《动量》综合训练卷及参考答案

《动量》综合训练卷及参考答案第I卷〔选择题共40分〕一、选择题〔此题包括10小题。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。〕1．质量为M的小车在水平地面上以速度v0匀速向右运动。当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时，车子速度将〔〕A．减小B．不变C．增大D．无法确定2．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，以下讲法正确的选项是〔〕A．甲的动量为IB．甲的动量为2IC．所经历的时刻为2I/FD．所经历的时刻为I/F3．加拿大中微子观看站揭示了中微子失踪的缘故，即观看到的中微子数目比理论值少，是因为中微子在运动的过程中，转化成了一个μ子和一个τ子，对上述转化有以下讲法，其中正确的选项是〔〕A．该研究过程中牛顿第二定律和动量守恒定律都能使用B．该研究过程中牛顿第二定律和动量守恒定律都不能再使用C．假设发觉μ子和中微子的运动方向一致，那么τ子的运动方向与中微子的运动方向也可能一致D．假设发觉μ子和中微子的运动方向相反，那么τ子的运动方向与中微子的运动方向也可能相反4．在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0，小车〔和单摆〕以恒定的速度v0沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时刻极短。在此碰撞过程中，以下哪个或哪些讲法是可能发生的〔〕A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分不变为v1、v2、v3，满足〔M+m0〕v0=Mv1+mv2+m0v3B．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v1和v2，满足Mv0=Mv1+mv2C．摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为v，满足Mv0=〔M+m〕vD．小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足〔M+m0〕v0=〔M+m0〕v1+mv25．如下图，A、B两滑块的质量均为m，分不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，那么以后滑块A的最大速度为〔〕A．B．C．D．6．向空中发射一物体，不计空气阻力。当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，假设质量较大的a块的速度方向仍沿原先的方向，那么〔〕A．b的速度方向一定与原速度方向相反B．从炸裂到落地的这段时刻里，a飞行的水平距离一定比b的大C．a、b一定同时到达水平地面D．在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等7．如下图，两物体A、B用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上，现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同时由静止开始运动，在运动过程中，对A、B两物体及弹簧组成的系统，正确的讲法是〔整个过程中弹簧不超过其弹性限度〕〔〕A．动量始终守恒B．机械能始终守恒C．当弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大D．当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时，A、B两物体速度为零。8．如下图，小车B静止于水平轨道上，其左端固定一根劲度系数为K的轻弹簧，小车B的质量为m2。小车A的质量为m1，从高出水平轨道h处由静止开始沿曲轨道滑下，在水平轨道上与小车B发生相互作用。假设轨道是光滑的，那么弹簧压缩量最大时，A车的速度vA和弹簧的弹性势能Ep分不为〔〕A．vA=，EP=m1ghB．，EP=m1gh/2C．，D．vA=，。9．10．如下图，分不用两个恒力F1和F2，先后两次将质量为m的物体从静止开始沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端。第一次力F1的方向沿斜面向上，第二次力F2的方向沿水平向右，两次所用的时刻相同。在这两个过程中〔〕A．F1和F2所做的功相同B．物体机械能变化相同C．F1和F2对物体的冲量大小相同D．物体动量的变化量相同第二卷〔非选择题共60分〕二、非选择题〔此题包括6题〕11．〔6分〕某同学用图〔1〕所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地点，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分不在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图〔1〕中O点是水平槽末端R在记录纸上的重直投影点。B球落点痕迹如图〔2〕所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐。〔1〕碰撞后B球的水平程应取为_____________cm。〔2〕在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_____________〔填选项号〕。A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C．测量A球或B球的直径D．测量A球和B球的质量〔或两球质量之比〕E．测量G点相关于水平槽面的高度12．〔9分〕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。我们能够用带有竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如下图〔弹簧的长度忽略不计〕，采纳的实验步骤如下：A．用天平分不测出滑块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，同时使分不记录滑块A、B运动时刻的计时器开始工作。当A、B滑块分不碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分不到达C、D的运动时刻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________________，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的缘故是___________________________________。〔3〕利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式。答：____________________________________________________________________13．〔8分〕如下图，AB为一光滑水平横杆，杆上套一质量为M的小圆环，环上系一长为L质量不计的细绳，绳的另一端拴一质量为m的小球，现将绳拉直，且与AB平行，由静止开释小球，那么当线绳与AB成θ角时，圆环移动的距离是多少？14．〔10分〕2005年7月4日13时52分，美国宇航局〝深度撞击〞号探测器开释的撞击器〝击中〞目标——坦普尔１号彗星，这次撞击只能使该彗星自身的运行速度显现每秒0.0001mm的改变。探测器上所携带的总质量达370kg的彗星〝撞击器〞将以每小时38000km的速度径直撞向彗星的彗核部分，撞击彗星后融解消逝。咨询：依照以上数据，估算一下彗星的质量是多少？〔结果保留一位有效数字〕15．〔12分〕如下图，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μ，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可不能滑离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动身点最远处时，平板车向右运动的位移大小。16．〔15分〕2005年10月12日我国〝神州〞六号载人飞船发射成功，飞船在轨飞行五天后，于10月17日安全返回主着陆场。这次发射是人类探究太空历史上的又一次重要成就，进一步巩固了中国作为世界载人航天大国的地位。设〝神州〞六号飞船围绕地球做圆周运动，并在此圆轨道上绕行n圈，飞行时刻为t。地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。〔1〕导出飞船在上述圆轨道上运行时离地面高度h的公式〔用t、n、R、g表示〕〔2〕飞船在着陆前先进行变轨，在预定地点A处启动飞船上的推进器，为了使飞船从圆轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ〔如下图〕，推进器是向前喷气依旧向后喷气？假设瞬时喷出的气体质量为，喷气后飞船的速度变为，喷气的速度应为多大？〔涉及动量咨询题时，喷出气体的质量相对飞船质量可忽略不计〕«动量»综合训练卷参考答案1．B〔砂子落下时具有与车相同的水平速度v0，由动量守恒得，车速不变。〕2．BC〔两物体相遇时位移相等，即，得，甲的动量为mv=2mv0=2I，所用时刻为v/a=2I/F，故BC正确〕3．C〔此题考查动量守恒及学生对牛顿第二定律和动量守恒定律使用条件的明白得。〕4．BC〔由于碰撞时刻极短，摆球仍保持原先的速度大小和方向。〕5．B〔弹簧复原原长时，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。〕6．CD〔水平方向动量守恒，炸后两物体做平抛运动。C、D正确。〕7．AC〔此题考查对两个守恒定律的使用条件的明白得。〕8．C〔此题考查动量、机械能守恒定律。注意弹簧压缩量最大时，A、B速度相同。〕9．BD〔A离开墙前墙对A有弹力，那个弹力尽管不做功，但对A有冲量，因此系统机械能守恒而动量不守恒；A离开墙后那么系统动量守恒、机械能守恒．A刚离开墙时刻，B的动能为E，动量为p=向右；以后动量守恒，因此系统动能不可能为零，当A、B速度相等时，系统总动能最小，这时的弹性势能为10．BD〔两次物体的位移和运动时刻都相等，因此末速度相同，物体机械能增量和动量增量都相同，B、D正确。F2作用下，摩擦力大，产生的内能多，故F2做的功多；F2大于F1，F2的冲量大。〕11．〔1〕64.7〔答数在64.2到65.2范畴内的都给分。〕〔3分〕〔2〕A、B、D〔不是A、B、D的均给零分。〕〔3分〕12．〔1〕B的右端至D板的距离L2〔2分〕〔2〕〔3分〕，测量时刻、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。〔学生只要答对其中两点即可〕〔2分〕〔3〕能测出弹性势能的大小，其表达式为。〔2分〕13．解析：系统在水平方向不受外力，该方向上动量守恒。设细绳与AB成θ角时小球的水平速度为v，圆环的水平速度为V，那么由水平方向动量守恒有：MV=mv①〔2分〕因为任意时刻V与v均满足这一关系，加之时刻相同，公式中的V和v可分不用其水平位移替代，那么上式可写为：Md=m［〔L-Lcosθ〕-d］②〔4分〕解得圆环移动的距离：d=mL〔1-cosθ〕/〔M+m〕③〔2分〕14．〔10分〕解：以彗星和撞击器组成的系统为研究对象，设彗星的质量为M，初速度为v01，撞击器质量m=370kg，速度v02=38000km/h=1.1×104m/s，撞击后速度为v由动量守恒定律得：①由于M远大于m，因此，上式能够化为：②解得：③由题给信息知，撞击后彗星的运行速度改变了0.0001mm/s，即m/s④代入③式解得M≈4×1013kg⑤评分标准：①式3分，②式2分，③式1分，④式3分，⑤式1分15．解析：〔1〕由A、B系统动量守恒定律得：Mv0-mv0=〔M+m〕v 〔3分〕因此v=v0，方向向右〔2分〕〔2〕A向左运动速度减为零时，到达最远处，现在板车移动位移为s，速度为v′，那么由动量守恒定律得：Mv0-mv0=Mv′ ①〔2分〕对板车应用动能定理得：-μmgs=mv′2-mv02 ②〔3分〕联立①②解得：s=v02〔2分〕1