高中物理選修3-5單元測(cè)試和模塊檢測(cè).doc

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1、選修3-5第十四章第1單元?jiǎng)恿縿?dòng)量守恒定律1．一質(zhì)量為0.5kg的小球以2.0m/s的速度和原來(lái)靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為1.0kg的另一小球發(fā)生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反彈，碰后兩球的總動(dòng)量是________kg·m/s，原來(lái)靜止的小球獲得的速度大小是________m/s.解析：取初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律知m1v1＝m1v1′＋m2v2′p＝p0＝m1v1＝0.5×2.0kg·m/s＝1.0kg·m/sv2′＝＝m/s＝1.1m/s答案：1.0　1.12．在光滑的水平面上，質(zhì)量為m1的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)．在小球A的前方O點(diǎn)有一質(zhì)量為m2的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，如

2、圖14－1－4所示．小球A與小球B發(fā)生正碰后小球A、B均向右運(yùn)動(dòng)．小球B被在Q點(diǎn)處的墻壁彈回后與小球A在P點(diǎn)相遇，PQ＝1.5PO.假設(shè)小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰撞都是彈性的，求兩小球質(zhì)量之比m1∶m2.解析：從兩小球碰撞后到它們?cè)俅蜗嘤觯∏駻和B的速度大小保持不變．根據(jù)它們通過(guò)的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比為4∶1.設(shè)碰撞后小球A和B的速度分別為v1和v2，在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，碰撞前后動(dòng)能相等，則有m1v0＝m1v1＋m2v2m1v＝m1v＋m2v利用＝4，可解出m1∶m2＝2∶1.答案：2∶13．A、B兩物體在光滑的水平面上相向運(yùn)動(dòng)，其中物體A的質(zhì)量為mA

3、＝4kg，兩球發(fā)生相互作用前后的運(yùn)動(dòng)情況如圖14－1－5所示，則：(1)由圖可知A、B兩物體在________時(shí)刻發(fā)生碰撞，B物體的質(zhì)量為mB＝________kg.(2)碰撞過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能損失多少？解析：(1)由圖可知物體A、B在2s時(shí)發(fā)生碰撞．取物體B運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律和圖象得mAvA＋mBvB＝(mA＋mB)vmB＝＝kg＝6kg.(2)ΔEk＝mAv＋mBv－(mA＋mB)v2＝×4×22J＋×6×32J－×(4＋6)×12J＝30J答案：(1)2s　6　(2)30J4．如圖14－1－6所示，甲、乙兩個(gè)小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲，甲和他的冰車總質(zhì)量共為

4、M＝30kg，乙和他的冰車總質(zhì)量也是30kg，游戲時(shí)甲推著一個(gè)質(zhì)量m＝15kg的箱子和他一起以大小為v0＝2m/s的速度滑行，乙以同樣大小的速度迎面滑來(lái)，為了避免相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙，箱子滑到乙處時(shí)乙迅速把它抓住，若不計(jì)冰面的摩擦，問(wèn)甲至少要以多大的速度(相對(duì)地面)將箱子推出，才能避免與乙相撞．解析：設(shè)甲至少以速度v將箱子推出，甲推出箱子后速度為v甲，乙抓住箱子后速度為v乙，則由動(dòng)量守恒定律，得：甲推箱子過(guò)程：(M＋m)v0＝Mv甲＋mv乙抓箱子過(guò)程：mv－Mv0＝(M＋m)v乙甲、乙恰不相碰的條件是：v甲＝v乙代入數(shù)據(jù)可解得：v＝5.2m/s.答案：5.2m/s5．如圖14－

5、1－7所示，A、B兩個(gè)木塊質(zhì)量分別為2kg與0.9kg，A、B與水平地面間接觸光滑，上表面粗糙，質(zhì)量為0.1kg的鐵塊以10m/s的速度從A的左端向右滑動(dòng)，最后鐵塊與B的共同速度大小為0.5m/s，求：(1)A的最終速度；(2)鐵塊剛滑上B時(shí)的速度．解析：(1)選鐵塊和木塊A、B為一系統(tǒng)，由系統(tǒng)總動(dòng)量守恒得：mv＝(MB＋m)vB＋MAvA可求得：vA＝0.25m/s.(2)設(shè)鐵塊剛滑上B時(shí)的速度為u，此時(shí)A、B的速度均為vA＝0.25m/s.由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：mv＝mu＋(MA＋MB)vA可求得：u＝2.75m/s.答案：(1)0.25m/s　(2)2.75m/s6．如圖14－1－8所

6、示，高h(yuǎn)＝0.45m的光滑水平桌面上有質(zhì)量m1＝2kg的物體，以水平速度v1＝5m/s向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的另一質(zhì)量m2＝1kg的物體相碰．若碰撞后m1仍向右運(yùn)動(dòng)，速度變?yōu)関1′＝3m/s，求：(不計(jì)空氣阻力，g＝10m/s2)(1)m2落地時(shí)距桌邊緣A點(diǎn)的水平距離；(2)m2落地時(shí)動(dòng)量的大?。馕觯?1)m1與m2碰撞，動(dòng)量守恒，有：m1v1＝m1v1′＋m2v2解得v2＝4m/s.而m2做平拋運(yùn)動(dòng)，有：h＝gt2，x＝v2t則m2落地時(shí)距桌邊緣A點(diǎn)的水平距離x＝1.2m.(2)對(duì)m2由機(jī)械能守恒得：m2gh＝m2v2－m2v解得m2落地時(shí)的速度大小為v＝5m/s，動(dòng)量大小為p＝m2v＝5

7、kg·m/s.答案：(1)1.2m　(2)5kg·m/s7．火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m＝0.2kg的氣體，噴出的氣體相對(duì)地面的速度v＝1000m/s.設(shè)火箭的初質(zhì)量M＝300kg，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次，在不考慮地球引力及空氣阻力的情況下，火箭在1s末的速度是多大？解析：選火箭和1s內(nèi)噴出的氣體為研究對(duì)象，取火箭的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍谶@1s內(nèi)由動(dòng)量守恒定律得(M－20m)v′－20mv＝0解得1s末火箭的速度v′＝＝m/s≈13.5m/