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階段滾動(一)
(分值：100分)
一、單項選擇題(本題共6小題，每小題5分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。)
1.下列說法正確的是(　　)
動量是矢量，沖量是標量
一個物體的合外力不變時，其動量一定不變
易碎品運輸時，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時間以減小作用力
火箭尾部噴出的氣體對空氣產生一個作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動力
2.如圖所示，下列四種場景中的運動一定不是簡諧運動的是(　　)
A B C D
3.高速列車在啟動階段的運動可視為初速度為零的勻加速直線運動。從列車啟動開始計時，以其出發(fā)時的位置為初位置，則在啟動階段，列車的動量大小(　　)
與它所經歷的時間成正比
與它所經歷的時間的平方成正比
與它的位移大小成正比
與它的動能成正比
4.一個質點在水平方向上做簡諧運動，位移隨時間變化的關系是x＝5sin(5πt) cm，則下列判斷正確的是(　　)
該簡諧運動的周期是0.2 s
0～1 s內質點運動的路程是100 cm
0.4～0.5 s內質點的速度在逐漸減小
t＝0.6 s時質點的速度為0
5.若羽毛球以某一水平初速度擊中靜止在水平地面的紙箱，使其瞬間卡在紙箱側壁上，發(fā)現(xiàn)羽毛球與紙箱一起滑行的距離為L。已知羽毛球的質量為5 g，紙箱的質量為2.495 kg，紙箱與地面的動摩擦因數μ＝0.1，滑行距離L＝2 cm，重力加速度g取10 m/s2。則羽毛球擊中紙箱的初速度是(　　)
0.1 m/s 1 m/s
10 m/s 100 m/s
6.我國規(guī)定摩托車、電動車、自行車騎乘人員必須依法佩戴具有防護作用的安全頭盔。小明在某輕質頭盔的安全性測試中進行了模擬檢測，某次他在頭盔中裝入質量為5.0 kg的物體，物體與頭盔緊密接觸，使其從1.80 m的高處自由落下，并與水平地面發(fā)生碰撞，頭盔被擠壓了0.03 m時，物體的速度減為0。如圖所示，擠壓過程中視為勻減速直線運動，不考慮物體和地面的形變，忽略空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2。下列說法不正確的是(　　)
物體做自由下落運動的時間為0.6 s
物體在自由下落過程中重力的沖量大小為30 N·s
物體做勻減速直線過程中動量變化量為－300 kg·m/s，方向豎直向上
勻減速直線運動過程中頭盔對物體的平均作用力大小為3 050 N
二、多項選擇題(本題共3小題，每小題7分，共21分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得7分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分。)
7.一個質點以O為中心做簡諧運動，位移隨時間變化的圖像如圖所示。a、b、c、d表示質點在不同時刻的相應位置，且b、d關于平衡位置對稱。下列說法正確的是(　　)
質點做簡諧運動的表達式為x＝Asinm
質點在位置b與位置d時速度大小相同，方向不同
質點從位置a到c和從位置b到d所用時間相等
質點從位置a到b和從b到c的平均速度相等
8.如圖所示，為一個水平彈簧振子中的小球的振動圖像，下列說法正確的是(　　)
t＝1 s到t＝2 s內，小球的動能不斷減小
該小球的振動方程為x＝－10sincm
t＝3 s時，小球的加速度沿x軸負方向
t＝0到t＝10 s小球的路程為50 cm
9.如圖所示，小車靜止在光滑水平面上，AB是小車內半圓弧軌道的水平直徑，現(xiàn)將一質量為m的小球從距A點正上方R處由靜止釋放，小球由A點沿切線方向進入半圓弧軌道，已知半圓弧軌道半徑為R，小車質量是小球質量的k倍，不計一切摩擦，則下列說法正確的是(　　)
小球運動到小車的B點位置時，車與小球的速度不相同
小球從小車A位置運動到B位置過程中，小車對小球先做正功后做負功
小球從小車的B點沖出后可上升到釋放的初始高度，并能從小車A點沖出到達釋放的初始位置(相對于地)
小球從開始下落至到達圓弧軌道的最低點過程，小車的位移大小為R
三、非選擇題(共3小題，共49分)
10.(12分)在“利用單擺測重力加速度”的實驗中，
(1)從下列器材中選用最合適的器材(填寫器材代號)________(2分)。
A.小鐵球 B.小塑料球
C.20 cm長的細線 D.100 cm長的細線
E.手表 F.時鐘
G.秒表
(2)若實驗測得的g值偏大，可能的原因是________________________(3分)。
A.擺球的質量太大
B.測擺長時，僅測了線長，未加小球半徑
C.測周期時，把n次全振動誤記為(n＋1)次
D.擺球上端未固定牢固，振動中出現(xiàn)松動(擺長變長)
(3)某同學想進一步驗證單擺的周期和重力加速度的關系，但又不可能去不同的地區(qū)做實驗。該同學就將單擺與光電門傳感器安裝在一塊摩擦不計、足夠大的板上，使板傾斜角度α，讓擺球在板的平面內做小角度擺動，如圖甲所示。利用該裝置可以驗證單擺的周期和等效重力加速度的關系。若保持擺長不變，則實驗中需要測量的物理量有________________________(3分)。若從實驗中得到所測物理量數據的圖線如圖乙所示，則圖像中的縱坐標表示________(2分)，橫坐標表示________(2分)。
11.(18分)如圖所示，質量為M＝40 kg 的平板車置于光滑的水平地面上，車上有一質量為m＝50 kg 的人，車的上表面距離地面高為h＝0.8 m，初始時人和車都靜止。現(xiàn)在人以v0＝2 m/s 的水平速度從車的右邊緣向右跳出，不計空氣阻力，g＝10 m/s2。求：
(1)(6分)人跳離車后車的速度大小；
(2)(6分)人跳車過程人做了多少功；
(3)(6分)人剛落地時距離平板車右邊緣多遠。
12.(19分)如圖甲所示，有一懸掛在O點的單擺，將小球(可視為質點)拉到A點后釋放，小球在同一豎直平面內的A、B、C之間來回擺動，已知B點為小球運動中的最低點，A、C兩點為小球運動中的最高點，擺角為α(α＜5°)。在O點接有一力傳感器，圖乙表示從某時刻開始計時，由力傳感器測出的細線對小球的拉力大小F隨時間t變化的曲線，由力傳感器測得最小拉力為F2，圖中F2、t0已知，當地重力加速度大小為g，求：
(1)(6分)單擺的周期T和擺長l；
(2)(6分)小球的質量m；
(3)(7分)力傳感器測出的拉力的最大值F1。
階段滾動(一)
1.C　[動量與沖量均為既有大小又有方向的矢量，故A錯誤；一個物體的合外力不變時，其動量有可能發(fā)生變化，例如所受合外力為重力的平拋運動，速度大小與方向均在改變，即動量在改變，故B錯誤；根據動量定理有Ft＝Δp＝mΔv可知，在動量變化一定時，作用時間越長，作用力越小，即易碎品運輸時，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時間以減小作用力，故C正確；火箭尾部噴出氣體過程中，火箭對噴出的氣體產生一個作用力，噴出的氣體對火箭有反作用力使火箭獲得飛行的動力，故D錯誤。]
2.D　[物體在跟位移大小成正比、方向總是指向平衡位置的力的作用下振動，叫簡諧運動。選項D的圖中，小球在兩側斜面上受到的力均為恒力，不與位移的大小成正比，所以一定不是簡諧運動，故D正確。]
3.A　[設高速列車在啟動階段的加速度為a，經時間t后的速度為v＝at，則列車的動量大小為p＝mv＝mat，即與它所經歷的時間成正比，故A正確，B錯誤；根據v2＝2as，得v＝，則列車的動量大小為p＝mv＝m，與它的位移大小不成正比，故C錯誤；根據p＝mv，Ek＝mv2，得列車的動量大小為p＝，與它的動能不成正比，故D錯誤。]
4.C　[由于簡諧運動的位移隨時間變化的關系式為x＝5sin(5πt) cm，則圓頻率ω＝5π rad/s，周期T＝＝ s＝0.4 s，故A錯誤；1 s＝2.5T，1個周期內質點運動的路程為4A＝20 cm，所以0～1 s內質點運動的路程是s＝2.5×20 cm＝50 cm，故B錯誤；0.4～0.5 s內質點由平衡位置向最大位移處運動，速度在逐漸減小，故C正確；t＝0.6 s時質點位移x1＝5sin(5π×0.6) cm＝0，質點處于平衡位置，速度最大，故D錯誤。]
5.D　[設羽毛球擊中紙箱的初速度為v，羽毛球剛擊中紙箱與紙箱一起滑行的速度為v′，由動量守恒定律可得mv＝(m＋M)v′，羽毛球與紙箱一起滑行時，由動能定理可得－μ(m＋M)gL＝0－(m＋M)v′2，解得v＝100 m/s，故D正確。]
6.C　[根據自由落體運動規(guī)律有h＝gt2，可得物體做自由下落運動的時間為t＝＝0.6 s，故A正確；物體在自由下落過程中重力的沖量大小為IG＝mgt＝5.0×10×0.6 N·s＝30 N·s，故B正確；落地的速度為v＝＝6 m/s，取豎直向下為正方向，則物體做勻減速直線過程中動量變化量為Δp＝0－mv＝－30 kg·m/s，方向豎直向上，故C錯誤；頭盔被擠壓了0.03 m，根據動能定理有mgx－Fx＝0－mv2，解得勻減速直線運動過程中頭盔對物體的平均作用力大小為F＝3 050 N，故D正確。]
7.AC　[根據圖像可知，周期T＝8 s，圓頻率ω＝＝ rad/s，簡諧運動的表達式為x＝Asinm，故A正確；x－t圖像是正弦函數圖像，所以質點通過位置b、d時，速度相同，故B錯誤；質點從位置a到c和從位置b到d所用的時間相等，均為2 s，故C正確；質點從位置a到b和從b到c的過程所用時間相同，但位移不同，所以平均速度不同，故D錯誤。]
8.BC　[t＝1 s到t＝2 s內，小球從最大位移處向平衡位置運動，則動能不斷增加，選項A錯誤；因為ω＝＝ rad/s，振幅A＝10 cm，該小球的振動方程為x＝－10sin cm，選項B正確；t＝3 s時，小球的位移正向最大，則加速度沿x軸負方向，選項C正確；因10 s＝2.5T，則t＝0到t＝10 s小球的路程為2.5×4A＝100 cm，選項D錯誤。]
9.ACD　[因為系統(tǒng)水平方向的總動量保持為零，則小球由B點離開小車時小車速度為零，小球豎直上拋，由機械能守恒定律可知小球能上升到與釋放點等高的位置，返回后能從小車A點沖出到達釋放的初始位置(相對于地)，選項A、C正確；小球從小車A位置運動到B位置過程中，小車先向左加速再向左減速，小球對小車先做正功再做負功，故小車對小球先做負功再做正功，選項B錯誤；小球從開始下落至到達圓弧軌道的最低點過程，由人船模型可得kmx2＝mx1，x1＋x2＝R，解得小球、小車的水平位移分別為x1＝R，x2＝R，選項D正確。]
10.(1)ADG　(2)C　(3)木板傾角α和單擺振動的周期T　T2　
解析　(1)“利用單擺測重力加速度”的實驗中，最合適的器材有：小鐵球、100 cm長的細線以及秒表，故選ADG。
(2)根據T＝2π可得g＝，則擺球的質量對實驗無影響，故A錯誤；測擺長時，僅測了線長，未加小球半徑，這樣擺長測量偏小，則測得的重力加速度g值偏小，故B錯誤；測周期時，把n次全振動誤記為(n＋1)次，則測得的周期偏小，則測得的重力加速度g值偏大，故C正確；擺球上端未固定牢固，振動中出現(xiàn)松動，擺長變長，這時測得的擺長偏小，則測得的重力加速度g值偏小，故D錯誤。
(3)此單擺的等效重力加速度為g′＝gsin α，單擺的周期T＝2π，保持擺長不變時，要測量的物理量是木板傾角α和單擺振動的周期T；將T＝2π變形為T2＝·，若從實驗中得到所測物理量數據的圖線如圖乙所示，則圖像中的縱坐標表示T2，橫坐標表示。
11.(1)2.5 m/s　(2)225 J　(3)1.8 m
解析　(1)人跳車的過程，水平方向系統(tǒng)所受外力為零，人和車水平方向動量守恒，有
0＝mv0－Mv1
可得車獲得的速度v1＝2.5 m/s。
(2)人跳車的過程，人做功把生物能轉化為車和人的動能，由功能關系可得W＝Mv＋mv
解得W＝225 J。
(3)人跳離車后做平拋運動
豎直方向，有h＝gt2
解得t＝0.4 s
則人落地時距離車右端s＝(v0＋v1)t＝1.8 m。
12.(1)2t0　　(2)　(3)F2
解析　(1)由題圖乙可知，單擺周期為T＝2t0
由單擺周期公式T＝2π
解得l＝。
(2)小球在A點時拉力最小，拉力的大小等于重力沿繩子方向的分力，即F2＝mgcos α
解得m＝。
(3)小球在平衡位置B點時拉力最大，設為F1，根據牛頓第二定律有F1－mg＝m
小球從A到B過程，由機械能守恒定律得
mgl(1－cos α)＝mv2
解得F1＝F2。(共25張PPT)
階段滾動(一)
(時間：50分鐘　滿分：100分)
C
一、單項選擇題(本題共6小題，每小題5分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。)
1.下列說法正確的是(　　)
A.動量是矢量，沖量是標量
B.一個物體的合外力不變時，其動量一定不變
C.易碎品運輸時，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時間以減小作用力
D.火箭尾部噴出的氣體對空氣產生一個作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動力
解析　動量與沖量均為既有大小又有方向的矢量，故A錯誤；一個物體的合外力不變時，其動量有可能發(fā)生變化，例如所受合外力為重力的平拋運動，速度大小與方向均在改變，即動量在改變，故B錯誤；根據動量定理有Ft＝Δp＝mΔv可知，在動量變化一定時，作用時間越長，作用力越小，即易碎品運輸時，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時間以減小作用力，故C正確；火箭尾部噴出氣體過程中，火箭對噴出的氣體產生一個作用力，噴出的氣體對火箭有反作用力使火箭獲得飛行的動力，故D錯誤。
D
2.如圖所示，下列四種場景中的運動一定不是簡諧運動的是(　　)
解析　物體在跟位移大小成正比、方向總是指向平衡位置的力的作用下振動，叫簡諧運動。選項D的圖中，小球在兩側斜面上受到的力均為恒力，不與位移的大小成正比，所以一定不是簡諧運動，故D正確。
A
3.高速列車在啟動階段的運動可視為初速度為零的勻加速直線運動。從列車啟動開始計時，以其出發(fā)時的位置為初位置，則在啟動階段，列車的動量大小(　　)
A.與它所經歷的時間成正比
B.與它所經歷的時間的平方成正比
C.與它的位移大小成正比
D.與它的動能成正比
C
4.一個質點在水平方向上做簡諧運動，位移隨時間變化的關系是x＝5sin(5πt) cm，則下列判斷正確的是(　　)
A.該簡諧運動的周期是0.2 s B.0～1 s內質點運動的路程是100 cm
C.0.4～0.5 s內質點的速度在逐漸減小 D.t＝0.6 s時質點的速度為0
D
5.若羽毛球以某一水平初速度擊中靜止在水平地面的紙箱，使其瞬間卡在紙箱側壁上，發(fā)現(xiàn)羽毛球與紙箱一起滑行的距離為L。已知羽毛球的質量為5 g，紙箱的質量為2.495 kg，紙箱與地面的動摩擦因數μ＝0.1，滑行距離L＝2 cm，重力加速度g取10 m/s2。則羽毛球擊中紙箱的初速度是(　　)
A.0.1 m/s B.1 m/s C.10 m/s D.100 m/s
C
6.我國規(guī)定摩托車、電動車、自行車騎乘人員必須依法佩戴具有防護作用的安全頭盔。小明在某輕質頭盔的安全性測試中進行了模擬檢測，某次他在頭盔中裝入質量為5.0 kg的物體，物體與頭盔緊密接觸，使其從1.80 m的高處自由落下，并與水平地面發(fā)生碰撞，頭盔被擠壓了0.03 m時，物體的速度減為0。如圖所示，擠壓過程中視為勻減速直線運動，不考慮物體和地面的形變，忽略空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2。下列說法不正確的是(　　)
A.物體做自由下落運動的時間為0.6 s
B.物體在自由下落過程中重力的沖量大小為30 N·s
C.物體做勻減速直線過程中動量變化量為－300 kg·m/s，方向豎直向上
D.勻減速直線運動過程中頭盔對物體的平均作用力大小為3 050 N
AC
二、多項選擇題(本題共3小題，每小題7分，共21分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得7分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分。)
7.一個質點以O為中心做簡諧運動，位移隨時間變化的圖像如圖所示。a、b、c、d表示質點在不同時刻的相應位置，且b、d關于平衡位置對稱。下列說法正確的是(　　)
BC
ACD
9.如圖所示，小車靜止在光滑水平面上，AB是小車內半圓弧軌道的水平直徑，現(xiàn)將一質量為m的小球從距A點正上方R處由靜止釋放，小球由A點沿切線方向進入半圓弧軌道，已知半圓弧軌道半徑為R，小車質量是小球質量的k倍，不計一切摩擦，則下列說法正確的是(　　　)
A.小球運動到小車的B點位置時，車與小球的速度不相同
B.小球從小車A位置運動到B位置過程中，小車對小球先做正功后做負功
C.小球從小車的B點沖出后可上升到釋放的初始高度，并能從小車A點沖出到達釋放的初始位置(相對于地)
三、非選擇題(共3小題，共49分)
10.(12分)在“利用單擺測重力加速度”的實驗中，
(1)從下列器材中選用最合適的器材(填寫器材代號)________。
A.小鐵球 B.小塑料球
C.20 cm長的細線 D.100 cm長的細線
E.手表 F.時鐘
G.秒表
(2)若實驗測得的g值偏大，可能的原因是________。
A.擺球的質量太大
B.測擺長時，僅測了線長，未加小球半徑
C.測周期時，把n次全振動誤記為(n＋1)次
D.擺球上端未固定牢固，振動中出現(xiàn)松動(擺長變長)
(3)某同學想進一步驗證單擺的周期和重力加速度的關系，但又不可能去不同的地區(qū)做實驗。該同學就將單擺與光電門傳感器安裝在一塊摩擦不計、足夠大的板上，使板傾斜角度α，讓擺球在板的平面內做小角度擺動，如圖甲所示。利用該裝置可以驗證單擺的周期和等效重力加速度的關系。若保持擺長不變，則實驗中需要測量的物理量有________________________。若從實驗中得到所測物理量數據的圖線如圖乙所示，則圖像中的縱坐標表示________，橫坐標表示________。
解析　(1)“利用單擺測重力加速度”的實驗中，
最合適的器材有：小鐵球、100 cm長的細線以及秒表，故選ADG。
11.(18分)如圖所示，質量為M＝40 kg 的平板車置于光滑的水平地面上，車上有一質量為m＝50 kg 的人，車的上表面距離地面高為h＝0.8 m，初始時人和車都靜止。現(xiàn)在人以v0＝2 m/s 的水平速度從車的右邊緣向右跳出，不計空氣阻力，g＝10 m/s2。求：
(1)人跳離車后車的速度大小；
(2)人跳車過程人做了多少功；
(3)人剛落地時距離平板車右邊緣多遠。
答案　(1)2.5 m/s　(2)225 J　(3)1.8 m
解析　(1)人跳車的過程，水平方向系統(tǒng)所受外力為零，人和車水平方向動量守恒，有0＝mv0－Mv1
可得車獲得的速度v1＝2.5 m/s。
(2)人跳車的過程，人做功把生物能轉化為車和人的動能，由功能關系可得
12.(19分)如圖甲所示，有一懸掛在O點的單擺，將小球(可視為質點)拉到A點后釋放，小球在同一豎直平面內的A、B、C之間來回擺動，已知B點為小球運動中的最低點，A、C兩點為小球運動中的最高點，擺角為α(α＜5°)。在O點接有一力傳感器，圖乙表示從某時刻開始計時，由力傳感器測出的細線對小球的拉力大小F隨時間t變化的曲線，由力傳感器測得最小拉力為F2，圖中F2、t0已知，當地重力加速度大小為g，求：
(1)單擺的周期T和擺長l；
(2)小球的質量m；
(3)力傳感器測出的拉力的最大值F1。
解析　(1)由題圖乙可知，單擺周期為T＝2t0
(2)小球在A點時拉力最小，拉力的大小等于重力沿繩子方向的分力，即
F2＝mgcos α

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