动量和能量测验.docx

《动量和能量测验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动量和能量测验.docx（12页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、动量和能量单元测验一、选择题1. 如图125所示，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F、F，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，正确的说法是（整个过程中弹簧不超过其弹性限度）口A. 动量始终守恒B. 机械能不断增加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FF2的大小相等时，A、B两物速度为零马图 1 25八=T T /I f 丫 L f f Z - LfF 图 1262. 如图1 26所示，一轻弹簧左端固定在长木块M的左端，右端与小物块m连接，且 m、M及M与地面间接触光滑

2、，开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水 平恒力F和F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m、M和弹簧组成的系统（整个 过程中弹簧形变不超过其弹性限度，M足够长），正确的说法是口A. 由于FF2等大反向，故系统机械能守恒B. 由于f1、F；分别对m、M做正功，故系统动量不断增大C. 由于F；、f2分别对m、M做正功，故系统机械能不断增大D .当弹簧弹力大小与FF2大小相等时，m、M动能最大3. 如图1 27所示，一轻质弹簧左端固定，右端系一小物块，物块与水平面各处动摩擦 因数相同，弹簧无形变时物块位于0点，今先后分别把物块拉到P和？2点由静止释放，物 块都能运动到0点左方，设

3、两次运动过程中物块速度最大位置分别为和2，则Q和2 点口1A. 都在。点B. 都在0点右方，且Q离。点近C. 都在0点右方，且Q：离。点近D. 都在0点右方，且QQ2在同一位置图 1 27图 1284. 如图1-28所示，在光滑的水平面上有A、B两物块.B与一轻弹簧连接处于静止状 态，A以速度V。向B运动.有一胶泥C按以下两种可能情况下落：（1）A碰B后弹簧压至 最短时，。恰好落下粘在A上；（2）A碰B后弹簧压至最短时，C恰好落下粘在B上.则口A. 在A、B分离之前，弹簧长度相等时，A、B间作用力第一种情况较大B. 在A、B分离之前，弹簧长度相等时，A、B间作用力两种情况一样大C. 第二种情况

4、，A离开B时的速度较大D. 两种情况，A离开B时的速度一样大5. 质量相等的两物块P、Q间用一轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上，并使Q物块 紧靠在墙上，现用力F推物块P压缩弹簧，如图129所示.待系统静止后突然撤去力F， 则从撤去力F起计，则口A. P、Q及弹簧组成的系统机械能总保持不变B. P、Q的总动量总保持不变C. 不管弹簧伸到最长时，还是缩短到最短时，P、Q的速度总相等D. 弹簧第二次恢复原长时，P的速度恰好为零，而Q的速度达到最大图 1 296. 如图147所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v匀速运动.现将质量 为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的P处.已知物体m和木板之间

5、的动摩擦因数为 M .为保持木板的速度不变，从物体m放到木板上到它相对于木板静止的过程中，对木板施 一水平向右的作用力F，力F要对木板做功，做功的数值可能为口A. mv 2 / 4B. mv 2 / 2C. mv 2D. 2mv 2图 1477. A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰.用频闪照相机在七=0，七=乙 t2=2At，t3=3-At各时刻闪光四次，摄得如图1-1 0所示照片，其中B像有重叠， mB=(3/2)m：，由此可判断 图 1-1 0A. 碰前B静止，碰撞发生在60 cm处，t=2. 5A t时刻B. 碰后B静止，碰撞发生在60 cm处，t=0. 5A t时刻C. 碰前B静止

6、，碰撞发生在60 cm处，t=0. 5A t时刻D. 碰后B静止，碰撞发生在60 cm处，t=2. 5A t时刻8. 如图1-16所示，一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30的固定斜面，其运动的加速度为3g/4,这物体在斜面上上升的最大高度为h,则在 这个过程中物体图 1-1 6A. 重力势能增加了 3mgh/4B. 重力势能增加了 mghC. 动能损失了 mghD. 机械能损失了 mgh/ 29. 浸没在水中物体质量为M,栓在细绳上，手提绳将其向上提高h,设提升过程是缓慢的，贝0:A. 物体的重力势能增加MghB. 细绳拉力对物体做功MghC. 水和物体系统的机械能增

7、加MghD. 水的机械能减小，物体机械能增加10. 如图1-25所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在 钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到V， 则在这段过程中，以下说法正确的是 图 1-25A. 电梯地板对物体的支持力所做的功等于（1/2）mv2B. 电梯地板对物体的支持力所做的功大于（1 / 2）mv2C. 钢索的拉力所做的功等于（1/2）Mv2 + MgHD. 钢索的拉力所做的功大于（1/2）Mv2 + MgH二、实验题11. 在做“碰撞中的动量守恒”实验中：（1）用游标卡尺测量直径相同的入射球与被 碰球的直径，测量结果如图

8、1 79甲所示，该球直径为_cm.（2）实验中小球的落点 情况如图1 79乙所示，入射球A与被碰球B的质量比为mA ：mB = 3：2,则实验中碰撞结 束时刻两球动量大小之比为P : P =.A .in.no嫩.64Ipr图 1 79三、计算题12. 如图1-76所示，带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上，车左端被 固定在船上的物体挡住，小车的弧形轨道和水平部分在B点相切，且AB段光滑，BC段粗 糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由入点自静止滑下，最终停在车面上BC段的某 处.已知木块、车、船的质量分别为m】=m，m2=2m，m3=3m ；木块与车表面间的动 摩擦因数p = 0

9、. 4,水对船的阻力不计，求木块在BC面上滑行的距离s是多少？（设船足 够长）13. 如图1-78所示，长为L=0. 50m的木板AB静止、固定在水平面上，在AB的左端 面有一质量为M = 0. 48 kg的小木块C （可视为质点），现有一质量为m = 20g的子弹以 vq=75m/s的速度射向小木块C并留在小木块中.已知小木块C与木板AB之间的动摩 擦因数为p = 0. 1.（g取10m/s2）图 1-78（1）求小木块C运动至AB右端面时的速度大小v2.（2）若将木板AB固定在以u=1. 0m/s恒定速度向右运动的小车上（小车质量远 大于小木块C的质量），小木块C仍放在木板AB的A端，子弹

10、以v=76m/s的速度 射向小木块C并留在小木块中，求小木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离 s.14. 如图1-79所示，一质量M = 2kg的长木板B静止于光滑水平面上，B的右边放 有竖直挡板.现有一小物体A （可视为质点）质量m = 1 kg，以速度v q =6m/s从B的 左端水平滑上B，已知A和B间的动摩擦因数p = 0. 2，B与竖直挡板的碰撞时间极短，且 碰撞时无机械能损失.图 1-79（1）若B的右端距挡板s=4m，要使A最终不脱离日，则木板B的长度至少多长?(2)若B的右端距挡板s=0. 5m,要使A最终不脱离8,则木板B的长度至少多长？15. 如图1 98所示，

11、质量为0.3kg的小车静止在光滑轨道上，在它的下面挂一个质量为 0.1kg的小球B,车旁有一支架被固定在轨道上，支架上0点悬挂一个质量仍为0.1kg 的小球A,两球的球心至悬挂点的距离均为0.2m.当两球静止时刚好相切，两球心位于同 一水平线上，两条悬线竖直并相互平行.若将A球向左拉到图中的虚线所示的位置后从静止 释放，与B球发生碰撞，如果碰撞过程中无机械能损失，求碰撞后B球上升的最大高度和小 车所能获得的最大速度.图 1 9816. 直长木板C静止在光滑水平面上，今有两小物块A和B分别以2 V0和v的初速度沿同 一直线从长木板C两端相向水平地滑上长木板，如图194所示.设A、B两小物块与长木

12、 板C间的动摩擦因数均为以，A、B、C三者质量相等.若A、B两小物块不发生碰撞， 则由开始滑上C到静止在C上止，B通过的总路程是多大？经过的时间多长？为使A、B 两小物块不发生碰撞，长木板C的长度至少多大？一A B/ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ1-9417. 质量为M=3kg的小车放在光滑的水平面上，物块A和B的质量均为m=1kg，且均放 在小车的光滑水平底板上，物块A和小车右侧壁用一根轻弹簧连接，不会分离.如图177 所示，物块A和B并排靠在一起，现用力向右压B，并保持小车静止，使弹簧处于压缩状态， 在此过程中外力做功135 J.撤去外力，当A和B分开后，在A达到小车底板的

13、最左端位置 之前，B已从小车左端抛出.求：图 177(1)B与A分离时，小车的速度是多大(2)从撤去外力至B与A分离时，A对日做了多 少功？(3) 假设弹簧伸到最长时B已离开小车，A仍在车上，那么此时弹簧的弹性势能是多大?动量和能量测验答题纸一、选择题题号12345678910答案ACDDADACDCBBDADBD二、实验题11 2.141:2三、计算题12.解:设木块到B时速度为v，车与船的速度为V，对木块、车、船系统，有/2) + (m? + m ) v 2 / 2)，木块到B后，解得gh=(mv2)v i，i船以v】继续向左匀速运动木块和车最终以共同速度v 2向右运动，对木块和车系统，m

14、i v m?pm】gs =v=(m +m ) v(m12 / 2) (mi+m2)v?2 / 2)，s=2 h.v =v13. 15.解：(1)用v1表示子弹射入木块C后两者的共同速度，由于子弹射入木块C时间极短，系统 动量守恒，有1mv=(m + M)v ，. vi=mv/(m + M)=3m/s，子弹和木块C在AB木板上滑动，由动能定理得：(1 / 2)(m + M)v?2( 1 / 2)(m + M)v2 = p (m + M)gL，- 2 胞LJ2解得 v2=2勺 m/s.(2)用v表示子弹射入木块C后两者的共同速度，由动量守恒定律，得 mv +Mu=(m +0M)v，解得 v=4m/

15、s.木块C及子弹在AB木板表面上做匀减速运动 a=pg .设木块C和子弹滑至AB板右端的时间为t，则木块C和子弹的位移si=vt(1/2)at2，由于m车N(m + M)，故小车及木块AB仍做匀速直线运动，小车及木板AB的位移s=ut，由图5可知：s =s+L，i联立以上四式并代入数据得：t 2 6 t+1=0，解得：t=(3 2)s,(t=(3 + 2)s不合题意舍去)，(11)s=ut=0. 18m.14. 解：(1)设A滑上B后达到共同速度前并未碰到档板，则根据动量守恒定律得它们的共同速度为v, 有图5mv=(M + m) v,解得 v=2m/s，在这一过程中，B的位移为 SB=VB?/

16、2aB 且aB = pmg /M,解得 Sb = Mv2/2pmg=2X22/2X0.2X1X10 = 2m.设这一过程中，A、B的相对位移为S，根据系统的动能定理，得pmgSi=(1/2)mvo2(1/2)(M + m)v2，解得s 】=6m.当s=4m时，A、B达到共同速度v=2m/s后再匀速向前运动2m碰到挡板，B碰到竖直挡板后，根据动量守恒定律得A、B最后相对静止时的速度为v，则Mvmv=(M + m)v，解得 v=(2/3)m/s.在这一过程中，A、B的相对位移为s?，根据系统的动能定理，得pmgs2=(1/2)(M + m)v2(1/2)(M + m)v 2，解得 s?=2. 67

17、m.因此，A、B最终不脱离的木板最小长度为s|+s?=8. 67m(2)因B离竖直档板的距离s=0. 5m2m，所以碰到档板时，A、B未达到相对静止，此时B的 速度v b为v b2 = 2 &Bs=(2pmg/M) s，解得 v B = 1m/s，设此时A的速度为vA，根据动量守恒定律，得mv=MvB + mvA，解得 vA = 4m/s，设在这一过程中，A、B发生的相对位移为s，根据动能定理得：pmgsi/=(1/2)mv2(1/2)mvA2+(1/2)MvB2)，解得 s= 4. 5m.B碰撞挡板后，A、B最终达到向右的相同速度v，根据动能定理得mvA MvB=(M + m)v， 解得 v

18、=(2/3)m/s.在这一过程中，A、B发生的相对位移s为pmgs =(1/2)mv 2+(1 / 2)(M + m)v 2，解得 s =(25 / 6)m.B再次碰到挡板后，A、B最终以相同的速度v向左共同运动，根据动量守恒定律，得Mvmv=(M + m)v，解得 v=(2/9)m/s.在这一过程中，A、B发生的相对位移s为：pmgs=(1/2)(M + m)v2(1/2)(M + m)v 2，解得s3=(8/27)m.因此，为使A不从B上脱落，B的最小长度为s+s+s3=8. 96m.15. 解：如图4,A球从静止释放后将自由下落至C点悬线绷直，此时速度为vv c2 = 2 gX2Lsin

19、30,= 2m/s.vC在线绷直的过程中沿线的速度分量减为零时，A将以切向速度v1沿圆弧运动且m/s.v i=vccos30A球从C点运动到最低点与B球碰撞前机械能守恒，可求出A球与B球碰前的速度m v 2 / 2 + m gL(1cos60)=m v 2 / 2,X2+gZ=./3 +10x0.2 必，v 2= = m/s.因A、B两球发生无能量损失的碰撞且mA = mB，所以它们的速度交换，即碰后A球的速度为零，B球的速度为v2=W (m/s) .对B球和小车组成的系统水平方向动量守恒和机械能守恒，当两者有共 同水平速度u时，B球上升到最高点，设上升高度为h.mBv 2=(mB + M)u

20、，mBv ： / 2=(mB + M)u 2 / 2 + mBgh .解得 h=3 /160.19m.在B球回摆到最低点的过程中，悬线拉力仍使小车加速，当B球回到最低点时小车有最大速度vm，设 小球B回到最低点时速度的大小为v3,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有m v = m v +Mv ， m v 2 / 2 = m v 2 / 2 + Mv 2/2，B 2B 3mB 2B 3m，一、万，解得 v =2mBv 2/(m3+M)=/ 2m/s=1.12m/s.16. 解：(1)B从v。减速到速度为零的过程，C静止，B的位移：s=v2/2p g.所用的时间：t =v。/ p g.此后B与C一起

21、向右做加速运动，A做减速运动，直到相对静止，设所用时间为七，共同速度为v.对A、B、C，由动量守恒定律得m 2v mBv = (m +mB + mC)v，mA = mB = mC，. v = v 0 / 3.对B与C，向右加速运动的加速度a=p mAg/(mB + mC)=p g/2，.，.t2=v/a=2v0/3p g. t内B向右移动的位移s2=vt2/2=v02/9p g，故总路程 s = s +s 2=11 v。2 / 18p g，总时间 t = t 1+t 2 = 5 v 0 / 3p g.(2)设车的最小长度为L，则相对静止时A、B刚好接触，由能量守恒得m (2 v ) 2 / 2

22、 + m v 2 / 2=(m +m +m ) v 2 / 2 + u m gs +u m g(Ls )，A0B 0ABCB1A1联立解得L= 7 v 02 / 3p g.17, 解：(1)当弹簧恢复原长时，A、B即将分离，选撤去外力到A、B分离过程列式：Mv 1 - 2 mv = 0( 1)上 Mv 12 + 2mv 22 = E(2)由以上两式，代入数据可得：(2)选撤去外力到A、B分离过程，选A列动能定理:(3)得：w = 81/2j(4)(3)选A、B分离到弹簧伸长到最长过程，列式:(5)Mv i 一 mv 2 = (m + M ) v 3Mv 2 + mv 2 一( m + M ) v 2 = E212223 网代入数据得：%” = 74，35 j