學(xué)校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________
1.(本題6分)甲、乙兩物體沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),甲物體的速度大小是6m/s,乙物體的速度大小是2m/s,碰撞后兩物體都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng),速度大小都是4m/s,則甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是( ) A.1:1 B.3:1 C.3:5 D.1:5 2.(本題6分)一顆子彈水平射入置于粗糙水平面上的木塊A并留在其中,A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起,如圖所示。則在子彈打入木塊A及彈簧被壓縮的過程中,對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)( ) A.動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒 B.動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒 C.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能不守恒 D.無法判定動(dòng)量、機(jī)械能是否守恒 3.(本題6分)質(zhì)量為5m的機(jī)車以速度v運(yùn)動(dòng),跟質(zhì)量都為m的30節(jié)靜止在光滑水平直軌道上的車廂掛接,則全部掛接在一起時(shí)的速度為( ) A. B. C. D. 4.(本題6分)關(guān)于動(dòng)量守恒的條件,正確的是( ) A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,動(dòng)量不可能守恒 B.只要系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)物體做加速運(yùn)動(dòng),動(dòng)量就不守恒 C.只要系統(tǒng)所受合外力恒定,動(dòng)量守恒 D.只要系統(tǒng)所受外力的合力為零,動(dòng)量守恒 5.(本題6分)籃球運(yùn)動(dòng)員通常伸出雙手迎接傳來的籃球。接球時(shí),兩手隨球迅速收縮至胸前,這樣做可以( ?。?/span> A.減小球?qū)κ值臎_量 B.減小球?qū)κ值膭?dòng)量變化率 C.減小球的動(dòng)量變化量 D.減小球的動(dòng)能變化量 6.(本題6分)隨著手機(jī)逐漸走進(jìn)每個(gè)人的生活,有些人喜歡躺著看手機(jī),偶爾會(huì)出現(xiàn)手機(jī)滑落砸到臉的情況。若某手機(jī)(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量為200 g,從距人臉上方約20 cm的高度無初速掉落,砸到臉后經(jīng)0.1 s手機(jī)停止運(yùn)動(dòng)。忽略空氣阻力,重力加速度g=10 m/s2,下列分析正確的是( ) A.臉受到的平均撞擊力大小約為10 N B.臉受到的平均撞擊力大小約為3 N C.全過程手機(jī)重力的沖量大小約為0.2 N·s D.全過程手機(jī)重力的沖量大小約為0.6 N·s 7.(本題6分)兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng),mA=1 kg,mB=2 kg,vA=6 m/s,vB=2 m/s,當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后,兩球A、B速度的可能值是( ) A.vA′=5 m/s,vB′=2.5 m/s B.vA′=2 m/s,vB′=4 m/s C.vA′=-4 m/s,vB′=7 m/s D.vA′=7 m/s,vB′=1.5 m/s
8.(本題6分)在光滑水平面上A、B兩小車中間有一輕彈簧(彈簧不與小車相連),如圖所示,用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài),將小車及彈簧看成一個(gè)系統(tǒng),則( ?。?/span> A.兩手同時(shí)放開后,系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零 B.先放開左手,再放開右手后,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 C.先放開左手,再放開右手后,系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D.無論何時(shí)放手,兩手放開后,系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變 9.(本題6分)一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示,則( ?。?/span> A.t=1 s時(shí)物塊的速率為1 m/s B.t=2 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4 kg·m/s C.t=3 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5 kg·m/s D.t=4 s時(shí)物塊的速度為零 10.(本題6分)在光滑的水平面上,一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體A與另一物體B發(fā)生非彈性碰撞,碰撞時(shí)間不計(jì),兩物體的位置隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示,以A物體碰前速度方向?yàn)檎较?,則( ) A.碰撞后A的動(dòng)量為 B.碰撞后A的動(dòng)量為 C.物體B的質(zhì)量為2kg D.碰撞過程中外力對B的沖量為
11.(本題9分)彈性碰撞的結(jié)論 以質(zhì)量為m1、速度為v1的小球與質(zhì)量為m2的靜止小球發(fā)生彈性碰撞為例,則有 m1v1=m1v1′+m2v2′ m1v12= m1v1′2+m2v2′2 聯(lián)立解得:v1′=________, v2′=_________。 討論:①若m1=m2,則v1′=____,v2′=____(速度交換); ②若m1>m2,則v1′>0,v2′>0(碰后兩物體沿同一方向運(yùn)動(dòng));當(dāng)m1?m2時(shí),v1′≈____,v2′≈____; ③若m1<m2,則v1′___0,v2′>0(碰后兩物體沿相反方向運(yùn)動(dòng));當(dāng)m1?m2時(shí),v1′≈____,v2′≈___.
12.(本題8分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):在小車A的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)。然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng),他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示。在小車A后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力。 (1)若已得到打點(diǎn)紙帶如下圖所示,并將測得的各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離標(biāo)在圖上,A點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn),則應(yīng)選___________段來計(jì)算A的碰前速度,應(yīng)選___________段來計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩格填“AB’’或“BC"或“CD"或"DE”)。 (2)已測得小車A的質(zhì)量m1=0.40kg,小車B的質(zhì)量m2=0.20kg,由以上測量結(jié)果可得:碰前mAvA+mBvB=___________kg·m/s;碰后mAvA’+mBvB’=___________kg·m/s。并比較碰撞前后兩個(gè)小車質(zhì)量與速度的乘積之和是否相等。
13.(本題15分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道半徑為R,下端與水平桌面相切,小球A從圓弧軌道頂端無初速滑下,與靜止在圓弧軌道底端的小球B相碰,A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體,在水平桌面上滑動(dòng)。已知圓弧軌道光滑,A和B的質(zhì)量相等, A、B與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m,重力加速度為g ,A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。求: (1)碰撞前瞬間A的速度大小v; (2)碰撞后瞬間A和B整體的速度大小v¢; (3)A和B整體在水平桌面上滑行的最遠(yuǎn)距離l。 14.(本題8分)冰球運(yùn)動(dòng)員甲的質(zhì)量為80.0 kg。當(dāng)他以5.0 m/s的速度向前運(yùn)動(dòng)時(shí),與另一質(zhì)量為100 kg、速度為3.0 m/s的迎面而來的運(yùn)動(dòng)員乙相撞。碰后甲恰好靜止。假設(shè)碰撞時(shí)間極短,求: (1)碰后乙的速度的大小; (2)碰撞中總機(jī)械能的損失。 參考答案: 1.C 【詳解】由動(dòng)量守恒定律可知,,代入數(shù)據(jù)可得,解得,故C正確,ABD錯(cuò)誤。 2.C 【詳解】子彈射入A過程,由于作用時(shí)間極短,地面摩擦忽略不計(jì),子彈與A構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由于子彈與木塊摩擦生熱,機(jī)械能不守恒,子彈與A一起壓縮彈簧過程,由于地面滑動(dòng)摩擦力作用,A、B及子彈系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒,C正確。 故選C。 3.A 【詳解】根據(jù)動(dòng)量守恒定律得 5mv=(30+5)mv′ 解得v′= ,故BCD錯(cuò)誤,A正確。 故選A。 4.D 【詳解】動(dòng)量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或外力的沖量為零,與系統(tǒng)內(nèi)力的性質(zhì)無關(guān),與系統(tǒng)內(nèi)物體做什么運(yùn)動(dòng)無關(guān)。 故選D。 5.B 【詳解】根據(jù)動(dòng)量定理,有 即 兩手隨球迅速收縮至胸前,這樣做可以延長籃球與手的接觸時(shí)間,從而達(dá)到減小作用力的效果。 故選B。 6.D 【詳解】根據(jù)自由落體求速度、時(shí)間,結(jié)合沖量的定義求出沖量;由動(dòng)量定理求作用力。 AB.20cm=0.20m;200g=0.2kg 根據(jù)自由落體速度 手機(jī)與臉作用后手機(jī)的速度變成0,選取向上為正方向,所以手機(jī)與臉作用過程中動(dòng)量變化為 手機(jī)與臉接觸的過程中受到的重力與臉的作用力,根據(jù)動(dòng)量定理可知 代入數(shù)據(jù)解得,手機(jī)對臉的作用力大小約為6N 故A、B錯(cuò)誤 CD.手機(jī)下落時(shí)間 全過程中重力的沖量 故C錯(cuò)誤,D正確。 故選D。 7.B 【詳解】AD.碰前的動(dòng)量為 碰后A項(xiàng)的總動(dòng)量為 D項(xiàng)的總動(dòng)量為 則兩種情況都滿足動(dòng)量守恒;但碰后A的速度vA′大于B的速度vB′,必然要發(fā)生第二次碰撞,不符合實(shí)際,AD錯(cuò)誤; B.碰后的總動(dòng)量為 則滿足動(dòng)量守恒,碰后A的速度小于B的速度,不會(huì)發(fā)生第二次碰撞,碰前的總動(dòng)能 兩球碰后的總動(dòng)能 不違背能量守恒定律,B正確; C.碰后的總動(dòng)量為 則滿足動(dòng)量守恒,兩球碰后的總動(dòng)能 大于碰前的總動(dòng)能 違背了能量守恒定律,C錯(cuò)誤。 故選B。 8.ACD 【詳解】A.若兩手同時(shí)放開,系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由于系統(tǒng)初動(dòng)量為零,則系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零,故A正確; BCD.無論何時(shí)放手,兩手放開后,系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,如果不同時(shí)放手,系統(tǒng)總動(dòng)量守恒且不為零,故B錯(cuò)誤,CD正確。 故選ACD。 9.AB 【詳解】A.由動(dòng)量定理可得: 解得 t=1s時(shí)物塊的速率為 故A正確; BCD.t=2s時(shí)物塊的動(dòng)量大小 t=3s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為 t=4s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為 所以t=4s時(shí)物塊的速度為1m/s,B正確,CD錯(cuò)誤。 故選AB。 10.BD 【詳解】AB.由題圖可知,碰撞前A的速度為 撞后A、B共同的速度為 則碰撞后A的動(dòng)量為 故A錯(cuò)誤,B正確; C.根據(jù)題意,設(shè)B的質(zhì)量為,由圖可知,碰撞前B物體靜止,A、B碰撞過程中,由動(dòng)量守恒定律可得 解得 故C錯(cuò)誤; D.根據(jù)題意,對B物體,由動(dòng)量定理有 解得 故D正確。 故選BD。 11. v1 v1 0 v1 v1 2v1 < -v1 0 【詳解】[1][2]根據(jù)
解得 [3][4] ①若m1=m2,則 [5][6] ② 若m1>m2,則v1′>0,v2′>0(碰后兩物體沿同一方向運(yùn)動(dòng));當(dāng)m1?m2時(shí), [7][8] ③若m1<m2,則 v2′>0(碰后兩物體沿相反方向運(yùn)動(dòng)) 當(dāng)m1?m2時(shí) 12. BC DE 0.420 0.417 【詳解】(1)[1]小車A碰前做勻速直線運(yùn)動(dòng),打在紙帶上的點(diǎn)應(yīng)該是間距均勻的,故計(jì)算小車碰前速度應(yīng)選BC段; [2]CD段上所打的點(diǎn)由稀變密;可見在CD段A、B兩小車相互碰撞。A、B撞后一起做勻速運(yùn)動(dòng),所打出的點(diǎn)又應(yīng)是間距均勻的。故應(yīng)選DE段計(jì)算碰后速度。 (2)[3]碰前 mAvA十mBVB==0.420kg·m/s [4]碰后 mAvA/十mBvB’=(mA十mB)v=0.417kg·m/s 其中 vA=BC/Δt=1.05m/s,vA’=vB’= DE/Δt = 0.695m/s 通過計(jì)算可以發(fā)現(xiàn),在誤差允許范圍內(nèi),碰撞前后兩個(gè)小車的mv之和是相等的。 13.(1);(2);(3)l = 【詳解】(1)設(shè)兩小球質(zhì)量均為m,對小球A從圓弧軌道頂端滑到底端的過程,由機(jī)械能守恒定律有 解得 (2))對A、B碰撞的過程應(yīng)用動(dòng)量守恒定律有 解得 (3)對A、B整體在水平桌面上滑行的過程應(yīng)用動(dòng)能定理有 解得 l = 14.(1)1.0 m/s;(2)1400 J 【詳解】(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員甲、乙的質(zhì)量分別為m、M,碰前速度大小分別為v和v1,碰后乙的速度為v′,由動(dòng)量守恒定律得 mv-Mv1=Mv′ 代入數(shù)據(jù)得 v′=1.0 m/s (2)設(shè)碰撞過程中總機(jī)械能的損失為,則有 聯(lián)立上式,代入數(shù)據(jù)得 |
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