动量 综合测试题.doc

第六章 动量 综合测试题一、选择题(每小题4分，共40分)1在一相互作用过程中，以下判断正确的是()A系统的动量守恒是指只有初、末两状态的动量相等B系统的动量守恒是指任意两个状态的动量相等C系统的动量守恒是指系统中任一物体的动量不变D系统所受外力的冲量为零，系统动量一定守恒解析：系统动量守恒是指任意时刻系统的动量均相等这就要求系统在动量守恒的时间内任一时刻均不受外力或所受合外力为零某段时间内系统所受外力的冲量为零，并不意味着该段时间内的任一小段时间内所受外力冲量均为零，所以某段时间内系统所受外力的冲量为零，只能保证该段时间内系统的初、末动量相等，而不能保证任意时刻系统的动量皆相等，故D错答案：B2下列说法正确的是()A动量的方向与合力方向相同B动量的方向与冲量的方向相同C动量的增量方向与合力方向相同D动量的变化率的方向与速度方向相同解析：因动量的方向与物体速度方向相同，所以，A和B选项错误由动量定理Ftp知，动量增量p与力F方向相同，所以C正确由Ftp，有F知动量变化率与F同向，而力不一定与速度方向相同，所以D错答案：C图6测13如图6测1所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点，用手将小球拉起使轻杆呈水平状，在小车处于静止的情况下放手使小球摆下，在B处与固定在车上的油泥撞击后粘在一起，则此后小车的运动状态是()A向右运动B向左运动C静止不动 D无法判定解析：放手后系统水平方向不受外力作用，故系统水平方向动量守恒，又水平方向系统总动量为零，且最终球与车速度相等，知小车最终必静止答案：C4质量为m的小车在水平地面上以速度v匀速向右运动，当车中的沙子从底部的漏斗中不断流下时，车子的速度将()A减小 B不变C增大 D无法确定解析：从车中流出的沙子水平速度亦是v，由水平方向动量守恒知，车子的速度不变答案：B5某物体沿粗糙斜面上滑，达到最高点后又返回原处，下列分析正确的是()A上滑、下滑两过程中摩擦力的冲量大小相等B上滑、下滑两过程中合外力的冲量相等C上滑、下滑两过程中动量变化的方向相同D整个运动过程中动量变化的方向沿斜面向下解析：上滑过程与下滑过程比较：位移大小s上s下，加速度大小a上a下，则时间t上t下；速度大小，上滑过程由v0减为0，下滑过程由0增为v1，由动能定理知v0v1.据上述推理：I1mgt，下滑过程I1较大，A错；I上0mv0，I下mv10，I上I下，B错；I上、I下方向均沿斜面向下，由Ip知C对；全过程中冲量累计，可知D对答案：CD6(2010山西省临汾市模拟)如图6测2所示，一轻弹簧的一端固定在墙上，另一端系一静止在光滑水平面上的物体B，有一质量与B相同的小球A从高H处由静止开始沿光滑的曲面滑下，与B发生碰撞并一起将弹簧压缩，后来A和B重新分开，A又沿曲面上升，它能达到的最大高度是()图6测2AH B.HC.H D.H解析：本题考查机械能守恒定律、动量守恒定律设A碰前的速度为v0，根据机械能守恒定律有mgHmv02；A、B碰撞过程中动量守恒，有mv02mv；A、B向右压缩弹簧到向左运动到弹簧恢复原长的过程中机械能守恒，所以A、B分离时，A向左运动的速度仍为v.设A再次上升的最大高度为h，根据机械能守恒定律有mghmv2，联立得：hH，A、B、D错，C对答案：C7两相同的物体A和B，分别静止在光滑的水平桌面上，由于分别受到水平恒力的作用，同时开始运动，若B所受的力是A的2倍，经过一段时间后，分别用WA、IA和WB、IB表示在这段时间内A和B各自所受恒力做的功和冲量的大小，则有()AWB2WA，IB2IA BWB4WA，IB2IACWB2WA，IB4IA DWB4WA，IB4IA解析：由题意知FB2FA，则aB2aA，根据运动学公式sat2得sB2sA，利用功的公式WFs可知WB4WA，由冲量的定义IFt得IB2IA，所以应选择B.答案：B图6测38(2010湖北省黄冈市质检)如图6测3所示，在光滑的水平面上，两个小车A和B之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度v0向右匀速运动，A、B的质量分别为m和2m.有一质量为m的黏性物体C从高处自由落下，正好落在A车上，并与之黏合在一起，在以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为Ep1.如果物体C不是落在A车上，而是落在B车上，其他条件不变，在以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为Ep2，则Ep1Ep2为()A13 B31C11 D.1解析：本题考查动量与能量综合若小球落在A车上并与小车粘在一起，粘在一起的一瞬间，小球和A组成的系统水平方向动量守恒，共同速度vA满足：mv02mvA，vA，当三者有共同速度v1时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒，3mv04mv1，v1v0，根据机械能守恒：Ep12mv022mvA24mv12mv02，同理，若小球落在B车上，落上一瞬间与小车B有共同速度vB满足：2mv03mvB，vBv0，当三者有共同速度v2时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒，3mv04mv2，v2v0，根据机械能守恒，Ep2mv023mvB24mv22mv02，因此两者的比值为31，B项正确答案：B图6测49如图6测4所示，在水平桌面上固定着一个内壁光滑的圆管轨道，在轨道的B点静止着一个质量为m2的弹性小球乙，另一个质量为m1的弹性小球甲从A点以初速度v0沿切线向右运动，与乙球发生第一次碰撞后，恰在C点发生第二次碰撞，两个小球的碰撞是弹性碰撞，甲、乙两球的直径相等且略小于圆管的直径则甲、乙两球的质量之比为m1m2等于()A53 B91C17 D23解析：若碰后m1、m2同向运动，则有m1v0m1v1m2v2，m1v02m1v12m2v22，由题意可知v1v2，联立解得m1m253，A正确；若碰后m1反向运动，则有：m1v0m1v1m2v2，m1v02m1v12m2v22.由题意知v13v2，联立解得m1m217，C正确答案：AC10(2010四川模拟)如图6测5所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B从木块两侧同时水平射入木块，最终都停在木块中，这一过程中木块始终保持静止现知道子弹A射入的深度dA大于子弹B射入的深度dB.若用tA、tB表示它们在木块中运动的时间，用EkA、EkB表示它们的初动能，用vA、vB表示它们的初速度大小，用mA、mB表示它们的质量，则可判断出()图6测5AtAtB BEkAEkBCvAvB DmAmB解析：根据动量守恒定律，木块始终没有运动，所以两子弹的初动量应大小相等，方向相反，木块始终保持静止还说明了木块所受合力始终为零，则两子弹射入木块时受到的阻力相等，对两个子弹，由动量定理有：Fftp0p初，故tAtB ，A不对；又根据子弹打入木块时阻力做功应等于动能的改变量，即：Ffd0Ek，由于dAdB，故EkAEkB，B正确；从前面的分析可知，pApB，EkAEkB，Ekmv2，则，可得mAmB，D不对，由于pApB，可知vAvB，C正确，答案为B、C.答案：BC二、实验题(共16分)11(6分)用图6测6所示的装置做验证动量守恒定律的实验，下列关于小球落点的说法，正确的是()图6测6A如果小球每次从同一点由静止释放，重复几次的落点一定是重合的B由于偶然因素存在，重复操作时小球落点不重合是正常的，但落点应当比较密集C测定P点位置时，如果重复10次的落点分别为P1，P2，P3，P10，则OP应取OP1，OP2，OP3，OP10的平均值，即OPD用半径尽量小的圆把P1，P2，P3，P10圈住，这个圆的圆心就是入射小球落点的平均位置P答案：BD12(10分)用两个小车验证动量守恒定律，两车放在光滑的水平轨道上，B车静止，A车连接纸带(纸带穿过打点计时器)向右运动，如图6测7(a)所示它和B车碰撞后连在一起向右运动，两车相碰时间较短，可以忽略不计已知A车质量mA0.60 kg，B车质量为mB0.30 kg，打点计时器打点时间间隔为T0.20 s图6测7(b)为纸带与刻度尺，据此可得两车碰前的总动量为_kgm/s，碰后的总动量为_kgm/s.从图中看，当A车运动到与刻度尺上_cm刻线对应的位置时，A、B两车恰好相碰图6测7解析：从刻度尺上读数，由v计算v，由pmv得动量答案：0.180.183三、计算题(共44分)13(8分)(2010云南省统一检测)如图6测8所示，小车A、小木块B的质量分别为mA15 kg，mB5 kg，B位于A的左端，与A一起以v04 m/s的速度在光滑水平面上向右运动一段时间后，A与固定的墙壁相碰，碰撞的时间极短，碰撞后A以原速率开始向左运动，由于A、B间有摩擦力，最后B没有从A上掉下g取10 m/s2，求：图6测8(1)小车A碰撞墙壁前后动量的改变量；(2)小木块B的最后速度；(3)整个过程中由于A、B间摩擦产生的热量解析：(1)取小车初速度的方向为正方向小车碰墙前的动量为pAmAv015460 kgm/s小车碰墙后的动量pAmA(v0)60 kgm/s小车的动量改变量为ppApA6060120 kgm/s即小车动量变化量的大小为120 kgm/s，方向与小车初速度的方向相反(2)设最终木块与小车的共同速度为v，小车碰撞墙壁反弹后的运动过程，小车与木块组成的系统动量守恒mAv0mBv0(mAmB)v代入数据解得v2 m/s速度方向与小车初速度方向相反(3)A、B间由于摩擦产生的热量为Q等于系统损失的机械能Q(mAmB)v02(mAmB)v2代入数据解得Q120 J.答案：(1)120 kgm/s，方向与小车初速度方向相反(2)2m/s(3)120 J14(10分)一置于桌面上质量为M的玩具炮，水平发射质量为m的炮弹炮可在水平方向自由移动当炮身上未放置其他重物时，炮弹可击中水平地面上的目标A；当炮身上固定一质量为M0的重物时，在原发射位置沿同一方向发射的炮弹可击中水平地面上的目标B.炮口离水平地面的高度为h.如果两次发射时“火药”提供的机械能相等，求B、A两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比解析：设炮弹的出口速度和炮身的反冲速度分别为v1和v2，E为“火药”提供的机械能由动量守恒定律和能量守恒定律得0mv1Mv2Emv12Mv22由式得v1 炮弹射出后做平抛运动，有hgt2xv1t式中，t是炮弹从射出到落地时所需的时间，x为目标A距炮口的水平距离，由式得x 同理，目标B距炮口的水平距离为x 由式得 .答案： 15(12分)(2010四川省绵阳市诊断性考试)在电场强度为E的匀强电场中，一条与电场线平行的直线上有两个静止的小球A和B(均可看做质点)，两小球的质量均为m，A球带电荷量为Q，B球不带电开始时两球相距L，只在电场力的作用下，A球开始沿直线运动，并与B球发生正对碰撞碰撞中A、B两球的总动能无损失，A、B两球间无电荷转移，重力不计问：图6测9(1)A球经过多长时间与B球发生第一次碰撞；(2)第一次碰撞后，A、B两球的速度各为多大；(3)第一次碰撞后，要经过多长时间再次发生碰撞解析：(1)设小球A的加速度为a，经过时间t1与B球发生第一次碰撞，则QEmaLat12解得t1.(2)设A碰撞前的速度为v0，碰撞后A和B的速度分别为v1、v2，则mv02QEL(或v0at1)mv0mv1mv2mv02mv12mv22解得v10，v2.(3)设第一次碰撞后，经过时间t2后A和B再发生碰撞，则at22v2t2解得t22.答案：(1) (2)v10v2(3)216(14分)如图6测10所示，两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上，它们的间距s2.88 m质量为2m，大小可忽略的物块C置于A板的左端，C与A之间的动摩擦因数为10.22，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为20.10.最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力开始时，三个物体处于静止状态现给C施加一个水平向右、大小为0.4mg的恒力F，假定木板A、B碰撞时间极短，且碰撞后粘连在一起要使C最终不脱离木板，每块木板的长