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1、章末強化訓練
1.(2020屆·福州檢測)一個質(zhì)量為0.3 kg的彈性小球,在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墻上,碰撞后小球沿相反方向運動,反彈后的速度大小與碰撞前相同.則碰撞前后小球動量變化量的大小Δp和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為________.
A.Δp=0 B.Δp=3.6 kg·m/s
C.W=5 J D.W=10.8 J
【解析】 Δp=0.3×[6-(-6)] kg·m/s=3.6 kg·m/s.
由于前后速度大小不變則W=0.故B正確.
【答案】 B
2.籃球運動員通常要伸出兩臂迎接傳來的籃球,接球時,兩臂隨球迅
2、速收縮至胸前,這樣做可以________.
A.減小球?qū)τ谑值臎_量 B.減小球?qū)κ值臎_擊力
C.減小球的動量變化量 D.減小球的動能變化量
【解析】 由p=Ft知當作用時間越長,球?qū)κ值臎_擊力越小,故B正確.
【答案】 B
3.光滑水平面上A、B兩小車間有一彈簧(如圖所示),用左、右手分別抓住小車A、B并將彈簧壓縮后使小車處于靜止狀態(tài),將兩小車及彈簧看做系統(tǒng),下列說法中不正確的是________.
A.兩手同時放開后,系統(tǒng)動量始終為零
B.先放開左手,再放開右手,系統(tǒng)總動量不守恒
C.先放開左手,后放開右手,系統(tǒng)總動量向左
D.無論何時放手,兩手都放開后,在彈簧恢復
3、原長的過程中,系統(tǒng)總動量都保持不變,但系統(tǒng)的總動量不一定為零
【答案】 B
4.如圖所示,A、B兩物體質(zhì)量分別為mA、mB,且mA>mB,置于光滑水平面上,相距較遠,將兩個大小均為F的力,同時分別作用在A、B上,經(jīng)相同時間后,撤去兩個力,兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將________.
A.停止運動
B.向左運動
C.向右運動
D.運動方向不能確定
【答案】 A
5.如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量之比mA∶mB=3∶2,原來靜止在平板小車C上,A、B間有一根被壓縮了的彈簧,A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,平板車與地面間的摩擦不計,當突然釋放彈簧后,則________.
4、
A.A、B組成的系統(tǒng)動量守恒
B.A、B、C組成的系統(tǒng)動量不守恒
C.小車將向左運動
D.小車將向右運動
【解析】 A、B兩物體的質(zhì)量不一樣,因此它們受的摩擦力不相等,所以A、B兩物體受的合力向右,兩者動量不守恒;A、B、C三個物體組成的系統(tǒng)總動量守恒.
【答案】 C
6.如圖所示,物體A靜止在光滑的水平面上,A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,與A質(zhì)量相等的物體B以速度v向A運動并與彈簧發(fā)生碰撞,A、B始終沿同一直線運動,則A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是________.
A.A開始運動時
B.A的速度等于v時
C.B的速度等于零時
D.A和B的速度相等時
【解析】
5、 物體A與物體B發(fā)生彈性碰墻,當彈簧壓縮最短時,彈簧儲存的彈性勢能最大,此時系統(tǒng)動能損失最大,但系統(tǒng)整體的機械能保持不變(動能+彈性勢能).彈簧最短時,兩者速度相同.
【答案】 D
7.如圖所示,質(zhì)量為m=2 kg的物體,在水平力F=8 N的作用下,由靜止開始沿水平面向右運動.已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.若F作用時間t1=6 s后撤去,撤去F后又經(jīng)時間t2=2 s物體與豎直墻壁相碰,若物體與墻壁作用時間t3=0.1 s,碰墻后反向彈回的速度
v′=6 m/s,重力加速度g取10 m/s2,則墻壁對物體的平均作用力的大小等于________.
A.250 N B.26
6、0 N C.270 N D.280 N
【解析】 取向右的方向為正方向,對物體從開始運動至碰墻后反向彈回的全過程應(yīng)用動量定理,則
Ft1-μmg(t1+t2)-Nt3=-mv′,
代入數(shù)據(jù)可解得N=280 N.
【答案】 D
8.(2020屆·濟南測試)質(zhì)量為m的A球以水平速度v與靜止在光滑的水平面上的質(zhì)量為3m的B球正碰,A球的速率變?yōu)樵瓉淼?,則碰后B球的速度是(以v的方向為正方向)________.
A.v/2 B.-v C.-v/2 D.v/6
【解析】由于A球的速率變?yōu)樵瓉淼?/2,但方向沒有明確,有兩種可能是vA′=v/2和vA
7、′= -v/2,分別代入動量守恒定律mv=mvA′+3mvB′得vB′=v/6和vB′=v/2,由運動情景分析可知vA′=v/2時vb′=v/6是不可能的,故選A.
【答案】A
9.下列幾種物理現(xiàn)象的解釋中,正確的是________.
A.砸釘子時不用橡皮錘,只是因為橡皮錘太輕
B.跳高時在沙坑里填沙,是為了減小沖量
C.在推車時推不動是因為推力的沖量為零
D.動量相同的兩個物體受到相同的制動力的作用,兩個物體將同時停下來
【解析】 砸釘子時不用橡皮錘,一是因為橡皮錘太輕,動量改變量小,二是因為緩沖時間長,從而導致沖力小.跳高時在沙坑里填沙,是為了增長緩沖時間,減小沖力.推車時推
8、不動,但由I=Ft,推力沖量不為零.由動量定理,動量相同的兩個物體受到相同的制動力,將一起停下來.故A、B、C錯誤,D正確.
【答案】 D
10.用錘子將釘子打入木板,則在此過程中錘子和釘子的________.
A.動量大小相等
B.動量增量的大小相等
C.所受合力的沖量大小相等
D.相互作用的沖量大小相等
【解析】 根據(jù)相互作用力的特點和沖量的定義,D正確.系統(tǒng)受到阻力和人的外力動量不守恒,A、B、C都錯.
【答案】 D
11. (2020·三明測試)如圖所示,一根質(zhì)量不計長為1 m的繩子,能承受最大拉力為14 N,其一端固定于天花板上,另一端系一質(zhì)量為1 kg的小球,整個
9、裝置處于靜止狀態(tài),g取10 m/s2,若要將繩子拉斷,作用在球上的水平?jīng)_量至少應(yīng)為________.
A.1 N·s B.2 N·s
C.3 N·s D.4 N·s
【解析】 由動量定理I=mv.
由向心力公式F-mg=m.
所以I=2 N·s.
【答案】 B
12.質(zhì)量為M=327 kg的小型火箭(含燃料)由靜止發(fā)射,發(fā)射時共噴出質(zhì)量為m=27 kg的氣體,設(shè)噴出的氣體相對地面的速度均為v=1 000 m/s.忽略地球引力和空氣阻力的影響,則氣體全部噴出后,火箭的速度大小為________.
A.76 m/s B.82 m/s
C.90 m/s
10、 D.99 m/s
【解析】由反沖運動有mv=(M-m)v′,代入數(shù)據(jù)得v′=90 m/s,故選C.
【答案】C
13.如圖所示,長為L、質(zhì)量為M的船停在靜水中,一個質(zhì)量為m的人(可視為質(zhì)點)站在船的左端,在人從船頭走到船尾的過程中,忽略水對船的阻力,船與人相對地的位移大小分別為________.
A.ML mL B.ml ML
C.L L D.L L
【解析】 選人和船為一系統(tǒng),由于系統(tǒng)在水平方向不受外力作用,所以系統(tǒng)在水平方向上動量守恒,設(shè)某一時刻人的對地速度為v,船的速度大小為V,選人的運動方向為正方向,由動量守
11、恒定律得mv-MV=0.
在人與船相互作用的過程中,上式始終成立,不難想到,船的運動受人運動的制約.當人加速運動時,船亦加速運動;當人勻速運動時,船亦勻速運動;當人停止運動時,船也停止運動.設(shè)人從船頭到船尾的過程中,人的對地位移大小為s1,船的對地位移大小為s2,由于上式在整個過程始終成立,所以=,又從圖可見s1+s2=L,聯(lián)立三式可解得s1=L,s2=L.
【答案】 D
14.在公路上甲、乙兩車相撞,發(fā)生了一起車禍,甲車司機的前胸受傷,乙車司機的后背受傷,則這起車禍可能出現(xiàn)的情況是( )
①兩車同向運動,甲車在前,乙車在后,乙車撞上甲車
②兩車同向運動,乙車在前,甲車在后,甲
12、車撞上乙車
③乙車司機在前開倒車,甲車在乙車的后面向乙車運動,撞上了乙車
④兩車相向運動,來不及剎車,互相撞上了
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
【答案】 B
15.如圖所示,一砂袋用無彈性輕細繩懸于O點,開始時砂袋處于靜止,此后用彈丸以水平速度擊中砂袋后均未穿出.第一次彈丸的速度為v1,打入砂袋后二者共同擺動的最大擺角為30°,當其第一次返回圖示位置時,第二粒彈丸以水平速度v2又擊中砂袋,使砂袋向右擺動且最大擺角仍為30°,若彈丸質(zhì)量是砂袋質(zhì)量的1/40倍,則以下結(jié)論中正確的是________
A.v1=v2 B.v1∶v2
13、=41∶42
C.v1∶v2=42∶41 D.v1∶v2=41∶83
【解析】 第一顆彈丸打入砂袋的過程由動量守恒
mv1=(m+40m)v1′,
第二顆彈丸打入砂袋的過程由動量守恒
mv2-(m+40m)v1′=(2m+40m)v2′,
又v1′=v2′,所以v1∶v2=41∶83.
【答案】 D
16.如圖所示,光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M=1 kg的小車,小車的上表面有一個質(zhì)量為m=0.9 kg的滑塊,在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接,滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,整個系統(tǒng)一起以v1=10 m/s的速度向右做勻速直線運動,此時彈簧長度恰好為原長.現(xiàn)
14、用一質(zhì)量為m0=0.1 kg的子彈,以v0=50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出,所用時間極短,當彈簧壓縮到最短時,彈簧被鎖定,測得此時彈簧的壓縮量為d=0.50 m,g=10 m/s2.則彈簧壓縮到最短時,彈簧的彈性勢能為________.
A.5 J B.6 J
C.7 J D.8 J
【解析】 設(shè)子彈射入滑塊后的共同速度大小為v2,向右為正方向,對子彈與滑塊組成的系統(tǒng)由動量守恒定律得
mv1-m0v0=(m+m0)v2,
v2=4 m/s,方向水平向右;
設(shè)子彈,滑塊與小車三者的共同速度為v3,當三者達到共同速度時彈簧壓縮量最大,彈性勢能
15、最大.由動量守恒定律得
Mv1+(m+m0)v2=(M+m+m0)v3.
得v3=7 m/s,方向水平向右.
設(shè)最大彈性勢能為Epmax,對三個物體組成的系統(tǒng)應(yīng)用能量守恒定律得
Mv+(m+m0)v
=Epmax+(M+m+m0)v+μ(m+m0)gd.
得Epmax=8 J.
【答案】 D
17.如圖所示,在光滑的水平面上依次有質(zhì)量為m,2m,……10m的10個球,排成一條線,彼此間有一定的距離,開始時,后面的九個小球是靜止的,第一個小球以初速度v0向著第二個小球碰去,結(jié)果它們先后全部粘合在一起向前運動,由于連續(xù)地碰撞,系統(tǒng)損失的機械能為________.
A.mv
16、 B.mv
C.mv D.mv
【解析】 整個碰撞過程動量守恒:
mv0=(m+2m+…+10m)v=55mv,解得v=,
所以E損=mv-×55mv2=mv.
【答案】 C
18.(2020屆·韶關(guān)檢測)如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖.
(1)若入射小球質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為m2,半徑為r2,則________.
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1m2,r1=r2 D.m1
17、____.(填下列對應(yīng)的字母)
A.直尺 B.游標卡尺 C.天平 D.彈簧秤 E.秒表
(3)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1,被碰小球的質(zhì)量為m2,P為碰前入射小球落點的平均位置,則關(guān)系式(用m1、m2及圖中字母表示)________成立,即表示碰撞中動量守恒.
A.m1=m1+m2
B.m1=m1+m2
C.m2=m1+m2
D.m1=m1+m2
【解析】(1)兩小球要選等大的,且入射小球的質(zhì)量應(yīng)大些,故選C.
(2)該實驗必須測出兩球平拋的水平位移和質(zhì)量,故必須用到直尺和天平,因兩球平拋起點相同,不用測小球直徑,故用不到B.
(3)因平拋落地時間相同,可用水平位移代替速度,故關(guān)系式為m1OP=m1OM+m2ON.故選D.
【答案】(1)C (2)AC (3)D