資源簡介

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※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※
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物理復習：能量和動量專題
一、單選題
1.在光滑的水平桌面上，質量為m的物塊A以速度v向右運動，與靜止在桌面上的質量為3m的物塊B發生正碰，以向右為正方向，碰撞后,物塊A的速度不可能為（ ）
A. 0 B. - v C. v D. v
2.如圖所示，粗糙程度處處相同的半圓形豎直軌道固定放置，其半徑為R，直徑POQ水平．一質量為m的小物塊（可視為質點）自P點由靜止開始沿軌道下滑，滑到軌道最低點N時，小物塊對軌道的壓力為2mg，g為重力加速度的大小．則下列說法正確的是（ ）
A. 小物塊到達最低點N時的速度大小為
B. 小物塊從P點運動到N點的過程中重力做功為2mgR
C. 小物塊從P點開始運動經過N點后恰好可以到達Q點
D. 小物塊從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功為
3.物體A和B在光滑的水平面上相向運動，它們的初動能之比EKA：EKB=4：1，兩者相遇后發生正碰．它們在碰撞的過程中，動能同時減小到零，又同時增大，最后兩者反向運動，則兩物體的質量之比mA：mB為（ ）
A. 1：1 B. 4：1 C. 1：4 D. 1：16
4.如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個質量為m（m＜M）的小球從槽高h處開始自由下滑，下列說法正確的是（ ）
A. 在以后的運動全過程中，小球和槽的水平方向動量始終保持某一確定值不變
B. 在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功
C. 全過程小球和槽、彈簧所組成的系統機械能守恒，且水平方向動量守恒
D. 小球被彈簧反彈后，小球和槽的機械能守恒，但小球不能回到槽高h處
5.如下圖所示，有一邊長為L的正方形導線框，質量為m，由高H處自由落下，其下邊ab進入勻強磁場區后，線圈開始做減速運動，直到其上邊cd剛剛穿出磁場時，速度減為ab邊剛進入磁場時速度的一半，此勻強磁場的寬度也是L，則線框在穿越勻強磁場過程中產生的焦耳熱為( )
A. 2mgL B. 2mgL＋mgH C. 2mgL＋ mgH D. 2mgL＋ mgH
6.如圖所示，半圓形軌道MON豎直放置且固定在地面上，直徑MN是水平的．一小物塊從M點正上方高度為H處自由下落，正好在M點滑入半圓軌道，測得其第一次離開N點后上升的最大高度為 ．小物塊接著下落從N點滑入半圓軌道，在向M點滑行過程中（整個過程不計空氣阻力）（ ）
A. 小物塊正好能到達M點 B. 小物塊一定到不了M點
C. 小物塊一定能沖出M點 D. 不能確定小物塊能否沖出M點
7.如圖所示，一輕質彈簧固定于O點，另一端固定一小球，將小球從與懸點O在同一水平面且彈簧保持原長的A點無初速度釋放，讓其自由擺下，不計空氣阻力，在小球擺向最低點B的過程中，下列說法正確的是（　　）
A. 小球的機械能守恒 B. 小球的機械能減少
C. 小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和不變 D. 小球與彈簧組成的系統機械能不守恒
8.小孩沿滑梯勻速下滑過程中（　　）
A. 動能減小 B. 動能增大 C. 重力勢能減小 D. 機械能增大
9.如圖所示，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點，另一端系一小球.給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運動.在此過程中（ ）
A. 小球的機械能守恒 B. 重力對小球不做功
C. 輕繩的張力對小球不做功 D. 在任何一段時間內，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動能的減少量
二、多選題
10.如圖所示，質量為m的物體(可視為質點)以某一速度從A點沖上傾角為30°的固定斜面，其運動的加速度大小為0.75g，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個過程中物體（ ）
A. 重力勢能增加了mgh B. 克服摩擦力做功
C. 動能損失了 D. 機械能損失了
11.如圖所示，左側為一個固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗，碗口直徑AB水平，O點為球心，碗的內表面及碗口光滑。右側是一個足夠長的固定光滑斜面。一根不可伸長的輕質細繩跨過碗口及豎直固定的輕質光滑定滑輪，細繩兩端分別系有可視為質點的小球m1和物塊m2 ， 且m1＞m2。開始時m1恰在A點，m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠，此時連接m1、m2的細繩與斜面平行且恰好伸直，C點在圓心O的正下方。將m1由靜止釋放開始運動，則下列說法正確的是（ ）
A. 在m1從A點運動到C點的過程中，m1與m2組成的系統機械能守恒
B. 當m1運動到C點時，m1的速率是m2速率的 倍
C. m1不可能沿碗面上升到B點
D. m2沿斜面上滑過程中，地面對斜面的支持力始終保持恒定
12.豎直上拋一個小球，從拋出到落回原拋出點的過程中，它的速度、重力勢能、位移、加速度隨時間變化的函數圖象（如圖所示）中正確的是（不計空氣阻力，以豎直向下為正方向，圖中曲線為拋物線，拋出點為零勢能點）（ ）
A. B. C. D.
13.右端帶有 光滑圓弧軌道且質量為 的小車靜置于光滑水平面上，如圖所示。一質量為 的小球以速度 水平沖上小車，關于小球此后的運動情況，以下說法正確的是（ ）
A. 小球可能從圓弧軌道上端拋出并不再回到小車 B. 小球可能離開小車水平向左做平拋運動
C. 小球可能離開小車做自由落體運動 D. 小球可能離開小車水平向右做平拋運動
14.如圖所示，豎直固定的光滑直桿上套有一個質量為m的滑塊，初始時靜置于a點．一原長為l的輕質彈簧左端固定在O點，右端與滑塊相連．直桿上還有b、c、d三點，且b與O在同一水平線上，Ob=l ， Oa、Oc與Ob夾角均為37°，Od與Ob夾角為53°．現由靜止釋放小滑塊，在小滑塊從a下滑到d過程中，彈簧始終處于彈性限度內，sin37°=0.6，則下列說法正確的是（ ）
A. 滑塊在b點時速度最大，加速度為g B. 從a下滑到c點的過程中，滑塊的機械能守恒
C. 滑塊在c點的速度大小為 D. 滑塊在d處的機械能小于在a處的機械能
15.一質量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質彈簧一端與小球相連，另一端固定于O點．現將小球從A點由靜止釋放，沿豎直桿運動到B點，已知OA長度小于OB長度，彈簧處于OA、OB兩位置時彈力大小相等．在小球由A到B的過程中（ ）
A. 在B點的速度可能為零 B. 加速度等于重力加速度g的位置有兩個
C. 小球機械能先減小，后增大，再減小 D. 小球在A，B兩點的機械能相等
16.如圖甲所示，固定光滑斜面AC長為L，B為斜面中點．一物塊在恒定拉力F作用下，從最低點A由靜止開始沿斜面向上拉到B點撤去拉力F，物塊繼續上滑至最高點C，設物塊由A運動到C的時間為t0 ， 下列描述該過程中物塊的速度v隨時間t、物塊的動能Ek隨位移x、加速度a隨位移x、機械能E隨位移x變化規律的圖象中，可能正確的是( )
A. B. C. D.
17.如圖甲所示，把紙帶固定在質量為50g的鉤碼上，讓紙帶穿過打點計時器，接通電源，松帶，讓鉤碼自由下落，計時器在紙帶上打下一系列的點，得到如圖乙所示的紙帶．用刻度尺測量起始點O到各點的距離，并知道交流電源的頻率是50Hz，根據上述數據，在此實驗中可以做到 （ ）
A. 測出當地重力加速度的準確值 B. 計算在紙帶中打下D點時鉤碼的動能
C. 計算鉤碼下落過程中受到的合外力 D. 較準確地驗證機械能守恒定律
18.如圖所示，質量為m的小球（可視為質點）用長為L的細線懸掛于O點，自由靜止在A位置．現用水平力F緩慢地將小球從A拉到B位置而靜止，細線與豎直方向夾角為θ=60°，此時細線的拉力為T1 ， 然后撤去水平力F，小球從B返回到A點時細線的拉力為T2 ， 則（ ）
A. T1=T2=2mg B. 從A到B，拉力F做功為 mgL
C. 從B到A的過程中，小球受到的合外力大小不變
D. 從B到A的過程中，小球重力的瞬時功率一直增大
19.如圖所示，輕質彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點為彈簧在原長時物塊的位置。物塊由A點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運動，最遠到達B點。在從A到B的過程中，物塊（ ）
A. 加速度先減小后增大 B. 經過O點時摩擦力的功率最大
C. 所受彈簧彈力始終做正功 D. 所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功
20.一靜止的鋁原子核 Al俘獲一速度為1.0×107m/s的質子p后，變為處于激發態的硅原子核 Si，下列說法正確的是 （ ）
A. 核反應方程為P+ Al→ Si B. 核反應方程過程中系統動量守恒
C. 核反應過程中系統能量不守恒
D. 核反應前后核子數相等，所以生成物的質量等于反應物的質量之和
E. 硅原子核速度的數量級為105m/s，方向與質子初速度方向一致
三、解答題
21.如圖所示，質量為M=2kg的足夠長的小平板車靜止在光滑水平面上，車的一端靜止著質量為MA=2kg的物體A（可視為質點）．一個質量為m=20g的子彈以500m/s的水平速度迅即射穿A后，速度變為l00m/s，最后物體A靜止在車上．若物體A與小車間的動摩擦因數=0.5（g取10m/s2）
①平板車最后的速度是多大？
②全過程損失的機械能為多少？
③A在平板車上滑行的距離為多少？
四、實驗探究題
22.如圖所示為“探究碰撞中的不變量”的實驗裝置示意圖．
（1）因為下落高度相同的平拋小球(不計空氣阻力)的飛行時間相同，所以我們在實驗中可以用平拋運動的________來替代平拋運動的初速度．
（2）因為下落高度相同的平拋小球(不計空氣阻力)的飛行時間相同，所以我們在實驗中可以用平拋運動的________來替代平拋運動的初速度．
（3）本實驗中，實驗必須要求的條件是________．
A.斜槽軌道末端點的切線是水平的 B.斜槽軌道必須是光滑的
C.入射球與被碰球滿足ma＞mb ， ra＞rb D.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放
（4）本實驗中，實驗必須要求的條件是________．
A.斜槽軌道末端點的切線是水平的 B.斜槽軌道必須是光滑的
C.入射球與被碰球滿足ma＞mb ， ra＞rb
D.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放
（5）若mv為不變量，則實驗中需驗證的關系是________．
A.ma·ON＝ma·OP＋mb·OM B.ma·OP＝ma·OM＋mb·ON
C.ma·OP＝ma·ON＋mb·OM D.ma·OM＝ma·OP＋mb·ON
（6）若mv為不變量，則實驗中需驗證的關系是________．
A.ma·ON＝ma·OP＋mb·OM B.ma·OP＝ma·OM＋mb·ON
C.ma·OP＝ma·ON＋mb·OM D.ma·OM＝ma·OP＋mb·ON
23.某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗如圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．
（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、________（填測量工具）和________電源（填“交流”或“直流”）；
（2）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、________（填測量工具）和________電源（填“交流”或“直流”）；
（3）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是______．
A.放開小車，能夠自由下滑即可 B.放開小車，能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可 D.放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（4）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是______．
A.放開小車，能夠自由下滑即可 B.放開小車，能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可 D.放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（5）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態與小車所在的位置，下列說法正確的是________．
A.橡皮筋處于原長狀態 B.橡皮筋仍處于伸長狀態
C.小車在兩個鐵釘的連線處 D.小車已過兩個鐵釘的連線
（6）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態與小車所在的位置，下列說法正確的是________．
A.橡皮筋處于原長狀態 B.橡皮筋仍處于伸長狀態
C.小車在兩個鐵釘的連線處 D.小車已過兩個鐵釘的連線
24.為驗證物體自由落體過程中的機械能守恒，某同學利用DIS設計了一個實驗，實驗裝置如圖甲所示，A為電磁鐵，B為光電門，有一直徑為d、質量為m的金屬小球通過電磁鐵從A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方固定于B處的光電門，測得A、B間的高度差為H，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當地的重力加速度為g，且小球直徑d遠小于H．則：
（1）用螺旋測微器測得小球的直徑d如圖乙所示，則d=________mm；
（2）若小球經過光電門的時間t=0.00251s，則速度vB=________m/s（結果保留兩位有效數字）；
（3）多次改變H，重復上述實驗，作出 -H圖象如圖丙所示，若小球下落過程中機械能守恒，則圖線斜率k=________（用已知量g、d表示）；
（4）實驗發現小球動能增加量△Ek總是稍小于重力勢能減少量△Ep ， 增加下落高度后，重力勢能減少量與動能增加量的差值△Ep-△Ek將________（選填“增加”“減少”或“不變”）．
25.用如圖甲實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恒，m2從高處由靜止開始下落，m1拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶,0是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個點(圖中未標出)，計數點間的距離如圖乙所示。已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，m1＝50g、m2 ＝150g，g＝9.8 m/s2。
（1）紙帶上打下計數點5時的速度v5＝________m/s.
（2）紙帶上打下計數點5時的速度v5＝________m/s.
（3）在打0～5點過程中系統動能的增量ΔEk＝________J，系統重力勢能的減少量ΔEp＝________J；由此得出的結論是________．
（4）在打0～5點過程中系統動能的增量ΔEk＝________J，系統重力勢能的減少量ΔEp＝________J；由此得出的結論是________．
（5）若某同學作出了 圖線(如圖丙)，據圖線得到的重力加速度為g0＝________
（6）若某同學作出了 圖線(如圖丙)，據圖線得到的重力加速度為g0＝________
26.用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示，斜槽與水平槽平滑連接。安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下重錘線所指的位置O。接下來的實驗步驟如下：
步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止滾下，并落在地面上。重復多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置；
步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點由靜止滾下，使它們碰撞。重復多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；
步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。
（1）對于上述實驗操作，下列說法正確的是___________
A.軌道一定是光滑的
B.必須要測量軌道末端到地面的高度
C.每次小球1都要從同一高度由靜止滾下
D.實驗過程中，白紙可以移動，復寫紙不能移動
（2）對于上述實驗操作，下列說法正確的是___________
A.軌道一定是光滑的
B.必須要測量軌道末端到地面的高度
C.每次小球1都要從同一高度由靜止滾下
D.實驗過程中，白紙可以移動，復寫紙不能移動
（3）入射小球1與被碰小球2直徑相同，它們的質量m1和m2的大小應滿足m1________m2。(填“>”、“<” 或“=” ）
（4）實驗時，要驗證兩小球碰撞前后動量是否守恒，下列表達式正確的是______。
A. B.
C. D.
（5）入射小球1與被碰小球2直徑相同，它們的質量m1和m2的大小應滿足m1________m2。(填“>”、“<” 或“=” ）
（6）實驗時，要驗證兩小球碰撞前后動量是否守恒，下列表達式正確的是______。
A. B.
C. D.
五、綜合題
27.建筑工地的護欄外有“施工重地，禁止入內”的提示。因為施工區域常常有建筑材料掉下，對地面上的人員造成傷害。假設離地面高12.8m的建筑物上，質量為2kg的磚從靜止開始自由下落，磚與地面作用的時間0.05s后靜止。忽略空氣阻力，重力加速度取 ，求：
（1）從開始下落到與地面撞擊前，重力對磚的沖量大小；
（2）從開始下落到與地面撞擊前，重力對磚的沖量大小；
（3）從撞擊地面瞬間開始到靜止，地面對磚的沖量大小；
（4）從撞擊地面瞬間開始到靜止，地面對磚的沖量大小；
（5）地面對磚的平均作用力大小。
（6）地面對磚的平均作用力大小。
28.水平光滑的地面上，質量為m的木塊放在質量為M的平板小車的左端，M>m，它們一起以大小為的速度向右做勻速直線運動，木塊與小車之間的動摩擦因數為 ，，小車與豎直墻碰后立即以v0向左運動，m沒從M上掉下． 求：
（1）它們的最后速度？
（2）木塊在小車上滑行的時間？
（3）小車至少多長？
答案
一、單選題
1. C 2. D 3. C 4. D 5. C 6. C 7. B 8. C 9. C
二、多選題
10.A,D 11. A,C,D 12. A,B,C 13. B,C,D 14.C,D 15. B,C,D 16. B,D 17. B,C,D
18. A,B 19. A,D 20. A,B,E
三、解答題
21.解：①設平板車最后的速度是v，子彈射穿A后的速度是v1 ． 以子彈、物體A和小車組成的系統為研究對象，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：
mv0=mv1+（M+MA）v，
代入數據解得：v=2m/s；
②對子彈：A、小車組成的系統，在整個過程中，由能量守恒定律得：
△E= mv02﹣ mv12﹣ （M+MA）v2 ，
代入數據解得損失的機械能為：△E=2392J；
③以子彈一A組成的系統為研究對象，子彈射穿A的過程，系統動量守恒．以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：
mv0=mv1+MAv2 ，
代入數據解得子彈射穿A后，A的速度為：v2=4m/s，
假設A在平板車上滑行距離為d，由能量守恒定律得：
Q=μMAgd= MA2v2﹣ （M+MA）v2 ，
代入數據解得：d=0.8m
答：①平板車最后的速度是2m/s；
②子彈射穿物體A過程中系統損失的機械能為2392J；
③A在平板車上滑行的距離為0.8m．
四、實驗探究題
22. （1）水平位移（2）水平位移（3）A,D（4）A,D（5）B（6）B
23. （1）刻度尺；交流（2）刻度尺；交流（3）D（4）D（5）B（6）B
24. （1）0.807（2）（3）（4）增加
25. （1）2.4（2）2.4（3）0.576；0.588；在誤差允許的范圍內機械能守恒
（4）0.576；0.588；在誤差允許的范圍內機械能守恒（5）9.67（6）9.67
26. （1）C（2）C（3）>（4）A（5）>（6）A
五、綜合題
27. （1）解：磚做自由落體運動，下落高度h=12.8m，設下落時間為t
根據自由落體運動的公式
解得：t=1.6s
則下落過程中重力的沖量
（2）解：磚做自由落體運動，下落高度h=12.8m，設下落時間為t
根據自由落體運動的公式
解得：t=1.6s
則下落過程中重力的沖量
（3）解：設地面對磚的沖量大小為I
根據動量定理
即
解得：
（4）解：設地面對磚的沖量大小為I
根據動量定理
即
解得：
（5）解：設地面對磚的平均作用力大小為F，由沖量的定義可知
代入數據解得：F=660N
（6）解：設地面對磚的平均作用力大小為F，由沖量的定義可知
代入數據解得：F=660N
28. （1）解：小車與墻壁碰撞后，小車與滑塊系統動量守恒，有：（M+m）v=Mv0-mv0
解得：
（2）解：滑塊相對與平板的滑動過程，根據動量定理，有： mgt=m（v0+v）
解得：
（3）解：對小車和滑塊系統運用功能關系列式，有：
解得：
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