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1、章末檢測(cè)
(時(shí)間:90分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分)
1.某物體受到一個(gè)-6 N·s的沖量作用,則 ( ).
A.物體的動(dòng)量一定減少
B.物體的末動(dòng)量一定是負(fù)值
C.物體動(dòng)量增量的方向一定與規(guī)定的正方向相反
D.物體原來動(dòng)量的方向一定與這個(gè)沖量方向相反
解析 動(dòng)量定理是矢量方程,注意規(guī)定正方向解題.
沖量、動(dòng)量都是矢量,對(duì)在一條直線上運(yùn)動(dòng)的物體,規(guī)定正方向后,可用“+”、
“-”號(hào)表示矢量的方向,-6 N·s的沖量說明物體所受沖量的大小為6 N·s,
方向與規(guī)定的正方向相反,由動(dòng)量定理可知正確答案為C.而初
2、、末動(dòng)量的方
向、大小由題設(shè)均不能確定.
答案 C
2.質(zhì)量為m的物體以速度v0從地面豎直上拋(不計(jì)空氣阻力)到落回地面,在此過程中 ( ).
A.上升過程和下落過程中動(dòng)量的變化量大小均為mv0,但方向相反
B.整個(gè)過程中重力的沖量為2mv0
C.整個(gè)過程中重力的沖量為0
D.上升過程沖量大小為mv0,方向向下
解析 物體上升、下降動(dòng)量變化量相同,均為mv0,都向下.A錯(cuò)、B對(duì),C
錯(cuò)、D對(duì).
答案 BD
3.兩個(gè)質(zhì)量不同的物體,在光滑的水平面上相向運(yùn)動(dòng),并發(fā)生正碰,則下列說法中正確的是 ( ).
A.
3、碰撞后,質(zhì)量小的物體速度變化大
B.碰撞后,質(zhì)量大的物體速度變化大
C.若碰撞后連成整體,則整體運(yùn)動(dòng)方向與原來動(dòng)量大的物體的運(yùn)動(dòng)方向相
同
D.若碰撞后連成整體,則整體運(yùn)動(dòng)方向與原來速度大的物體的運(yùn)動(dòng)方向相
同
解析 兩物體放在光滑水平面上,發(fā)生正碰,由動(dòng)量守恒定律知,兩物體動(dòng)
量變化相同,再由Δp=mΔv知質(zhì)量小的物體速度變化大,A正確、B錯(cuò)誤;
兩物體結(jié)合成整體,由m1v1-m2v2=(m1+m2)v可知,v方向與動(dòng)量大的物體
的運(yùn)動(dòng)方向一致,C正確、D錯(cuò)誤.
答案 AC
圖1
4.如圖1所示,具有一定質(zhì)量的小球A固定在輕桿一端,另一端掛在小車支架的O點(diǎn).用手將小球
4、拉至水平,此時(shí)小車靜止于光滑水平面上,放手讓小球擺下與B處固定的橡皮泥碰擊后粘在一起,則在此過程中小車將 ( ).
A.向右運(yùn)動(dòng)
B.向左運(yùn)動(dòng)
C.靜止不動(dòng)
D.小球下擺時(shí),車向左運(yùn)動(dòng),碰撞后又靜止
解析 這是反沖運(yùn)動(dòng),由動(dòng)量守恒定律可知,小球下落時(shí)速度向右,小車向
左;小球靜止,小車也靜止.
答案 D
圖2
5.如圖2所示,A、B兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),它們的動(dòng)量大小分別為p1和p2,碰撞后A球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),動(dòng)量大小為p1′,此時(shí)B球的動(dòng)量大小為p2′,則下列等式成立的是 ( ).
A.p1+p2=p1′+p2′ B.p
5、1-p2=p1′+p2′
C.p1′-p1=p2′+p2 D.-p1′+p1=p2′+p2
解析 因水平面光滑,所以A、B兩球組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒.由
于p1、p2、p1′、p2′均表示動(dòng)量的大小,所以碰前的動(dòng)量為p1-p2,碰后的
動(dòng)量為p1′+p2′,B對(duì).經(jīng)變形得-p1′+p1=p2′+p2,D對(duì).
答案 BD
圖3
6.質(zhì)量為M和m0的滑塊用輕彈簧連接,以恒定的速度v沿光滑水平面運(yùn)動(dòng),與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止滑塊發(fā)生碰撞,如圖3所示,碰撞時(shí)間極短,在此過程中,下列哪個(gè)或哪些說法是可能發(fā)生的? ( ).
A.M、m0、m速度均發(fā)生變化,分
6、別為v1、v2、v3,而且滿足(M+m0)v=
Mv1+m0v2+mv3
B.m0的速度不變,M和m的速度變?yōu)関1和v2,而且滿足Mv=Mv1+mv2
C.m0的速度不變,M、m的速度都變?yōu)関′,且滿足Mv=(M+m)v′
D.M、m0、m速度均發(fā)生變化,M和m0速度都變?yōu)関,m速度變?yōu)関2,而
且滿足(M+m)v0=(M+m0)v1+mv2
解析 因?yàn)榕鲎矔r(shí)間極短,所以m0的速度不發(fā)生變化,A錯(cuò)、D錯(cuò).碰后M
與m的速度可能相同也可能不同,B對(duì)、C對(duì).
答案 BC
7.現(xiàn)有甲、乙兩滑塊,質(zhì)量分別為3m和m,以相同的速率v在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng),發(fā)生了碰撞.已知碰撞后,甲滑塊
7、靜止不動(dòng),那么這次碰撞是
( ).
A.彈性碰撞 B.非彈性碰撞
C.完全非彈性碰撞 D.條件不足,無法確定
解析 由動(dòng)量守恒3mv-mv=0+mv′,所以v′=2v.碰前總動(dòng)能
Ek=·3mv2+mv2=2mv2
碰后總動(dòng)能Ek′=mv′2=2mv2,Ek=Ek′,所以A正確.
答案 A
8.一輛炮車靜止在光滑水平導(dǎo)軌上,車和炮彈總質(zhì)量為M,炮筒水平發(fā)射一質(zhì)量為m的炮彈,炮彈離開炮膛時(shí)對(duì)地速度為v0,則炮車的后退速度為( ).
A. B. C.- D.-
解析 將車和炮彈作為一整體,由動(dòng)量守恒定律可得(M-m)v+mv0=0,則
8、
有v=-,故選D.
答案 D
圖4
9.(2010·福建)如圖4所示,一個(gè)木箱原來靜止在光滑水平面上,木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊.木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量.現(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度v0,則 ( ).
A.小木塊木箱最終都將靜止
B.小木塊最終將相對(duì)木箱靜止,二者一起向右運(yùn)動(dòng)
C.小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復(fù)碰撞,而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)
D.如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止,則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)
解析 木箱和小木塊組成的系統(tǒng),所受合外力為零,故系統(tǒng)動(dòng)量守恒.系統(tǒng)
初動(dòng)量向右,故小木塊相對(duì)木箱靜止后,系統(tǒng)總動(dòng)量也向右,故B項(xiàng)正確,
A、D兩項(xiàng)錯(cuò);而由
9、于小木塊與木箱間的摩擦,系統(tǒng)的機(jī)械能不斷減少,C
項(xiàng)錯(cuò).故正確答案為B項(xiàng).
答案 B
10.動(dòng)量相等的甲、乙兩車,剎車后沿兩條水平路面滑行.若兩車質(zhì)量之比=,路面對(duì)兩車的阻力相同,則兩車的滑行時(shí)間之比為 ( ).
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶4
解析 兩車滑行時(shí)水平方向僅受阻力Ff的作用,在阻力作用下物體動(dòng)量發(fā)生
變化.當(dāng)規(guī)定以車行方向?yàn)檎较蚝螅蓜?dòng)量定理表述形式:-F=
得-F=,所以兩車滑行時(shí)間:t=或t=,當(dāng)p、Ff相同時(shí),滑行時(shí)
間t相同.物體的動(dòng)量反映了它克服阻力能運(yùn)動(dòng)多久.從這個(gè)意義上,根據(jù)p、
Ff相同,立即可判知
10、t相同.
答案 A
二、非選擇題(本題共3小題,共40分)
圖5
11.(10分)質(zhì)量為M=2 kg的小平板車靜止在光滑水平面上,車的一端靜止著質(zhì)量為mA=2 kg的物體A(可視為質(zhì)點(diǎn)),如圖5所示,一顆質(zhì)量為mB=20 g的子彈以600 m/s的水平速度射穿A后,速度變?yōu)?00 m/s,最后物體A仍在車上,若物體A與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10 m/s2,求平板車最后的速度是多大?
解析 子彈擊穿A后,A在水平方向獲得一個(gè)速度vA,最后當(dāng)A相對(duì)車靜止
時(shí),它們的共同速度為v.
子彈射穿A的過程極短,因此車對(duì)A的摩擦力、子彈的重力作用可略去,即
認(rèn)為子彈和A組成的系
11、統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,同時(shí),由于作用時(shí)間極短,可
認(rèn)為A的位置沒有發(fā)生變化,設(shè)子彈擊穿A后的速度為v′,由動(dòng)量守恒定律
有mBv0=mBv′+mAvA得vA== m/s=
5 m/s
A獲得速度vA相對(duì)車滑動(dòng),由于A與車間有摩擦,最后A相對(duì)車靜止,以共
同速度v運(yùn)動(dòng),對(duì)于A與車組成的系統(tǒng),水平方向動(dòng)量守恒,因此有:
mAvA=(mA+M)v
所以v== m/s=2.5 m/s
答案 2.5 m/s
12.(14分)(2012·四川自貢模擬)如圖6所示,在水平光滑直導(dǎo)軌上,靜止放著三個(gè)質(zhì)量均為m=1 kg的相同小球A、B、C.現(xiàn)讓A球以v0=2 m/s的速度向著B球運(yùn)動(dòng),A、B兩
12、球碰撞后粘在一起,兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟C球碰撞,C球的最終速度vC=1 m/s.求:
(1)A、B兩球跟C球相碰前的共同速度為多大?
(2)兩次碰撞過程中一共損失了多少動(dòng)能?
圖6
解析 (1)A、B相碰滿足動(dòng)量守恒,則mv0=2mv1,解得兩球跟C球相碰前
的共同速度v1=1 m/s.
(2)兩球與C球碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒,則2mv1=mvC+2mv2
解得碰后A、B兩球的速度均為v2=0.5 m/s
故兩次碰撞過程中一共損失的動(dòng)能為
ΔEk=mv02-mvC2-×2mv22=1.25 J.
答案 (1)1 m/s (2)1.25 J
圖7
13.(16分)如圖7
13、所示,質(zhì)量M為4 kg的平板小車靜止在光滑的水平面上,小車左端放一質(zhì)量為1 kg的木塊,車的右端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧.現(xiàn)給木塊一個(gè)水平向右的10 N·s的瞬間沖量,木塊便沿車向右滑行,在與彈簧相碰后又沿原路返回,并恰好能達(dá)到小車的左端,求:
(1)彈簧被壓縮到最短時(shí)平板車的速度v;
(2)木塊返回小車左端時(shí)的動(dòng)能Ek;
(3)彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能Epm.
解析 (1)設(shè)木塊的初速度為v0,由動(dòng)量定理有:
I=mv0,得v0=10 m/s(方向向右).
當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),木塊和小車速度相等.對(duì)于木塊和小車構(gòu)成的系統(tǒng),
水平方向動(dòng)量守恒.所以有:
mv0=(M+m)v,解得v=2
14、 m/s,方向向右.
(2)木塊與彈簧碰后相對(duì)小車向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)木塊相對(duì)小車靜止時(shí),木塊相對(duì)小
車到達(dá)左邊最遠(yuǎn)點(diǎn).因此木塊恰能到小車的左端時(shí),兩者同速.由動(dòng)量守恒
可知此時(shí)v塊=v車=2 m/s.木塊的動(dòng)能Ek=mv塊2=2 J.
(3)木塊往返過程中克服摩擦力做功,系統(tǒng)損失的機(jī)械能為
ΔE=mv02-(M+m)v2=40 J.
考慮木塊開始運(yùn)動(dòng)到彈簧壓縮到最短的過程,系統(tǒng)克服摩擦力做功損失的機(jī)
械能為ΔE=20 J.對(duì)這個(gè)過程由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律有:mv02=(M+m)v2
+ΔE+Epm,解得彈簧壓縮到最短時(shí)獲得的最大彈性勢(shì)能Epm=20 J.
答案 (1)2 m/s 方向向右 (2)2 J (3)20 J