第1章《动量守恒研究》单元测试
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题(在下列各题的四个选项中,至少有一个选项符合题目要求,每题4分,计40分。)
1.如图为马车模型,马车质量为m,马的拉力为F与水平方向成θ在拉力F的作用下匀速前进了时间t,在时间t内拉力、重力、阻力对物体的冲量的大小分别为 ( )
A.Ft、0、Ftsinθ B.Ftcosθ、0、Ftsinθ
C.Ft、mgt、Ftsinθ D.Ft、mgt、Ftcosθ
2.下列说法中不正确的是( )
A.物体的动量发生改变,则合外力一定对物体做了功;
B.物体的运动状态改变,其动量一定改变;
C.物体的动量发生改变,其动能一定发生改变
D.物体的动能发生改变,其动量一定发生改变。
3.两只相同的鸡蛋,从同样的高度自由下落,第一次落在水泥地板上,鸡蛋被摔破了;第二次落在海绵垫子上,鸡蛋完好无损。关于这一现象的原因,下列说法中正确的是( )
A.鸡蛋和水泥地板的接触过程中动量变化较大,和海绵垫子接触过程中动量变化较小
B.水泥地板对鸡蛋的冲量较大,海绵垫子对鸡蛋的冲量较小
C.两次减速过程中鸡蛋的动量变化相同,但第一次鸡蛋与地板作用时间长
D.两次减速过程中鸡蛋的动量变化相同,但第二次鸡蛋与海绵作用时间长
4.某人站在完全光滑的水平冰冻河面上,欲达到岸边,可以采取的方法是 ( )
A.步行 B.滑行
C.挥动双臂; D.将衣服抛向岸的反方向
5.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射出子弹时,关于枪、子弹、车的下列说法中正确的是 ( )
A.枪和子弹组成的系统动量守恒
B.枪和车组成的系统动量守恒
C.若忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦,枪、车和子弹组成系统的动量才近似守恒
D.枪、子弹、车组成的系统动量守恒
6.如图所示是质量分别为m1和m2两物体碰撞前后的位移时间图象, 由图可知: ( )
A.碰前两物体的速度的大小相等
B.质量m1大于质量m2
C.碰后两物体一起作匀速直线运动
D.碰前两物体动量大小相等, 方向相反
7.如图所示, 质量为m的人, 站在质量为M的车的一端, 相对于地面静止. 当车与地面间的摩擦可以不计时, 人由一端走到另一端的过程中: ( )
A.人在车上行走的平均速度越大而车在地上移动的距离越小
B.不管人以怎样的速度走到另一端, 车在地上移动的距离都一样
C.人在车上走时, 若人相对车突然停止, 则车沿与人行速度相反的方向作匀速直线运动
D.人在车上行走突然加速前进时, 则车也会突然加速运动
8.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(射击时间极短,可忽略不计),将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究系统,则此系统在从子弹开始射入到木块到弹簧压缩到最短的整个过程中:( )
A.整个过程中动量守恒 B.整个过程中动量先不守恒后守恒
C.整个过程中动量先守恒后不守恒 D.以上分析都不正确
9.如图所示,设车厢长为L, 质量为M,静止在光滑水平面上,车厢内有一质量为m的物体,以速度v0向右运动,与车厢壁来回碰撞几次后,静止于车厢中,这时车厢的速度为:( )
A.v0 ,水平向右 B. ,水平向右
C. 0 D. , 水平向右
10.静止在水面上的船长为L、质量为M,一个质量为m的人站在船头,当此人由船头走到船尾时,不计水的阻力,船移动的距离是: ( )
A.mL/M B.mL/(M+m) C.mL/(M—m) D.(M—m)L/(M+m)
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
二、填空题(把答案填在题中的横线上,答在答题卷上非指定地方无效。11、12题7分、13分,计20分)
11.在做“验证碰撞中的动量守恒”实验时应注意的事项:
(1) 安装仪器时, 应使斜面末端保持___________;
(2) 入射球每次从____________滚下;
(3) 找小球落地点时, 一定要重复多次, 找出小球落地点的平均位置, 其方法是__________________________________________。
12.在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图甲、乙两种装置:
(1)若入射小球质量为m,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则 m1 m2,r1 r2 (填“>”,“<”或“=”)
(2)若采用乙装置进行实验,与采用甲装置比较,多一件测量工具是 。
(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用甲装置实验时(p为碰前入射小球落点的平均位置),测量所得数据如图丙所示,入射球与被碰球的质量之比为m1: m2 = 3:2,则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比p1: p2= 。
三、解答题(按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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.计40分)
13.(12分)质量为0.4 kg的小球沿光滑水平面以5m/s的速度冲向墙壁, 又以4m/s的速度被反向弹回。如图,球与墙壁的作用时间为0.05s。求:(g取 10 m/s2)
小球动量的增量?
小球受到墙壁的平均冲力.
14.(14分)质量为2kg的小球A以4m/s的速度向东运动,某时刻与在同一直线上运动的小球B相碰。B球的质量为5kg,撞前速度的大小为1m/s。撞后,A球以1m/s的速度向西返回,求碰撞后B球的速度。
15. (14分)把一质量为M=0.2 kg的小球放在高度h=5.0 m的直杆的项端.一颗质量m=0.01kg的子弹以v0=500m/s的速度沿水平方向击中小球,并穿过球心,小球落地处离杆的距离s=20m.求:
小球离杆的速度?
子弹打穿小球的速度?
选做题:
16.(20分)如图所示,质量为M=2kg的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为MA=2kg的物体A(可视为质点)。一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A静止在车上。若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5。
(1)平板车最后的速度是多大?
(2)全过程损失的机械能为多少?
(3)A在平板车上滑行的距离为多少?
参考答案
选择题:1、D 2、C 3、D 4、D 5、D 6、BD 7、BD 8、C 9、B 10、B
填空题:11、(1)水平(2)同一位置(3)用尽可能小的圆把这些点圈住,其圆心就是该点的平均位置。
12.(1)>,=(2)游标卡尺(3)40.5:85.3
三、计算题:
13.(1)△p=-3.6kgm/s (2)F=72N
14.分两种情况:(1)B球碰前方向向东,vB=3m/s
(2) B球碰前方向向西,vB=1m/s
15.(1)v=20m/s
(2) v=100m/s
16.(1) v2=2m/s
(2) △E=2392J
(3)s=1.2m
3
2
m
v0
O
乙
入射小球
被碰小球
N
重锤线
P
M
甲
P
M
O、
O
被碰小球
入射小球
重锤线
N
丙
v0
v0