1、动 量一、选择题 在每小题给出的四个选项中,有的只有一项是正确的,有的有多个选项正确,全选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,选错的得 0 分。1、一个物体沿固定不动的光滑斜面由静止滑下,下列结论中正确的是( ) A 斜面对物体的弹力做功为零 B 斜面对物体的弹力的冲量为零C 物体动能的增量等于重力所做的功 D 物体动量的增量等于重力的冲量2、甲、乙两船漂浮在静止的水面,甲船上的人通过轻绳牵引乙船,水的阻力不计,在乙船靠近甲船的过程中( )A.两船的位移大小不一定相同 B.两船受的冲量大小不一定相同C.两船的动量变化大小相同 D.两船的末动能大小相同3、一质量为 M 的木块从高为 h 的高
2、处由静止开始下落,不计空气阻力,当下落到离地 h/2时被一质量为 m、速度为 v0的子弹水平击中并留在木块内,则木块着地速度的竖直分量:( )A 等于2gh; B 小于2gh;C 大于2gh; D 不能判定。 4、小平板车 B 静止在光滑水平面上,在其左端另有物体 A 以水平初速度 v0向车的右端滑行,如图所示,由于 A、B 间存在摩擦,因而 A 在 B 上滑行后,A 开始作减速运动,B 作加速运动(设 B 车足够长),则 B 速度达到最大时,应出现在: ( )A A 的速度最小时;B A、B 的速度相等时;C A 在 B 上相对停止滑动时;D B 车开始作匀速直线运动时。 5、质量为 1 千
3、克的小球以 4 米/秒的速度与质量为 2 千克的静止小球正碰。关于碰后的速度 v1与 v2,下面哪些是可能的: ( )A v1=v2=4/3 米/秒; B v1=1 米/秒,v 2=2.5 米/秒;C v1=1 米/秒,v 2=3 米/秒; D v1=4 米/秒,v 2=4 米/秒。 6、物体的质量为 m=2.5 kg,静止在水平地面上。物体与地面间滑动摩擦系数 =0.2,物体受到与地面平行的拉力 F 作用,F 方向不变,大小随时间变化规律如图所示,那么下述判断正确的是( )A 前 2 s 物体静止不动,因拉力 F 小于摩擦力B 6 s 内,拉力 F 对物体的冲量大小等于 50NsC 6 s
4、内,摩擦力对物体的冲量大小等于 30NsD 6 s 末物体的速度大小是 12m/s7、如图所示,设车厢长度为 L、质量为 M,静止于光滑的水平面上,车厢内有一质量为 m的物体以速度 v0向右运动,与车厢壁来回碰撞 n 次后,静止于车厢中,这时车厢的速度为: ( )A v0,水平向右;B 0;C mv0/(mM),水平向右;D mv0/(Mm),水平向右。 8、在光滑的水平面上有甲、乙两个木块,质量均为 m 木块乙的左侧固定着一个轻质弹簧,如图所示,开始时木块乙静止,木块甲以速度 v 向右运动并与乙发生作用,则在甲与乙的相互作用过程中( )A 在任意时刻,木块甲和乙组成的系统的总动量守恒B 在任
5、意时刻,木块甲和乙组成的系统的总动能守恒C 在弹簧被压缩到最短时,木块甲和乙具有相同的速度D 当弹簧恢复到原长时,木块甲和乙具有相同的速度9、物体 A 和 B 用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动,如图(a)所示。A 的质量为 m,B 的质量为 M,将连接 A、B 的绳烧断后,物体 A 上升经某一位置时的速度大小为 v,这时物体B 的下落速度大小为 u,如图(b)所示,在这段时间里,弹簧弹力对物体 A 的冲量等于( )Amv BmvMuCmvMu Dmvmu10、质量相同的小车置于光滑的水平面上,有一个质量为 m 的人静止在 A 车上,两车都静止,当这个人自 A 车跳到 B 车上,接着又跳回 A 车
6、上,相对 A 车静止,则 A 车的速率:A 等于零; B 小于 B 车的速率; C 大于 B 车的速率; D 等于 B 车的速率。选做 1、在光滑水平面上有甲、乙两小车,两小车之间夹一根压缩的轻质弹簧,弹簧与小车不相连,两车用手按住保持静止,则( )A 两手同时放开甲、乙两车, 总动量始终为零B 甲车稍先放开,乙车稍后放开,总动量指向甲车一边C 乙车稍先放开,甲车稍后放开,总动量指向甲车一边D 两车稍前、稍后放开,在两车都放开后,两车的总动量守恒选做 2、如图所示的装置中,木块 B 与水平桌面间的接触是光滑的,子弹 A 沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在
7、一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中: ( )A动量守恒、机械能守恒;B动量不守恒,机械能不守恒;C动量守恒、机械能不守恒;D动量不守恒,机械能守恒。 二、实验题(17 分)把答案填在题中的横线上或按题目要求答题。11(12 分)用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为 mA的钢球 A 用细线悬挂于 O 点,质量为 mB的钢球 B 放在离地面高度为 H 的小支柱 N 上, O 点到 A球球心的距离为 L,使悬线在 A 球释放前伸直,且线与竖直线夹角为 , A球释放后摆到最低点时恰与 B 球正碰,碰撞后, A 球把轻质指示针 OC 推移到与竖直线夹角
8、 处, B 球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持 角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个 B 球的落点。(1)图中 S 应是 B 球初始位置到 的水平距离。(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有 。(3)用测得的物理量表示碰撞前后 A 球、 B 球的动量: PA= 。 PA/= 。 PB= 。 PB/= 。12、(5 分)在做“碰撞中的动量守恒”实验中,以下操作哪些是正确的A在安装斜槽轨道时,必须使斜槽末端的切线保持水平B调节小支柱时,应注意使入射小球和被碰小球球心处于同一水平高度,并且使小支柱到斜槽末端的距离等于小球直径C白纸铺到地面上后,实验时整个过程都
9、不能移动,但复写纸不必固定在白纸上D复写纸必须要将整张白纸覆盖三 计算题解答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、总质量为 M 的火箭竖直上升至某处的速度为 v,此时向下喷出质量为 m,相对地的速度为 u 的气体 n 次,此后火箭的速度为多大?14、如图所示,一个质量为 m 的玩具蛙,蹲在质量为 M 的小车的细杆上,小车放在光滑的水平桌面上,若车长为 L,细杆高为 h,且位于小车的中点,试求:当玩具蛙最小以多大的水平速度 v 跳出时,才能落到桌面上?15、如图所示,在光滑水平面上停有一辆质量为 M 的小车,车身
10、长为,一个质量为 m 的质点放在车的尾部。A 与车之间的摩擦系数为,现给质点 A 以水平速度 v0向右运动,设A 与小车的前后档板碰撞中动能不损失。求:(1)质点 A 和小车相对静止时,小车速度是多大?(2)质点 A 相对小车静止前与小车前后档板碰撞的总次数是多少?(提示:每碰一次相对小车滑行 L,碰 n 次,则相对车滑行 nL)16、如图所示,质量分别为 mA和 mB的两木块紧挨着置于光滑的水平地面上,现有一质量为m 的子弹以水平速度 射入木块,若子弹对木块的作用力恒为 f,子弹穿过木块 A 和 B的时间分别为 tA和 tB,求子弹穿出 A,B 后两木块的速度.选做题. 如图所示,质量 M=
11、3.5 kg 的小车静止于光滑水平面上靠近桌子处,其上表面与水平桌面相平,小车长 L=1.2m,其左端放有一质量为 0.5 kg 的滑块 Q。水平放置的轻弹簧左端固定,质量为 1 kg 的小物块 P 置于桌面上的 A 点并与弹簧的右端接触。此时弹簧处于原长,现用水平向左的推力将 P 缓慢推至 B 点(弹簧仍在弹性限度内)时,推力做的功为 WF=6 J,撤去推力后, P 沿桌面滑到小车上并与 Q 相碰,最后 Q 停在小车的右端,P 停在距小车左端 0.5 m 处,已知 AB 间距 L1=5 cm, A 点离桌子边沿 C 点距离 L2=90 cm, P 与桌面间动摩擦因数 4.01, P、 Q 与
12、小车表面间动摩擦因数 1.02, ( g=10 m/s2)求:(1) P 到达 C 点时的速度 vC ;(2) P 与 Q 碰撞后瞬间 Q 的速度大小参考答案一 选择题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 选做1选做2AC AC B ABCD AB D C AC D B AD B二、实验题11. (1)落点 (2)m A;m B; ; ;H;L;S。(3) )cos(( )cos1(2mB ; 0 mBS Hg2/12. AB 三 计算题13.解:设火箭的末速度为 V1取初速度方向为正,火箭初动量为 MV, 末动量为(M-nm)V 1, n 次喷出气体动量为-nmu; 根据动量守恒:MV=
13、(M-nm)V 1-nmu 解得 V 1=(MV+nmu)/(M-nm) 14.解:设玩具蛙跳出后小车速度为 V1 ;取向左为正,系统水平动量守恒:0mV-MV 1 得 V1=mv/M 两者相对速度为 V+mv/M=(M+m)v/M 玩具蛙下落时间 t=(2h/g)1/2 故(M+m)v/M (2h/g) 1/2 L/2 时,能落回桌面。解 得 VML Hg2/2(M+m) 15.解(1)设共同速度为 V1,根据动量守恒 mV0=(m+M)V1 解得共同速度为 V1= mV0/(m+M) (2)相对滑动的过程中,摩擦力做负功,动能逐渐转化为内能损失的动能为 mV02/2-(m+M)V12/2=
14、mMV02/2(m+M) mguS= mMV02/2(m+M) (3 分)故碰撞的次数为 n=S/L= MV02/2(m+M)gu16.解:设子弹穿过 A 时 AB 的共同速度为 V1根据冲量定理有:ft A=(mA+mB)V1 A 的速度为 V1=ftA/(mA+mB) 设子弹穿过 B 时 ,B 的速度为 V2ftB=mBV2-mBV1 (4 分)所以 B 的速度为 V2=ftA/(mA+mB) +ftB/mB 选做题. 解:(1)对 P 由 ABC 应用动能定理,得21211)(CFvmLgWsmVC/2(2)设 P、Q 碰后速度分别为 v1、v2,小车最后速度为 v,由动量守恒定律得,211vvCvMmC)(211 由能量守恒得,2122 vgLS解得, smv/2 sv/当smv/32时,21/35vsv不合题意,舍去。即 P 与 Q 碰撞后瞬间 Q 的速度大小为 sm/