1、章末检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分其中17 题为单项选择题，810题为多项选择题)1某物体受到一个6 Ns的冲量作用，则()A物体的动量一定减少B物体的末动量一定是负值C物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反D物体原来动量的方向一定与这个冲量方向相反答案C解析冲量、动量都是矢量，对在一条直线上运动的物体，规定正方向后，可用“”、“”号表示矢量的方向，6 Ns的冲量说明物体所受冲量的大小为6 Ns，方向与规定的正方向相反，由动量定理可知正确答案为C.而初、末动量的方向、大小由题设均不能确定2两辆汽车的质量分别为m1和m2，已知m1m2
2、，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，则此时两辆汽车的动量p1和p2的大小关系是()Ap1等于p2 Bp1小于p2Cp1大于p2 D无法比较答案C解析由Ekmv2得p ，因为m1m2，Ek1Ek2，所以p1p2，选C.3.如图1所示，设车厢长为L，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止在车厢中，则最终车厢速度是()图1Av0，水平向右 B0C.，水平向右 D.，水平向左答案C解析物体与车厢最终速度相等，由动量守恒定律，有：mv0(Mm)v，所以v，方向与物体初速度同向4动量相等的甲、乙两车，刹车后沿两条水平路面滑行若两车质量之
3、比，路面对两车的阻力相同，则两车的滑行时间之比为()A11 B12 C21 D14答案A5.如图2所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()图2A向右运动B向左运动C静止不动D小球下摆时，车向左运动，碰撞后又静止答案D解析这是反冲运动，由动量守恒定律可知，小球下落时水平分速度方向向右，小车速度方向向左；小球静止，小车也静止6如图3所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态一质量为m的子弹以水平
4、速度v0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面上做往复运动木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为()图3A. B2Mv0C. D2mv0答案A解析子弹射入木块的时间极短，根据动量守恒定律mv0(Mm)v，解得v，第一次回到原来位置的速度等于子弹击中木块后瞬间的速度根据动量定理，合外力的冲量IMv，故A正确7.如图4，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动两球质量关系为mB2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s，则()图4A左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之
5、比为25B左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110C右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25D右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110答案A解析A、B发生碰撞，由动量守恒定律得：pApB，由于碰后A球的动量增量为负值，所以右边不可能是A球；碰后A球的动量是2 kgm/s，碰后B球的动量增加为10 kgm/s，由于两球的质量关系mB2mA，所以碰后A、B两球速度大小之比为25.故选A.8.如图5所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是()图5A甲、乙两车运动中
6、速度之比为B甲、乙两车运动中速度之比为C甲车移动的距离为LD乙车移动的距离为L答案AD解析本题类似人船模型，甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比，A正确，B错误；Ms甲(Mm)s乙，s甲s乙L，解得C错误，D正确9.恒力F作用在质量为m的物体上，如图6所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是()图6A拉力F对物体的冲量大小为零B拉力F对物体的冲量大小为FtC拉力F对物体的冲量大小是Ftcos D合力对物体的冲量大小为零答案BD解析拉力F对物体的冲量大小为Ft，A、C错误，B正确；合力对物体的冲量等于物体动量的变化量等
7、于零，D正确10如图7所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上，其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，弹簧与挡板的质量均不计；滑块M以初速度v0向右运动，它与挡板P碰撞后粘连在一起，在以后的运动过程中()图7AM的速度等于0时，弹簧的长度最短BM的速度为时，弹簧的弹性势能最大C两滑块速度相同时，N的动量最大D弹簧的弹力对N做功最多为答案BD解析滑块M与挡板P碰撞后粘连在一起，挡板压缩弹簧，弹簧对滑块N施加弹力，使滑块N水平向右加速滑动，当两滑块速度相同时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，弹簧最短，设这个共同速度为v，滑块质量为m，则mv02mv，所以v，选项A错误，B正确；当两滑块速
8、度相同时，弹簧压缩量最大，弹簧对N的弹力最大，滑块N仍做加速运动，所以选项C错误；由M刚接触弹簧到弹簧恢复原长过程，设M和N的速度分别为v1和v2，由动量守恒定律得mv0mv1mv2，由机械能守恒定律得mvmvmv，联立解得v10，v2v0，即M和N质量相等时，在弹簧形变前和恢复形变后，M和N交换了速度，即滑块N速度为v0时，M的速度为零，此时滑块N的动能最大，弹簧对其做功最多为mv (动能定理)，选项D正确二、填空题(本题共2小题，共18分)11(8分)如图8所示为“探究碰撞中的动量变化规律”的实验装置示意图已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别是ra、rb，图中P点为单独释放a球的
9、平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置，O点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点图8(1)本实验必须满足的条件是_A斜槽轨道必须是光滑的B斜槽轨道末端的切线水平C入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D入射球与被碰球满足mamb，rarb(2)为了探究动量的变化规律需要测量OP间的距离s1，则还需要测量的物理量有_、_(用相应的文字和字母表示)(3)如果动量守恒，须满足的关系式是_(用测量物理量的字母表示)答案(1)BC(2)OM的距离s2ON的距离s3(3)mas1mas2mbs312(10分)某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中动量的变化规律”的实验，气垫导轨装置如图9
10、甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图乙所示，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差(1)下面是实验的主要步骤：图9安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；向气垫导轨通入压缩空气；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越过弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；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；先_，然后_，让滑
11、块带动纸带一起运动；取下纸带，重复步骤，选出较理想的纸带如图10所示；图10测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前动量之和为_kgm/s；两滑块相互作用以后动量之和为_kgm/s(保留三位有效数字)(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是_.答案(1)接通打点计时器的电源放开滑块1(2)0.6200.618(3)纸带与打点计时器的限位孔有摩擦解析作用前滑块1的速度v1 m/s2 m/s，其动量为0.310 kg2 m/s0.620 kgm/s，作用后滑块1和滑块2具有相
12、同的速度v m/s1.2 m/s，其动量之和为(0.310 kg0.205 kg)1.2 m/s0.618 kgm/s.三、计算题(本题共4小题，共42分)13(10分)如图11所示，物体A、B的质量分别是4 kg和8 kg，由轻质弹簧连接，放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙壁相接触，另有一个物体C水平向左运动，在t5 s时与物体A相碰，并立即与A有相同的速度，一起向左运动物体C的速度时间图象如图12所示 图11图12(1)求物体C的质量；(2)求弹簧压缩具有的最大弹性势能；(3)求在5 s到15 s的时间内，墙壁对物体B的作用力的冲量答案(1)2 kg(2)12 J(3)24 Ns，方向
13、水平向右解析(1)由图象可知，碰前C的速度v06 m/s，碰后的速度v2 m/sA、C碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得mCv0(mCmA)v，解得mC2 kg(2)A、C向左运动，当它们速度变为零时，弹簧压缩量最大，弹簧的弹性势能最大，由能量守恒定律得，最大弹性势能Ep(mAmC)v212 J(3)在5 s到15 s的时间内，墙壁对B物体的作用力F等于轻弹簧的弹力，轻弹簧的弹力使物体A和C的速度由2 m/s减小到0，再增大到2 m/s，则弹力的冲量等于F的冲量，即I(mAmC)v(mAmC)v24 Ns，方向水平向右14(10分)如图13所示，一长为R0.6 m的不可伸长的细绳一端固定在O点
14、另一端系着质量m20.1 kg的小球B，小球B刚好与水平面相接触现使质量为m10.3 kg 的物体A以v04 m/s的速度向B运动A与水平面间的接触面光滑A、B碰撞后，物块A的速度变为碰前瞬间速度的.小球B能在竖直平面内做圆周运动已知重力加速度g10 m/s2，A、B均可视为质点，试求：图13(1)在A与B碰撞后瞬间，小球B的速度v2的大小；(2)小球B运动到圆周最高点时受到细绳的拉力大小答案(1)6 m/s(2)1 N解析(1)碰撞过程中，A、B系统水平方向动量守恒，有：m1v0m1m2v2，可得：v26 m/s(2)小球B在摆至最高点的过程中，机械能守恒，设到最高点时的速度为v3，则有：m
15、2vm2vm2g2R在最高点进行受力分析，有FTm2gm2解得：FT1 N15(10分)如图14所示，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上的O点，此时弹簧处于原长，另一质量与B相同的滑块A从导轨上的P点以初速度v0向B滑行，当A滑过距离l时与B相碰碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动设滑块A和B均可视为质点，与导轨的动摩擦因数均为.重力加速度为g.求：图14(1)碰后瞬间，A、B共同速度的大小；(2)若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止，求弹簧的最大压缩量答案(1)(2)解析(1)设A、B质量均为m，A刚接触B时的速度为v1，碰后瞬间A、B共同的速度为v2，以A为研究对象
16、，从P到O，由功能关系得：mglmvmv以A、B为研究对象，碰撞瞬间，由动量守恒定律：mv12mv2解得：v2(2)碰后A、B由O点向左运动，又返回到O点，设弹簧的最大压缩量为s.由功能关系：(2m)g2s(2m)v解得：s16(12分)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开忽略空气阻力已知水的密度为，重力加速度大小为g.求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度答案(1)v0S(2)解析(1)设t时间内，从喷口喷出的水的体积为V，质量为m，则mV，Vv0St联立两式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为v0S(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v.对于t时间内喷出的水，由能量守恒得mv2mgh(m)v在h高度处，t时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为pmv设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有Ftp由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得FMg联立上述各式得h.