人教版高中物理选修3-5同步测试卷，单元测试卷、期末测试题（共14套含答案）

10.如图所示，木块A和B质量均为2kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4m/s

的速度向B撞击时，由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹性势能大小为( )

A．4J C．16J

B．8J D．32J

11．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5kg·m/s和7kg·m/s，甲追上乙并发生碰撞，碰撞后乙球的动量变为10kg·m/s，则两球质量m甲与m乙的关系可能是 ( )

A．m乙＝m甲 C．4m甲＝m乙

B．m乙＝2m甲 D．m乙＝6m甲

12．如图所示，完全相同的A、B两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动．A、B间夹有少量炸药，对A、B在爆炸过程及随后的运动过程有下列说法，其中正确的是( )

A．炸药爆炸后瞬间，A、B两物块速度方向一定相同 B．炸药爆炸后瞬间，A、B两物块速度方向一定相反 C．炸药爆炸过程中，A、B两物块组成的系统动量不守恒 D．A、B在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止过程中动量守恒

题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 二、非选择题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)

13．(10分)某同学运用以下实验器材，设计了一个碰撞实验来寻找碰撞前后的不变量：打点计时器、低压交流电源(频率为50Hz)、纸带、表面光滑的长木板、带撞针的小车A、带橡皮泥的小车B、天平．

该同学设计的实验步骤如下：

A．用天平测出小车A的质量为mA＝0.4kg，小车B的质量为mB＝0.2kg B．更换纸带重复操作三次

C．小车A靠近打点计时器放置，在车后固定纸带，把小车B放在长木板中间 D．把长木板平放在桌面上，在一端固定打点计时器，连接电源 E．接通电源，并给小车A一定的初速度vA

(1)请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来________．

(2)打点计时器打下的纸带中，比较理想的一条如图所示，根据这些数据完成下表.

9

质量/kg 速度/(m·s1) －碰撞前 A车 B车 碰撞后 AB整体 v－－/(m·s1·kg1) mmv/(kg·m·s1) －mv2/(kg·m2·s2) －(3)根据以上数据猜想碰撞前后不变量的表达式为____________________________． 14．(10分)某小组在探究反冲运动时，将质量为m1的一个小液化气瓶固定在质量为m2的小玩具船上，利用液化气瓶向外喷射气体作为船的动力．现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开液化气瓶后向外

喷射气体的对地速度为v1，如果在某段时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，求喷射出质量为Δm的液体后小船的速度是多少？

15.(10分)课外科技小组制作一只“水火箭”，用压缩空气压出水流使火箭运动．假如喷出的水流流量保持为2×104m3/s，喷出速度保持为对地10m/s.启动前火箭总质量为1.4kg，

－

则启动2s末火箭的速度可以达到多少？已知火箭沿水平轨道运动阻力不变，水的密度是103kg/m3.

16．(10分)如图，质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方，B球距地面的高度h＝0.8m，A球在B球的正上方．先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放．当A球下落t＝0.3s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰．碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰好为零．已知

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mB＝3mA，重力加速度大小g＝10m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失．求：

(1)B球第一次到达地面时的速度； (2)P点距离地面的高度．

参考答案与解析

1．[导学号13050017] 【解析】选C.碰撞满足动量守恒，只有碰前两重离子的动量大小相等方向相反，系统的总动量为零，碰后系统的动能为零，系统的动能完全转化成内能，选项C正确．

2．[导学号13050018] 【解析】选C.机械能守恒的条件是除了重力、弹力以外，其他力不做功．动量守恒的条件是系统的合外力为零．两木块在弹开的过程中，合外力不为零，摩擦力做负功．动量不守恒，机械能也不守恒，C正确，A、B错误．M所受的合外力与N所受的合外力大小不等，根据牛顿第二定律，D错误．

3．[导学号13050019] 【解析】选AC.由反冲运动的规律可知，喷出气体越多，速度越大，越有利于增加飞机的飞行速度．

4．[导学号13050020] 【解析】选CD.炮弹炸裂前后动量守恒，选定v0方向为正方向，则mv0＝mava＋mbvb，显然vb＞0，vb＜0，vb＝0都有可能；vb＞va，vb＜va，vb＝va也都有可能．

5．[导学号13050021] 【解析】选D.因为冰面光滑，无法行走和滚动，由动量守恒定律知，只有抛出物体获得反冲速度才能到达岸边．

6．[导学号13050022] 【解析】选C.探测器在加速运动时，因为受月球引力的作用，喷气所产生的推力一方面要平衡月球的引力，另一方面还要提供加速的动力，则沿着后下方某一个方向喷气，选项A、B错误；探测器在匀速运动时，因为受月球引力的作用，喷气产生的推力只需要平衡月球的引力即可(竖直向下喷气)，选项C正确，选项D错误．

7．[导学号13050023] 【解析】选D.子弹和沙袋组成的系统，在子弹射入沙袋的过程中，子弹和沙袋在水平方向的动量守恒，但机械能不守恒，共同上摆过程中动量不守恒，机械能守恒，选项D正确．

8．[导学号13050024] 【解析】选C.两木块在光滑水平地面上相碰，且中间有弹簧，则碰撞过程系统的动量守恒，机械能也守恒，故选项A、B错误，选项C正确．甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不变，但碰撞过程中有弹性势能，故动能不守恒，只是甲、乙两木块与弹簧组成的系统机械能守恒，选项D错误．

9．[导学号13050025] 【解析】选C.设物块的质量均为m，第一个物块的速度为v0

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1

则E0＝mv2

20

由动量守恒得：mv0＝5mv′ 1

整体的动能：E＝mv′2×5

2

1

联立①②③式解得：E＝E0，C正确．

5

① ② ③

10．[导学号13050026] 【解析】选B.A与B碰撞过程动量守恒，有mAvA＝(mA＋mB)vAB，vA

所以vAB＝＝2m/s.当弹簧被压缩至最短时，A、B的动能完全转化成弹簧的弹性势能，所

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以Ep＝(mA＋mB)vAB＝8J.

2

p甲p乙m甲5

11．[导学号13050027] 【解析】选C.碰撞前，v甲>v乙，即>，可得<；碰撞m甲m乙m乙7p′甲p′乙m甲11m甲5

后，v甲≤v乙，即≤，可得≥；综合可得≤<，选项A、D错误．由碰撞过程

5m乙7m甲m乙m乙5动能不增加原理可知，E碰前≥E碰后，由B得到E碰前

12．[导学号13050028] 【解析】选D.炸药爆炸后，A、B两物块的速度是否反向，取决于炸药对两物块的推力的冲量．应该存在三种可能：A的速度为零，A、B反向和保持原来的方向，A、B错．由于从炸药爆炸到A、B相对传送带静止的过程中，所受摩擦力等大反向，系统所受合外力为零，故两物块组成的系统动量守恒，C错、D对．

13．[导学号13050029] 【解析】(1)按照先安装，后实验，最后重复的顺序，该同学正确的实验步骤为ADCEB.

(2)碰撞前后均为匀速直线运动，由纸带上的点迹分布求出速度．碰后小车A、B合为一体，求出AB整体的共同速度．注意打点计时器的频率为50Hz，打点时间间隔为0.02s，通过计算得下表.

质量/kg 速度/(m·s1) －碰撞前 A车 0.4 3.0 7.5 1.2 3.6 B车 0.2 0 0 0 0 碰撞后 AB整体 0.6 2.0 3.3 1.2 2.4 v－－/(m·s1·kg1) mmv/(kg·m·s1) －mv2/(kg·m2·s2) －(3)由表中数值可看出mv一行中数值相同，可猜想碰撞前后不变量的表达式为mAvA＋mBvB＝(mA＋mB)v.

【答案】(1)ADCEB (2)见解析 (3)mAvA＋mBvB＝(mA＋mB)v

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