1.3 动量守恒定律
一、单选题
1.如图所示,物体B被钉牢在放于光滑水平地面的平板小车上,物体A以速率v沿水平粗糙车板向着B运动并发生碰撞。则( )
A.对于A与B组成的系统动量守恒
B.对于A、B与小车组成的系统动量守恒
C.对于A与小车组成的系统动量守恒
D.对于A、B与小车组成的系统动能守恒
2.动量和机械能是物理学中两个重要的概念。根据高中物理所学的知识,下列说法正确的是( )
A.若一个系统的动量守恒,则机械能一定守恒
B.若一个系统的机械能守恒,则动量一定守恒
C.若两个物体组成的系统动量守恒,则其中一个物体的动量增大,另一个物体的动量一定减小
D.若两个物体组成的系统机械能守恒,则其中一个物体的机械能增大,另一个物体的机械能一定减小
3.如图所示,一木球用刚性轻绳悬于点,并处于静止状态。子弹以水平速度击中木球后未穿出,与木球一起向右摆动。已知空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.子弹打入木球过程中,二者组成的系统动量守恒
B.子弹打入木球过程中,二者组成的系统机械能守恒
C.子弹打入木球后,二者向右摆动的过程中,二者组成的系统动量守恒
D.子弹打入木球后的瞬间,轻绳的张力等于木球和子弹的总重力
4.如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,此时弹簧处于原长,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。给小车一个瞬时冲击作用,使其瞬间获得速度。在地面参考系(可视为惯性系)中,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
A.从小车获得速度到弹簧压缩至最短的过程,动量守恒,机械能守恒
B.从小车获得速度到弹簧压缩至最短的过程,动量守恒,机械能不守恒
C.从弹簧压缩至最短到弹簧恢复原长的过程,动量不守恒,机械能守恒
D.从弹簧压缩至最短到弹簧恢复原长的过程,动量不守恒,机械能不守恒
5.如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上、一颗子弹水平射入木块A,并留在其中、在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.动量守恒、机械能守恒 B.动量不守恒、机械能守恒
C.动量守恒、机械能不守恒 D.动量、机械能都不守恒
6.如图所示,质量为m的光滑圆弧形槽静止在光滑水平面上,质量也为m的小钢球从槽的顶端A处由静止释放,则( )
A.小球和槽组成的系统动量守恒
B.小球可以到达与A等高的C点
C.小球下滑到底端B的过程中,小球对地的运动轨迹为圆
D.小球下滑到底端B的过程中,小球所受合力的瞬时功率增大
7.在武警战士的一次射击比赛中,一位战士展示了他子弹钉钉子的绝活:子弹准确地击中钉子,将钉子钉入木桩。已知子弹弹头质量为,子弹击中钉子后钉子获得的速度为,恰好将长为的钉子钉入木桩,设子弹将钉子匀变速推入木桩,则在钉子进入木桩的过程中( )
A.子弹和钉子组成的系统动量守恒
B.子弹和钉子间的作用时间为
C.子弹对钉子的冲量大小为
D.子弹对钉子的作用力大小为
8.质量相等的三个小球、、,在光滑的水平面上以相同的速度运动,它们分别与原来静止的A、B、C三球发生碰撞,如图甲、乙、丙所示,碰撞后继续沿原方向运动,静止,沿反方向弹回,则碰撞后A、B、C三球中动量数值最大的是( )
A.A球 B.B球 C.C球 D.不能确定
9.如图所示,一个长为L的轻细杆两端分别固定着a、b两个光滑金属球,a球质量为2m,b球质量为m,两球的半径相等且均可视为质点,整个装置放在光滑的水平面上,将此装置从杆与水平面夹角为53°的图示位置由静止释放,则( )
A.在b球落地前瞬间,b球的速度方向斜向左下方
B.在b球落地前瞬间,a球的速度方向水平向左
C.在b球落地前的整个过程中,轻杆对a球做正功
D.在b球落地前瞬间,b球的速度方向竖直向下
10.小明在滑板上匀速运动的过程中,突然抓起放在地面上的水杯( )
A.人、车、水杯这个系统水平方向动量守恒
B.人、车、水杯这个系统机械能守恒
C.水杯动量守恒
D.手对水杯的冲量大于水杯动量的增量
11.如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上。槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点进入槽内,则下列说法正确的是( )
A.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动
B.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功
C.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒
D.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒
12.如图,一滑板爱好者在水平面滑行,看到横杆后起跳,人与滑板分离,越过横杆后仍落在滑板上,忽略一切阻力,则( )
A.整个过程中人和滑板组成的系统总动量守恒
B.起跳时滑板对人做正功
C.起跳时脚对滑板的作用力斜向后
D.起跳时人相对滑板竖直向上运动
二、填空题
13.如图所示,游乐场上,两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞,此后,两车以共同的速度运动。设甲同学和他的车的总质量为160 kg,碰撞前向右运动,速度的大小为4 m/s;乙同学和他的车的总质量为200kg,碰撞前向左运动,速度的大小为3 m/s。则碰撞后两车共同的运动速度大小为_______,方向_______。
14.“草船借箭”是我国古典名著《三国演义》中赤壁之战的一个故事。假设草船的总质量,静止在水中,岸上曹兵开弓射箭,在同一时刻有支箭射到船上,射在草船上的每支箭质量,速度,方向水平,箭与船的作用时间均为,不计水的阻力,则射箭后草船的速度为___________,每支箭对草船的平均作用力为___________N。
三、解答题
15.如图所示,一玩具小车携带若干质量为m的弹丸,车和弹丸的总质量为M(M=20m),在半径为R的水平光滑轨道上以速率v0做匀速圆周运动,若小车每转一周便沿运动方向相对地面以恒定速度v()发射一颗弹丸,求小车发射第几颗弹丸后静止。
16.如图所示,质量M=0.9kg的木板A静止在粗糙的水平地面上,质量m=1kg、可视为质点的物块B静止放在木板的右端,t=0时刻一质量为m0=0.1kg的子弹以速度v0=50m/s水平射入并留在木板A内(此过程时间极短)。已知物块B与木板A间的动摩擦因数=0.20,木板A与地面间的动摩擦因数=0.30,各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)子弹射入木板过程中系统损失的机械能;
(2)子弹“停”在木板内之后瞬间A和B的加速度大小;
(3)最终物块B停止运动时距离木板A右端的距离。
17.如图所示,进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80 kg和100 kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0.2 m/s。A将B向空间站方向轻推后,A的速度变为0.4 m/s,求此时B的速度大小和方向。
18.如图1所示为某网红秋千打卡示意图,由两根长度相同的绳子悬挂水平横梁A、B两点,绳子另一端固定在秋千座椅上(可绕中点D摆动),静止时绳子与竖直方向的夹角均为,距离为h。图2为某次工作人员助力游客荡秋千的示意图,当游客自由摆动到最高点G时,工作人员恰好跃起并抓紧座椅,此后同游客一起无初速的由G点向下摆至最低点时,工作人员突然发力将游客水平快速推出,然后工作人员自由竖直下落到E处。若游客、座椅的总质量为m,工作人员的质量也为m,与的夹角为,重力加速度为g,忽略一切阻力以及绳子质量,游客(含座椅)、工作人员近似处理为质点模型,求:
(1)游客与工作人员自由下摆到C处分离前时的速度大小;
(2)游客与工作人员分离前后瞬间绳子上拉力大小的增加量。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
2.D
3.A
4.B
5.C
6.B
7.C
8.C
9.D
10.A
11.C
12.D
13. 向右
14. 1 29.4
15.4
16.(1)112.5J;(2)8m/s2,2m/s2;(3)1.125m
17.,远离空间站方向
18.(1);(2)
答案第1页,共2页
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