1、第1章动量守恒研究单元测试1.如图所示,在光滑水平面上有直径相同的a、b两球,在同一直线上运动.选定向右为正方向,两球的动量分别为pa=6 kgm/s、pb=-4 kgm/s.当两球相碰之后,两球的动量可能是( )A.pa=-6 kgm/s、pb=4 kgm/s B.pa=-6 kgm/s、pb=8 kgm/sC.pa=-4 kgm/s、pb=6 kgm/s D.pa=2 kgm/s、pb=0答案 C2.如图所示,木块A静止于光滑的水平面上,其曲面部分MN光滑,水平部分NP是粗糙的,现有一物体B自M点由静止下滑,设NP足够长,则以下叙述正确的是( ) A.A、B物体最终以不为零的速度共同运动
2、B.A物体先做加速运动,后做减速运动,最终做匀速运动C.物体A、B构成的系统减少的机械能转化为内能D.B物体减少的机械能等于A物体增加的动能答案 C3.如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图6-6-6乙为它们碰撞前后的s-t图象.已知m1=0.1 kg.由此可以确定下列正确的是( )A.碰前m2静止,m1向右运动B.碰后m2和m1都向右运动C.由动量守恒可以算出m2=0.3 kgD.碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能答案 AC4.抛出的手雷在最高点时的水平速度为10 m/s,这时突然炸成两块,其中大块质量300 g仍按原方向飞行,其速度测得为50 m/
3、s,另一小块质量为200 g,求它的速度的大小和方向.答案 50 m/s 与原飞行方向相反5.如图所示,在光滑水平面上静止着两个木块A和B,A、B间用 轻弹簧相连,已知mA=3.92 kg,mB=1.00 kg.一质量为m=0.08 kg的子弹以水平速度v0=100 m/s射入木块A中未穿出,子弹与木块A相互作用时间极短.求:子弹射入木块后,弹簧的弹性势能最大值是多少?答案 1.6 J6.如图所示,在长为2 m,质量m=2 kg的平板小车的左端放有一质量为M=3 kg的铁块,两者之间的动摩擦因数为=0.5.开始时,小车和铁块一起在光滑的水平地面上以v0=3 m/s的速度向右运动,之后小车与墙壁
4、发生正碰.设碰撞中无机械能损失且碰撞时间极短.求:(1)小车第一次碰墙后,小车右端与墙之间的最大距离d1是多少?(2)小车第二次碰墙后,小车右端与墙之间的最大距离d2是多少?(3)铁块最终距小车左端多远?答案 (1)0.6 m (2)0.024 m (3)1.5 m7.如图所示(俯视图),一玩具车携带若干质量为m1的弹丸,车和弹丸的总质量为m2,在半径为R的水平光滑固定轨道上以速率v0做匀速圆周运动.若小车每运动一周便沿运动方向相对地面以恒定速度u发射一枚弹丸.求:(1)至少发射多少颗弹丸后小车开始反向运动?(2)小车反向运动前发射相邻两枚弹丸的时间间隔的表达式.答案 (1) （2）8.如图所
5、示,在光滑的水平面上,有两块质量均为200 g的木块A、B靠在一起,现有质量为20 g的子弹以700 m/s的速度水平射入木块A,在穿透木块A的过程中,木块A与B是紧靠着的.已知子弹穿出B后的速度为100 m/s,假定子弹分别穿透A和B时克服阻力做功完全相等.求:(1)子弹穿透A时的速度多大?(2)最终A、B的速度各多大?答案 (1)500 m/s (2)10 m/s 50 m/s9.在光滑水平面上有一质量m1=20 kg的小车,通过一根不可伸长的轻绳与另一质量为m2=25 kg的拖车相连接,拖车的平板上放一质量为m3=15 kg的物体,物体与平板间的动摩擦因数为=0.2.开始时拖车静止,绳没
6、拉紧,如图所示.当小车以0=3 m/s的速度前进后,带动拖车运动,且物体不会滑下拖车.求: (1)m1、m2、m3最终的运动速度.(2)物体在拖车平板上滑动的距离.答案 (1)1 m/s (2) m10.目前,滑板运动受到青少年的追捧.如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图,赛道光滑,FGI为圆弧赛道,半径R=6.5 m,G为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面,KA、DE平台的高度都为h=1.8 m,B、C、F处平滑连接.滑板a和b的质量均为m,m=5 kg,运动员质量为M,M=45 kg.表演开始,运动员站在滑板b上,先让滑板a从A点静止下滑,t1=0.1 s后再与
7、b板一起从A点静止下滑.滑上BC赛道后,运动员从b板跳到同方向运动的a板上,在空中运动的时间t2=0.6 s(水平方向是匀速运动).运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道,落在EF赛道的P点,沿赛道滑行,经过G点时,运动员受到的支持力N=742.5 N.(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内,计算时滑板和运动员都看作质点,取g=10 m/s2) (1)滑到G点时,运动员的速度是多大？(2)运动员跳上滑板a后,在BC赛道上与滑板a共同运动的速度是多大？(3)从表演开始到运动员滑至I的过程中,系统的机械能改变了多少？答案 (1)6.5 m/s (2)6.9 m/s (3)88.75 J11.
8、某兴趣小组设计了一种实验装置,用来研究碰撞问题,其模型如图所 示.用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平面,球间有微小间隔,从左到右,球的编号依次为1、2、3N,球的质量依次递减,每球质量与其相邻左球质量之比为k(k1).将1号球向左拉起,然后由静止释放,使其与2号球碰撞,2号球再与3号球碰撞所有碰撞皆为无机械能损失的正碰.(不计空气阻力,忽略绳的伸长,g取10 m/s2)(1)设与n+1号球碰撞前,n号球的速度为vn,求n+1号球碰撞后的速度.(2)若N=5,在1号球向左拉高h的情况下,要使5号球碰撞后升高16h(16h小于绳长),问k值为多少？答案 (1) (2)
9、-112.如图甲所示,A球和木块B用细线相连,A球置于平台上的P点,木块B置于斜面底端的Q点上,均处于静止,细线呈松驰状态.一颗水平射来的子弹击入A球中没有穿出,在极短时间内细线被绷紧,A球继续向右紧贴平台运动,然后滑入半径R的半圆形槽中,当A球沿槽壁滑至槽的最低点C时,木块B沿斜面向上的位移大小为L,如图乙;设所有接触面均光滑且空气阻力可忽略,平台表面与槽底C的高度差为H,子弹质量为m,射入A球前速度为0,木块B的质量为2m,A球的质量为3m,A、B均可视为质点,求: (1)子弹击入A球过程,子弹的动能损失了多少?(2)细线绷紧时,木块具有多少动能?(3)A球滑至最低点C时,木块具有多少动能?答案 (1) (2) (3)
