mv 能量与动量综合测试题一、本题共12小题，每小题4分，满分48分．在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分． 1．下列说法中正确的是( ).A ．一个物体所受的合外力为零,它的机械能一定守恒B ．一个物体所受的合外力恒定不变,它的机械能可能守恒C ．一个物体作匀速直线运动,它的机械能一定守恒D ．一个物体作匀加速直线运动,它的机械能一定守恒2．如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视作质点，质量相等。
Q 与轻质弹簧相连。
设Q 静止，P 以一定初速度向Q 运动并弹簧发生碰撞。
在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（ ）A ．P 的动能B ．P 的动能12C ．P 的动能13D ．P 的动能143．如图所示，电梯质量为M ，地板上放置一质量为m 的物体，钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H 时，速度达到v ，则（ ）A ．地板对物体的支持力做的功等于21mv 2B ．地板对物体的支持力做的功等mgHC ．钢索的拉力做的功等于21（M ＋m ）v 2+（M ＋m ）gH D ．合力对电梯M 做的功等于21Mv 24．铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要问题.已知匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即2f kv .列车要提速，就必须研制出更大功率的机车，那么当列车分别以120km/h 和40km/h 的速度在水平轨道上匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为（ ） A ．3：1 B ．9：1 C ．27：1 D ．81：15．从地面上方同一点向东与向西分别平抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小分别为v 和2v 不计空气阻力，则两个小物体（ ） A ．从抛出到落地动量的增量不同 B ．从抛出到落地重力做的功相同 C ．从抛出到落地重力的平均功率不同 D ．落地时重力做功的瞬时功率相同 6．（a ）图表示光滑平台上，物体A 以初速度v 0滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计，（b ）图为物体A 与小车B 的v-t 图像，由此可知（ ） A ．小车上表面长度B ．物体A 与小车B 的质量之比C ．A 与小车B 上表面的动摩擦因数D ．小车B 获得的动能7．一个质量为0.3 kg 的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s 的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为（ ）P QA ．Δv=0B ．Δv=12 m/sC ．W=0D ．W=10.8 J 8．关于动量和冲量，下列说法正确的是（ ）A ．运动物体动量的方向总是与它的运动方向相同B ．如果运动物体动量发生变化，作用在它上面的合外力的冲量必不为零C ．作用在物体上的合外力冲量总是使物体的动能增大D ．作用在物体上的合外力冲量等于物体动量的增量9．质量为m 的钢球自高处落下，以速率v 1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v 2，在碰撞过程中，地面对钢球冲量的方向和大小为：A ．向下，m(v 1-v 2)B ．向下，m(v 1+v 2)C ．向上，m(v 1-v 2)D ．向上，m(v 1+v 2)10．甲、乙两节列车车厢在光滑水平铁轨上相向运动，通过碰撞而挂接，挂接前甲车向东运动，乙车向西运动，挂接后一起向西运动。
由此可以断定挂接前（ ） A ．乙车质量比甲车大 B ．乙车初速度比甲车大 C ．乙车初动能比甲车大 D ．乙车动量比甲车大11．向空中发射一物体，不计空气阻力．当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a 、b 两块，若质量较大的a 块的速度方向仍沿原来的方向，则（ ） A ．b 的速度方向一定与原速度方向相反；B ．从炸裂到落地的这段时间里， a 飞行的水平距离一定比b 的大；C ． a 、b 一定同时到达水平地面；D ．在炸裂过程中， a 、b 受到的爆炸力的冲量大小一定相等。
12．两个小木块B 、C 中间夹着一根轻弹簧，将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起，使它们一起在光滑水平面上沿直线运动，这时它们的运动图线如图中a 线段所示，在4t s 末，细线突然断了，B 、C 都和弹簧分离后，运动图线分别如图中b 、c 线段所示.从图中的信息可知（ ） A ．木块B 、C 都和弹簧分离后的运动方向相反 B ．木块B 、C 都和弹簧分离后，系统的总动量增大 C ．木块B 、C 分离过程中B 木块的动量变化较大 D ．木块B 的质量是木块C 质量的四分之一二、非选择题（本题共7小题，共102分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
） 13．（8分）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图所示，a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a 、b 间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。
现利用如图所示装置验证机械能守恒定律。
图中AB 是固定的光滑斜面，斜面的倾角为300，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。
让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2s 、2.00×10－2s 。
已知滑块质量为2.00kg ，滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm ，光电门1和2之间的距离为0.540m ，g ＝9.80m/s 2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。
①滑块通过光电门1时的速度v 1＝ m/s ，通过光电门2时的速度v 2＝ m/s ； ②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为 J ，重力势能的减少量为 J 。
14．（10分）某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A 的前端粘有橡皮泥，推动小车A 使之作匀速运动.然后与原来静止在前12300AB P方的小车B 相碰并粘合成一体，继续作匀速运动，他设计的具体装置如右图所示.在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50HZ ，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.(1)若已得到打点纸带如上图，并测得各计数点间距标在图上，A 为运动起始的第一点，则应选 段来计算A 的碰前速度，应选 段来计算A 和B 碰后的共同速度.(以上两格填“AB”或“BC”或“DC”或“DE”).(2)已测得小车A 的质量m 1=0.40kg,小车B 的质量m 2=0.20kg,由以上测量结果可得：碰前总动量= kg m s ⋅；碰后总动量= kg m s ⋅.由上述实验结果得到的结论是: 。
（结果保留3位有效数字）15．（14分）有一质量为50g 的小球,以10m/s 的速度垂直射到竖直的墙壁上又被垂直墙壁反弹,落到离墙5m 远的水平地面上.若已知小球击墙点离地高5m,球与墙作用时间为0.05s,求小球与墙撞时墙对球的平均作用力. 16．（16分）如图所示，长为L 的细绳竖直悬挂着一质量为2m 的小球A ，恰好紧挨着放置在水平面上质量为m 的物块B 。
现保持细绳绷直，把小球向左上方拉至细绳与竖直方向成600的位置，然后释放小球。
小球到达最低点时恰好与物块发生碰撞，而后小球向右摆动的最大高度为L/8，物块则向右滑行了L 的距离而静止，求物块与水平面间的动摩擦因数μ。
17．（16分）如图所示，质量为m ＝1kg 的滑块，以υ0＝5m/s 的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，若小车质量M ＝4kg ，平板小车长L ＝3.6m ，滑块在平板小车上滑移1s 后相对小车静止.求：(1)滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数μ；(2)若要滑块不滑离小车，滑块的初速度不能超过多少?（g 取9.8m/s 2） 18．（18分）如图所示，光滑水平面上有A 、B 、C 三个物块，其质量分别为m A ＝2.0kg ，m B ＝1.0kg ，m C ＝1.0kg ，现用一轻弹簧将A 、B 两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A 、B 两物块靠近，此过程外力做功108J （弹簧仍处于弹性范围），然后同时释放，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C 恰以4m/s 的速度迎面与B 发生碰撞并瞬时粘连。
求：⑴弹簧刚好恢复原长时（B 与C 碰撞前），A 和B 物块速度的大小。
⑵当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能。
19．（20分）如图所示，质量为2kg 的物块A(可看作质点)，开始放在长木板B 的左端，B 的质量为1kg ，可在水平面上无摩擦滑动，两端各有一竖直挡板M N,现A 、B 以相同 的速度v 0=6m ／s 向左运动并与挡板M 发生碰撞．B 与M 碰后速度立即变为零，但不与M 粘接；A 与M 碰撞没有能量损失，碰后接着返向N 板运动，且在与N 板碰撞之前，A 、B 均能达到共同速度并且立即被锁定，与N 板碰撞后A 、B 一并原速反向，并且立刻解除锁定．A 、B 之间的动摩擦因数μ=0．1．通过计算求下列问题：(1)A 与挡板M 能否发生第二次碰撞? (2)A 和最终停在何处?(3)A 在B 上一共通过了多少路程?A B C参考答案一、选择题（12小题，共48分）二、非选择题（7小题，共102分） 13①1.00m/s ，2.50m/s ；②5.25J ，5.29J 14． BC ， DE ，0.420，0.417在误差允许范围内，A 、B 两车作用前后的总动量相等，系统的动量守恒 15答案:15N16．对小球下摆过程分析，根据机械能守恒：20221)60cos (2mv L L mg ⨯=- ① ………………2分 解得：gL v = ② …………………1分对小球上摆过程分析，根据机械能守恒：8222121Lmg mv =⨯ ③ ………………2分 解得：gL v 211= ④ …………………1分对小球各物块碰撞瞬间分析，根据动量守恒：2122mv mv mv += ⑤ ………………2分 由②④⑤解得：gL v =2 ⑥ …………………1分对碰后物块分析，根据动能定理：2221mv mgL =μ ⑦ …………………3分 由⑥⑦解得：μ=0.5 ⑧ …………………2分17解：（1）m 滑上平板小车到与平板小车相对静止，速度为v 1, 据动量守恒定律：10)(v M m mv += ①（3分） 对m 据动量定理：01mv mv mgt -=-μ ②（3分）将①代入②解得μ=0.4 （2分）（2）设当滑块刚滑到平板小车的右端时，两者恰有共同速度为v 2 ，据动量守恒定律：20)(v M m mv += ③ （3分）对m 据动能定理有：22201122mgS mv mv μ-=-物 ④（1分） 对M 据动能定理有：22102mgS Mv μ=-车 ⑤（1分） 由几何关系有：LS S =-车物 ⑥（1分）联立③④⑤⑥解得：v 0=6米/秒，即滑块的初速度不能超过6米/秒。