高考物理45分钟限时单元测试题《动量守恒定律》含答案Word下载.docx
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2.如图1所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点,若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点为( )
图1
A.仍在P点
B.在P点左边
C.在P点右边不远处
D.在P点右边原水平位移的两倍处
3.(2018·
甘肃平凉调研)质量为m的橡皮球从高处自由下落,经过时间t1与地面相碰,再经过时间t2离开地面,地面对橡皮球的平均作用力大小为F,规定竖直向上为正方向,则在碰撞过程中,对橡皮球而言( )
A.重力的冲量为mg(t1+t2)
B.合外力的冲量为(F-mg)t2
C.合外力的冲量为(F+mg)t2
D.合外力的冲量为(mg-F)t2
4.如图2所示,质量为M的木块位于光滑水平面上,在木块与墙之间用轻弹簧连接,开始时木块静止在A位置.现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中,则当木块回到A位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为( )
图2
A.v=,I=0B.v=,I=2mv0
C.v=,I=D.v=,I=2mv0
5.如图3所示,半径为R的光滑半圆圆槽质量为M,静止在光滑水平面上,其内表面有一质量为m的小球被细线吊着位于槽的边缘处,如将线烧断,小球滑行到最低点向右运动时,圆槽的速度为( )
图3
A.0
B.,向左
C.,向右
D.不能确定
6.质量分别为ma=1kg和mb=2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞,碰撞前、后两球的位移—时间图象如图4所示,则可知碰撞属于( )
图4
A.弹性碰撞B.非弹性碰撞
C.完全非弹性碰撞D.条件不足,无法判断
二、多项选择题
7.如图5所示,在水平光滑地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接.A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态.若突然撤去力F,则下列说法中正确的是( )
图5
A.木块A离开墙壁前,墙对木块A的冲量大小等于木块B动量变化量的大小
B.木块A离开墙壁前,弹性势能的减少量等于木块B动能的增量
C.木块A离开墙壁时,B的动能等于A、B共速时的弹性势能
D.木块A离开墙壁后,当弹簧再次恢复原长时,木块A的速度为零
8.如图6所示,质量为m2的小球B静止在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速度v0靠近B,并与B发生碰撞,碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上.A、B两球的半径相等,且碰撞过程没有机械能损失.当m1、v0一定时,若m2越大,则( )
图6
A.碰撞后A的速度越小
B.碰撞后A的速度越大
C.碰撞过程中B受到的冲量越大
D.碰撞过程中A受到的冲量越大
9.(2018·
宁夏银川质检)如图7所示,甲图表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车B上,车与水平面间的动摩擦因数不计,乙图为物体A与小车B的v-t图象,由此可求( )
图7
A.小车上表面长度
B.物体A与小车B的质量之比
C.物体A与小车B上表面间的动摩擦因数
D.小车B获得的动能
三、非选择题
10.如图8所示,在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和带固定挡板的质量都是M的滑块A、B,做探究碰撞中的不变量的实验:
图8
(1)把两滑块A和B紧贴在一起,在A上放质量为m的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住A和B,在A和B的固定挡板间放一弹簧,使弹簧处于水平方向上的压缩状态.
(2)按下电钮使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,当A和B与挡板C和D碰撞同时,电子计时器自动停表,记下A运动至C的时间t1,B运动至D的时间t2.
(3)重复几次取t1、t2的平均值.
请回答以下几个问题:
(1)在调整气垫导轨时应注意;
(2)应测量的数据还有;
(3)作用前A、B两滑块的速度与质量乘积之和为,作用后A、B两滑块的速度与质量乘积之和为.(用测量的物理量符号和已知的物理量符号表示)
11.如图9所示,一光滑水平桌面AB与一半径为R的光滑半圆形轨道相切于C点,且两者固定不动.一长L为0.8m的细绳,一端固定于O点,另一端系一个质量m1=0.2kg的球.当球在竖直方向静止时,球对水平桌面的作用力刚好为零.现将球提起使细绳处于水平位置时无初速度释放.当球m1摆至最低点时,恰与放在桌面上的质量m2=0.8kg的小铁球正碰,碰后m1小球以2m/s的速度弹回,m2将沿半圆形轨道运动,且恰好能通过最高点D,g=10m/s2,求:
图9
(1)m2在半圆形轨道最低点C的速度大小;
(2)光滑圆形轨道的半径R.
12.如图10所示,AB为倾角θ=37°
的粗糙斜面轨道,通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接,质量为m2的小球乙静止在水平轨道上,质量为m1的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰.若m1∶m2=1∶2,且轨道足够长,要使两球能发生第二次碰撞,求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围.(sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
图10
《动量守恒定律》章末自测卷参考答案
答案 B
解析 在碰撞过程中,橡皮球受到竖直向下的重力和向上的地面弹力F作用,其合外力方向竖直向上,所以合外力的冲量为(F-mg)t2,选项B正确.
解析 子弹射入木块过程,由于时间极短,子弹与木块间的内力远大于系统外力,以v0的方向为正方向,由动量守恒定律得
mv0=(M+m)v
解得v=
子弹和木块组成的系统在弹簧弹力的作用下先做减速运动,后做加速运动,回到A位置时速度大小不变,即当木块回到A位置时的速度v=.
子弹、木块和弹簧组成的系统受到的合力即为墙对弹簧的作用力,系统初动量为mv0,末动量为-(M+m)v,
根据动量定理得
I=-(M+m)v-mv0=-2mv0
所以墙对弹簧的冲量I的大小为2mv0,选项B正确.
答案 A
解析 由x-t图象可知,碰撞前,va=3m/s,vb=0,碰撞后,va′=-1m/s,vb′=2m/s,碰撞前的总动能为mava2+mbvb2=J,碰撞后的总动能为mava′2+mbvb′2=J,故机械能守恒;
碰撞前的总动量为mava+mbvb=3kg·
m/s,碰撞后的总动量为mava′+mbvb′=
3kg·
m/s,故动量守恒.所以该碰撞属于弹性碰撞,A正确.
答案 AB
答案 CD
解析 碰撞过程中,动量守恒,以v0的方向为正方向,则m1v0=m1v1+m2v2,
又因碰撞过程中机械能守恒,m1v02=m1v12+m2v22
两式联立得,v1=,v2=
当m2<
m1时,m2越大,v1越小,但当m2>
m1时,m2越大,v1速度反向,但越来越大,A、B错误;
碰撞过程中,A受到的冲量IA=m1v1-m1v0=-v0=-v0,可知m2越大,A受到的冲量越大,D正确;
而B受到的冲量与A受到的冲量大小相等、方向相反,因此m2越大,B受到的冲量也会越大,C正确.
答案 BC
解析 由题图乙可知,A、B最终以共同速度v1匀速运动,不能确定小车上表面长度,故A错误;
以v0的方向为正方向,由动量守恒定律得mAv0=(mA+mB)v1,故可以确定物体A与小车B的质量之比,故B正确;
由题图乙可知A相对小车B的位移Δx=v0t1,根据动能定理得-μmAgΔx=(mA+mB)v12-mAv02,根据B项中求得的质量关系,可以解出动摩擦因数,故C正确;
由于小车B的质量无法求出,故不能确定小车B获得的动能,故D错误.
(3)重
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