一选择题(本题共10小题,每小题5分,满分60分.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分.)
1.下面的说法正确的是()
A.物体运动的方向就是它的动量的方向
B.如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零
C.如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大
D.作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小
2小球以初速度v0竖直向上抛出,返回抛出点时速度为v,设运动过程中小球所受空气阻力大小恒定,如果小球在上升过程中受到的合冲量大小为I上,重力冲量大小为IG上,下降过程中受到的合冲量大小为I下,重力冲量大小为IG下,它们的大小关系为()
A.I上>I下IG上=IG下B.I上>I下IG上<IG下
C.I上=I下IG上>IG下D.I上
3水平拉力F1、F2分别作用在水平面的物体上一段时间后又撤去,使物体都由静止开始运动而后又停下.如果物体在两种情况下的总位移相等,且F1>F2,那么在这样的情况中()
A.F1比F2的冲量大
B.F1比F2的冲量小
C.F1与F2的冲量相等
D.F1与F2的冲量大小无法比较
4.如图所示,竖直放置的轻弹簧,一端固定于地面,另一端与质量为3kg的物体B固定在一起,质量为1kg的物体A放于B上,现在A和B一起竖直向上运动.当A、B分离后,A上升0.2m到达点,此时B的速度方向向下,弹簧为原长,则从A、B分离起至A到达点的过程中,弹簧的弹力对B的冲量大小为(g取10m/s2)()
A.1.2N•sB.8N•s
C.6N•sD.4N•s
5质量相同的两木块从同一高度同时开始自由下落,至某一位置时A被水平飞来的子弹击中(未穿出),则A、B两木块的落地时间tA、tB相比较,下列现象可能的是()
A.tA=tBB.tA>tBC.tA<tBD.无法判断
6将质量为M=3m的木块固定在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块,子弹射穿木块时的速度为v0/3;现将同样的木块放在光滑的水平面上,相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块,则子弹()
A.不能射穿木块,子弹和木块以相同的速度做匀速运动
B.能射穿木块
C.刚好能射穿木块,子弹射穿木块时速度为0
D.刚好能射穿木块,子弹射穿木块时速度大于
7.A、B两刚性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5kg•m/s,B球的动量是7kg•m/s,当A球追上B球时发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量的不可能值是()
A.-4kg•m/s、14kg•m/sB.3kg•m/s、9kg•m/s
C.-5kg•m/s、17kg•m/sD.6kg•m/s、6kg•m/s
8如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度()
A.小木块和木箱最终都将静止
B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动
C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动
D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动
9如图,宇宙飞船A在低轨道上飞行,为了给更高轨道的宇宙空间站B输送物质,需要与B对接,它可以采用喷气的方法改变速度,从而达到改变轨道的目的,则以下说法正确的是()
A.它应沿运行速度方向喷气,与B对接后周期变小
B.它应沿运行速度的反方向喷气,与B对接后周期变大
C.它应沿运行速度方向喷气,与B对接后周期变大
D.它应沿运行速度的反方向喷气,与B对接后周期变小
10.如下图,在地面上固定一个质量为M的竖直木杆,一个质量为m的人以加速度a沿杆匀加速向上爬,经时间t,速度由零增加到v,在上述过程中,地面对木杆的支持力的冲量为()
A.(Mg+mg-ma)tB.(m+M)v
C.(Mg+mg+ma)tD.
11.如图所示,质量为M的小车静止于光滑的水平面上,小车的AB部分是半径为R的1/4光滑圆弧形轨道,BC部分是粗糙的水平面。现将质量为m的小物体从A点由静止释放,最终小物体相对小车静止在小车上B、C两点之间的D点。用μ表示小物体与BC水平面间的动摩擦因数,用x表示B、D两点间的距离。下列说法正确的是()
A.若保持其他量不变,则R越大x越大
B.若保持其他量不变,则μ越大x越小
C.若保持其他量不变,则m越大x越大
D.若保持其他量不变,则M越大x越小
12如图所示,在水平桌面上固定着一个光滑圆轨道,在轨道的B点静止着一个质量为m2的弹性小球乙,另一个质量为m1的弹性小球甲以初速v0运动,与乙球发生第一次碰撞后,恰在C点发生第二次碰撞。则甲、乙两球的质量之比m1∶m2等于()
A.3∶5B.1∶9
C.1∶7D.2∶3
二.填空题(本题共2小题,共12分)
13(4分)在验证动量守恒定律的实验里,两半径相同的小球质量之比∶=8∶3,实验记录纸上,各点(O、M、P、N)位置如图31所示,其中O点为斜槽末端所系重锤线指的位置,那么,、两球中,____球是入射球,碰撞结束时刻,两球的动量之比∶=__________。
14.(8分)某同学设计了一个用打点计时器做“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使之做匀速运动,然后与原来静止的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动.他设计的具体装置如图实-7-8所示,在小车后连接着纸带,电磁打点计时器使用的电源频率为50Hz,长木板垫着小木片以平衡摩擦力.
图实-7-8
(1)若已得到打点纸带如图实-7-9所示,并测得各计数点间距(标在图上).A为运动
起点,则应该选择________段来计算A碰前的速度,应选择________段来计算A和B
碰后的共同速度.(以上空格选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”)
图实-7-9
(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可
得碰前m1v0=________kg•m/s;碰后(m1+m2)v共=________kg•m/s.(小数点后保留三位有效位数)
由此得出结论________________________________________________________.
三.计算题:(10分+10分+12分+16分=48分。)
15.两只小船平行匀速逆向航行,航线邻近,当它们头尾相齐时,每一只船上各投质量m=50kg的一只麻袋到对面船上去,结果载重较小的一只船停了下来,另一只船以
v=8.5m/s的速度向原方向航行,设两只船及船上的载重量各为m1=500kg,m2=1000kg,问在交换麻袋前两只船的速率各为多少?
16如图所示,光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时,两车自动分离),甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5.一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧的弹性势能E0=10J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止状态.现剪断细线,求:
⑴滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小;
⑵滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,滑块P在乙车上
滑行的距离.(取g=10m/s2)
17如图所示,一辆质量为m=2kg的平板车左边放有质量M=3kg的滑块,滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.4,开始时平板车和滑块以v0=2m/s的共同速度在光滑水平面上向右运动,并与竖直墙发生碰撞.设碰撞时间极短,且碰后平板车的速度大小保持不变,但方向与原来相反,平板车足够长,以至滑块不会滑到平板车的右端,取g=10m/s2.则
(1)平板车第一次与墙发生碰撞后向左运动的距离为多少?
(2)平板车第二次与墙碰撞前瞬间的速度v为多大?
(3)为使滑块始终不会滑到平板车的右端,平板车至少多长?
18如图,在倾角、足够长的斜面上用外力分别固定着两个相距L=0.2m的物体A、B,它们的质量,A、B与斜面间的动摩擦因数分别为某时刻同时撤去固定两物体的外力后,A物体将沿斜面向下运动,并与B物体发生碰撞。设A、B间每次碰撞时间极短,且皆为无机械能损失的正碰,(g取10m/s2).求:
(1)A与B第一次碰撞后B的速率.
(2)从A开始运动到两物体第二次相碰经历多长时间?
(3)从A开始运动直到第5次碰撞时B物体通过的路程是多少?