0④
如果m >M ,第一次碰撞后,A 与C 速度同向,且A 的速度小于C 的速度,不可能与B 发生碰撞;如果m =M ,第一次碰撞后,A 停止,C 以A 碰前的速度向右运动,A 不可能与B 发生碰撞;所以只需考虑m <M 的情况。
第一次碰撞后,A 反向运动与B 发生碰撞。
设与B 发生碰撞后,A 的速度为v A 2,B 的速度为v B 1,同样有
v A 2=m -M
m +M v A 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫m -M
m +M 2
v 0⑤
根据题意,要求A 只与B 、C 各发生一次碰撞,应有
v A 2≤v C 1⑥
联立④⑤⑥式得
m 2+4mM -M 2≥0⑦
解得
m ≥(5+2)M ⑧
另一解m ≤-(5+2)M 舍去。
所以,m 和M 应满足的条件为 (5-2)M ≤m <M 。
⑨
答案:(5-2)M ≤m <M。