动量单元测试题
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ、Ⅱ卷两部分
2.本试卷满分100分。考生应用钢笔或圆珠等将答案直接写在答题卷上。
3.非选择题要求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,而没有写出主要演算过程的,不能得分。有数字计算的问题,答案中必须明确写出数值和单位。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
选择题 (每题5分,计40分)
1.在距地面高为h,同时以相等初速V0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△P,有 ( )
A.平抛过程较大 B.竖直上抛过程较大
C.竖直下抛过程较大 D.三者一样大
2.如图所示,在光滑的水平支撑面上,有A、B两个小球。A球动量为10kg·m/s,B球动量为12kg·m/s。A球追上B球并相碰,碰撞后,A球动量变为8kg·m/s,方向没变,则A、B两球质量的比值为( )
A、0.5 B、0.6
C、0.65 D、0.75
3.如图所示,相同的平板车A、B、C成一直线静止在水平光滑的
地面上,C车上站立的小孩跳到B车上,接着又立刻从B车上跳到A
车上。小孩跳离C车和B车的水平速度相同,他跳到A车上后和A车
相对静止,此时三车的速度分别为υA、υB、υC,则下列说法正确的是 ( )
A.υA = υC B.υB =υC C.υC >υA >υB D.B车必向右运动
4.在光滑的水平面上,并排放着质量相等的物体A和B,并静止于水平面上,现用水平恒力F推A ,
此时沿F方向给B一个瞬时冲量I,当A追上B时,它们运动的时间是 ( )
A. B. C. D.
5.有两个质量相同的小球A和B(均视为质点),A球用细绳吊起,细绳长度
等于悬点距地面的高度,B球静止于悬点的正下方的地面上,如图所
示,现将A球拉到距地面高为h处(绳子是伸直的)由静止释放,A球摆到
最低点与B球碰撞后粘在一起共同上摆,则它们上升的最大高度为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,质量为的小车上有一半圆形的光滑槽,一质量为的小球置于槽内,共同以速度沿水平面运动,并与一个原来静止的小车对接,则对接后瞬间,小车的速度大小为
A. B.
C. D.以上答案均不对
7.带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的滑车静置于光滑水平面上,如图所示.一质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车,当小球上行再返回并脱离滑车时,以下说法正确的是:( )
A.小球一定水平向左作平抛运动.
B.小球可能水平向左作平抛运动.
C.小球可能作自由落体运动.
D.小球可能向右作平抛运动.
8.在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反.将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1,球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2,则必有( )
A.E1<E0 B.p1<p0 C.E2>E0 D.p2>p0
第Ⅱ卷(非选择题,共110分)
9.(15分)用如图所示装置验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为m0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球释放前张直,且线与竖直线的夹角为α.A球释放后摆动到最低点时恰与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β处,B球落到地面上,地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持α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________、________、________、________、________、________、________等物理量.
(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′=________.
10.计算题(10分)如图所示,质量为M的金属块和质量为m的木块,通过细线连在一起,从静止开始以加速度a在水中下沉,经时间t,细线断开,再经时间t',木块停止下沉,求此时金属块速度大小.
11. (18分)如图所示,A、B两物体及平板小车C的质量之比为∶∶= 1∶2∶3, A、B间夹有少量炸药,如果A、B两物体原来静止在平板小车上,A、B与平板小车间的动摩擦因数相同,平板车置于光滑的水平面上. 炸药爆炸后,A、B分离,到物体A和物体B分别与小车相对静止时,所用时间之比为多少?(设平板小车足够长)
12.(17分) 如图2-4-5所示,甲、乙两人各乘一辆冰车在山坡前的水平冰道上游戏,甲和他冰车的总质量m1=40kg,从山坡上自由下滑到水平直冰道上的速度v1=3m/s,乙和他的冰车的质量m2=60kg,以大小为v2=0.5m/s的速度迎面滑来.若不计一切摩擦,为使两车不再相撞,试求甲的推力对乙做功的数值范围?
参考答案
1、B 2、BC 3、C 4、C 5、C 6、 C 7、BCD
8、ABD
9.(1)B球各落地点中心(2)mA、mB、L、α、β、H、S
(3)mA mA 0 mBS
10. 解析: M和m系统在绳断前后所受外力均为重力和浮力,其合力为F=(M+m)a,根据动量定理有(M+m)a(t+t')=MV,故木块停止下沉时金属块速度大小
V=
11.取水平向左为正方向. 设A、B分离时的速率分别为、,B相对C静止时A的速率为',B、C的共同速率为,所求时间分别为、.
对A、B在炸药爆炸的过程,由动量守恒定律有
…………………………①
可得: …………………………②
对A、B和C从爆炸后到B相对C静止的过程,由动量守恒定律有
…………………………③
可得: …………………………④
对A的速率从~'和~0的两个过程,由动量定理有
…………………………⑤
…………………………⑥
对B, 由动量定理有
…………………………⑦
联立②④⑤⑥⑦式,解得:
12.取向右方向为正,m1v1-m2v2=+,对乙由动能定理得W=-,
当=时,甲对乙做的功最少W=16.8J,当=-时,甲对乙做的功最多W=600J,
甲对乙做功的数值范围为16.8J≤W≤600J.