《金版新学案》2012高三物理一轮 高效测评卷(11) 大纲人教版

滚动训练五
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一、选择题
1．人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地．这是为了
A．减小冲量
B．使动量的增量变得更小
C．增长和地面的冲击时间，从而减小冲力
D．增大人对地面的压强，起到安全作用
解析：从某一高度跳下，刚落到地面时的速度是一定的，在脚与地面接触过程中，速度由v0，受力为向上的地面的FN和自身重力mg，由动量定理可知，假设规定向上为正方向，如此有：0－m－v＝FN－mg t，t变大如此FN变小，选C.
答案： C
2.
某质点做直线运动的位移s和时间t的关系如右图所示，那么该质点在3 s内通过的路程是
A．2 m B．3 m
C．1 m D．0.5 m
解析：由题图可知，在0～1 s内质点静止在位移为1 m的地方；1～2 s内质点从位移为1 m的地方匀速运动到位移为2 m的地方；在2～3 s内质点静止在位移为2 m的地方，因而质点在3 s内的路程即为在1～2 s内通过的路程，应为1 m.
答案： C
3.
如右图所示，物体在粗糙的水平面上向右做直线运动．从a点开始受到一个水平向左的恒力F的作用，经过一段时间后又回到a点，如此物体在这一往返运动的过程中，如下说法中正确的答案是
A．恒力F对物体做的功为零
B．摩擦力对物体做的功为零
C．恒力F的冲量为零
D．摩擦力的冲量为零
解析：由功的定义可知，在这一往返过程中，物体位移为零，所以恒力对物体做的功为零，A正确；由于摩擦力方向总与物体相对运动方向相反，所以摩擦力对物体做的功为负值，B错误；由冲量定义力与作用时间的乘积为力的冲量，所以C、D错误．
答案： A
4．如如下图所示，跳水运动员图中用一小圆圈表示，从某一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，运动员的质量m＝60 kg，初速度v0＝10 m/s.假设经过1 s时，速度为v＝10错误! m/s，
如此在此过程中，运动员动量的变化量为g＝10 m/s2，不计空气阻力
A．600 kg·m/s B．600错误!kg·m/s
C．600错误!－1kg·m/s D．600错误!＋1kg·m/s
解析：运动员所做的是平抛运动，初末速度不在一条直线上，因此直接用初末动量相加减麻烦，要用到矢量运算，由问题特点，在此过程中，运动员只受重力作用，因此重力的冲量就等于动量的变化量Δp＝I＝mg·t＝600 kg·m/s.
答案： A
5.
如右图所示是某物体做匀变速直线运动的速度图线，某同学根据图线得出以下分析结论：①物体始终沿正方向运动；②物体先向负方向运动，在t＝2 s后开始向正方向运动；③在t ＝2 s前物体位于出发点负方向上，在t＝2 s后位于出发点正方向上；④前4 s内，在t＝2 s时，物体距出发点最远，以上分析结论正确的答案是
A．只有①③B．只有②③
C．只有②④ D．只有①
解析：物体的运动方向即为速度方向，从图上可知物体在2 s前速度为负值，即物体向负方向运动；2 s后速度为正值，即物体向正方向运动．故①是错误的，②是正确的．物体的位置要通过分析位移来确定，物体在某段时间内的位移等于速度—时间图线中对应图线所包围的面积的代数和．由图可知前4 s内物体在2 s时有最大的负位移；虽然2 s 后运动方向改为正方向，但它的位置仍在位置坐标值负值处 4 s末物体回到原点，故③是错误的，④是正确的．所以选项C对．
答案： C
6.
2011·日照模拟如右图所示，A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L 的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F1，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，如此F1与F2的大小关系为
A．F1<F2 B．F1>F2
C．F1＝F2 D．因k1、k2大小关系未知，故无法确定
解析：对小球B受力分析如下列图，由三角形相似得：错误!＝错误!＝错误!同理，当换用劲度系数为k2的轻弹簧时，再用三角形相似得出：错误!＝错误!＝错误!，由以上两式比拟可知，F1＝F2＝mg，C正确．
答案： C
7.
如右图所示，在质量为m B＝30 kg的车厢B内紧靠右壁，放一质量m A＝20 kg的小物体A
可视为质点，对车厢B施加一水平向右的恒力F，且F＝120 N，使之从静止开始运动．测得车厢B在最初t＝2.0 s内移动s＝5.0 m，且这段时间内小物体未与车厢壁发生过碰撞，车厢与地面间的摩擦忽略不计．如此
A．车厢B在2.0 s内的加速度为2.5 m/s2
B．A在2.0 s末的速度大小是4.5 m/s
C．2.0 s内A在B上滑动的距离是0.5 m
D．A的加速度大小为2.5 m/s2
解析：设t＝2.0 s内车厢的加速度为a B，由s＝错误!a B t2，得a B＝2.5 m/s2，A正确；由牛顿第二定律：F－F f＝m B a B，得F f＝45 N．所以A的加速度大小为a A＝F f/m A＝2.25 m/s2，因此，t＝2.0 s末A的速度大小为：v A＝a A t＝4.5 m/s，B正确，D错误；在t＝2.0 s内A运动的位移为s A＝错误!a A t2＝4.5 m，A在B上滑动的距离Δs＝s－s A＝0.5 m，C正确．答案：ABC
8．我国在近两年将发射10颗左右的导航卫星，预计在2015年建成由30多颗卫星组成的“北斗二号〞卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成．现在正在服役的“北斗一号〞卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36 000 km的地球同步轨道上．而美国的全球卫星定位系统简称GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20 000 km.如此如下说法中正确的答案是
A．“北斗一号〞系统中的二颗卫星的质量必须相等
B．GPS的卫星比“北斗一号〞的卫星周期短
C．“北斗二号〞中的每颗卫星一定比“北斗一号〞中的每颗卫星的加速度大
D．“北斗二号〞中的中轨道卫星的线速度小于高轨道卫星的线速度
答案： B
9.
如右图所示，在光滑的水平面上停放着一辆平板车，车上放有一木块B.车左边紧靠一个
固定的光滑的1/4圆弧轨道，其底端的切线与车外表相平．木块A从轨道顶端静止释放滑行到车上与B碰撞并立即黏在一起在车上滑行，与固定在平板车上的轻弹簧作用后被弹回，最后两木块与车保持相对静止，如此从A开始下滑到相对静止全过程中，A、B和车组成的系统
A．动量守恒
B．小车一直向右运动
C．机械能减少量等于木块与车之间的摩擦生热
D．弹簧的最大弹性势能等于木块与车之间的摩擦生热
解析：A开始下滑到相对静止的全过程，A、B和车组成的系统动量不守恒，因为A在圆弧上运动时轨道对A有支持力；系统减少的机械能一局部在A、B碰撞中损失了，另一局部转化为内能；A、B一起在车上运动过程中，A、B和车组成的系统损失的动能转化为弹簧的弹性势能和内能，只有当弹簧压缩到最短A、B和车的速度一样到A、B和车又一起向右运动的过程中弹簧的最大弹性势能等于木块与车之间摩擦生热，故弹簧的最大弹性势能不等于全过程木块与车之间摩擦生热；根据动量定恒可知小车一直向右运动．所以正确答案是B.
答案： B
二、非选择题
10．某同学用图甲所示的装置通过半径一样的A、B两球m A>m B的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐．
1碰撞后B球的水平射程应取为________cm；
2在以下选项中，哪些是本次实验必须进展的测量？
________.填选项号
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
C．测量A球或B球的直径
D．测量A球和B球的质量或两球质量之比
E．测量O点相对于水平槽面的高度
3实验中，对入射小球在斜槽上释放点的上下对实验影响的说法中正确的答案是
A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小
B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确
C．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小
解析：1如题图所示，用一尽可能小的圆把小球落点圈在里面，由此可见圆心C的位置是65.7 cm.这也是小球落点的平均位置．
2本实验中要测量的数据有：两个小球的质量m1、m2，三个落点的距离s1、s2、s3，所以应选A、B、D.
3入射球的释放点越高，入射球碰前速度越大，相碰时内力越大，阻力的影响相对减小，可以较好地满足动量守恒的条件．也有利于减少测量水平位移时的相对误差，从而使实验的误差减小，选项C正确．
答案：165.765.5～65.9均可2ABD 3 C
11．如下列图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2射出．重力加速度为g.求：
1此过程中系统损失的机械能；
2此后物块落地点离桌面边缘的水平距离．
解析：1设子弹穿过物块后物块的速度为v，由动量守恒定律得mv0＝m错误!＋Mv①解得v＝错误!v0②
系统的机械能损失为
ΔE＝错误!mv错误!－错误!③
由②③式得ΔE＝错误!错误!mv错误!.④
2设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌面边缘的水平距离为s，如此h＝错误! gt2⑤
s＝vt⑥
由②⑤⑥式得s＝错误!错误!.
答案：1错误!错误!mv错误!2错误!错误!
12．如如下图所示，在光滑水平面上有两个木块A和B，其质量m A＝1 kg、m B＝4 kg，它们中间用一根轻质弹簧相连．一颗水平飞行的子弹质量为m＝50 g，以v0＝500 m/s的速度在极短时间内射穿两木块，射穿A木块后子弹的速度变为原来的错误!，且子弹射穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍．求：系统运动过程中弹簧的最大弹性势能．
解析：子弹穿过A时，子弹与A动量守恒，由动量守恒定律得：
mv0＝m A v A＋mv1①
而由v1＝错误!v0，如此v1＝300 m/s
解得v A＝10 m/s②
子弹穿过B时，子弹与B动量守恒，由动量守恒定律得：
mv1＝m B v B＋mv2③
又由错误!mv错误!－错误!mv错误!＝2错误!④
解得v2＝100 m/s
由③④解得v B＝2.5 m/s⑤
子弹穿过B以后，弹簧被压缩，A、B和弹簧所组成的系统动量守恒由动量守恒定律得：m A v A＋m B v B＝m A＋m B v共⑥
由功能关系得：
EP＝错误!m A v错误!＋错误!m B v错误!－错误!m A＋m B v错误!⑦
由②⑤⑥⑦解得EP＝22.5 J.
答案：22.5 J。