1、第1章动量守恒研究单元测试1古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死,并设兔子与树桩作用时间为0.2s,则被撞死的兔子其奔跑速度可能为(g取10m/s2)(CD)A.1m/s B.1.5m/s C.2m/s D.2.5m/s2在光滑水平面上,动能为E0,动量大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反.将碰撞后球1的动能和动量的大小分别计为E1、p1,球2的动能和动量的大小分别计为E2、p2,则必有(ACD)A.E1 E0 C.p1 p0 3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mB=2mA,规定向右为正
2、方向,A、B两球的动量均为6kgm/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4kgm/s,则( A )A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为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解析:由mB=2mA知碰前vBmb ;(3) 是,有影响,槽口末端切线不水平或a、b不等高.A、C;(4)maOB=maOA+mbOC 7某同学用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验,先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面的记录纸上留下压痕,重复10次,再把同样大小
3、的球b放在斜槽轨道水平段的最右端处静止,让球a仍从原固定点由静止开始滚下,且与b球相碰,碰后两球分别落在记录纸上的不同位置,重复10次.HOabABC(1)本实验必须测量的物理量是 .(填序号字母)A.小球a、b的质量ma、mb B.小球a、b的半径rC.斜槽轨道末端到水平地面的高度HD.球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差hE.小球a、b离开轨道后做平抛运动的飞行时间F.记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、C的距离、(2)放上被碰小球,两球(mamb)相碰后,小球a、b的平均落点位置依次是图中 点和 点.(3)利用该实验测得的物理量,也可以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒.判断的依据
4、是看与 在误差允许范围内是否相等.答案:(1)A、F (2)A、C (3) LhRmM8如图所示,在小车的一端高h的支架上固定着一个半径为R的1/4圆弧光滑导轨,一质量为m =0.2kg的物体从圆弧的顶端无摩擦地滑下,离开圆弧后刚好从车的另一端擦过落到水平地面,车的质量M=2kg,车身长L=0.22m,车与水平地面间摩擦不计,图中h =0.20m,重力加速度g=10m/s2,求R.解:物体从圆弧的顶端无摩擦地滑到圆弧的底端过程中,水平方向没有外力.设物体滑到圆弧的底端时车速度为v1,物体速度为v2 对物体与车,由动量及机械能守恒得0=Mv1-mv2 mgR=Mv2+m v2 物体滑到圆弧底端后
5、车向右做匀速直线运动,物体向左做平抛运动,所以有h=gt2 L=(v1+v2)t 由以上各式带入数据解得 R=0.055m BCA9如图所示,在光滑水平面上有木块A和B,mA=0.5kg,mB=0.4kg,它们的上表面是粗糙的,今有一小铁块C,mC=0.1kg,以初速v0=10m/s沿两木块表面滑过,最后停留在B上,此时B、C以共同速度v=1.5m/s运动,求:(1)A运动的速度vA=?(2)C刚离开A时的速度vC=?解:(1)对ABC由动量守恒得mCv0=mAvA+(mB+mC)v 上式带入数据得 vA=0.5m/s (2)当C刚离开A时AB有共同的速度vA,所以由动量守恒得mCv0=(mA
6、+mB)vA+mC vC 上式带入数据得 vC=5.5 m/s 10人做“蹦极”运动,用原长为15m的橡皮绳拴住身体往下跃.若此人的质量为50kg,从50m高处由静止下落到运动停止瞬间所用时间为4s,求橡皮绳对人的平均作用力.(g取10m/s2,保留两位有效数字)解:人首先做自由落体运动,绳张紧后由于绳的张力随绳的伸长量而发生变化,题目求绳对人的平均作用力,可用动量定理求解.由得,自由下落的时间绳的拉力作用时间为:t=t2-t1=4s-1.73s=2.27s全程应用动量定理有:Ft2-mgt=0得平均作用力为 11篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动,为了检测篮球的性能,某同学多次让一篮球从h1=1.8m处自由下落,测出篮球从开始下落至第一次反弹到最高点所用时间为t=1.3s,该篮球第一次反弹从离开地面至最高点所用时间为0.5s,篮球的质量为m=0.6kg,g取10m/s2.求篮球对地面的平均作用力(不计空气阻力).解:篮球从h1处下落的时间为t1,触地时速度大小为v1,弹起时速度大小为v2.则 球弹起的速度大小 球与地面作用时间 球触地过程中取向上为正方向,根据动量定理有: 即 ,代入数据得. 根据牛顿第三定律,球对地面的平均作用力方向竖直向下,大小为39N.