資源簡介

章末綜合測評(一)　動量和動量守恒定律
時(shí)間：75分鐘　滿分：100分
一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1．質(zhì)量為m的木箱放在水平地面上，在與水平方向成θ角的拉力F作用下，由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間t速度達(dá)到v，在這段時(shí)間內(nèi)拉力F和重力的沖量大小分別為(　　)
A．Ft，0　 B．Ft cos θ，0
C．mv，0 D．Ft，mgt
2．在水平地面上有一木塊，質(zhì)量為m，它與地面間的動摩擦因數(shù)為μ．木塊在水平恒力F的作用下由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間t后撤去力F，木塊又前進(jìn)了時(shí)間2t才停下來．這個(gè)力F的大小為(　　)
A．μmg B．2μmg
C．3μmg D．4μmg
3．如圖所示，滑槽M1與滑塊M2緊靠在一起，靜止于光滑的水平面上．小球m從M1的右上方無初速度地下滑，當(dāng)m滑到M1左方最高處時(shí)，M1將(　　)
A．靜止 B．向左運(yùn)動
C．向右運(yùn)動 D．無法確定
4．在光滑的水平面上有a、b兩球，其質(zhì)量分別為ma、mb，兩球在t0時(shí)刻發(fā)生正碰，兩球在碰撞前后的速度—時(shí)間圖像如圖所示．下列關(guān)系正確的是(　　)
A．ma>mb B．maC．ma＝mb D．無法判斷
5．物體A和B用輕繩相連，掛在輕彈簧下靜止不動，如圖甲所示，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為M，當(dāng)連接A、B的繩突然斷開后，物體A上升經(jīng)某一位置時(shí)的速度大小為v，這時(shí)物體B的下落速度大小為u，如圖乙所示，在這段時(shí)間里，彈簧的彈力對物體A的沖量為(　　)
A．mv B．mu
C．mv＋Mu D．mv＋mu
6．冰壺運(yùn)動深受觀眾喜愛，在某次投擲中，冰壺甲運(yùn)動一段時(shí)間后與對方靜止的冰壺乙發(fā)生碰撞，如圖所示．若兩冰壺質(zhì)量相等，則碰后兩冰壺最終停止的位置不可能是圖中的哪一幅圖(　　)
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
7．質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．初始時(shí)小物塊停在箱子正中間，如圖所示．現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，并與箱子保持相對靜止．設(shè)碰撞都是彈性的，則整個(gè)過程中，系統(tǒng)損失的動能為(　　)
A．mv2 B．
C．NμmgL D．NμmgL
二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)
8．A、B兩船的質(zhì)量均為m，它們都靜止在平靜的湖面上，A船上質(zhì)量為 的人以水平速度v從A船跳到B船，再從B船跳回A船．水對船的阻力不計(jì)，經(jīng)多次跳躍后，人最終跳到B船上，則(　　)
A．A、B兩船的速度大小之比為3∶2
B．A、B(包括人)的動量大小之比為1∶1
C．A、B(包括人)的動量之和為0
D．因跳躍次數(shù)未知，故以上選項(xiàng)均無法確定
9．如圖所示，質(zhì)量為2m的小球A一端固定輕彈簧，靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球B以速度v0向右運(yùn)動，壓縮彈簧然后分離，下列說法正確的是(　　)
A．小球B壓縮彈簧過程中，小球A和小球B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B．彈簧最短時(shí)小球A的速度為
C．彈簧最大彈性勢能為
D．小球B最終以速度 向右勻速運(yùn)動
10．如圖所示，一不可伸長的輕繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，開始時(shí)將輕繩向右拉至水平，然后將小球由靜止釋放，則小球由靜止到運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程，下列說法正確的是(　　)
A．拉力對小球的沖量為零
B．重力對小球的沖量方向豎直向下
C．小球的動量變化量方向豎直向下
D．合力對小球的沖量方向水平向左
三、非選擇題(本題共5小題，共54分)
11．(7分)某同學(xué)把兩塊不同的木塊用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮的彈簧，兩木塊位于桌子兩側(cè)邊緣，如圖所示，將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細(xì)線，觀察木塊的運(yùn)動情況，進(jìn)行必要的測量，驗(yàn)證木塊間相互作用時(shí)動量守恒．
(1)該同學(xué)還必須有的器材是____________________________________________．
(2)需要直接測量的數(shù)據(jù)是______________________________________________
_____________________________________________________________________．
(3)用所得數(shù)據(jù)驗(yàn)證動量守恒的關(guān)系式是________________________．
兩側(cè)邊緣的水平距離s1、s2　(3)m1s1＝m2s2
12．(10分)(教材P8例題1)一輛質(zhì)量為2 200 kg 的汽車正在以90 km/h的速度勻速行駛．突然前方出現(xiàn)復(fù)雜路況，如果駕駛員馬上輕踩剎車逐漸制動，汽車在21 s內(nèi)停下；如果駕駛員馬上急踩剎車緊急制動，可在3.8 s內(nèi)使車停下．求這兩種情況下使汽車停下的平均作用力．
13．(9分)如圖所示，豎直面內(nèi)固定一半徑為R＝0.3 m 的光滑四分之一圓弧軌道，光滑地面上放置一長為L＝0.3 m的長木板，長木板的上表面與圓弧軌道的最低點(diǎn)B等高，且二者接觸但不粘連，長木板質(zhì)量為M＝1 kg，一個(gè)質(zhì)量為m＝1 kg的鐵塊(可以看成質(zhì)點(diǎn))以一定初速度v0＝3 m/s滑上長木板的左端，鐵塊恰好能滑到圓弧軌道的最高點(diǎn)C，重力加速度為g＝10 m/s2，求：
(1)鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)；
(2)最終鐵塊靜止在長木板上的位置．
14．(13分)如圖所示，有一擺長為L的單擺，擺球A自水平位置擺下，在擺的平衡位置與置于光滑水平面的B球發(fā)生彈性碰撞，導(dǎo)致后者又跟置于同一水平面的C球發(fā)生完全非彈性碰撞．假設(shè)A、B、C球的質(zhì)量均為m，重力加速度為g．
(1)A、B球碰后A球的速度為多大？
(2)B、C球碰后它們共同的速度多大？
(3)B和C碰撞過程中損失的機(jī)械能是多少？
15．(15分)如圖所示，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上．某時(shí)刻小孩將冰塊以相對冰面3 m/s 的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為 h＝0.3 m(h小于斜面體的高度)．已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1＝30 kg，冰塊的質(zhì)量為m2＝10 kg，小孩與滑板始終無相對運(yùn)動．g取10 m/s2．
(1)求斜面體的質(zhì)量；
(2)通過計(jì)算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？
5 / 5章末綜合測評(一)
1．D　[由沖量的定義式I＝Ft知，某個(gè)力與該力對應(yīng)時(shí)間的乘積便為該力的沖量.因此拉力的沖量為Ft，重力的沖量為mgt，故D正確.]
2．C　[整個(gè)過程中滑動摩擦力的作用時(shí)間為3t，水平恒力F的作用時(shí)間為t，由動量定理得Ft－μmg·3t＝0－0，得F＝3μmg，所以C正確.]
3．B　[小球m和滑槽M1、滑塊M2三個(gè)物體構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)所受水平方向的合外力為零，所以系統(tǒng)水平方向動量守恒，小球m下滑前系統(tǒng)總動量為零，小球m下滑后小球m和滑槽M1作用，滑槽M1和滑塊M2作用，作用結(jié)果使滑塊M2向右運(yùn)動，有向右的動量.當(dāng)小球m滑到左方最高點(diǎn)時(shí)，小球m和滑槽M1的相對速度為零，但小球m和滑槽M1這個(gè)整體向左運(yùn)動，有向左的動量，這樣才能保證系統(tǒng)總動量為零.故B正確.]
4．B　[由題圖可知a球碰b球前的速度大小為v，碰后a、b兩球的速度大小為，由動量守恒定律得mav＝mb＋ma，解得mb＝3ma，故B正確.]
5．D　[對B由動量定理得Mgt＝Mu－0，設(shè)彈簧沖量為I，對A由動量定理得I－mgt＝mv－0，聯(lián)立解得I＝mv＋mu，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確.]
6．A　[如果兩冰壺發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程動量守恒、機(jī)械能守恒，兩冰壺質(zhì)量相等，碰撞后兩冰壺交換速度，甲靜止，乙的速度等于碰撞前甲的速度，碰后乙做減速運(yùn)動，最后停止，最終兩冰壺的位置如圖B所示，B有可能；如果為非彈性碰撞，總動量向右，則C有可能，A不可能；若兩球不是對心碰撞，則兩球可能在兩側(cè)方向均發(fā)生移位，但兩側(cè)方向應(yīng)保證動量為零，D有可能.本題選不可能的，故選A.]
7．D　[小物塊與箱子作用過程中滿足動量守恒，小物塊最后恰好又回到箱子正中間，兩者相對靜止，即為共速，設(shè)速度為v1，mv＝(m＋M)v1，系統(tǒng)損失的動能ΔEk＝＝，A、B錯(cuò)誤；由于碰撞為彈性碰撞，故碰撞時(shí)不損失能量，系統(tǒng)損失的動能等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，即ΔEk＝Q＝NμmgL，C錯(cuò)誤，D正確.]
8．ABC　[選A船、B船和人為一個(gè)系統(tǒng)，則他們的初始總動量為0.由動量守恒定律可知，系統(tǒng)以后的總動量將一直為0.選最終B船的運(yùn)動方向?yàn)檎较颍瑒t由動量守恒定律可得 0＝vB＋mvA，解得vB＝－vA.所以A、B兩船的速度大小之比為3∶2，故A正確；A和B(包括人)的動量大小相等，方向相反，動量大小之比為1∶1，故B正確；由于系統(tǒng)的總動量守恒，始終為0，故A和B(包括人)的動量之和也始終為0，故C正確.]
9．BC　[小球B壓縮彈簧過程中，小球A、小球B與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；彈簧最短時(shí)兩球速度相等，兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得mv0＝(2m＋m)v，解得v＝，故B正確；彈簧最短時(shí)彈簧彈性勢能最大，此時(shí)兩球速度相等，由能量守恒定律得＝＋Ep，解得Ep＝，故C正確；最終兩球分離、彈簧恢復(fù)原長，兩球各自做勻速直線運(yùn)動，兩球組成的系統(tǒng)動量守恒、機(jī)械能守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得mv0＝2mvA＋mvB，由機(jī)械能守恒定律得＝，解得vA＝v0，vB＝－v0，負(fù)號表示方向向左，故D錯(cuò)誤.]
10．BD　[拉力不為零，根據(jù)I＝Ft可知，拉力對小球的沖量不為零，故A錯(cuò)誤；重力豎直向下，可知重力對小球的沖量方向豎直向下，故B正確；小球初動量為零，末動量水平向左，可知小球的動量變化量方向水平向左，根據(jù)動量定理可知，合力對小球的沖量方向水平向左，故C錯(cuò)誤，D正確.]
11．解析：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的思路與課本上采用的實(shí)驗(yàn)的原理完全相同，也是通過測平拋運(yùn)動的位移來代替它們作用完畢時(shí)的速度.
答案：(1)刻度尺、天平　(2)兩木塊的質(zhì)量m1、m2和兩木塊落地點(diǎn)分別到桌子兩側(cè)邊緣的水平距離s1、s2　(3)m1s1＝m2s2
12．解析：如圖所示，設(shè)汽車初始運(yùn)動方向?yàn)檎较颍瑒t初始動量為正，平均作用力F的沖量為負(fù).
汽車的初速度v0＝90 km/h＝25 m/s
初動量p0＝mv0＝2 200×25 kg·m/s＝5.5×104 kg·m/s
末動量pt＝mvt＝0
根據(jù)動量定理Ft＝pt－p0，有
F＝
將t＝21 s和t＝3.8 s分別代入上式，求出平均作用力分別為－2.6×103 N、－1.4×104 N.負(fù)號表示平均作用力的方向與汽車速度的方向相反.
答案：見解析
13．解析：(1)對鐵塊，由動能定理得
－μmgL－mgR＝0－mv02
代入數(shù)據(jù)解得μ＝0.5.
(2)鐵塊下滑過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得mgR＝
以向左為正方向，由動量守恒定律得
mvB＝(M＋m)v
由能量守恒定律得
＝(M＋m)v2＋μmgx
代入數(shù)據(jù)解得x＝0.3 m.
鐵塊最終滑到長木板的左端.
答案：(1)0.5　(2)長木板的左端
14．解析：(1) 對A從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)進(jìn)行分析，由機(jī)械能守恒得mgL＝mv2
解得v＝
由于A與B發(fā)生彈性碰撞，且質(zhì)量相等，所以交換速度，所以碰后速度為
vB＝，vA＝0.
(2) 對B、C由水平方向動量守恒得
mvB＝(m＋m)v′
解得v′＝
即B、C球碰后的共同速度是
(3) 根據(jù)能量守恒定律可知
＝(m＋m)v′2＋Q
代入數(shù)據(jù)解得Q＝mgL
則B和C碰撞過程中損失的機(jī)械能是mgL.
答案：(1) 0　(2) 　(3)mgL
15．解析：(1)規(guī)定向左為速度正方向.冰塊在斜面體上運(yùn)動到最大高度時(shí)兩者達(dá)到共同速度，設(shè)此共同速度為v，斜面體的質(zhì)量為m3.由水平方向動量守恒和機(jī)械能守恒定律得
m2v20＝(m2＋m3)v ①
＝(m2＋m3)v 2＋m2gh ②
式中v20＝3 m/s為冰塊被推出時(shí)的速度.聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得m3＝20 kg. ③
(2)設(shè)小孩推出冰塊后的速度為v1，由動量守恒定律有
m1v1＋m2v20＝0 ④
代入數(shù)據(jù)得v1＝－1 m/s ⑤
設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為v2和v3，由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有
m2v20＝m2v2＋m3v3 ⑥
＝ ⑦
聯(lián)立③⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得v2＝－1 m/s
由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且冰塊處在小孩后方，故冰塊不能追上小孩.
答案：(1)20 kg　(2)見解析
4 / 4

展開更多......

收起↑