2010 2011学年度高一物理下学期单元检测3 动量 新人教版必修1

2010 20112010 2011 学年度下学期学年度下学期 高一物理单元检测 高一物理单元检测 3 3 原人教版原人教版 命题范围命题范围 动量 动量 说明 1 检测时间 90 分钟 总分 100 分 2 客观题涂在答题卡上 主观题答在答题纸上 第 卷 选择题 共 40 分 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 4 分 共 4 分 每个小题所给出的四个选项中 有一 个或多个是正确的 全部选对的得 4 分 选不全的得 2 分 有选错或不答的得 0 分 1 甲 乙两物体质量相等 并排静止在光滑的水平面上 现用一水平外力F推动甲物体 同时给乙一个与F同方向的瞬时冲量I 使两物体开始运动 当两物体重新相遇时 下列说法正确的是 A 甲的动量为I B 甲的动量为 2I C 所经历的时间为 2I FD 所经历的时间为I F 2 质量为m的钢球自高处落下 以速率v1碰地 竖直向上弹回 碰撞的时间极短 离地 的速率为v2 则在碰撞过程中钢球动量变化量的方向和大小为 A 向下 21 vvm B 向下 21 vvm C 向上 21 vvm D 向上 21 vvm 3 下面关于物体动量和冲量的说法正确的是 A 物体所受合外力冲量越大 它的动量也越大 B 物体所受合外力冲量不为零 它的动量一定要改变 C 物体动量增量的方向 就是它所受冲量的方向 D 物体所受合外力越大 它的动量变化就越快 4 下列运动中 在任意相等的时间内 物体的动量变化不相等的是 A 匀速圆周运动B 自由落体运动 C 平抛运动D 匀减速直线运动 5 如图所示 一轻弹簧左端固定在长木板M的左端 右端与小木块m连接 且m M及M 与地面间摩擦不计 开始时 m和M均静止 现同时 对m M施加等大反向的水平恒力F1和F2 设两物体 图 2 ab 开始运动以后的整个运动过程中 弹簧形变不超过其弹性限度 对于m M和弹簧组成 的系统 A 由于F1 F2等大反向 故系统机械能守恒 B 当弹簧弹力大小与F1 F2大小相等时 m M各自的动能最大 C 由于F1 F2大小不变 所以m M各自一直做匀加速运动 D 由于F1 F2等大反向 故系统的动量始终为零 6 质量相同的三个小球a b c 在光滑水平面上以相同的速率分别与原来静止的三个小 球A B C发生正碰 a与A碰后 a球继续沿原来方向运动 b与B相碰后 b球静 止不动 c与C碰后 c球被弹回而反向运动 可知碰后A B C三球动量大小的关系 是 A pA pB pCB pA pB pC C pB pC pAD pA pB pC 7 如图所示 物块A B静止在光滑水平面上 且BA mm 现用大小相等的两个力F 和F 分别作用在A和B上 使A B沿一条直线相向运动 然后又先后撤去这两个力 使这两个力对物体做的功相同 接着两物体碰撞并合为一体后 它们 A 可能停止运动 B 一定向右运动 C 可能向左运动 D 仍运动 但运动方向不能确定 8 如图 2 所示 两块小木块A和B 中间夹上轻弹簧 用线扎在一起 放在光滑的水平台面上 烧断线 弹簧将木块A B弹出 最后落到水平地面上 根 据图中的有关数据 可以判定下列说法中正确的有 弹簧原长远小于桌面长度 A 木块A先落到地面上 B 弹簧推木块时 两木块加速度之比aA aB 1 2 C 从烧断线时到两木块滑离桌面前 两木块各自所受合冲量之比IA IB l 2 D 两木块在空中飞行时所受的冲量之比IA IB 2 1 9 如图所示 A B两滑块的质量均为m 分别穿在光滑的足够长的水平固定导杆上 两导 杆平行 间距为d 用自然长度也为d的轻弹簧连接两滑块 开始时两滑块均处于静 止状态 今给滑块B一个向右的瞬时冲量I 则以后滑块A的最大速度为 A m I 2 B m I C m I 4 D m I 4 3 10 如图所示 a b是两个带有同种电荷的小球 用绝缘细线 系于同一点 两球静止时它们在同一水平线上 与竖直方 向的夹角依次为 且 若同时剪断细线 不计 空气阻力 则下列说法中正确的是 A a b两小球将同时落到同一水平地面上 B 落地过程中a小球水平飞行的距离比b小球小 C 落地过程中a b小球受到的冲量大小相同 D 落地瞬间a小球重力的瞬时功率大于b小球重力的瞬时功率 第 卷 选择题 共 60 分 二 填空题 本题共 11 12 小题 每小题 6 分 13 15 小题 每小题 4 分 共 24 分 答 案填写在答题纸的相应位置上 11 一物体的质量为 2 kg 此物体竖直落下 以 10 m s 的速度碰到水泥地面上 随后又 以 8 m s 的速度被反弹起 若取竖直向上为正方向 则小球与地相碰前的动量是 相碰后的动量是 相碰过程小球动量的变化是 12 一个质量 2 kg 的物体 以初速度 10 m s 水平抛出 则抛出时动量的大小为 kg m s 1 s 末物体的动量大小为 kg m s 这 1 s 内动量的变化大小 为 kg m s 方向为 这 1 s 内重力的冲量大小为 N s 方向为 g 10 m s2 13 A物体的质量为m B物体的质量为 2m 它们在同一直线上运动且发生正碰 碰撞前 A和B的动量大小相等 碰撞后A的速度方向不变 但大小变为原来的一半 则碰撞 后A和B的速度方向 填 相同 或 相反 其大小之比vA vB 14 质量为m 60 kg 的人站在质量为M 100 kg 的小车上 一起以v 3 m s 的速度在光滑 水平地面上做匀速直线运动 若人相对车以u 4 m s 的速率水平向后跳出 则车的速 率变为 15 气垫导轨是常用的一种实验仪器 它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫 使滑块悬浮在导轨上 滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦 我们可以用带有竖直挡 板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律 实验装置如图所示 弹簧 的长度忽略不计 采用的实验步骤如下 A 用天平分别测出滑块A B的质量mA mB B 调整气垫导轨 使导轨处于水平 C 在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧 用电动卡销锁定 静止放置在气垫导轨上 D 用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1 E 按下电钮放开卡销 同时使分别记录滑块A B运动时间的计时器开始工作 当 A B滑块分别碰撞C D挡板时停止计时 记下A B分别到达C D的运动时间t1和 t2 1 实验中还应测量的物理量是 2 利用上述测量的实验数据 验证动量守恒定律的表达式是 三 计算题 本题共 3 小题 共 36 分 要求写出必要的文字说明和相关方程以及重要的演 算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的 答案中必须明确写出数值和单 位 16 10 分 如图 4 所示 一颗质量为m的子弹以水平初速v0穿过静止在在光滑水平面上 紧挨着的两木块 所经历时间分别为t1和t2 设子弹在木块中运动时所受阻力恒为 F 两木块质量分别为mA和mB 则子弹穿过两木块后 子弹和两木块的速度分别为多 大 图 4 17 12 分 甲乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平面上匀速相向行驶 速度大小均为 v0 6m s 甲车上有质量为m 1 kg 的小球若干 甲和他的小车及所带小球的总质量为 M1 50kg 乙和他的小车的总质量为M2 30kg 现为避免相撞 甲不断地将小球以相对 地面的速度大小为 5 16 v m s 的水平速度抛向乙 且被乙接住 假设某一次甲将小 球抛出且被乙接住后 刚好可保证两车不致相撞 求此时 1 两车的速度各为多少 2 甲总共抛出了多少小球 18 14 分 如图所示 一质量为M的平板车B放在光滑水平面上 在其右端放一质量为 m的小木块A m M A B间动摩擦因数为 现给A和B以大小相等 方向相反的 初速度v0 使A开始向左运动 B开始向右运动 最后A不会滑离B 求 1 A B最后的速度大小和方向 2 从地面上看 小木块向左运动到离出发点最远处时 平板车向右运动的位移大小 参考答案 一 选择题 1 BC 解析 两物体相遇时位移相等 即t v tv 2 0 得 0 2vv 甲的动量为 mv 2mv0 2I 所用时间为v a 2I F 故 BC 正确 2 D 解析 动量变化量是矢量 注意正方向的选取 3 BCD 解析 由Ft p知 Ft越大 p越大 但动量不一定大 它还与初状态的动 量有关 冲量不仅与 p大小相等 而且方向相同 由F t pp 知 物体所受合外力 越大 动量变化越快 4 A 解析 B C D 三选项叙述的运动受到的合外力均为恒力 故每种运动相等时间 内合外力的冲量相等 由动量定理知物体动量的变化量也相等 5 BD 解析 由于F1 F2对系统做功之和不为零 故系统机械能不守恒 A 错误 当弹簧 弹力大小与F1 F2大小相等时 速度达到最大值 故各自的动能最大 B 正确 由于 弹力是变化的 m M所受合力是变化的 不会做匀加速运动 C 错误 由于F1 F2等 大反向 对系统的合冲量始终为零 故系统的动量始终为零 D 正确 6 A 解析 对a A mv mva pA 对b B mv pB 对c C mv mvc pC 所以 pC pB pA 7 B 解析 由动能定理可知 两个力对物体做的功相同 则结合前动能相同 k mEP2 因此BA PP 碰撞过程动量守恒 vmmPP BABA 故碰后速度v一定与PA相同 向右 8 BD 解析 A B两木块离开桌面后都做平抛运动 由平抛知识知vB 2vA 且 tA tB 在弹簧弹开的过程中 A B的动量守恒 mAvA mBvB mA 2mB 又弹力FA FB 故 aA aB mB mA 1 2 IA IB FAt FBt 1 1 IA IB mAgtA mBgtB 2 1 9 B 解析 弹簧恢复原长时 A的加速度为零 速度才达最大 由系统动量守恒和机械 能守恒可得 B 选项正确 10 ABD 解析 由 mb 剪断细线后 两小球竖直方向做自由落体运动 故 下落时间相同 A 正确 水平方向上两球受的库仑力大小相等 a 球加速度小 水平飞 行的距离比b小球小 B 正确 两球所受合力不同 冲量不同 C 正确 落地瞬间两球 竖直分速度相等 a小球重力的瞬时功率大 D 正确 二 11 20 kg m s 16 kg m s 36 kg m s 解析 碰地前的动量p mv 2 10 kg m s 20 kg m s 碰后的动量 p mv 2 8 kg m s 16 kg m s 动量变化 p p p 16 kg m s 20 kg m s 36 kg m s 12 20 202 20 竖直向下 20 竖直向下 解析 抛出时物体的动量大小为p mv0 2 10 kg m s 20 kg m s 1 s 末物体 的竖直分速度为vy gt 10 m s 物体在 1 s 末的速度为vt 210 22 0 y vv m s 则物体在 1 s 末动量的大小为p mvt 2 102 kg m s 202 kg m s 由 于物体的水平分运动为匀速运动 故物体在这 1 s 内速度的变化 v就等于竖直分速 度的变化 vy 则物体在这 1 s 内动量的变化为 p p p m v m vy 2 10 kg m s 20 kg m s p的方向与 vy的方向相同 竖直向下 物体在这 1 s 内重力 的冲量为IG mgt 2 10 1 N s 20 N s 其方向与重力的方向相同 竖直向下 13 相同 2 3 解析 设碰撞前A的速度为v 则碰撞后vA v 2 若碰前 A B相向运动 则 mvA 2mvB 0 由此得当vA 2 v 时vB 4 v 这一结果说明 碰撞后A B仍沿各自碰前的 方向相向运动 显然这是不可能的 故碰前A B不可能相向运动 而应同向运动 由 于碰前A和B的动量大小相等 所以A的速度大于B的速度 碰前应是B在前 A在后 面追上B与之相碰 由动量守恒定律得 mv 2m 2 v m 2 v 2mvB 则碰后B的速度为vB 4 3 v 故碰后A B速度方向相同 速度大小之比为 3 2 4 3 2 v v v v B A 14 4 5 m s 解析 取小车的初速度方向为正方向 设人跳出小车时车的速度为v 则此时人 对地的速度为 u v 由动量守恒定律得 M m v Mv m u v 所以 人向 后跳出后 车的速率为v mM muvmM 4 5 m s 15 1 B的右端至D板的距离L2 2 12 12 0 AB LL mm tt 三 16 10 分 解析 以A B整体为研究对象 Ft1 mA mB v 0 3 分 解得 vA v BA mm Ft 1 1 分 以B为研究对象 Ft2 mBv mBv 2 分 解得 vB v BAB mm Ft m Ft 12 1 分 以子弹为研究对象 F t1 t2 mv mv0 2 分 解得 v v0 m ttF 21 1 分 17 12 分 解析 1 两车刚好不相撞 则两车速度相等 由动量守恒定律得 v