莆田市《动量守恒定律》单元测试题含答案一、动量守恒定律 选择题1.如图甲,质量M =0.8 kg 的足够长的木板静止在光滑的水平面上,质量m =0.2 kg 的滑块静止在木板的左端,在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F ,4 s 后撤去力F 。
若滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g =10 m/s 2,则下列说法正确的是A .0~4s 时间内拉力的冲量为3.2 N·sB .t = 4s 时滑块的速度大小为9.5 m/sC .木板受到滑动摩擦力的冲量为2.8 N·sD .2~4s 内因摩擦产生的热量为4J2.如图所示,固定的光滑金属水平导轨间距为L ,导轨电阻不计,左端接有阻值为R 的电阻,导轨处在磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中.质量为m 、电阻不计的导体棒ab ,在垂直导体棒的水平恒力F 作用下,由静止开始运动,经过时间t ,导体棒ab 刚好匀速运动,整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.在这个过程中,下列说法正确的是A .导体棒ab 刚好匀速运动时的速度22FR vB L =B .通过电阻的电荷量2Ft q BL= C .导体棒的位移22244FtRB L mFR x B L -= D .电阻放出的焦耳热2222244232tRF B L mF R Q B L -= 3.一质量为m 的物体静止在光滑水平面上,现对其施加两个水平作用力,两个力随时间变化的图象如图所示,由图象可知在t 2时刻物体的( )A .加速度大小为0t F F m -B .速度大小为()()021t F F t t m-- C .动量大小为()()0212tF F t t m -- D .动能大小为()()220218tF F t t m --4.如图所示,质量分别为m 和2m 的A 、B 两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A 紧靠竖直墙.用水平力向左推B 将弹簧压缩,推到一定位置静止时推力大小为F 0,弹簧的弹性势能为E .在此位置突然撤去推力,下列说法中正确的是( )A .在A 离开竖直墙前,A 、B 与弹簧组成的系统机械能守恒,之后不守恒B .在A 离开竖直墙前,A 、B 系统动量不守恒,之后守恒C .在A 离开竖直墙后,A 、B 速度相等时的速度是223E m D .在A 离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为3E 5.如图所示,将一光滑的、质量为4m 、半径为R 的半圆槽置于光滑水平面上,在槽的左侧紧挨着一个质量为m 的物块.今让一质量也为m 的小球自左侧槽口A 的正上方高为R 处从静止开始落下,沿半圆槽切线方向自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是( )A .小球在半圆槽内第一次由A 到最低点B 的运动过程中,槽的支持力对小球做负功 B .小球第一次运动到半圆槽的最低点B 时,小球与槽的速度大小之比为41︰C .小球第一次在半圆槽的最低点B 时对槽的压力为133mg D .物块最终的动能为15mgR 6.如图甲所示,质量M =2kg 的木板静止于光滑水平面上,质量m =1kg 的物块(可视为质点)以水平初速度v 0从左端冲上木板,物块与木板的v -t 图象如图乙所示,重力加速度大小为10m/s 2,下列说法正确的是( )A .物块与木板相对静止时的速率为1m/sB .物块与木板间的动摩擦因数为0.3C .木板的长度至少为2mD .从物块冲上木板到两者相对静止的过程中,系统产生的热量为3J7.A 、B 两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,A 球的动量为5kg •m /s ,B 球的动量为7kg •m /s ,当A 球追上B 球时发生对心碰撞,则碰撞后A 、B 两球动量的可能值为( )A .''6/6/AB P kg m s P kg m s =⋅=⋅,B .''3/9/A B P kg m s P kg m s =⋅=⋅,C .''2/14/A B P kg m s P kg m s =-⋅=⋅,D .''5/17/A B P kg m s P kg m s =-⋅=⋅,8.水上飞行运动使用的是一种叫“喷射式悬浮飞行器”的装置,也称为“喷水飞行背包”,它通过向下喷射高压水柱的方式将操控者托举在水面 上空,利用脚上喷水装置产生的反冲动力,让你可以在水面之上腾空而起,另外配备有手动控 制的喷嘴,用于稳定空中飞行姿态.如图所示运动员在水上做飞行运动表演.他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出,令自己悬停在空中.已知运动员与装备的总质量为100 kg ,两个圆管喷嘴的直径均为10cm ,已知重力加速度大小g =10m/s 2,水的密度ρ=1.0×103kg/cm 3,则喷嘴处喷水的速度大约为A .3.0 m/sB .5.4 m/sC .8.0 m/sD .10.2 m/s9.如图,斜面体固定在水平面上,斜面足够长,在斜面底端给质量为m 的小球以平行斜面向上的初速度1v ,当小球回到出发点时速率为2v 。
小球在运动过程中除重力和弹力外,另受阻力f (包含摩擦阻力),阻力f 大小与速率成正比即f kv =。
则小球在斜面上运动总时间t 为( )A.12sinv vtgθ+=⋅B.12sinv vtgθ-=⋅C.1212sin2mv mvtv vmg kθ+=+⋅+D.1212sin2mv mvtv vmg kθ-=+⋅-10.如图所示,在光滑的水平面上有体积相同、质量分别为m=0.1kg和M=0.3kg的两个小球A、B,两球之间夹着一根压缩的轻弹簧(弹簧与两球不相连),A、B两球原来处于静止状态.现突然释放弹簧,B球脱离弹簧时的速度为2m/s;A球进入与水平面相切、半径为0.5m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,PQ为半圆形轨道竖直的直径,不计空气阻力,g 取10m/s2,下列说法正确的是()A.A、B两球离开弹簧的过程中,A球受到的冲量大小等于B球受到的冲量大小B.弹簧初始时具有的弹性势能为2.4JC.A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N∙sD.若逐渐增大半圆形轨道半径,仍然释放该弹簧且A球能从Q点飞出,则落地的水平距离将不断增大11.如图所示,光滑水平桌面上并排放两个完全相同的可视为质点的物块A、B,质量均为m,其中物块A被一条遵守胡克定律的弹性绳连接,绳另一端固定在高处O点,弹性绳的原长为L,劲度系数为k,当物块A在O点正下方时绳处于原长状态。
现使物块A、B一起从绳和竖直方向夹角为θ=60°开始释放,下列说法正确的是()A.刚一释放时物块A对物块B3kLB.物块A向右运动的最远距离为23LC.从静止到物块A、B分离,绳对A做的功大于A对B做的功D.从静止到物块A、B分离,绳对A的冲量大于A对B的冲量12.如图所示,在同一水平面内有两根足够长的光滑水平平行金属导轨,间距为L=20cm,电阻不计,其左端连接一恒定电源,电动势为E,内阻不计,两导轨之间交替存在着磁感应强度为B =1T 、方向相反的匀强磁场,同向磁场的宽度相同。
闭合开关后,一质量为m =0.1kg 、接入电路的阻值为R =4Ω的导体棒恰能从磁场左边界开始垂直于导轨并与导轨接触良好一直运动下去,导体棒运动到第一个磁场的右边界时有最大速度,为5m/s ,运动周期为T =21s ,则下列说法正确的是( )A .E =1VB .导体棒在第偶数个磁场中运动的时间为2T C .相邻两磁场的宽度差为5 mD .导体棒的速度随时间均匀变化13.如图所示,A 是不带电的球,质量0.5kg A m =,B 是金属小球,带电量为2210C q -=+⨯,质量为0.5kg B m =,两个小球大小相同且均可视为质点。
绝缘细线长0.25m L =,一端固定于O 点,另一端和小球B 相连接,细线能承受的最大拉力为276N 。
整个装置处于竖直向下的匀强电场中,场强大小500N/C E =,小球B 静止于最低点,小球A 以水平速度0v 和小球B 瞬间正碰并粘在一起,不计空气阻力。
A 和B 整体能够做完整的圆周运动且绳不被拉断,210m /s g =。
则小球A 碰前速度0v 的可能值为( )A .27 m /sB .211 m /sC .215 m /sD .219 m /s14.质量相等的A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A 球的动量是7 kg·m/s ,B 球的动量是5kg·m/s ,当A 球追上B 球发生碰撞,则碰撞后A 、B 两球的动量可能值是( )A .p A =6 kg·m/s ,pB =6 kg·m/sB .p A =3 kg·m/s ,p B =9 kg·m/sC .p A =-2 kg·m/s ,p B =14 kg·m/sD .p A =-4 kg·m/s ,p B =17 kg·m/s15.如图所示,光滑水平面上质量为m 的小球A 和质量为13m 的小球B ,通过轻质弹簧相连并处于静止状态,弹簧处于自由长度;质量为m 的小球C 以速度0V 沿AB 连线向右匀速运动.并与小球A 发生弹性正碰.在小球B 的右侧固定一块弹性挡板(图中未画出).当小球B 的速度达到最大时恰与挡板发生正碰,后立刻将挡板搬走.不计所有碰撞过程中的机械能损失.弹簧始终处于弹性限度内,小球B 与固定挡板的碰撞时间极短,碰后小球B 的速度大小不变,但方向相反.则B 与挡板碰后弹簧弹性勢能的最大值m E 为( )A .20mVB .2012mVC .2016mVD .20116mV 16.如图所示,内壁光滑的半圆形的圆弧槽静止在光滑水平地面上,其左侧紧靠固定的支柱,槽的半径为R 。
有一个可视为质点的小球,从槽的左侧正上方距槽口高度为R 处由静止释放,槽的质量等于小球的质量的3倍,重力加速度为g ,空气阻力忽略不计,则下列关于小球和槽的运动的说法正确的是( )A .小球运动到槽的底部时,槽对地面的压力大小等于小球重力的5倍B .小球第一次离开槽后能沿圆弧切线落回槽内C .小球上升的最大高度为(相对槽口)RD .小球上升的最大高度为(相对槽口)12R 17.如图,为一足够长的光滑水平面,右侧挡板C 与轻质弹簧一端相连,接触面均光滑的三角形斜劈A 静止放在水平面上,另一可视为质点的小球B 从斜劈顶端距地面高h 处静止释放,且3A m m =,B m m =,小球B 滑下后与弹簧作用后反向弹回,下列说法正确的有( )A .小球离开斜劈时两者水平位移3AB x x =B .小球下滑过程中,支持力对小球要做功C .弹簧可以获得的最大弹性势能为34mgh D .小球反向弹回后能追上斜劈,并滑上斜劈端h 高处18.如图所示,水平面(纸面)内有两条足够长的平行光滑金属导轨PQ 、MN ,导轨电阻不计,间距为L ;导轨之间有方向竖直向下(垂直于纸面向里)、大小为B 的匀强磁场;金属杆ab 、cd 质量均为m ,电阻均为R ,两杆静止在水平导轨上,间距为s 0。