第1章《动量守恒研究》单元测试
班级____姓名________学号____
一.选择题(每小题5分)
1.在“碰撞中的动量守恒实验”中,实验必须要求的条件是
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射小球每次都要从同一高度滚下
D.碰撞的瞬间,入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行
2.如图所示,一小车静止在光滑水平面上,甲、乙两人分别站在左右两侧,整个系统原来静止。则当两人同时相向走动时
A.要使小车静止不动,甲、乙动量必须大小相等
B.要使小车向左运动,甲的速率必须比乙的大
C.要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的大
D.要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的小
3.质量为m人随平板车以速度v在平直跑道上匀速前进,不考虑摩擦阻力,当此人相对于车竖直跳起至落回原起跳位置的过程中,平板车的速度
A.保持不变
B.变大
C.变小
D.无法确定
4.水平抛出在空中飞行的物体,不考虑空气阻力,则该物体
A.在相等的时间间隔内动量的变化相同
B.在任何时间内,动量变化的方向都是竖直方向
C.在任何时间内,动量对时间的变化率恒定
D.在刚抛出物体的瞬间,动量对时间的变化率为零
5.A、B两球在光滑水平面上沿同一条直线发生正碰,作用前A球的动量为PA=10kg·m/s,B球的动量为零;碰撞过程中,A球的动量的变化量为ΔPA=-15kg·m/s,碰撞后B球的动量PB’为
A.-15kg·m/s B.-10kg·m/s
C.15kg·m/s D.10kg·m/s
6.如图所示,一个物体在与水平成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t秒,则下列说法错误的是:
A.拉力F对物体的冲量大小为Ft
B.拉力对物体的冲量大小为Ft·sinθ
C.摩擦力对物体的冲量大小为 Ft·cosθ
D.合外力对物体的冲量为零
7.在以下几种运动中,相等的时间内物体的动量变化相等的是
A.匀速圆周运动
B.自由落体运动
C.平抛运动
D.单摆的摆球沿圆弧摆动
8.A、B两物体发生正碰,碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动,其位移一时间图象(s—t图)如图所示。由图可知,物体A、B的质量之比为
A.1:1 B.1:2
C.1:3 D.3:1
9.如图所示,A、B两质量相等的物体,原来静止在平板小车C上,A和B间夹一被压缩了的轻弹簧,A、B与平板车上表面动摩擦因数之比为3∶2,地面光滑。当弹簧突然释放后,A、B相对C滑动的过程中
①A、B系统动量守恒 ②A、B、C系统动量守恒
③小车向左运动 ④小车向右运动
以上说法中正确的是( ) ( )
A.①② B.②③ C.③① D.①④
10.质量为1kg的物体沿直线运动,其v-t图象如图所示,则此物体在前4s和后4s内受到的合外力冲量为( )
A.8N·s,8N·s
B.8N·s,-8N·s
C.0, 8N·s
D.0,-8N·s
二.填空题(每小题6分)
11.如图所示,A小车质量为mA=1.0Kg,B小车质量为mB=2.0Kg.两车间连一轻质弹簧,A车紧靠在竖直墙上.现推B车向左压弹簧一段距离后(在弹性限度内),撤去外力.从撤去外力到弹簧恢复原长的过程中,弹簧作用B的冲量为4.0N·s,则弹簧最长时小车A的速度为___________。
12.质量是60kg的建筑工人不慎由脚手架上跌下,由于安全带的保护被悬挂起来,已知安全带长4.9m,缓冲时间为0.3s,则安全带受到的平均拉力为______。
三.计算题(共38分)
13.一个物体静止于水平面上,某时刻起受水平恒力F的作用从静止开始运动,经时间t,撤去力F,该物体还能沿水平面运动2t的时间才停止。求物体所受的摩擦力f与F的比值。
14.如图所示,带有光滑的半径为的圆弧轨道的滑块静止在光滑水平面上,此滑块的质量为,一个质量为的小球由静止从点释放,求当小球从点水平飞出时的速度以及此时小球对圆弧轨道的压力。
15.一列火车沿水平轨道匀速前进,火车的总质量为M,在车尾,有一节质量为m的车厢脱钩。当列车司机发现时,列车已行驶时间t,于是他立即关闭发动机。如果列车所受阻力与其重力成正比,且关闭发动机前,机车牵引力恒定。求当列车两部分都停止运动时,机车比末节车厢多运动了多长时间?
16.图中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨上,弹簧处在原长状态。另一质量与B相同滑块A,从导轨上的P点以某一初速度向B滑行,当A滑过距离时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连。已知最后A恰好返回出发点P并停止。滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为,运动过程中弹簧最大形变量为,求A从P出发时的初速度。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 BCD AC A ABC C ACD BC C B D
11.4/3 12.2548 13.1:3 14.2Mmg/M+m +mg 15.Mt/M-m
16、解析:令A、B质量均为m,A刚接触B时速度为v1(碰前),由动能关系,有
A、B碰撞过程中动量守恒,令碰后A、B共同运动的速度为v2,有mv1=2mv2
碰后A、B先一起向左运动,接着A、B一起被弹回,在弹簧恢复到原长时,设A、B的共同速度为v3,在这过程中,弹簧势能始末两态都为零.
此后A、B开始分离,A单独向右滑到P点停下,由功能关系有
由以上各式解得