高二年级动量守恒定律单元检测 一.选择题(60分)
1、下列说法中正确的是: ( ) A、物体的质量越大其动量就越大 B、受力大的物体,受到的冲量也越大 C、冲量越大,动量也越大
D、作用力和反作用力的冲量总是大小相等,方向相反 2、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
3、如图所示,质量为m的小球 在竖直光滑圆形内轨道中做圆周运动,周期为T,则
①每运转一周,小球所受重力的冲量的大小为 ②每运转一周,小球所受重力的冲量的大小为mgT ③每运转一周,小球所受合力的冲量的大小为0
④每运转半周,小球所受重力的冲量的大小一定为mgT/2 以上结论正确的是()
A.①④ B.②③ C.②③④ D.①③④
4、在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为pA=12kg·m/s、pB=13kg·m/s,碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB。下列数值可能正确的( ) A.ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/s B.ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/s C.ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s D.ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s 5、一小车停在光滑水平面上,车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射,所有子弹全部嵌在挡板内没有穿出,当射击持续了一会儿后停止,则小车( ) A.速度为零 B.对原静止位置的位移不为零 C.将向射击方向作匀速运动 D.将向射击相反方向作匀速运动
6、一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离
开地面,速度为v,在此过程中 ( ) A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为
12
2mv
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零 C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为
12
2mv
D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零
7、如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s.则( ) A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
8、如图所示,光滑水平面上停着一辆小车,小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球.开始将小铁球提起到图示位置,然后无初速释放.在小铁球来回摆动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小车和小球系统动量守恒
B.小球向右摆动过程小车一直向左加速运动
C.小球摆到右方最高点时刻,由于惯性,小车仍在向左运动 D.小球摆到最低点时,小车的速度最大 9、一质量为M的木块静止在光滑的水平面上,一颗子弹水平射击木块并留在其中,子弹质量为m,从子弹击中木块到子弹相对木块静止的过程中,子弹和木块相对地面位移分别是s1、s2,则s1:s2 ( )
A.(M+2m)/m B.(2M+m)/M C.(M+m)/m D.M/m
10、在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为 的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反。将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、 ,球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2,则必有( )
A.E1E0 D.p2>p0 11、如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上.其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接,弹簧与挡板的质量均不计;滑块M以初速度v0向右运动,它与档板P碰撞后粘连在一起,在以后的运动过程中( )
A.M的速度等于0时,弹簧的长度最短
B. M的速度为v0/2时,弹簧的弹性势能最大 C. 两滑块速度相同时,N的动量最大
D. 弹簧的弹力对N做功最多为mv02
/2
12、一物体竖直向上抛出,从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t,上升的最大高度是H,所受空气阻力大小恒为F,则在时间t内 ( ) A.物体受重力的冲量为零
B.在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小 C.物体动量的增量大于抛出时的动量 D.物体机械能的减小量等于FH 二、填空题(6分)
13、一机枪每分钟发射600发子弹,子弹的质量为10g,发射时速度为80m/s。发射子弹时用肩抵住枪托,则枪托对肩的平均作用力是______N。
14、两条船在静止的水面上沿着平行的方向匀速直线滑行,速度都是6m/s,当两船相错时各给了对方20kg的货物,此后乙船的速率减为4m/s,方向不变,若甲船原来的质量是300kg,则交换货物后甲船的速度为______m/s,乙船原来的总质量为______kg。(水的阻力不计) 三、计算题(44分) 15、(10分)如图所示,质量分别为mA=0.5 kg、mB=0.4 kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上,质量为mC=0.1 kg的木块C以初速vC0=10 m/s滑上A板左端,最后C木块和B板相对静止时的共同速度vCB=1.5 m/s. 求:(1)A板最后的速度vA;
(2)C木块刚离开A板时的速度vC. 16、(10分)一艘帆船在湖面上顺风行驶,在风力的推动下做速度为v=4m/s的匀速直线运动,已知该帆船在运动状态下突然失去风的动力作用,帆船在湖面上做匀减速直线运动,经过t=8s才可静止;该帆船的帆面正对风的有效面积为S=10m2,帆船的总质量约为M=936kg,若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变,空气的
密度为ρ=1.3kg/m3
,在匀速行驶状态下估算:
(1)帆船受到风的推力F的大小; (2)风速的大小V。 17、(12分)如图所示,质量为m的小物块以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M的小车上,物块与小车间的动摩擦因数为μ,小车足够长。求:
(1) 小物块相对小车静止时的速度;
(2) 从小物块滑上小车到相对小车静止所经历的时间; 从小物块滑上小车到相对小车静止时,系统产生的热量和物块相对
小车滑行的距离。 18、(12分)如图所示,在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C。重物A(视为质点)位于B的右端,A、B、C的质量相等。现A和B以同一速度滑向静止的C、B与C发生正碰。碰后B和C粘在一起运动,A在C上滑行,A与C有摩擦力。已知A滑到C的右端而未掉下。试问:从B、C发生正碰到A刚移到C右端期间,C所走过的距离是C板长度的多少倍。
一、选择题
- f l=
12
(M+m)V共-Mv0
2
2
12
mv0
2
∴l
=
2μ(M+m)g
13、8N
14、5.2m s ;120kg 三、计算题 15、
16、风突然停止,帆船只受到阻力f作用,做匀减速直线运动,设帆船的加速度大
a=
0-v
=-0.5m/s
18设A、B、C的质量均为m。碰撞前,A与B的共同速度为v0,碰撞后B与C的共同速度为v1。对B、C,由动量守恒定律得mv0=2mv1 ①
设A滑至C的右端时,三者的共同速度为v2。对A、B、C,由动量守恒定律得2mv0=3mv2
②
设A与C的动摩擦因数为μ,从发生碰撞到A移至C的右端时C所走过的距离为s,对B、C由功能关系 μmgs=
12
(2m)v2-
2
12
(2m)v1 ③ 12mv0-
2
2
-f=Mat小为a,则: ,根据牛顿运动定律有,,所以f=468N。
④ 设帆船匀速运动时受到风的推力为F,所以F-f=0,F=468N。
设C的长度为l,对A,由功能关系μmg(s+l)=
12
mv2
2
(2)设在时间t内,正对吹入帆面空气的质量为m,根据动量定理有又因为
m=ρS(V-v)t
-Ft=m(v-V)
,
由以上各式解得
sl
=
73
,
Ft=ρS(V-v)t
2
,所以
V=10m/s 。
17、物块滑上小车后,受到向后的摩擦力而做减速运动,小车受到向前的摩擦力而
做加速运动,因小车足够长,最终物块与小车相对静止,如图所示。由于“光滑水平面”,系统所受合外力为零,故满足动量守恒定律。 (1) 由动量守恒定律,物块与小车系统:
mv0 = ( M + m )V共 ∴V共
=
mv0M+m
(2) 由动量定理,:
图8 (3) 由功能关系,物块与小车之间一对滑动摩擦力做功之和(摩擦力乘以相对
位移)等于系统机械能的增量:
高二年级动量守恒定律单元检测 一.选择题(60分)
1、下列说法中正确的是: ( ) A、物体的质量越大其动量就越大 B、受力大的物体,受到的冲量也越大 C、冲量越大,动量也越大
D、作用力和反作用力的冲量总是大小相等,方向相反 2、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
3、如图所示,质量为m的小球 在竖直光滑圆形内轨道中做圆周运动,周期为T,则
①每运转一周,小球所受重力的冲量的大小为 ②每运转一周,小球所受重力的冲量的大小为mgT ③每运转一周,小球所受合力的冲量的大小为0
④每运转半周,小球所受重力的冲量的大小一定为mgT/2 以上结论正确的是()
A.①④ B.②③ C.②③④ D.①③④
4、在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为pA=12kg·m/s、pB=13kg·m/s,碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB。下列数值可能正确的( ) A.ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/s B.ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/s C.ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s D.ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s 5、一小车停在光滑水平面上,车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射,所有子弹全部嵌在挡板内没有穿出,当射击持续了一会儿后停止,则小车( ) A.速度为零 B.对原静止位置的位移不为零 C.将向射击方向作匀速运动 D.将向射击相反方向作匀速运动
6、一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离
开地面,速度为v,在此过程中 ( ) A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为
12
2mv
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零 C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为
12
2mv
D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零
7、如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s.则( ) A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
8、如图所示,光滑水平面上停着一辆小车,小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球.开始将小铁球提起到图示位置,然后无初速释放.在小铁球来回摆动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小车和小球系统动量守恒
B.小球向右摆动过程小车一直向左加速运动
C.小球摆到右方最高点时刻,由于惯性,小车仍在向左运动 D.小球摆到最低点时,小车的速度最大 9、一质量为M的木块静止在光滑的水平面上,一颗子弹水平射击木块并留在其中,子弹质量为m,从子弹击中木块到子弹相对木块静止的过程中,子弹和木块相对地面位移分别是s1、s2,则s1:s2 ( )
A.(M+2m)/m B.(2M+m)/M C.(M+m)/m D.M/m
10、在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为 的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反。将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、 ,球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2,则必有( )
A.E1E0 D.p2>p0 11、如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上.其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接,弹簧与挡板的质量均不计;滑块M以初速度v0向右运动,它与档板P碰撞后粘连在一起,在以后的运动过程中( )
A.M的速度等于0时,弹簧的长度最短
B. M的速度为v0/2时,弹簧的弹性势能最大 C. 两滑块速度相同时,N的动量最大
D. 弹簧的弹力对N做功最多为mv02
/2
12、一物体竖直向上抛出,从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t,上升的最大高度是H,所受空气阻力大小恒为F,则在时间t内 ( ) A.物体受重力的冲量为零
B.在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小 C.物体动量的增量大于抛出时的动量 D.物体机械能的减小量等于FH 二、填空题(6分)
13、一机枪每分钟发射600发子弹,子弹的质量为10g,发射时速度为80m/s。发射子弹时用肩抵住枪托,则枪托对肩的平均作用力是______N。
14、两条船在静止的水面上沿着平行的方向匀速直线滑行,速度都是6m/s,当两船相错时各给了对方20kg的货物,此后乙船的速率减为4m/s,方向不变,若甲船原来的质量是300kg,则交换货物后甲船的速度为______m/s,乙船原来的总质量为______kg。(水的阻力不计) 三、计算题(44分) 15、(10分)如图所示,质量分别为mA=0.5 kg、mB=0.4 kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上,质量为mC=0.1 kg的木块C以初速vC0=10 m/s滑上A板左端,最后C木块和B板相对静止时的共同速度vCB=1.5 m/s. 求:(1)A板最后的速度vA;
(2)C木块刚离开A板时的速度vC. 16、(10分)一艘帆船在湖面上顺风行驶,在风力的推动下做速度为v=4m/s的匀速直线运动,已知该帆船在运动状态下突然失去风的动力作用,帆船在湖面上做匀减速直线运动,经过t=8s才可静止;该帆船的帆面正对风的有效面积为S=10m2,帆船的总质量约为M=936kg,若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变,空气的
密度为ρ=1.3kg/m3
,在匀速行驶状态下估算:
(1)帆船受到风的推力F的大小; (2)风速的大小V。 17、(12分)如图所示,质量为m的小物块以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M的小车上,物块与小车间的动摩擦因数为μ,小车足够长。求:
(1) 小物块相对小车静止时的速度;
(2) 从小物块滑上小车到相对小车静止所经历的时间; 从小物块滑上小车到相对小车静止时,系统产生的热量和物块相对
小车滑行的距离。 18、(12分)如图所示,在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C。重物A(视为质点)位于B的右端,A、B、C的质量相等。现A和B以同一速度滑向静止的C、B与C发生正碰。碰后B和C粘在一起运动,A在C上滑行,A与C有摩擦力。已知A滑到C的右端而未掉下。试问:从B、C发生正碰到A刚移到C右端期间,C所走过的距离是C板长度的多少倍。
一、选择题
- f l=
12
(M+m)V共-Mv0
2
2
12
mv0
2
∴l
=
2μ(M+m)g
13、8N
14、5.2m s ;120kg 三、计算题 15、
16、风突然停止,帆船只受到阻力f作用,做匀减速直线运动,设帆船的加速度大
a=
0-v
=-0.5m/s
18设A、B、C的质量均为m。碰撞前,A与B的共同速度为v0,碰撞后B与C的共同速度为v1。对B、C,由动量守恒定律得mv0=2mv1 ①
设A滑至C的右端时,三者的共同速度为v2。对A、B、C,由动量守恒定律得2mv0=3mv2
②
设A与C的动摩擦因数为μ,从发生碰撞到A移至C的右端时C所走过的距离为s,对B、C由功能关系 μmgs=
12
(2m)v2-
2
12
(2m)v1 ③ 12mv0-
2
2
-f=Mat小为a,则: ,根据牛顿运动定律有,,所以f=468N。
④ 设帆船匀速运动时受到风的推力为F,所以F-f=0,F=468N。
设C的长度为l,对A,由功能关系μmg(s+l)=
12
mv2
2
(2)设在时间t内,正对吹入帆面空气的质量为m,根据动量定理有又因为
m=ρS(V-v)t
-Ft=m(v-V)
,
由以上各式解得
sl
=
73
,
Ft=ρS(V-v)t
2
,所以
V=10m/s 。
17、物块滑上小车后,受到向后的摩擦力而做减速运动,小车受到向前的摩擦力而
做加速运动,因小车足够长,最终物块与小车相对静止,如图所示。由于“光滑水平面”,系统所受合外力为零,故满足动量守恒定律。 (1) 由动量守恒定律,物块与小车系统:
mv0 = ( M + m )V共 ∴V共
=
mv0M+m
(2) 由动量定理,:
图8 (3) 由功能关系,物块与小车之间一对滑动摩擦力做功之和(摩擦力乘以相对
位移)等于系统机械能的增量: