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第1页(共11页)木里县中学《碰撞和动量守恒》过关检测本试卷分选择题和非选择题两部分。第Ⅰ卷(选择题)1至4页,第Ⅱ卷(非选择题)5页至6页,共6页,满分100分,考试时间100分钟。第Ⅰ卷(选择题,共42分)一、本题包括6小题,每小题3分,共18分,每小题只有一个选项符合题意。1.如图所示,一质量为2kg的物体放在光滑的水平面上,原处于静止状态,现用与水平方向成60°角的恒力F=10N作用于物体上,历时5s,则()①力F对物体的冲量大小为50N·s②力F对物体的冲量大小为25N·s③物体的动量变化量为25kg·m/s④物体所受合外力冲量大小为25N·sA.①③B.②③C.①③④D.②③④2.下面列举的装置各有其一定的道理,其中不可以用动量定理进行解释的是()A.运输玻璃器皿等易碎品时,在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物B.建筑工人戴的安全帽内有帆布垫,把头和帽子的外壳隔开一定的空间C.热水瓶胆做成双层,且把两层中间的空气抽去D.跳高运动中的垫子总是十分松软3.从同一高度将两个质量相等的物体,一个自由落下,一个以某一水平速度抛出,当它们落至同一水平面的过程中(空气阻力不计)()A.动量变化量大小不同,方向相同B.动量变化量大小相同,方向不同C.动量变化量大小、方向都不相同D.动量变化量大小、方向都相同4.静止的实验火箭,总质量为M,当它以对地速度v0喷出质量为m的高温气体后,火箭的速度为()A.mMmvoB.mMmvoC.MmvoD.Mmvo5.质量为m的物体,沿半径为R的轨道以速率v做匀速圆周运动,如图所示,取vB方向为正方向,求物体由A至B过程所受的合外力在半周期内的冲量()A.mv2B.mv2C.mvD.mv6.A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A的动量为5kg·m/s,B的动量为7kg·m/s,当A追上B球与其发生正碰后,A、B两球动量的可能取值是:(单位:kg·m/s)()A.PA=6kg·m/s,PB=6kg·m/sB.PA=6kg·m/s,PB=-6kg·m/sC.PA=-5kg·m/s,PB=17kg·m/sD.PA=-2kg·m/s,PB=14kg·m/sF60oABvAvB第2页(共11页)二、本题包括6小题,每小题4分,共24分,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。7.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等的速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能的是()A.若两球质量相等,碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相等,碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不等,碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不等,碰后以某一相等速率同向而行8.如图所示,质量为M的长木板B在光滑的水平地面上,在其右端放一质量为m的小木块A,mM。给A、B的大小相等、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但A最后没有滑离B板。在A和B相互作用的过程中,它们之间的摩擦力做功的情况是()A.摩擦力对A一直做负功B.摩擦力对A先做负功后做正功C.摩擦力对B一直做正功D.摩擦力对B先做负功后做正功9.如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,放在光滑水平面上。如果物体A被水平速度为ov的子弹射中并嵌在物体A中,A的质量是B的质量的3/4,子弹的质量是B的质量的1/4,则弹簧被压缩到最短时的速度为()A.ov32B.ov41C.ov81D.ov12110.如图所示,质量相等的五个物块在光滑水平面上间隔一定距离排成一直线。具有初动能Eo的物块1向其他4个静止物块运动,依次发生碰撞,每次碰撞后不再分开,最后5个物体粘成一整体,这个整体的动能等于()A.oEB.oE54C.oE51D.oE25111.如图所示,质量为M的“L”形物体,静止在光滑的水平面上。物体的AB部分是半径为R的1/4光滑圆弧,BC部分是水平面。将质量为m的小滑块从A点由静止释放,沿圆弧滑下并最终停在物体的水平部分BC之间的D点,则()A.滑块m从A滑倒B的过程中,物体与滑块组成的系统动量守恒,机械能守恒B.滑块滑到B点时,速度大小等于gR2C.滑块从A运动到D的过程,系统的动量和机械能都不守恒D.滑块滑到D点时,物体的速度等于012.质量为M的物体以速度v运动,与质量为m的静止物体发生正碰,碰后两者的动量正好相等。则两者质量之比M/m可能是()A.2B.3C.4D.5v0v0ABAB12345ABDC第3页(共11页)第Ⅱ卷(非选择题,共58分)三、本题共2小题,共15分。13.(8分)在“探究碰撞中的不变量”的实验中称得入射小球1的质量m1=15g,被碰小球2的质量m2=10g,由实验得出它们在碰撞前后的位移—时间图线如图中的1、1′、2所示,则由图可知,入射小球在碰前m1v1=_________kg·m/s,入射小球在碰后m1v1′=________kg·m/s,被碰小球m2v2=__________kg·m/s。由此可得出结论_______________________。14.(7分)用如图所示装置验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的刚球B放在离地面高为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L。使悬线在A球释放前绷紧,且悬线与竖直线的夹角为,A球释放后摆动到最低点(初始位置是水平的)时恰好于B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直夹角处,B球落在地面上。地面上铺一张盖有复写纸的白纸D。保持角不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球落点。(1)图中s应是B球初始位置到的水平距离。(2)为了验证两球碰撞过程中动量守恒,应测得等物理量。(3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:Ap=,Ap=,Bp=,Bp=。第4页(共11页)四、本题共4个小题,共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位。15.(8分)如图所示,摆的质量M=2.98kg,摆线长1m。子弹的质量是20g,以210m/s的水平速度射入摆中,又以61m/s的速度射出。求:子弹射出时摆线受到的拉力是多少?16.(10分)质量为M=2kg的小平板车静止在光滑的水平面上,车的一端静止着质量为m=2kg的物体A(可视为质点),如图一颗质量为m1=20g的子弹以600m/s的水平速度射穿A后速度变为100m/s(穿过时间极短)。最后A未离开平板车。求:(1)A给子弹的冲量大小?(2)平板车最后的速度?17.(11分)如图所示,质量为M的小车放在足够长的光滑水平地面上,小车上表面距地面的高度为h,车上放一弹簧,弹簧左端固定在小车上。现将小车固定,质量为m的小球紧贴弹簧(不连接)将弹簧压缩到最短,并由静止释放,小球落地点距小车右端的水平距离为S。小球大小不计,重力加速度为g,求:(1)小球离开小车时的速度;(2)若仍将弹簧压缩到最短,并由静止释放时,将固定小车的装置撤除,求小球落地时距小车右端的水平距离。18.(14分)如图所示,水平虚线X下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,整个空间存在匀强电场(图中未画出)。质量为m,电荷量为q的小球P静止于虚线X上方A点,在某一瞬间受到方向竖直向下、大小为I冲量作用而做匀速直线运动。在A点右下方的磁场中有定点O,长为l的绝缘轻绳一端固定于O点,另一端连接不带电的质量同为m的小球Q,自然下垂。保持轻绳伸直,向右拉起Q,直到绳与竖直方向有一小于5o的夹角,在P开始运动的同时自由释放Q,Q到达O点正下方W点时速率为vo,P、Q两小球在W点发生正碰,碰后电场、磁场消失,两小球粘在一起运动。P、Q两小球均视为质点,小球的电荷量保持不变,绳不可伸长,不计空气阻力,重力加速度为g。(1)求匀强电场强度E的大小和P进入磁场时的速率v;(2)若绳能承受的最大拉力为F,要使绳不断,F至少为多大?(3)求A点距虚线X的距离s。MLvoAmMDMm第5页(共11页)木里县中学《碰撞和动量守恒》过关检测参考答案及评分标准一、本题包括6小题,每小题3分,共18分,每小题只有一个选项符合题意。123456CCDBAD二、本题包括6小题,每小题4分,共24分,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。789101112ADBCCCDAB三、本题共2小题,共15分。13.【解析】由s-t图象分析:smsmv12.0102021,smsmv5.02.04.010)2030(21;smsmv75.02.04.010)2035(22入射小球碰撞前动量为:smkgsmkgvm2311105.111015碰撞后动量为:smkgsmkgvm3311105.75.01015被碰小球获得的动量为:smkgsmkgvm3322105.775.01010结论:221111vmvmvm14.【答案】(1)落地点(2)mA、mB、、、H、s、L(3))cos1(2gLmA、)cos1(2gLmA、0、HgsmB2【解析】碰前A球到最低点时的速度:)cos1(212mgLmvA,)cos1(2gLmvmpAAAA。碰前B球:0Bp。碰后:)cos1(212mgLvmA,)cos1(2gLmvmpAAAAgHstsvB2,HgsmpBB2第6页(共11页)四、本题共4个小题,共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位。15.【解析】求出子弹穿出时摆的速度,就能求出摆线的拉力。选子弹与摆为一系统,当子弹穿入摆时,摆就向右偏转,这时系统在水平方向所受的合力就不为零了,但由于子弹与摆作用时间极短,可以认为子弹穿过摆后,摆仍在平衡位置,在作用前后的两个瞬时系统动量守恒,当子弹穿过摆后,摆由平衡位置向右摆动的过程中,系统动量就不守恒了,因此有:smsmMvmmvvvMvmmvoo198.26102.021002.0子弹穿出后摆就做圆周运动,拉力FT和重力Mg的合力提供向心力,则有:NNLvMMgFLvMMgFTT2.32)18.9(98.22216.【解析】(1)由动量定理,A给子弹的冲量等于子弹动量的变化1111vmvmI,解得:smkgI10(2)A获得的动量IpA,此后A与车动量守恒,共速后做匀速运动vmMpA)(解得:smv5.217.【解析】(1)由平抛运动规律得:221gthtvS0(2分)联立解得:hgSv20(2分)(2)由运动量守恒得:0MmMvmv(2分)两次总能量相同:2022212121mvMvmvMm(2分)tvtvLMm(1分)联立以上各式解得:SMmML(2分)18.解:(1)设小球P所受电场力为F1,则F1=qE(1分)由小球P做匀速直线运动,在整个空间重力和电场力平衡,有F1=mg(1分)联立相关方程得qmgE(1分)设小球P受到冲量后获得速度为v,由动量定量得mvImIv(1分)(2)由受力分析可知,小球P进入磁场后做匀速圆周运动,设P、Q同向相碰后在W点的最大速度为mv,由动量守恒得:movmmmvmv)((2分)第7页(共11页)此刻轻绳的张力也为最大,由牛顿运动定律得lvmmgmmFm2)()((2分)联立方程解得:mgmlmvIFo22)(2(1分)(3)设P在X上方做匀速直线运动的时间为1pt,则vstp1(1分)设P在X下方做匀速圆周运动的时间为2pt,则BqmTtp242(2分)设小球Q从开始运动到与P球反向相碰的运动时
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