高三物理动量训练试题

2018年11月18日xx 学校高中物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1.（10分） 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳,翻滚并做各种空中动作的运动项目.一名质量为60 kg 的运动员,从高处自由下落,着网时的速度v 1=8m/s,然后沿竖直方向蹦回,离开网时的速度v 2=10 m/s.已知运动员与网接触的时间为1.2s,g 取10m/s 2

.则在这段时间内网对运动员的平均作用力大小为( )

A.100N

B.700N

C.900N

D.1500N

2.（10分） 如图所示, 1F 、2F 等大反向,同时作用在静止于光滑水平面上的A 、B 两物体上,已知两物体质量关系A B M M >,经过相等时间撤去两力,以后两物体相碰且粘为一体,这时A 、B 将( )

A.停止运动

B.向右运动

C.向左运动

D.仍运动但方向不能确定

3.（10分） 质量为m 的运动员从下蹲状态竖直向上起跳,经过时间t ,身体仲直并刚好离开地面,离开地面时速度为0v .在时间t 内( )

A.地面对他的平均作用力为mg

B.地面对他的平均作用力为

mv t

C.地面对他的平均作用力为v m g t ??- ???

D.地面对他的平均作用力为v m g t ??+ ??? 4.（10分） 使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势,得到广泛应用,如图所示,若水柱截面为S,水流以速度v 垂直射到被切割的钢板上,之后水速减为零,已知水的密度为ρ,则水对钢板的冲力力为( )

A.ρSV

B.ρSV 2

C.0.5ρSV 2

D.0.5ρSV

5.（10分） 如图所示,光滑圆槽质量为M,半径为R,静止在光滑水平面上,其表面有一小球m 竖直吊在恰好位于圆槽的边缘处,如将悬线烧断,小球滑动到另一边最高点的过程中,下列说法正确( )

A.小球与圆槽组成的系统动量守恒

B.小球运动到圆槽最低点的速度为2gR

C.圆槽轨道向左移动

2mR M m

D.圆槽轨道先向左移动后向右移动

6.（10分）如图所示,在水平光滑地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接，A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态，若突然撤去力F,则下列说法中正确的是( )

A.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒

B.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒

C.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒

D.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,机械能不守恒

7.（10分）甲、乙两船的质量均为M,它们都静止在平静的湖面上,质量为M的人从甲

船跳到乙船上,再从乙船跳回甲船,经过多次跳跃后,最后人停在乙船上,假设水的阻力可忽略,则( )

A.甲、乙两船的速度大小之比为1:2

B.甲船与乙船(包括人)的动量相同

C.甲船与乙船(包括人)的动量之和为零

D.因跳跃次数未知,故无法判断

8.（10分）一竖直放置的轻弹簧,一端固定于地面,一端与质量为3kg的B固定在一起,质量为1kg的物体A放在B上.现在A和B正一起竖直向上运动,如图示,当A、B分离后,A上升0.2m到达最高点,此时B速度方向向下,弹簧为原长.则从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中,弹簧的弹力对B的冲量大小为(g取10m/s2)( )

A.1.2 N·s

B.8N·s

C.6N·s

D.4N·s

二、多选题

9.（10分）如图所示,长为L=3m,质量为M=2kg的平板车在粗糙水平面上向右滑行,当其速度为v=4.5m/s时,在其右端轻轻放上一个质量为m=1kg的滑块,已知平板车与地面间的动摩擦因数为μ1=0.2,滑块与平板车间的动摩擦因数为μ2=0.1,则从放上滑块开始到最终二者均静止的过程中,下列说法正确的是( )

A.滑块与平板车静止前取得相同的速度所需时间为1s

B.滑块相对平板车向左滑动2.25m的距离后与平板车一起向右减速

C.滑块与平板车间因摩擦生热增加的内能为2.25J

D.滑块、平板车和地面组构的系统增加的内能为20.25J

10.（10分）如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥, AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB和C都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,使C离开弹簧向B端冲去,并跟B

端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是( )

A.弹簧伸长过程中C 向右运动,同时AB 也向右运动

B. C 与B 碰前, C 与AB 的速率之比为:M m

C. C 与油泥粘在一起后, AB 立即停止运动

D. C 与油泥粘在一起后, AB 继续向右运动

11.（10分） 如图甲所示,一质量为m 的物体放在水平面上, 在与水平方向夹角为 的恒力F 作用下由静止开始运动,经过一段时间后撤去该力,撤力后物体还能继续运动一段时间直到停止,整个运动过程的速度图象如图乙所示,物体始终未离开水平面.对于这一运动过程,下列说法正确的是（ ）

A.撤力前和撤力后物体加速度大小之比为4 : 1

B.?撤力前和撤力后物体位移之比为4 : 1

C.整个运动过程中恒力F 所做的功大于克服阻力所做的功

D.整个运动过程中恒力F 的冲量大于阻力的冲量

12.（10分） 质量为m 的小球A 在光滑的水平面上以速度0v 与质量为2m 的静止小球B 发生正碰,碰后A 球的动能恰好变为原来的19

,则B 球速度大小可能是( ) A.

03

v B. 089

v C. 049

v D. 023v 三、计算题

13.（10分） 如图,质量为6m,长为L 的薄木板AB 放在光滑的水平台面上,木板B 端与台面右边缘齐平。B 端上放有质量为3m 且可视为质点的滑块C,C 与木板之间的动摩擦因数为μ=13

,质量为m 的小球用长为L 的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O 点,细绳竖直时小球恰好与C 接触。现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放,小球运动到最低点时细绳恰好断裂,小球与C 正碰后反弹速率为碰前的一半。求:

1.求细绳所受的最大拉力;

2.若要使小球落在释放点的正下方P点,平台高度应为多大;

3.通过计算判断C能否从木板上掉下来。

14.（10分）一根轻弹簧水平放置,左端固定在A点,右端与一个质量m1=1kg的物块P接触但不相连.AB是水平轨道,B端与半径R=0.8m的竖直光滑半圆轨道BCD的底部相切,D是半圆轨道的最高点.质量m2=1kg的物块Q静止于B点.用外力缓慢向左推动物块P弹簧压缩(弹簧始终处于弹性限度内),使物块P静止于距B端L=2m处.现撤去外力,物块P被弹簧弹出后与物块Q发生正碰,碰撞前物块P已经与弹簧分开且碰撞时间极短,碰撞后两物块粘到一起,恰好能沿半圆轨道运动到D点.物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5,物块P、Q均可视为质点,重力加速度g取10m/s2.求:

1.物块P与物块Q发生碰撞前瞬间的速度大小

2.释放物块P时弹簧的弹性势能E p

四、实验题

15.（10分）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成

1.下面是实验的主要步骤:

①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;

②向气垫导轨通入压缩空气;

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;把滑块2放在气垫导轨的中间;

⑤先接通打点计时器的电源,再放开滑块1,让滑块1带动纸带一起运动;在中间与滑块2相撞并粘在一起运动;

⑥取下纸带,重复步骤④⑤,选出理想的纸带如图所示;

⑦测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量205g.

已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为

__________kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为__________kg·m/s(保留三位有效数字).

2.试说明2中两结果不完全相等的主要原因是__________.

参考答案

一、单选题

1.答案：D

解析：

2.答案：A

解析：根据动量定理得1A A Ft M v =,同理2B B F t M v =,1F 、2F 等大反向,故

A A

B B M v M v =-,设A 的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律得

()A A B B A B M v M v M M v +=+,解得0v =,可知粘合体静止.故A 正确.

考点:考查了动量定理,动量守恒定律

【名师点睛】根据动量定理求出碰前A 、B 的速度,再根据动量守恒定律得出粘合体的速度,从而判断运动的方向.难度中等,在运用动量守恒定律时,注意A 、B 碰前的速度相反.

3.答案：D

解析：人的速度原来为0,起跳后变化v ,则由动量定理可得: ()F mg t mv -=；故地面对人的平用力为v F m g t ??=+ ???

,故D 正确. 考点:动量定理

【名师点睛】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量,不要把重力漏掉;注意正方向的选择也很重要.

4.答案：B

解析：

5.答案：C

解析：

6.答案：C

解析：若突然撤去力F ,木块A 离开墙壁前,墙壁对木块A 有作用力,所以A 、B 和弹簧组成的系统动量不守恒,但由于A 没有离开墙壁,墙壁对木块A 没有做功,所以A 、B 和弹簧组成的系统机械能守恒,A 选项错误,C 选项正确;木块A 离开墙壁后, A 、B 和弹簧组成的系统不受外力,所以系统动量守恒和能量守恒,所以B 、D 选项错误。

7.答案：C

解析：以人与两船组成的系统为研究对象,人在跳跃过程中总动量守恒,初态总动量为0,所以甲船与乙船(包括人)的动量大小之比是1:1,而动量的方向相反,所以甲船与乙船(包括人)的动量不同.由P mv =,知甲、乙两船的速度与质量成反比,所以甲、乙两船的速度大小之比为2:1.故AB 错误;以系统为研究对象,在整个过程中,由动量守恒定律知,甲船与乙船(包括人)的动量之和为零,故C 正确,D 错误.故选C.

考点:动量守恒定律

【名师点睛】解决的关键知道人、两船系统总动量守恒,总动量为零,对系统运用动量守恒定律进行分析。

8.答案：C

解析：先求出从AB 分离起至A 到达最高点的这一过程的时间,再在这一过程中对B 运用动量定理.当弹簧恢复原长时,A 、B 加速度都为g,此时A 、B 之间无弹力,A 、B 两物体开始分离.分离后A 做竖直上抛运动,向上运动h=0.2 m 到达最高点,在此过程中,上升时间为t,上抛初速度为v.由v 2

=2gh 求得v=2m/s,再由v=gt 得t=0.2 s.

在t 时间内,B 物体在重力和弹力作用下,先以v 向上做减速直线运动,又向下做加速运动,最后回到弹簧的原长位置,速度大小仍为v,方向向下.

在这一过程中,弹力对B 的冲量为I,设向下为正方向,由动量定理得:mbgt+I=mbv-(-mbv) 解得I=6 N·s. 二、多选题

9.答案：AD

解析：

10.答案：BC

解析：

11.答案：BD

解析：【命题意图】本题考査动量定理、动能定理.

【解题思路】由图象知,有F 作用时,加速度大小010

4v a t =

，撤去F 后,加速度大小020

v a t =，故12:1:4a a =,选项A 错误;加速阶段位移01042v x t =?，减速阶段位移0202

v x t =。,故12:4:1x x =,选项B 正确;全过程由动能定理有0F f W W -=,故F f W W =选项C 错误;全过程由动能定理得04cos 0f F t I θ?-=故F 的冲量04cos f

F f I I F t I θ=?=>即恒力F 的冲量大于阻力的冲量,选项D 正确.

12.答案：AD

解析：取碰撞前A 的速度方向为正方向.根据碰后A 球的动能恰好变为原来的1/9得:1/2mv 2=1/9×1/2mv 02

碰后A 的速度为 v=±1/3v 0碰撞过程中AB 系统的动量守恒,则有:mv 0=mv+2mv B 代入解得:v B =1/3v 0或v B =2/3v 0.故选:AD 三、计算题

13.答案：1.设小球运动到最低点的速率为v 0,小球向下摆动过程, 由动能定理2012

mgL mv =,

得0v =小球在圆周运动最低点时拉力最大,由牛顿第二定律: 2

v T mg m L

-= 解得: 3T mg =

由牛顿第三定律可知,小球对细绳的拉力3T mg =

2.小球碰撞后做平抛运动: 竖直分位移212

h gt =

水平分位移: 012

s v t = 解: h L = 3.小球与滑块C 碰撞过程中小球和C 系统满足动量守恒,设C 碰后速率为v 1,并依题意有

00132v mv m mv ??=+ ???

假设木板足够长,在C 与木板相对滑动直到相对静止过程,设两者最终共同速率为v 2,由动量守恒: ()12336mv m m v ＝＋

由能量守恒:

联立解得: 即不会从木板

上掉下来

解析： 14.答案：1.解:两物块恰好沿半圆轨道运动到D 点,有221212()()v m m g m m R

+=+

对两物块从B 点运动到D 点的过程,由动能定理得

122212212111()2()()22

m m g R m m v m m v -+?=+-+

1/v s =

物块P 与物块Q 碰撞的过程中动量守恒,有10121()m v m m v =+

0/v s =

2.从释放点至B 点,对物块P,由动能定理得2110102

W m gL mv v μ-=

-解得090E W J == 解析： 四、实验题

15.答案：1.0.620; 0.618; 2.纸带与打点计时器限位孔存在摩擦力 解析：