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第七章 动量守恒定律
质量监测试卷
本试卷分第Ι 卷(选择题)和第Ⅱ(非选择题)两部分。满分:100 分;考试时间:75 分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名.班级.座号.准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,必须使用2B 铅笔填涂;答非选择题时,必须使用0.5 毫米的黑色签字笔书写;必须在题号
对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效;保持答卷清洁.完整。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷自己保存,以备评讲)。
第I 卷(选择题,共43 分)
一、单项选择题:(本题共7 小题,每小题4 分,共28 分.在每小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求)
1.甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲推乙后,两人向相反方向滑去。若甲的质量大于乙的质量,则(
)
A.甲推乙的过程中,甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力
B.甲推乙的过程中,甲对乙的冲量小于乙对甲的冲量
C.分开后,甲的动量大于乙的动量
D.分开后,甲的动能小于乙的动能
2.西安古城墙上有一块砖的质量
,取重力加速度大小
,则经时间
,重力对该砖
的冲量( )
A.大小为
B.方向垂直向下
C.方向竖直向上
D.大小为
3.运输易碎器件时,经常在包装箱中填充泡沫塑料,这是因为在碰撞过程中,泡沫塑料能减小( )
A.器件的惯性
B.器件受到的冲量
C.器件的动量变化量
D.器件受到的作用力
4.一个质量为2kg 的物体在合力F 的作用下从静止开始沿直线运动,F 随时间t 变化的图像如图所示。则
下列说法正确的是( )
A.t=1s 时,物体的速度为2m/s
1
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B.t =2s 时,物体的动量为
C.t=0 到t=1s 时间内,物体动量的变化量为
D.t=2s 到t=3s 时间内,力F 的冲量为
5.如图所示,斜面体放在光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止开始沿斜面下滑。在物体下滑
过程中,物体和斜面体组成的系统( )
A.机械能守恒,动量不守恒
B.机械能与动量均不守恒
C.机械能与动量均守恒
D.机械能不守恒,动量守恒
6.甲、乙两滑块的质量分别为2m 和m,它们以相同的速率v 在光滑水平面上相向运动并发生碰撞。若碰
撞后两滑块黏合在一起,则碰撞过程中系统损失的机械能为( )
A.
B.
C.
D.
7.皮划艇射击是一种比赛运动,比赛时,运动员站在静止的皮划艇上,持枪向岸上的枪靶水平射击。已
知运动员(包括除子弹外的装备)及皮划艇的总质量为M,子弹的质量为m,假设子弹射击过程中火药释
放的总能量为E,且全部转化为动能,在陆地射击和在皮划艇上射击时子弹出射速度会有少许差异。陆地
射击时子弹的射出速度为v1,子弹动能为
;在皮划艇上射击时子弹的出射速度为v2,动能为
,运动
员及皮划艇的速度为v3,射击过程中可认为子弹、运动员及皮划艇组成的系统在水平方向动量守恒。下列
关系式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题(本题共3 小题,每小题5 分,共15 分.在每小题给出的四个选项中,有多
项符合题目要求.全部选对的得5 分,选对但不全的得3 分,有选错的得0 分)
8.如图所示,光滑圆环水平放置并固定,
、
、为圆环上的三等分点,圆环内有质量为
和
的小
球A 和B(
)。初始时小球A 以初速度
沿圆环切线方向运动,与静止的小球B 在
点发生碰撞,
两小球始终在圆环内运动。若小球A 与B 之间为弹性碰撞,且所有的碰撞位置刚好位于
、
、点,则
小球的质量比
可能为( )
2
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A.2
B.3
C.4
D.5
9.一个质量为60kg 的蹦床运动员,从离水平网面3.2m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网
面5.0m 高处,已知运动员与网接触的时间为0.8s,g 取
。则( )
A.运动员与网接触瞬间的速度大小为8m/s
B.运动员与网接触的这段时间内动量的变化量大小为
C.运动员的平均作用力大小为1350N
D.运动员向上离网瞬间比向下触网瞬间的动能增加1080J
10.如图,质量为M 的小车静止在光滑水平面上,小车AB 段是半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道,BC 段
是长为L 的粗糙水平轨道,两段轨道相切于B 点。一质量为m 的可视为质点的滑块,从小车上的A 点由静
止开始沿轨道下滑,然后滑入BC 轨道,最后恰好停在C 点。已知小车质量M=5m,滑块与轨道BC 间的动
摩擦因数为
,重力加速度为g,则( )
A.全过程滑块在水平方向上相对地面的位移的大小为R+L
B.全过程小车相对地面的位移大小为
C.小车在运动过程中速度的最大值为
D.
、L、R 三者之间的关系为
第Ⅱ卷(非选择题,共57 分)
三、实验题(本大题共2 小题,共16 分)
11.(6 分)11.某同学用如图甲所示装置做“验证动量守恒定律”实验。图中O 是斜槽水平末端在记录
纸上的垂直投影点,P 为未放被碰小球时入射小球
的平均落点,M 为与被碰小球碰后入射小球
的平均
落点,N 为被碰小球
的平均落点。
(1)下列说法正确的是______。
3
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A.为完成此实验,必须使用的测量器材有天平、秒表、刻度尺
B.安装轨道时,轨道末端必须水平
C.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
D.入射小球的质量小于被碰小球的质量,两球的半径相同
(2)实验中,除测量平抛射程OM、ON、OP 外,还需要测量的物理量有______。(填序号)
A.入射小球
开始释放高度h
B.抛出点距地面的高度H
C.入射小球质量
和被碰小球质量
(3)若测量的物理量满足关系式 (用所测物理量的字母表示),则入射小球和被碰小
球碰撞前后的总动量不变。
12.(10 分)利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为m1的滑块A 与质量为m2的静止滑块B
在水平气垫导轨上发生碰撞,碰撞时间极短,比较碰撞后A 和B 的速度大小
和
,进而分析碰撞过程是
否为弹性碰撞。完成下列填空:
(1)开动气泵,调节气垫导轨,直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止,可认为气垫导轨
;
(2)要使碰撞后两滑块运动方向相反,应使滑块A 的质量m1 滑块B 的质量m2(选填“大于”、
“小于”或“等于”)。
(3)调节B 的位置,使得A 与B 接触时,A 的左端到左边挡板的距离
与B 的右端到右边挡板的距离
相等。
(4)使A 以一定的初速度沿气垫导轨运动,并与B 碰撞,分别用传感器记录A 和B 从碰撞时刻开始到各
自撞到挡板所用的时间
和
,则碰后A 的速度
为 ,B 的速度
为 。(用
、
、
、
表示)
(5)将B 放回到碰撞前的位置,改变A 的初速度大小,多次重复步骤(4)。
(6)由(4)(5)数据得到
的平均值。
(7)理论研究表明,对本实验的碰撞过程,是否为弹性碰撞可由
判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞,
则
的理论表达式为
;因此,如果(6)中
的实际平均值与(7)中理论值结果间的差别在允许
4
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范围内,则可认为滑块A 与滑块B 在导轨上的碰撞为弹性碰撞。
四、解答题(本大题共3 小题,共41 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出
最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10 分)如图,一长木板在光滑的水平面上以速度
向右做匀速直线运动,将一小滑块无初速地轻放在
木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为m 和2m,它们之间的动摩擦因数为
,重力加速度为g。
(1)滑块相对木板静止时,求它们的共同速度大小;
(2)某时刻木板速度是滑块的2 倍,求此时滑块到木板最右端的距离。
14.(14 分)如图所示,质量为M=3.0kg,半径R=0.6m 的四分之一光滑圆弧槽静置于光滑水平地面上,
有两个大小、形状相同的可视为质点的光滑小球
、
,
、
,
右侧与球心等高
处连接一轻质弹簧,弹簧的另一端距圆弧槽底有一定距离。现将
从圆弧槽顶端由静止释放,重力加速度
,求:
(1)若圆弧槽固定不动,小球
滑到圆弧槽底端时,圆弧槽对小球的支持力大小;
(2)若圆弧槽不固定,求弹簧压缩过程中的最大弹性势能;
(3)若圆弧槽不固定,试通过计算分析小球
能否再次滑上圆弧槽。
15.(17 分)如图所示,水平地面上固定着一个倾角为
的足够长斜面,一质量为
的滑块A 放在斜
面上时恰好处于静止状态,另一滑块B(滑块B 光滑且滑块B 的质量小于滑块A 的质量)从滑块A 上方相
距L 的位置由静止释放,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,两滑块间的碰撞为弹性碰
撞且碰撞时间极短,第一次碰撞后瞬间滑块A 与滑块B 的速率之比为2 1∶。求:
(1)第一次碰撞前瞬间,滑块B 的速率;
(2)滑块B 的质量;
(3)两滑块第一次碰撞到第三次碰撞时间内,滑块A 运动的位移大小。
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