第一章《动量守恒定律》高分必刷巩固达标检测卷(培优版)
全解全析
1.B
【详解】
设该发动机在s时间内,喷射出的气体质量为,根据动量定理,,可知,在1s内喷射出的气体质量,故本题选B.
2.D
【详解】
小球与小车组成的系统在水平方向不受外力,竖直方向所受外力不为零,故系统只在在水平方向动量守恒,故A、B错误;由于水平方向动量守恒,小球向左摆到最高点,小球水平速度为零,小车的速度也为零,故C错误;系统只在在水平方向动量守恒,且总动量为零.在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反.故D正确
3.B
【详解】
小球做平抛运动,下落时间为
竖直方向速度大小为
小球在落到车底前瞬时速度是 ,根据速度合成原则
小球与车在水平方向上动量守恒,以向右为正方向,得
解得
故选B。
4.D
【分析】
以子弹与木块组成的系统为研究对象,满足动量守恒定律,分别对子弹和木块列动能定理表达式,再对木块列动量定理表达式,联立可求解.
【详解】
子弹穿过木块过程,对子弹和木块的系统,外力之和为零动量守恒,有:,
设子弹穿过木块的过程所受阻力为f,对子弹由动能定理:,由动量定理:,
对木块由动能定理:,由动量定理:,
联立解得:;故选D.
5.B
【详解】
A.爆炸时,水平方向,根据动量守恒定律可知
因两块碎块落地时间相等,则
则
则两碎块的水平位移之比为1:2,而从爆炸开始抛出到落地的位移之比不等于1:2,选项A错误;
B.设两碎片落地时间均为t,由题意可知
解得
t=4s
爆炸物的爆炸点离地面高度为
选项B正确;
CD.爆炸后质量大的碎块的水平位移
质量小的碎块的水平位移
爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m+680m=1020m
质量大的碎块的初速度为
选项CD错误。
故选B。
6.C
【分析】
本题考机械能守恒定律及动量守恒定律的相关知识点
【详解】
分析易得只有子弹射入沙箱并停留在沙箱中这个过程中系统的机械能才会损失,由动量守恒得,,则系统损失的机械能
对于A选项,由可知若保持m、v、不变,M越大则系统损失的机械能变大,故A错误
对于B选项,由可知若保持M、v、不变,m变大则系统损失的机械能变大,故B错误
对于C选项,由可知若保持M、m、不变,v变大则系统损失的机械能变大,故C正确
对于D选项,子弹与沙箱共同向上摆动一小角度的过程系统机械能守恒,故D错误
7.A
【详解】
A.由图像可知,木板B匀加速运动的加速度
对B根据牛顿第二定律得
μmg=MaB
解得μ=0.1,故A正确;
B.从图可以看出,A先做匀减速运动,B做匀加速运动,最后一起做匀速运动,共同速度v=1 m/s,取向右为正方向,根据动量守恒定律得
解得M=m=2kg,故B错误;
C.由图像可知前1s内B的位移
A的位移
所以木板最小长度
故C错误。
D.A、B组成系统损失机械能
故D错误。
故选A。
8.D
【详解】
试题分析:炮弹到达最高点时爆炸时,爆炸的内力远大于重力(外力),遵守动量守恒定律;当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片,两片炸弹都做平抛运动.根据平抛运动的基本公式即可解题.
规定向右为正,设弹丸的质量为4m,则甲的质量为3m,乙的质量为m,炮弹到达最高点时爆炸时,爆炸的内力远大于重力(外力),遵守动量守恒定律,则有,则,两块弹片都做平抛运动,高度一样,则运动时间相等,,水平方向做匀速运动,,则,结合图象可知,D的位移满足上述表达式,故D正确.
9.D
【详解】
A.当滑块B相对于斜面加速下滑时,斜面A水平向左加速运动,所以滑块B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向,即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零,所以斜面对滑块的支持力不等于,故A错误;
B.滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为,故B错误;
C.由于滑块B有竖直方向的分加速度,所以系统竖直方向合外力不为零,系统的动量不守恒,故C错误;
D.系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,设A、B两者水平位移大小分别为,则
解得
故D正确;
故选D。
10.A
【详解】
A. 碰撞前系统总动量:
p=pA+pB=12kg m/s,
由题意可知mA=mB=m;如果pA′=6kg m/s,pB′=6kg m/s,系统动量守恒,碰撞后的总动能:
,vA′=vB′
符合实际,故A正确;
B. 如果pA′=8kg m/s,pB′=4kg m/s,碰撞过程动量守恒,有:
,vA′>vB′
不符合实际,故B错误;
C. 如果pA′=-2kg m/s,pB′=14kg m/s,则碰撞后系统的总动能为:
系统动能增加,不符合实际,故C错误;
D. 如果pA′=-4kg m/s,pB′=8kg m/s,碰撞后系统总动量为:
p′=pA′+pB′=-4kg m/s+8kg m/s=4kg m/s
碰撞过程动量不守恒,不符合题意,故D错误.
11.AB
【详解】
A.前两秒,根据牛顿第二定律
则0-2s的速度规律为:
v=at;
t=1s时,速率为1m/s,A正确;
B.t=2s时,速率为2m/s,则动量为
P=mv=4kg m/s
B正确;
CD.2-4s,力开始反向,物体减速,根据牛顿第二定律,a=-0.5m/s2,所以3s时的速度为1.5m/s,动量为3kg m/s,4s时速度为1m/s,CD错误;
12.BC
【详解】
设运动员和物块的质量分别为、规定运动员运动的方向为正方向,运动员开始时静止,第一次将物块推出后,运动员和物块的速度大小分别为、,则根据动量守恒定律
解得
物块与弹性挡板撞击后,运动方向与运动员同向,当运动员再次推出物块
解得
第3次推出后
解得
依次类推,第8次推出后,运动员的速度
根据题意可知
解得
第7次运动员的速度一定小于,则
解得
综上所述,运动员的质量满足
AD错误,BC正确。
故选BC。
13.AC
【详解】
AB.根据动量守恒有
解得
故A正确,B错误;
CD.设经过时间,第1块木块与木板的速度相同,设此时木板的速度为,则
对第1个木块
对木板
联立解得
设再经过时间,第2块木块与木板的速度相同,设此时木板的速度为,则对第2个木块
对木板和第1个木块
,
解得
再经过时间,第3块木块与木板的速度相同,设此时木板的速度为,则对第3个木块
对木板和第1、2个木块
……
再经过时间,第k块木块与木板的速度相同,设此时木板的速度为,则对第k个木块
对木板和第1、2、3…、k-1个木块
解得
将n=9,k=8代入
故C正确D错误;
故选AC。
14.ABD
【详解】
A.细绳被拉断瞬间,对木板分析,由于OA段光滑,没有摩擦力,在水平方向上只受到弹簧给的弹力,细绳被拉断瞬间弹簧的弹力等于F,根据牛顿第二定律有:
解得,A正确;
B.滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧,到弹簧压缩量最大时速度为0,由系统的机械能守恒得:细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为,B正确;
C.弹簧恢复原长时木板获得的动能,所以滑块的动能小于,C错误;
D.由于细绳被拉断瞬间,木板速度为零,小滑块速度为零,所以小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能,即,小滑块恰未掉落时滑到木板的右端,且速度与木板相同,设为,取向左为正方向,由动量守恒定律和能量守恒定律得
联立解得,D正确。
故选ABD。
15.BCD
【分析】
对子弹和木板B系统,根据动量守恒定律求出木板获得的最大速度,对木板B和铁块A(包括子弹)系统,根据动量守恒定律求出铁块获得的最大速度,由能量守恒定律求出铁块与木板之间的动摩擦因数和子弹、木块、铁块组成的系统损失的机械能。
【详解】
A.对子弹和木板B系统,根据动量守恒定律
mv0 = 4mv1
解得
v1 =
A错误;
B.对木板B和铁块A(包括子弹)系统
mv0 = 5mv2
解得
v2 =
B正确;
C.子弹打入木板后,对木板B和铁块A(包括子弹)系统,由能量守恒定律
μmgL = 4mv125mv22
解得
μ =
C正确;
D.全过程,由能量守恒定律可知,子弹、木板、铁块组成的系统损失的机械能为
E = mv025mv22
D正确。
故选BCD。
16.BD
【详解】
试题分析:设物块与箱子相对静止时共同速度为V,则由动量守恒定律得,得,系统损失的动能为,B正确,AC错误.根据能量守恒定律得知,系统产生的内能等于系统损失的动能,根据功能关系得知,系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功,则有.D正确,
故选BD
17.大于 ADE 2016m 2001 C
【详解】
(1)在“验证碰撞中的动量守恒”实验中,为防止被碰球碰后反弹,入射球的质量必须大于被碰球的质量,(2)要验证动量守恒定律定律,即验证:,小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,上式两边同时乘以t得:,变形得:,因此实验需要测量:两球的质量、小球的水平位移,故选ADE.(3)由(2)分析,可知守恒表达式可表示为,(4)碰前的动量为,碰后的总动量为;(5)碰撞前,小球落在图中的E点,设其水平初速度为.小球和发生碰撞后,的落点在图中的D点,设其水平初速度为,的落点是图中的F点,设其水平初速度为.设斜面BC与水平面的倾角为,由平抛运动规律得:,,解得:,同理可解得:,,所以只要满足,即:,故选C.
18.大约相等 m1gt12 0.221 0.212 4
【详解】
(1)[1]当经过A,B两个光电门时间相等时,速度相等,此时由于阻力很小,可以认为导轨是水平的。
(5)[2]由I=Ft,知
[3] 由知
(6)[4]代入数值知,冲量
[5]动量改变量
(7)[6]由定义公式可得,本次实验
19.(1)30N;(2)0.2m;(3)1s
【详解】
(1)设小物块a下到圆弧最低点未与小物块b相碰时的速度为,根据机械能守恒定律有
代入数据解得
小物块a在最低点,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
根据牛顿第三定律,可知小物块a对圆弧轨道的压力大小为30N。
(2)小物块a与小物块b发生弹性碰撞,根据动量守恒有
根据能量守恒有
联立解得,
小物块a反弹,根据机械能守恒有
解得
(3)小物块b滑上传送带,因,故小物块b先做匀减速运动,根据牛顿第二定律有
解得
则小物块b由2m/s减至1m/s,所走过的位移为
代入数据解得
运动的时间为
代入数据解得
因,故小物块b之后将做匀速运动至右端,则匀速运动的时间为
故小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间
20.(1);(2)
【详解】
(1)由于水平面光滑,A与B、C组成的系统动量守恒和能量守恒,有
mv0=m(v0)+2mv1①
μmgL=mv02-m(v0)2-×2mv12②
联立①②解得
μ=.
(2)当A滑上C,B与C分离,A、C间发生相互作用,A到达最高点时两者的速度相等,A、C组成的系统水平方向动量守恒和系统机械能守恒
m(v0)+mv1=(m+m)v2③
m(v0)2+mv12=(2m)v22+mgR④
联立①③④解得
R=
21.(1)8kgm/s,方向与水平方向成斜向右下;(2)-22.4J;(3)
【详解】
(1)物块在未到达与传送带共速之前,所受摩擦力方向沿传送带向下,
由牛顿第二定律得:
解得
所需时间
沿斜面向下运动的位移
当物块的速度与传送带共速后,由于 ,所以物块所受摩擦力方向沿传送带向上,由牛顿第定律得:
解得a2=2m/s2
物块以加速度以运动的距离为:
设物块运动到传送带底端的速度为,由运动学公式得v12=v02+2a2x2
解得
则动量为P=mv1=,方向与水平方向成斜向右下
(2)物块从顶端到底端,根据动能定理:
可知传送带对物块做功为:W=
(3)设物块运动到点的速度为,由动能定理得
解得
若物块与物块发生完全弹性碰撞,并设物块碰撞后的速度为,物块Q碰撞后的速度为,则两物块的碰撞过程动量守恒,碰撞前后动能之和不变;
解得
若物块与物块发生完全非弹性碰撞,则
解得
所以物块的速度范围为:
在点由牛顿第二定律得:
解得:
物块碰撞后间对圆弧轨道的压力为,由牛顿第三定律可得:
22.(1)2m;(2)5.125s;
【详解】
(1)轻绳断裂前设P、Q整体做匀加速运动时的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有
解得
a=1m/s2
假设轻绳断裂前P、Q一直加速,则t1时刻P、Q整体的速度大小为
假设成立,所以轻绳突然断裂时两滑块的位移大小为
(2)由题意可知,从绳断到弹簧恢复原长的过程,P、Q与弹簧系统动量、能量守恒,设分离时P、Q的速度分别为vP1和vQ1,根据动量守恒定律和能量守恒定律分别有
解得
绳断后P在滑动摩擦力作用下先向左做匀减速运动,易知其加速度大小仍为a,向左运动的最大位移为
可见P将从传送带右端掉落。
P向左减速为零所需时间为
易知P向右做匀加速运动的加速度大小也为a,假设P掉落之前能够一直加速到与传送带共速,则此过程所需时间为
tP3时间内P的位移大小为
假设成立,设P最后经时间tP4匀速运动至传送带右端落下,则
解得
tP4=5.125s
由于弹簧弹开后,所以Q先做加速度大小为a的匀减速运动,假设Q从右端掉落之前经时间tQ2已减速到传送带速度,则
解得
tQ2=4s
tQ2时间内Q的位移大小为
假设成立,设Q最后经时间tQ3匀速运动至传送带右端落下,则
解得
tQ3=1s
两滑块离开传送带的时间差为第一章《动量守恒定律》高分必刷巩固达标检测卷(培优版)
一、单选题
1.(2019·全国·高考真题)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为
A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg
2.(2021·陕西·渭南市尚德中学高二月考)如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系绳小球拉开到一定角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反
3.(2020·全国·高三课时练习)如图所示,质量为的小球在距离小车底部20m高处以一定的初速度向左平抛,落在以的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4kg.设小球在落到车底前瞬间速度是,重力加速度取.则当小球与小车相对静止时,小车的速度是( )
A. B. C. D.
4.(2021·湖南省邵东市第一中学高三月考)如图甲所示,一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上.一颗质量也为m的子弹以水平速度v0射入木块.当子弹刚射穿木块时,木块向前移动的距离为s(图乙).设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变,子弹可视为质点.则子弹穿过木块的时间为
A. B. C. D.
5.(2021·浙江·高考真题)在爆炸实验基地有一发射塔,发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射,上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2:1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬开始计时,在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.两碎块的位移大小之比为1:2 B.爆炸物的爆炸点离地面高度为80m
C.爆炸后质量大的碎块的初速度为68m/s D.爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m
6.(2020·湖北·荆州中学高二月考)如图,用长为的轻绳悬挂一质量为M的沙箱,沙箱静止.一质量为m的弹丸以速度水平射入沙箱并留在其中,随后与沙箱共同摆动一小角度.不计空气阻力.对子弹射向沙箱到与其共同摆过一小角度的过程( )
A.若保持m、v、不变,M变大,则系统损失的机械能变小
B.若保持M、v、不变,m变大,则系统损失的机械能变小
C.若保持M、m、不变,v变大,则系统损失的机械能变大
D.若保持M、m、v不变,变大,则系统损失的机械能变大
7.(2020·四川省仁寿第一中学校北校区高二月考)如图,光滑水平面上放着长木板B,质量m=2kg的木块A以速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板B的上表面,由于A、B之间存在有摩擦,之后,A、B的速度随时间变化情况如右图所示,重力加速度g=10m/s2.则下列说法正确的是( )
A.A、B之间动摩擦因数为0.1
B.长木板的质量为1 kg
C.长木板长度至少为2m
D.A、B组成系统损失机械能为4J
8.(2022·全国·高二课时练习)一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度 v=2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失,取重力加速度 g=10 m/s 2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )
A.B.
C.D.
9.(2021·辽宁鞍山·高二期末)光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A,斜面体质量为M、底边长为L,如图所示.将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端.此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN,则下列说法中正确的是( )
A.FN=mgcos α
B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcos α
C.滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒
D.此过程中斜面体向左滑动的距离为L
10.(2021·福建·三明一中高二月考)质量相等的A、B两球在光滑水平面上,沿同一直线,同一方向运动,A球的动量为pA=9kg m/s,B球的动量为pB=3kg m/s.当A球追上B球时发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量可能值是( )
A.pA′=6kg m/s,pB′=6kg m/s
B.pA′=8kg m/s,pB′=4kg m/s
C.pA′=-2kg m/s,pB′=14kg m/s
D.pA′=-4kg m/s,pB′=8kg m/s
二、多选题
11.(2021·河北·藁城新冀明中学高二月考)一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A.时物块的速率为
B.时物块的动量大小为
C.时物块的动量大小为
D.时物块的速度为零
12.(2021·山东·临沂二十四中高二月考)水平冰面上有一固定的竖直挡板,一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0 m/s,反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为( )
A.48 kg B.53 kg C.58 kg D.63 kg
13.(2018·河南·周口市中英文学校高二期中)如图所示,一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右放有序号是1、2、3、……、n的木块,所有木块的质量均为m,与木块间的动摩擦因数都相同,开始时,木板静止不动,第1、2、3、……、n号木块的初速度分别为v0、2v0、3v0、……、nv0,v0方向向右,木板的质量与所有木块的总质量相等,最终所有木块与木板以共同速度匀速运动,则( )
A.所有木块与木板一起匀速运动的速度为
B.所有木块与木板一起匀速运动的速度为
C.若n=9,则第8号木块在整个运动过程中的最小速度为
D.若n=9,则第8号木块在整个运动过程中的最小速度为
14.(2021·江苏·高二期末)如图所示,质量为M的长木板静止在光滑水平面上,上表面OA段光滑,AB段粗糙且长为l,左端O处固定轻质弹簧,右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上,轻绳所能承受的最大拉力为F.质量为m的小滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧,弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断,再过一段时间后长木板停止运动,小滑块恰未掉落.则( )
A.细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为
B.细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为
C.弹簧恢复原长时滑块的动能为
D.滑块与木板AB间的动摩擦因数为
15.(2021·江西·奉新县第一中学高二月考)如图所示,长为L、质量为3m的长木板B放在光滑的水平面上,质量为m的铁块A放在长木板右端。一质量为m的子弹以速度v0射入木板并留在其中,铁块恰好不滑离木板。子弹射入木板中的时间极短,子弹、铁块均视为质点,铁块与木板间的动摩擦因数恒定,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.木板获得的最大速度为
B.铁块获得的最大速度为
C.铁块与木板之间的动摩擦因数为
D.子弹、木块、铁块组成的系统损失的机械能为
16.(2021·湖北·麻城市第二中学高二月考)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,井与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为( )
A. B.
C. D.
三、实验题
17.(2021·江西·于都县第二中学模拟预测)用如图所示的装置可以验证动量守恒定律.
(1)实验中质量为的入射小球和质量为的被碰小球的质量关系是____(选填“大于”、“等于”、“小于”)
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的投影实验时,先让入射小球多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并多次重复本操作.接下来要完成的必要步骤是_____.(填选项前的字母)
A.用天平测量两个小球的质量、 B.测量小球开始释放的高度h
C.测量抛出点距地面的高度H D.分别通过画最小的圆找到、相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为__________(用(2)中测量的量表示);
(4)经过测定,=45.0g,=7.5g,小球落地的平均位置距O点的距离如图所示.若用长度代表速度,则两球碰撞前“总动量”之和为_____g·cm,两球碰撞后“总动量”之和为_____g·cm.
(5)用如图装置也可以验证碰撞中的动量守恒,实验步骤与上述实验类似.图中D、E、F到抛出点B的距离分别为,,.若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______
A. B. C. D.
18.(2021·江苏·常熟中学高二月考)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下:
(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时,可认为气垫导轨水平;
(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2;
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;
(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12;
(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小I=________,滑块动量改变量的大小Δp=________;(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)
(6)某次测量得到的一组数据为:d=1.000 cm,m1=1.5010-2 kg,m2=0.400 kg,△t1=3.90010-2 s,Δt2=1.27010-2 s,t12=1.50 s,取g=9.80 m/s2。计算可得I=________N·s,Δp=____ kg·m·s-1;(结果均保留3位有效数字)
(7)定义,本次实验δ=________%(保留1位有效数字)。
四、解答题
19.(2021·海南·北京师范大学万宁附属中学高二月考)如图,光滑的四分之一圆弧轨道PQ竖直放置,底端与一水平传送带相切,一质量的小物块a从圆弧轨道最高点P由静止释放,到最低点Q时与另一质量小物块b发生弹性正碰(碰撞时间极短)。已知圆弧轨道半径,传送带的长度L=1.25m,传送带以速度顺时针匀速转动,小物体与传送带间的动摩擦因数,。求
(1)碰撞前瞬间小物块a对圆弧轨道的压力大小;
(2)碰后小物块a能上升的最大高度;
(3)小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间。
20.(2021·河南·范县第一中学高二期中)如图所示,在光滑水平面上有一个长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接,圆弧槽的下端与木板的上表面相平,B、C静止在水平面上,现有滑块A以初速度v0从右端滑上B并以滑离B,恰好能到达C的最高点,A、B、C的质量均为m,试求:
(1)滑块与木板B上表面间的动摩擦因数μ;
(2)圆弧槽C的半径R。
21.(2019·湖北·孝感高中高二月考)如图所示,在竖直平面内有一倾角θ=37°的传送带,两皮带轮AB轴心之间的距离L=3.2 m,沿顺时针方向以v0=2 m/s匀速运动.一质量m=2 kg的物块P从传送带顶端无初速度释放,物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.物块P离开传送带后在C点沿切线方向无能量损失地进入半径为m的光滑圆弧形轨道CDF,并沿轨道运动至最低点F,与位于圆弧轨道最低点的物块Q发生碰撞,碰撞时间极短,物块Q的质量M =1 kg,物块P和Q均可视为质点,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,.求:
(1)物块P从传送带离开时的动量;
(2)传送带对物块P做功为多少;
(3)物块P与物块Q碰撞后瞬间,物块P对圆弧轨道压力大小的取值范围.
22.(2021·甘肃秦州·高二期中)如图所示,水平传送带两轮间的距离L=30m,传送带以恒定的速率顺时针匀速转动,两质量分别为m1=4kg、m2=2kg的小滑块P、Q用一根轻绳(未画出)连接,中间夹着一根被压缩的轻质弹簧(弹簧与物体不拴接),此时弹簧的弹性势能Ep=54J,现把P、Q从传送带的最左端由静止开始释放,t1=2s时轻绳突然断裂,瞬间弹簧恢复至原长(不考虑弹簧的长度的影响)。已知两滑块块与传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.1,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)轻绳突然断裂时两滑块的位移大小;
(2)两滑块离开传送带的时间差。