动 量 早 测
一、单项选择题。
1. 光滑的水平地面上放着一个木块. 一颗子弹水平地射进木块后停留在木块中, 带动木块一起向前滑行一段距离, 在这个过程中, 子弹和木块组成的系统
A.动量和能量都守恒 B。动量和能量都不守恒
C .动量守恒, 能量不守恒 D。动量不守恒, 能量守恒
2. 如图所示,一个质量为0.18kg 的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s,设球棒与垒球的作用时间
为0.01s 。下列说法正确的是
A. 球棒对垒球的平均作用力大小为360N
B. 球棒对垒球的平均作用力大小为720N
C. 球棒对垒球的平均作用力大小为1260N
D. 无法判断
3.质量为1kg 的物体在距离地面5m 高处,由静止开始自由落下,正落在以5m/s速度沿光滑水平面匀速行驶的装有砂子的小车中,车与砂的总质量为4kg ,当物体与小车相对静止后,小车的速度为
A .4m/s B.5m/s C.6m/s D.3m/s
4.人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这是为了
A .减小冲量
B .减小动量的变化量
C .增长和地面的冲击时间,从而减小冲力
D .增大人对地的压强,起到安全作用
5.如图1-1-4所示,在光滑水平面上质量分别为m A =2 kg、m B =4 kg,速率分别为v A =5 m/s、v B =2 m/s的A 、B 两小球沿同一直线相向运动( )
A .它们碰撞前的总动量是18 kg · m/s,方向水平向右 右 B .它们碰撞后的总动量是18 kg · m/s,方向水平向左 左C .它们碰撞前的总动量是2 kg · m/s,方向水平向右
D .它们碰撞后的总动量是2 kg · m/s,方向水平向左
二、双项选择题
6.质量为m 的小球A ,在光滑的水平面上以速度v 0与质量为2m 的静止小球B 发生正碰,碰撞后,A 球的速率变为原来的1/3,那么碰后B 球的可能值是
A .v 0 B .1
3245v 0 C . v 0 D .v 0 333
7、下列说法正确的是[ ]
A .动量的方向与受力方向相同 B .动量的方向与冲量的方向相同
C .动量的增量的方向与受力方向相同 D .动量变化率的方向与受力方向相同
8、如图1-3-11示,光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视作质点,M P >M Q ,Q 与轻质弹簧相连.设Q 静止,P 以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞,一段时间后P 与弹簧分离.在这一过程中,正确的是( )
A .P 与弹簧分离时,Q 的动能达到最大 B .P 与弹簧分离时,P 的动能达到最小
C .P 与Q 的速度相等时,弹簧的弹性势能达到最小
D .P 与Q 的速度相等时,P 的动能达到最小
9、向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a,b 两块.若质量较大的a 块的速度方向仍沿原来的方向则 [ ]
A .b 的速度方向一定与原速度方向相反
B .从炸裂到落地这段时间里,a 飞行的水平距离一定比b 的大
C .a ,b 一定同时到达地面
D .炸裂的过程中,a 、b 中受到的爆炸力的冲量大小一定相等
三,计算题
10、细线下端吊着一个质量为5kg 的沙袋,形成一个单摆,摆长为2m 。一个质量为1kg 的子弹
0水平射入沙袋并留在沙袋里,随沙袋一起摆动。已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是37,求子弹
射入沙袋前速度
11、500g 的足球从1.8m 的高处自由下落碰地后能弹回到1.25m 高,不计空气阻力,这一过程经历的时间为1.2s ,g 取10m/s2,求足球对地面的作用力.
12、一轻质弹簧,两端连接两滑块A 和B ,已知m A =0.99kg , m B =3kg,放在光滑水平桌面上,开始时弹簧处于原长。现滑块A 被水平飞来的质量为m c =10g,速度为400m/s的子弹击中,且没有穿出,如图所示,试求:
(1)子弹击中A 的瞬间A 和B 的速度
(2)以后运动过程中弹簧的最大弹性势能
11. (18分) 如图所示,质量为20kg 的平板小车的左端放有质量为10kg 的小铁块,它与车之间的动摩擦因数为0.5。开始时,车以速度6m/s向左在光滑的水平面上运动,铁块以速度6m/s向右运动,小车足够长。(g =10m/s2) 求:
(1) 小车与铁块共同运动的速度大小和方向。
(2)系统产生的内能是多少?
(3)小铁块在小车上滑动的时间
13.(18分)质量为m 的A 球和质量为3m 的B 球分别用长为L 的细线a 和b 悬挂在天花板下方,两球恰好相互接触,.用细线c 水平拉起A ,使a 偏离竖直方向θ = 60°,静止在如图8所示的位置.b 能承受的最大拉力F m =3.5mg ,剪断c ,让A 自由摆动下落,重力加速度为g . ①求A 与B 发生碰撞前瞬间的速度大小.
②若A 与B 发生弹性碰撞,求碰后瞬间B 的速度大小.
③A 与B 发生弹性碰撞后,分析判断b 是否会被拉断?
图8
1A2C3A4C5C6AB7AC8AB9CD10BC
13(1)设A 球到达最低点时速度为v A ,由机械能守恒定律:
mgL (1-cos θ) =12mv A 解得v A =gL 2
2.A 与B 碰后瞬间,A 的速度为v A ′、B 的速度为v B ,依题意:
121122② m v 'mv A =mv 'A +⨯3mv B A +3mv B ① mv A =222
由①②解得v B =1v A =2gL 2
23mv B 3.若b 不断,碰后瞬间b 所受拉力为F ,由牛顿运动定律:F -3mg =④ L
由③④解得F =3. 75mg
由于F >F m ,故b 会被拉断,拉断后,B 将以v B 的速度做平抛运动
11(1)子弹击中滑块A 的过程,子弹与滑块A 组成的系统动量守恒
m C v 0v A =v 0=4v m +m C A mC 0=(mC+mA)v A m/s
B 的速度为Vb=0
(2)对子弹、滑块A 、B 和弹簧组成的系统,A 、B 速度相等时弹性势能最大。 根据动量守恒定律和功能关系可得:
m C 112
m/sE =(m +m ) v -(m C +m A +m B ) v 2=6 Jv =v =1P C A A 0 22m C +m A +m B
12. (1)m 与M 所受合外力为零,故其动量守恒, 取向左为正方向,
则有:20×6-10×6=(20+10)V 共
V 共=2m/s,方向向左………………3分 (2)Q=Ek0 -E k1 = 480J … 3分 m C v 0=(m C +m A +m B ) v
动 量 早 测
一、单项选择题。
1. 光滑的水平地面上放着一个木块. 一颗子弹水平地射进木块后停留在木块中, 带动木块一起向前滑行一段距离, 在这个过程中, 子弹和木块组成的系统
A.动量和能量都守恒 B。动量和能量都不守恒
C .动量守恒, 能量不守恒 D。动量不守恒, 能量守恒
2. 如图所示,一个质量为0.18kg 的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s,设球棒与垒球的作用时间
为0.01s 。下列说法正确的是
A. 球棒对垒球的平均作用力大小为360N
B. 球棒对垒球的平均作用力大小为720N
C. 球棒对垒球的平均作用力大小为1260N
D. 无法判断
3.质量为1kg 的物体在距离地面5m 高处,由静止开始自由落下,正落在以5m/s速度沿光滑水平面匀速行驶的装有砂子的小车中,车与砂的总质量为4kg ,当物体与小车相对静止后,小车的速度为
A .4m/s B.5m/s C.6m/s D.3m/s
4.人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这是为了
A .减小冲量
B .减小动量的变化量
C .增长和地面的冲击时间,从而减小冲力
D .增大人对地的压强,起到安全作用
5.如图1-1-4所示,在光滑水平面上质量分别为m A =2 kg、m B =4 kg,速率分别为v A =5 m/s、v B =2 m/s的A 、B 两小球沿同一直线相向运动( )
A .它们碰撞前的总动量是18 kg · m/s,方向水平向右 右 B .它们碰撞后的总动量是18 kg · m/s,方向水平向左 左C .它们碰撞前的总动量是2 kg · m/s,方向水平向右
D .它们碰撞后的总动量是2 kg · m/s,方向水平向左
二、双项选择题
6.质量为m 的小球A ,在光滑的水平面上以速度v 0与质量为2m 的静止小球B 发生正碰,碰撞后,A 球的速率变为原来的1/3,那么碰后B 球的可能值是
A .v 0 B .1
3245v 0 C . v 0 D .v 0 333
7、下列说法正确的是[ ]
A .动量的方向与受力方向相同 B .动量的方向与冲量的方向相同
C .动量的增量的方向与受力方向相同 D .动量变化率的方向与受力方向相同
8、如图1-3-11示,光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视作质点,M P >M Q ,Q 与轻质弹簧相连.设Q 静止,P 以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞,一段时间后P 与弹簧分离.在这一过程中,正确的是( )
A .P 与弹簧分离时,Q 的动能达到最大 B .P 与弹簧分离时,P 的动能达到最小
C .P 与Q 的速度相等时,弹簧的弹性势能达到最小
D .P 与Q 的速度相等时,P 的动能达到最小
9、向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a,b 两块.若质量较大的a 块的速度方向仍沿原来的方向则 [ ]
A .b 的速度方向一定与原速度方向相反
B .从炸裂到落地这段时间里,a 飞行的水平距离一定比b 的大
C .a ,b 一定同时到达地面
D .炸裂的过程中,a 、b 中受到的爆炸力的冲量大小一定相等
三,计算题
10、细线下端吊着一个质量为5kg 的沙袋,形成一个单摆,摆长为2m 。一个质量为1kg 的子弹
0水平射入沙袋并留在沙袋里,随沙袋一起摆动。已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是37,求子弹
射入沙袋前速度
11、500g 的足球从1.8m 的高处自由下落碰地后能弹回到1.25m 高,不计空气阻力,这一过程经历的时间为1.2s ,g 取10m/s2,求足球对地面的作用力.
12、一轻质弹簧,两端连接两滑块A 和B ,已知m A =0.99kg , m B =3kg,放在光滑水平桌面上,开始时弹簧处于原长。现滑块A 被水平飞来的质量为m c =10g,速度为400m/s的子弹击中,且没有穿出,如图所示,试求:
(1)子弹击中A 的瞬间A 和B 的速度
(2)以后运动过程中弹簧的最大弹性势能
11. (18分) 如图所示,质量为20kg 的平板小车的左端放有质量为10kg 的小铁块,它与车之间的动摩擦因数为0.5。开始时,车以速度6m/s向左在光滑的水平面上运动,铁块以速度6m/s向右运动,小车足够长。(g =10m/s2) 求:
(1) 小车与铁块共同运动的速度大小和方向。
(2)系统产生的内能是多少?
(3)小铁块在小车上滑动的时间
13.(18分)质量为m 的A 球和质量为3m 的B 球分别用长为L 的细线a 和b 悬挂在天花板下方,两球恰好相互接触,.用细线c 水平拉起A ,使a 偏离竖直方向θ = 60°,静止在如图8所示的位置.b 能承受的最大拉力F m =3.5mg ,剪断c ,让A 自由摆动下落,重力加速度为g . ①求A 与B 发生碰撞前瞬间的速度大小.
②若A 与B 发生弹性碰撞,求碰后瞬间B 的速度大小.
③A 与B 发生弹性碰撞后,分析判断b 是否会被拉断?
图8
1A2C3A4C5C6AB7AC8AB9CD10BC
13(1)设A 球到达最低点时速度为v A ,由机械能守恒定律:
mgL (1-cos θ) =12mv A 解得v A =gL 2
2.A 与B 碰后瞬间,A 的速度为v A ′、B 的速度为v B ,依题意:
121122② m v 'mv A =mv 'A +⨯3mv B A +3mv B ① mv A =222
由①②解得v B =1v A =2gL 2
23mv B 3.若b 不断,碰后瞬间b 所受拉力为F ,由牛顿运动定律:F -3mg =④ L
由③④解得F =3. 75mg
由于F >F m ,故b 会被拉断,拉断后,B 将以v B 的速度做平抛运动
11(1)子弹击中滑块A 的过程,子弹与滑块A 组成的系统动量守恒
m C v 0v A =v 0=4v m +m C A mC 0=(mC+mA)v A m/s
B 的速度为Vb=0
(2)对子弹、滑块A 、B 和弹簧组成的系统,A 、B 速度相等时弹性势能最大。 根据动量守恒定律和功能关系可得:
m C 112
m/sE =(m +m ) v -(m C +m A +m B ) v 2=6 Jv =v =1P C A A 0 22m C +m A +m B
12. (1)m 与M 所受合外力为零,故其动量守恒, 取向左为正方向,
则有:20×6-10×6=(20+10)V 共
V 共=2m/s,方向向左………………3分 (2)Q=Ek0 -E k1 = 480J … 3分 m C v 0=(m C +m A +m B ) v