第一章 动量守恒定律 章末复习卷(word版含答案)

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名称 第一章 动量守恒定律 章末复习卷(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-15 17:42:39

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第一章《动量守恒定律》章末复习卷一、单选题
1.如图所示,在光滑的水平地面上停放着质量为的装有圆弧槽的小车,现有质量也为的小球以的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去,不计一切摩擦,则(  )
A.在相互作用的过程中,小车和小球组成的系统总动量守恒
B.小球从右侧离开车后,对地将向右做平抛运动
C.小球从右侧离开车后,小车的速度有可能大于
D.小球从右侧离开车后,对地将做自由落体运动
2.建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图如图甲所示,打夯前先将桩料扶正立于地基上,桩料进入泥土的深度忽略不计。已知夯锤的质量为,桩料的质量为。如果每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升到距离桩顶处再释放,让夯锤自由下落,夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下运动。桩料进入泥土后所受阻力大小随打入深度h的变化关系如图乙所示,直线斜率。g取,下列说法正确的是(  )
A.夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为10m/s
B.因夯锤与桩料碰撞损失的机械能为20475J
C.若桩料进入泥土的深度超过1.5m,至少需打夯三次
D.若桩料进入泥土的深度超过1.5m,至少需打夯两次
3.古时有“守株待兔”的寓言,设一只兔子在奔跑中与树桩碰撞(撞后速度变为0)导致死亡,碰撞作用时间为,兔子与树桩碰前的速度是。则兔子的头部受到撞击力大小约为自身体重的(g=10m/s2)(  )
A.60倍 B.9倍 C.6倍 D.3倍
4.跳台滑雪是北京冬奥会非常有观赏性的雪上项目。质量m = 60kg的运动员从坡顶A点水平跃出后落到斜坡上,如图所示,落地点B与坡顶A的距离l = 75m,空中飞行时间t = 3.0s.忽略空气阻力,g取10m/s2.下列说法正确的是( )
A.斜坡AB与水平面的夹角θ = 30°
B.运动员从A点水平跃出的速度v0 = 20m/s
C.运动员到达B点时的速度v = 30m/s
D.从A点到B点,运动员的动量增量△p =600kg·m/s
5.如图所示,学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20cm,被竖直顶起,离开头部后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s,足球的质量为0.4kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。下列说法正确的是(  )
A.头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍
B.下落到与头部刚接触时,足球动量大小为1.6kg·m/s
C.与头部作用过程中,足球动量变化量为0
D.从最高点下落至重新回到最高点的过程中,重力对足球的产生的冲量为0
6.某蹦床运动员在比赛前进行位置调整时,某次离开蹦床后以初速8m/s上升到最高点,落下后与蹦床作用1s后,又以8m/s弹出上升到最高点,重力加速度为10m/s2,则运动员在与蹦床作用的1s的时间内,蹦床对其平均作用力是其体重的(  )
A.0.8倍 B.1.6倍 C.1.8倍 D.2.6倍
7.“长征九号”是中国正在研制的大功率运载火箭,预计于2030年前后首飞。试验中“长征九号”运载火箭在10s内以2000m/s的速度均匀向外喷射了kg的气体,则火箭产生的推力为(  )
A. B.
C. D.
8.如图所示,质量为m的盒子放在光滑的水平面上,盒子内部长度,盒内正中间放有一质量的物块(可视为质点),物块与盒子内部的动摩擦因数为0.03。从某一时刻起,给物块一个水平向右、大小为4m/s的初速度,已知物体与盒子发生弹性碰撞,,那么该物块与盒子前、后壁发生碰撞的次数为(  )
A.6 B.7 C.8 D.9
二、多选题
9.水平面上有质量相等的a、b两个物体,水平推力F1、F2别作用在a、b一段时间后撤去推力,物体继续运动一段距离后停下。两物体的v-t图线如图所示,图中AB∥CD。则整个过程中(  )
A.水平推力F1、F2大小可能相等
B.a的平均速度大于b的平均速度
C.水平推力F1对a物体的冲量小于水平推力F2对b物体的冲量
D.摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功
10.如图所示,用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上,物块A紧靠竖直墙壁,一颗子弹沿水平方向射入物块B后留在其中(子弹打击的时间极短),关于由子弹、弹簧和A、B所组成的系统,下列说法正确的是(  )
A.子弹射入物块B的过程中,系统的机械能不守恒但动量守恒
B.物块B带着子弹向左运动,直到弹簧压缩量达最大过程中,系统的机械能和动量都不守恒
C.弹簧推着物块B向右运动,直到弹簧恢复原长的过程中,系统的机械能和动量都守恒
D.物块A离开竖直墙壁后,直到弹簧伸长量达最大的过程中,系统的机械能和动量都守恒
11.如图甲所示,轻弹簧下端固定在倾角为θ的光滑斜面底端,上端与物块B相连,物块B处于静止状态。现将物块A置于斜面物块B上方某位置处,取物块A的位置为原点O,沿斜面向下为正方向建立x轴坐标系。某时刻释放物块A与物块B碰撞后以共同速度向下运动,碰撞时间极短。测得物块A的动能Ek与其位置坐标x(单位为m)的关系如图乙所示(弹簧始终处于弹性限度内) ,图像中0~x1之间为直线,其余部分为曲线。物块A、B均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,则( )
A.物块A、B的质量之比为2:1
B.弹簧的劲度系数为
C.从x1到x3的过程中物块加速度的最大值为
D.整个过程中,弹簧的弹性势能增加了
12.如图所示,半径为R的四分之一圆周的圆弧形光滑槽固定于光滑水平面上,A为与c的圆心等高的点,B为c的最低点,与水平面相切。一可视为质点、质量为的小球b静止在c右边的水平面上。将另一可视为质点、质量为m的小球a从槽口A点自由释放,到达水平面上与小球b发生弹性正碰。重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.小球a第一次下滑到B点时,小球a的速率为
B.小球a第二次下滑到B点时,小球a的速率为
C.小球a第一次经过B点到第二次经过B点动量的变化量大小为
D.小球a仅能经过B点三次
三、实验题
13.学习动量定理后,某同学用图示装置[(a)为实物图,(b)为简化图],在滑块从起动至到达光电门的过程中,探究滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系。实验中,该同学先测出了滑块的质量为M=0.224kg,遮光条的质量为mo=0.006kg、宽度为d=0.025m;然后在气垫导轨正常工作后,多次释放滑块,改变橡皮筋对滑块的拉力冲量,利用计算机系统采集每次运动过程中的相关数据。
(1)关于该实验,下列说法正确的是___________和___________。(填选项序号字母)
A.气垫导轨需进行水平调零且保持滑块运动过程中橡皮筋水平
B.每次释放滑块的位置必须相同
C.每次实验中,滑块、遮光条和拉力传感器的总质量必须保持不变
D.可以在滑块开始运动后的某一时刻开始计时
(2)下列表格记录的是实验中采集的部分数据,图(c)是计算机根据这些数据在v-I坐标中描出的五个点。
测量次数 1 2 3 4 5 6
遮光条遮光时间△t/s 0.0155 0.0173 0.0200 0.0219 0.0311 0.0352
滑块的末速度v/m·s-1 1.608 1.446 1.142 0.805 0.711
橡皮筋拉力的冲量Ⅰ/N·s 0.500 0.453 0.388 0.350 0.254 0.226
(3)根据获得的数据可知,表格中第3次测量所缺的数据为___________(保留3位小数)。
(4)请在答题卡的v-I坐标中描出第3次测量所对应的点并做出v-I图线。(_______)
(5)根据v-I图线,求得传感器的质量为m=___________kg(保留3位小数)。
14.某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验中,入射球与被碰球半径相同。
(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径,测量结果如图甲所示,该球直径为___________cm;
(2)实验中,直接测定小球碰撞前、后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量___________(填选项前的符号),间接地解决这个问题;
A.小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平射程 D.小球的直径
(3)实验装置如图乙所示,先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下。记录纸上的O点是重垂线所指的位置,M、P、N分别为落点的痕迹,未放B球时,A球落地点是记录纸上的___________点;放上B球后,B球的落地点是记录纸上的___________点;
(4)释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O点的距离:,,。用天平称得入射小球A的质量,,被碰小球B的质量。若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,请将下面的表格填写完整。(结果保留三位有效数字)
碰前“总动量” 碰后“总动量”
0.2190 0.1310 0.2604 ________
根据上面表格中的数据,你认为能得到的结论是_____________;
(5)实验中,关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是_____________。
A.释放点越低,小球受阻力越小,入射小球速度越小,误差越小
B.释放点越低,两球碰后水平位移越小,水平位移测量的相对误差越小,两球速度的测量越准确
C.释放点越高,两球相碰时,相互作用的内力越大,碰撞前后动量之差越小,误差越小
D.释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大,轨道对被碰小球的阻力越小
四、解答题
15.两物体发生正碰时,把两物体碰撞后的相对速率与碰撞前的相对速率的比值定义为恢复系数e,如果e=l,则发生的是弹性碰撞,如果e=0,发生的是完全非弹性碰撞,一般的碰撞e介于0到1之间。为了测量两种材料间碰撞的恢复系数,研究人员用一种材料制成小球,另一材料制成物块,如图所示。质量m1=2kg的小球用一条不可伸长的轻绳连接,绳的另一端固定在悬点O上,绳子长度l=2m。将小球拉至绳子偏离竖直方向的角度θ=53°处由静止释放,小球运动至最低点时,与一质量m2=1kg的物块发生正碰,碰撞时间很短。之后物块在水平面上滑行一段s=2.5m的距离后停下。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g=10m/s2,cos53°=0.6,求:
(1)碰撞前瞬间小球的速度大小v0;
(2)碰撞后瞬间物块的速度大小v2和小球速度大小v1各多大
(3)这两种材料碰撞时恢复系数e的值为多大
16.如图所示,B是放在光滑的水平面质量为m的一块木板,物块A(可看成质点)质量为m,与木板间的动摩擦因数为μ,最初木板B静止,物块A以水平初速度v0滑上木板,木板足够长,(重力加速度为g),求:
(1)说明A和B的运动情况,并求出木板B的最大速度的大小;
(2)从刚滑上木板到A、B速度刚好相等的过程中,物块A所发生的位移大小;
(3)若物块A恰好没滑离木板B,则木板至少多长?
一条船以的初速度在水面上匀速运动,船和人以及货物的总质量为M,为增加船的速度,船上的人以相对于船为的速度沿船前进的反方向,将质量为m的物体水平抛出,假设每次抛出的物体的质量相等,每次抛物体时相对于船的速度均为u,忽略水的阻力,抛两次后,船的速度为多大?
18.如图所示,固定轨道的水平部分与半径R=0.18m的半圆部分相切于B点,水平轨道AB段光滑,AP段粗糙,P的右侧光滑,轨道右端挡板上固定一水平轻弹簧。AB上静置一质量m1=0.3kg的小滑块a,现用手将一质量m2=0.1kg的小滑块b缓慢向右压缩弹簧一段距离后,由静止释放b,b离开弹簧后与a发生弹性碰撞,碰撞后a沿轨道运动恰好能通过最高点C,待a到达C处时取走a;碰撞后的b返回,经弹簧反弹一次后恰好停在A处。已知b与AP段间的动摩擦因数μ=0.3,a、b均视为质点,取重力加速度大小g=10m/s2.。求:
(1)碰撞后瞬间a的速度大小v1;
(2)P、A两点间的距离L;
(3)手将b缓慢向右压缩弹簧过程中做的功W。
试卷第8页,共9页
试卷第9页,共9页
参考答案
1.D
2.C
3.C
4.B
5.A
6.D
7.A
8.B
9.CD
10.AD
11.BD
12.ACD
13.A C 1.250 0.081(0.079~0.085)
14.2.14 C P N 3.66×10-3 在实验误差允许范围内,可认为系统在碰前和碰后的“动量”守恒 C
15.(1)v0=4m/s;(2)v2=5m/s;v1=1.5m/s,(3)
16.(1) A做匀减速直线运动,B做匀加速直线运动,当二者速度相等时共同做匀速直线运动,;(2) ;(3)
17.
18.(1)v1=3m/s;(2)L=0.75m;(3)W=2.025J答案第2页,共1页
答案第1页,共1页