第一章　學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題　共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第7～10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1．(2020·課標(biāo)Ⅰ，14)行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)的安全氣囊會(huì)被彈出并瞬間充滿氣體。若碰撞后汽車的速度在很短時(shí)間內(nèi)減小為零，關(guān)于安全氣囊在此過(guò)程中的作用，下列說(shuō)法正確的是(　 D　)A．增加了司機(jī)單位面積的受力大小B．減少了碰撞前后司機(jī)動(dòng)量的變化量C．將司機(jī)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)換成汽車的動(dòng)能D．延長(zhǎng)了司機(jī)的受力時(shí)間并增大了司機(jī)的受力面積解析：本題考查動(dòng)量定理的應(yīng)用。安全氣囊并不能改變碰撞前后司機(jī)動(dòng)量的變化量，B錯(cuò)誤；汽車碰撞瞬間，安全氣囊充滿氣體，司機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為與氣囊碰撞過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能，氣囊延長(zhǎng)了司機(jī)的受力時(shí)間，由動(dòng)量定理知，司機(jī)受到的力F＝，故司機(jī)受到的力減小，氣囊又增大了司機(jī)的受力面積，故司機(jī)在單位面積上受力減小，A、C錯(cuò)誤，D正確。2．(2019·全國(guó)卷Ⅰ，16)最近，我國(guó)為“長(zhǎng)征九號(hào)”研制的大推力新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國(guó)重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展。若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為3 km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×106 N，則它在1 s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為(　 B　)A．1.6×102 kg　　  B．1.6×103 kgC．1.6×105 kg D．1.6×106 kg解析：設(shè)1 s內(nèi)噴出氣體的質(zhì)量為m，噴出的氣體與該發(fā)動(dòng)機(jī)的相互作用力為F，由動(dòng)量定理Ft＝mv知，m＝＝ kg＝1.6×103 kg，選項(xiàng)B正確。3．(2020·黑龍江實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三下學(xué)期月考)某物體的v－t圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　C　)A．0～t1和t2～t3，合外力做功和沖量都相同      B．t1～t2和t3～t4，合外力做功和沖量都相同C．0～t2和t2～t4，合外力做功和沖量都相同       D．0～t1和t3～t4，合外力做功和沖量都相同解析：0～t1內(nèi)動(dòng)能的變化量為mv，動(dòng)量變化量為mv0；t2～t3內(nèi)動(dòng)能變化量為mv，動(dòng)量變化量為－mv0，根據(jù)動(dòng)能定理可知這兩段時(shí)間內(nèi)合外力做功相等；而根據(jù)動(dòng)量定理得知：合外力的沖量不同，故A錯(cuò)誤；t1～t2內(nèi)動(dòng)能變化量為0－mv＝－mv，動(dòng)量變化量為0－mv0＝－mv0，t3～t4內(nèi)動(dòng)能變化量為0－mv＝－mv，動(dòng)量變化量為0－(－mv0)＝mv0。則知?jiǎng)幽茏兓肯嗤?，而?dòng)量變化量不同，所以合外力做功相等，合外力的沖量不同，故B錯(cuò)誤；0～t2和t2～t4內(nèi)動(dòng)能變化量為0，動(dòng)量變化量為0，根據(jù)兩個(gè)定理得知合外力的功和沖量都相同，故C正確；由上分析得知：0～t1和t3～t4內(nèi)動(dòng)能變化量不同，動(dòng)量變化量相同，故D錯(cuò)誤。4. (2020·吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二下學(xué)期期中)如圖所示，小車AB放在光滑水平面上，A端固定一個(gè)輕彈簧，B端粘有油泥，AB總質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，開(kāi)始時(shí)AB和C都靜止，當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時(shí)，C被釋放，C離開(kāi)彈簧向B端沖去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下說(shuō)法正確的是(　D　)A．彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程中C向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)AB也向右運(yùn)動(dòng)B．C與B碰前，C與AB的速率之比為mMC．C與油泥粘在一起后，AB繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)D．C與油泥粘在一起后，AB立即停止運(yùn)動(dòng)解析：小車、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，開(kāi)始總動(dòng)量為零，當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)的過(guò)程中，C向右運(yùn)動(dòng)，則小車向左運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；規(guī)定向右為正方向，在C與B碰前，根據(jù)動(dòng)量守恒得mvc－Mv＝0，計(jì)算得出vcv＝Mm，故B錯(cuò)；因?yàn)樾≤?、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，開(kāi)始總動(dòng)量為零，當(dāng)C與油泥粘在一起時(shí)，總動(dòng)量仍然為零，則小車停止運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)，D對(duì)。 5．如圖所示為跳水運(yùn)動(dòng)員跳板訓(xùn)練示意圖。從起跳到落水前的路徑為拋物線，將運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)到入水前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程記為Ⅰ，運(yùn)動(dòng)員入水后到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程記為Ⅱ，忽略空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員(　C　)A．過(guò)程Ⅰ的動(dòng)量變化率逐漸增大B．過(guò)程Ⅰ、Ⅱ的總動(dòng)量改變量為零C．過(guò)程Ⅰ的動(dòng)量改變量等于重力的沖量D．過(guò)程Ⅱ的動(dòng)量改變量等于重力的沖量解析：過(guò)程Ⅰ的動(dòng)量變化率等于運(yùn)動(dòng)員的重力mg不變。A錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)的速度不為零，末速度為零，則過(guò)程Ⅰ、Ⅱ的動(dòng)量改變量不等于零。B錯(cuò)；由動(dòng)量定理知，過(guò)程Ⅰ的動(dòng)量改變量等于重力的沖量，即mgt。C對(duì)；過(guò)程Ⅱ的動(dòng)量改變量等于合外力的沖量，不等于重力的沖量。D錯(cuò)。6．在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m、靜止的B球碰撞后，A球的速度方向與碰撞前相反，則碰撞后B球的速度大小可能是(　D　)A．0.2v　 B．0.3vC．0.4v D．0.6v解析：A、B兩球在水平方向上所受合外力為零，A球和B球碰撞的過(guò)程中動(dòng)量守恒，碰撞后A球反彈，設(shè)A、B兩球碰撞后的速度大小分別為v1、v2，選A原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律有mv＝－mv1＋2mv2，  ①分析①式可知v2>，  ②A、B兩球碰撞過(guò)程中，由能量關(guān)系有mv2≥mv＋×2mv，  ③①③兩式聯(lián)立得v2≤v，  ④由②④兩式可得<v2≤v。故D正確。7.如圖所示，在固定的水平桿上，套有質(zhì)量為m的光滑圓環(huán)，輕繩一端拴在環(huán)上，另一端系著質(zhì)量為M的木塊，現(xiàn)有質(zhì)量為m0的子彈以大小為v0的水平速度射入木塊并留在木塊中，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是(　 BC　)A．子彈射入木塊后瞬間，速度大小為B．子彈射入木塊后瞬間，輕繩拉力大于(M＋m0)gC．子彈射入木塊后瞬間，環(huán)對(duì)輕桿的壓力大于(M＋m＋m0)gD．子彈射入木塊后，圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒解析：子彈射入木塊過(guò)程中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則m0v0＝(M＋m0)v1，解得射入后瞬間速度大小為v1＝，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；子彈射入木塊后瞬間，根據(jù)牛頓第二定律得T－(M＋m0)g＝(M＋m0)，可知輕繩拉力大于(M＋m0)g，選項(xiàng)B正確；子彈射入木塊后瞬間，對(duì)圓環(huán)有N＝T＋mg>(M＋m＋m0)g，選項(xiàng)C正確；子彈射入木塊后，圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)只在水平方向動(dòng)量守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8．如圖所示，質(zhì)量為M的小車置于光滑的水平面上，車的上表面粗糙，有一質(zhì)量為m的木塊以初速度v0水平地滑至車的上表面，若車足夠長(zhǎng)，下列說(shuō)法正確的是(　AD　)A．木塊的最終速度為v0B．由于車表面粗糙，小車和木塊所組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒C．車表面越粗糙，木塊減少的動(dòng)量越多D．小車獲得的沖量與車表面的粗糙程度無(wú)關(guān)解析：以小車和木塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象所受合外力為零，因此系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于摩擦力的作用，m速度減小，M速度增大，最后m、M以共同速度運(yùn)動(dòng)。有mv0＝(m＋M)v′，解得v′＝v0。故A正確，B錯(cuò)誤；木塊減少的動(dòng)量mv－mv′與車面粗糙程度無(wú)關(guān)。故C錯(cuò)誤；小車M獲得沖量等于Mv′與車面粗糙程度無(wú)關(guān)，故D正確。9．如圖所示，一平臺(tái)到地面的高度為h＝0.45 m，質(zhì)量為M＝0.3 kg的木塊放在平臺(tái)的右端，木塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2。地面上有一質(zhì)量為m＝0.1 kg的玩具青蛙距平臺(tái)右側(cè)的水平距離為x＝1.2 m，旋緊發(fā)條后釋放，讓玩具青蛙斜向上跳起，當(dāng)玩具青蛙到達(dá)木塊的位置時(shí)速度恰好沿水平方向，玩具青蛙立即抱住木塊并和木塊一起滑行。已知木塊和玩具青蛙均可視為質(zhì)點(diǎn)，玩具青蛙抱住木塊過(guò)程時(shí)間極短，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是(　AD　)A．玩具青蛙在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.3 sB．玩具青蛙在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2 sC．玩具青蛙起跳時(shí)的速度大小為3 m/sD．木塊開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)的速度大小為1 m/s解析：由h＝gt得玩具青蛙在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1＝0.3 s，A項(xiàng)正確；玩具青蛙離開(kāi)地面時(shí)的水平速度和豎直速度分別為vx＝＝4 m/s，vy＝gt1＝3 m/s，玩具青蛙起跳時(shí)的速度大小為v0＝＝5 m/s，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由動(dòng)量守恒定律得mvx＝(M＋m)v，解得木塊開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)的速度大小為v＝1 m/s，D項(xiàng)正確；由動(dòng)量定理得：－μ(M＋m)gt2＝0－(M＋m)v，解得玩具青蛙在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2＝0.5 s，B項(xiàng)錯(cuò)誤。10．交警正在調(diào)查發(fā)生在無(wú)信號(hào)燈的十字路口的一起汽車相撞事故。根據(jù)兩位司機(jī)的描述得知，發(fā)生撞車時(shí)汽車A正沿東西大道向正東行駛，汽車B正沿南北大道向正北行駛。相撞后兩車立即熄火并在極短的時(shí)間內(nèi)叉接在一起后并排沿直線在水平路面上滑動(dòng)，最終一起停在路口東北角的路燈柱旁，交警根據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)情況畫(huà)出了如圖所示的事故報(bào)告圖。通過(guò)觀察地面上留下的碰撞痕跡，交警判定撞車的地點(diǎn)為該事故報(bào)告圖中P點(diǎn)，并測(cè)量出相關(guān)的數(shù)據(jù)標(biāo)注在圖中，又判斷出兩輛車的質(zhì)量大致相同。為簡(jiǎn)化問(wèn)題，將兩車均視為質(zhì)點(diǎn)，且它們組成的系統(tǒng)在碰撞的過(guò)程中動(dòng)量守恒，根據(jù)圖中測(cè)量數(shù)據(jù)可知下列說(shuō)法中正確的是(　BC　)A．發(fā)生碰撞時(shí)汽車A的速率較大B．發(fā)生碰撞時(shí)汽車B的速率較大C．發(fā)生碰撞時(shí)速率較大的汽車和速率較小的汽車的速率之比約為125D．發(fā)生碰撞時(shí)速率較大的汽車和速率較小的汽車的速率之比約為2解析：設(shè)兩輛車質(zhì)量均為m，相撞之前速度分別為vA、vB，相撞后向北的速度為v1，向東的速度為v2，則南北方向上動(dòng)量守恒，mvB＝2mv1；東西方向上動(dòng)量守恒mvA＝2mv2。由圖可知：v1v2＝62.5＝125，即：vBvA＝125，可知B、C正確。第Ⅱ卷(非選擇題　共60分)二、填空題(2小題，共14分。把答案直接填在橫線上)11．(6分)(2021·浙江省寧波市效實(shí)中學(xué)高二下學(xué)期檢測(cè))某小組在做“尋求碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車甲、乙的碰撞端分別裝上撞針與橡皮泥。現(xiàn)進(jìn)行以下操作：把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑水平軌道左側(cè)將紙帶一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，另一端連在小車甲的后面；打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，輕推一下小車甲，使其獲得一定速度后與靜止的小車乙碰撞粘連成一體；關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，取下紙帶，進(jìn)行相關(guān)探究。在某次實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶部分如圖2所示(圖中的直尺為毫米刻度尺)。(1)請(qǐng)判斷小車甲是與圖示紙帶的 右端 (“左端”或“右端”)相連接？并說(shuō)明理由。(2)若測(cè)量出小車甲的質(zhì)量為524.4 g，小車乙的質(zhì)量為510.0 g，則在這次碰撞中小車甲對(duì)小車乙的沖量為 0.10_kg·m/s (保留兩位有效數(shù)字)。解析：(1)甲與乙碰后粘在一起，速度減小，相等時(shí)間內(nèi)的間隔減小，由于紙帶右側(cè)速度大，為碰前速度，所以小車甲是與圖示紙帶的右側(cè)相連。(2)碰后共同速度：v2＝×10－2m/s＝0.200 m/s碰后乙的動(dòng)量：p乙＝m乙v2＝0.510 0×0.200 kg·m/s＝0.102 kg·m/s≈0.10 kg·m/s由動(dòng)量定理可得小車甲對(duì)小車乙的沖量：I＝p乙－0＝p乙＝0.10 kg·m/s。12．(8分)如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通過(guò)僅測(cè)量 C (填選項(xiàng)前的序號(hào))，間接地解決這個(gè)問(wèn)題A．小球開(kāi)始釋放的高度hB．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移(2)用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2。圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放；然后，把被碰小球m2靜止于軌道水平部分的末端，再將入射小球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)，分別找到小球的平均落點(diǎn)M、P、N，并測(cè)量出平均水平位移OM、OP、ON。(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為 m1×OP＝m1×OM＋m2×ON [用(2)中測(cè)量的量表示]；若碰撞是彈性碰撞。那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為 m1×OP2＝m1×OM2＋m2×ON2 [用(2)中測(cè)量的量表示]。解析：(1)在該實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)落地高度不變情況下水平射程來(lái)體現(xiàn)速度，故選C。(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則m1v0＝m1v1＋m2v2，又OP＝v0t，OM＝v1t，ON＝v2t，代入得：m1OP＝m1OM＋m2ON；若碰撞是彈性碰撞，滿足能量守恒：m1v＝m1v＋m2v，代入得：m1×OP2＝m1×OM2＋m2×ON2三、論述、計(jì)算題(本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)13．(10分)(2020·山東省臨朐實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二下學(xué)期檢測(cè))如圖所示，人站在滑板A上，以v0＝3 m/s的速度沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)靠近前方的橫桿時(shí)，人相對(duì)滑板豎直向上起跳越過(guò)橫桿，A從橫桿下方通過(guò)，與靜止的滑板B發(fā)生碰撞并粘在一起，之后人落到B上，與滑板一起運(yùn)動(dòng)。已知人、滑板A和滑板B的質(zhì)量分別為m人＝70 kg、mA＝10 kg和mB＝20 kg，求：(1)A、B碰撞過(guò)程中，A對(duì)B的沖量的大小和方向；(2)人最終與滑板的共同速度的大小。答案：(1)20 N·s，水平向右　(2)2.4 m/s解析：(1)A、B碰撞過(guò)程中，由動(dòng)量守恒有mAv0＝(mA＋mB)v1，代入數(shù)據(jù)解得v1＝1 m/s由動(dòng)量定理得，A對(duì)B的沖量I＝mBv1＝20 N·s，方向水平向右。(2)對(duì)人、A、B組成的系統(tǒng)進(jìn)行全過(guò)程分析，由動(dòng)量守恒有(m人＋mA)v0＝(m人＋mA＋mB)v代入數(shù)據(jù)解得v＝2.4 m/s14．(11分) (2020·天津一中高二下學(xué)期模塊檢測(cè))光滑的水平面上，用輕質(zhì)彈簧相連的質(zhì)量均為2 kg的A、B兩物塊以6 m/s的共同速度向右運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)，質(zhì)量為1 kg的物體C靜止在前方，如圖所示，B與C發(fā)生彈性碰撞，求：(1)碰后物塊C的速度大?。?/span>(2)在以后的運(yùn)動(dòng)中，彈簧的最大彈性勢(shì)能為多少？答案：(1)8 m/s　(2)8 J解析：(1)B、C碰撞瞬間，動(dòng)量守恒：mBv0＝mBvB＋mCvC，發(fā)生的是彈性碰撞：mBv＝mBv＋mCv，聯(lián)立解得：vC＝8 m/s，vB＝2 m/s，(2)在以后的運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)A、B的速度相等時(shí)，彈簧壓縮最短，彈性勢(shì)能最大，對(duì)A、B系統(tǒng)水平方向不受外力，動(dòng)量守恒：mAv0＋mBvB＝(mA＋mB)v′，根據(jù)機(jī)械能守恒得：mBv＋mAv＝(mA＋mB)v′2＋Ep，聯(lián)立解得：Ep＝8 J。15．(12分)如圖(a)，物塊和足夠長(zhǎng)的木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連，細(xì)繩水平。t＝0時(shí)，木板開(kāi)始受到水平外力F的作用，在t＝4 s時(shí)撤去外力。細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示，木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖(c)所示。木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略。重力加速度g取10 m/s2。求：(1)長(zhǎng)木板的質(zhì)量M；(2)拉力F對(duì)長(zhǎng)木板的總沖量I的大小。答案：(1)1 kg　(2)1.05 N·s解析：(1)4 s到5 s時(shí)間內(nèi)，f＝Ma2  ①由圖(b)可知，物塊和長(zhǎng)木板之間的滑動(dòng)摩擦力f＝0.2 N； ②由圖(c)可知，4 s到5 s時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)木板的加速度a2＝0.2 m/s2。 ③聯(lián)立①②③可得：長(zhǎng)木板的質(zhì)量M＝1 kg ④(2)前2 s內(nèi)，長(zhǎng)木板靜止，拉力F與靜摩擦力平衡。因此拉力的沖量等于摩擦力的沖量，使用平均力計(jì)算沖量：I1＝1t1＝×2 s＝0.25 N·s  ⑤2～4 s時(shí)間內(nèi)，F2－f＝Ma1  ⑥由圖(c)可知，2～4 s時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)木板的加速度a1＝0.2 m/s2； ⑦聯(lián)立④⑤可得：F2＝0.4 N。  ⑧I2＝F2t2＝0.4 N×2 s＝0.8 N·s  ⑨拉力F對(duì)長(zhǎng)木板的總沖量I＝I1＋I2＝0.25 N·s＋0.8 N·s＝1.05 N·s。  ⑩16．(13分)如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時(shí)刻小孩將冰塊以相對(duì)冰面3 m/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h＝0.3 m(h小于斜面體的高度)。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1＝30 kg，冰塊的質(zhì)量為m2＝10 kg，小孩與滑板始終無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。取重力加速度的大小g＝10 m/s2。 (1)求斜面體的質(zhì)量；(2)通過(guò)計(jì)算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？答案：(1)20 kg　(2)冰塊不能追上小孩解析：(1)規(guī)定向右為速度正方向。冰塊在斜面體上運(yùn)動(dòng)到最大高度時(shí)兩者達(dá)到共同速度，設(shè)此共同速度為v，斜面體的質(zhì)量為m3，由水平方向動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律得m2v20＝(m2＋m3)v  ①m2v＝(m2＋m3)v2＋m2gh  ②式中v20＝－3 m/s為冰塊推出時(shí)的速度，聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得m3＝20 kg ③(2)設(shè)小孩推出冰塊后的速度為v1，由動(dòng)量守恒定律有m1v1＋m2v20＝0  ④代入數(shù)據(jù)得v1＝1 m/s  ⑤設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為v2和v3，由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律有m2v20＝m2v2＋m3v3????????????? ????????????? ⑥m2v＝m2v＋m3v  ⑦聯(lián)立③⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得v2＝1 m/s由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且處在后方，故冰塊不能追上小孩。

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊(cè)電子課本

3 動(dòng)量守恒定律

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