岳阳县二中2009届高三单元测试物理能量动量测题
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岳阳县二中2009届高三单元测试物理能量动量测题1. 一个质量为m 的弹性小球,与水平钢板成450角打在钢板上,刚接触钢板时的速度为υ,然后又以同样大的速率和方向反弹上去,在与钢板碰撞过程中,小球动量的变化量是 A .2m υ,方向竖直向上 B .0C . 2 m υ,方向竖直向上D . 2 m υ,方向水平向右2. 如图所示,光滑的半圆槽置于光滑的地面上,且一定高度自由下落的小球m 恰能沿半圆槽的边缘的切线方向滑入原先静止的槽内,对此情况,以下说法不正确...的是 A .小球第一次离开槽时,将向右上方做斜抛运动B .小球第一次离开槽时,将做竖直上抛运动C .小球离开槽后,仍能落回槽内,而槽将做往复运动D .槽一直在向右运动3. 如图所示,将质量为2m 的长木板静止地放在光滑水平面上,一质量为m 的小铅块(可视为质点)以水平初速v 0由木板A 端滑上木板,铅块滑至木板的B 端时恰好与木板相对静止。
已知铅块在滑动过程中所受摩擦力始终不变。
若将木板分成长度与质量均相等的两段后,紧挨着静止放在此水平面上,让小铅块仍以相同的初速v 0由左端滑上木板,则小铅块将A .滑过B 端后飞离木板 B .仍能滑到B 端与木板保持相对静止C .在滑到B 端前就与木板保持相对静止D .以上三答案均有可能 4. 如图所示,两块小木块A 和B ,中间夹上轻弹簧,用线扎在一起,放在光滑的水平台面上,烧断线,弹簧将木块A 、B 弹出,最后落到水平地面上,根据图中的有关数据,可以判定下列说法中正确的有(弹簧原长远小于桌面长度)A .木块A 先落到地面上B .弹簧推木块时,两木块加速度之比a A :a B =1:2C .从烧断线时到两木块滑离桌面前,两木块各自所受合冲量之比I A ∶I B =l ∶2D .两木块在整个过程中所受的冲量之比I A ′:I B ′=1:15. 如图所示,质量分别为3m 和m 的两个物体A 和B ,用一根细绳相连,中间夹着一个被压缩的轻弹簧,在水平光滑地面上以速度v 0向右匀速运动,且此时系统的动能是系统弹性势能的3倍,某时刻剪断细绳,在弹簧恢复原长的过程中,下列叙述正确的是A .物体A 先做减速后加速运动,物体B 一直做加速运动 B .物体A 可能先做减速运动,再做反向加速运动C .弹簧弹力分别对物体A 和B 做的功的数值相同D .弹簧弹力分别对物体A 和B 的冲量的数值相同6. 如图所示,在光滑的水平面上,物体B 静止,在物体B 上固定一个轻弹簧。
物体A 以某一速度沿水平方向向右运动,通过弹簧与物体B 发生作用。
两物体的质量相等,作用过程中,弹簧获得的最大弹性热能为E P 。
现将B 的质量加倍,再使物体A 通过弹簧与物体B 发生作用(作用前物体B 仍静止),作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能仍为E P 。
则在物体A 开始接触弹簧到弹簧具有最大弹性势能的过程中,第一次和第二次相比A .物体A 的初动能之比为2 : 1B .物体A 的初动能之比为4 : 3C .物体A 损失的动能之比为1 : 1D .物体A 损失的动能之比为27 : 32 7. 如图所示,足够长的小平板车B 的质量为M ,以速度v 0向右在光滑水平面上运动, 质量为m 的物体A 被轻放到车的右端,由于物体与车面之间的摩擦力f 作用,A 也运动起来,当A 在车面上达到最大速度时 A.平板车的速度最小 B.物体A 不再受摩擦力作用 C.在此过程,摩擦力的冲量为0mv D.此过程经历时间为fm MMmv)(08. 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m 2的弹性小球乙,另一个质量为m 1的弹性小球甲以初速v 0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m 1∶m 2等于 A .5∶3 B 、9∶1 C 、1∶7 D 、2∶39. 如图所示,半圆形光滑凹槽放在光滑的水平面上,小滑块从凹边缘点A 由静止释放经最低点B ,又向上到达另一侧边缘点C .把从点A到达点B 称为过程I ,从点B 到达点C 称为过程Ⅱ,则: A .过程I 中小滑块减少的势能等于凹槽增加的动能 B .过程I 小滑块动量的改变量等于重力的冲量 C .过程I 和过程Ⅱ中小滑块所受外力的冲量大小相等D .过程Ⅱ中小滑块的机械能的增加量等于凹槽动能的减少量10. 在高台跳水中,运动员从高台上向下跃起,在空中完成动作后,进入水中在浮力作用下做减速运动,速度减为零后返回水面.设运动员在空中运动过程为І,在进入水中做减速运动过程为 ІІ.不计空气阻力和水的粘滞阻力,则运动员 A .在过程І中,重力的冲量等于动量的改变量B .在过程І中,重力冲量的大小与过程ІІ中浮力冲量的大小相等C .在过程І中,每秒钟运动员动量的变化量相同D .在过程І和在过程ІІ中动量变化的大小相等11. 一颗子弹以一定的速度打穿静止放在光滑水平桌面上的木块,某同学画出了一个示意图如图所示,图中实线表示子弹刚碰到木块时的位置,虚线表示子弹刚穿出木块时的位置,则该示意图的一个不合理之处是A .子弹打穿木块的过程中,木块应该静止不动B .子弹打穿木块的过程中,子弹对地的位移应小于木块长度C .子弹打穿木块的过程中,木块对地的位移应小于木块长度D .子弹打穿木块的过程中,子弹向右运动,木块向左运动12. (6分)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C 和D 的气垫导轨和滑块A 和B 验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下: a .用天平分别测出滑块A 、B 的质量m A 、m B ; b .调整气垫导轨,使导轨处于水平;c .在A 和B 间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止 放置在气垫导轨上;d .用刻度尺测出A 的左端至C 板的距离L 1;e .按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作,当A 、B 滑块分别碰撞C 、D 挡板时计时结束,记下A ,B 分别到达C 、D 的运动时间t 1和t 2.(1)实验中还应测量的物理量是 .(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是 .13. (10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108J (弹簧仍处于弹性限度内),然后同时释放A 、B ,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 发生碰撞并粘连在一起.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.14. (12分)如图所示,质量均为M=2m 的木块A 、B 并排放在光滑水平面上,A 上固定一根轻质细杆,轻杆上端的小钉(质量不计)O 上系一长度为L 的细线,细线的另一端系一质量为m 的小球C ,现将CS 木 S 弹球的细线拉至水平,由静止释放,求: ⑴两木块刚分离时B 、C 速度。
⑵两木块分离后,悬挂小球的细线与竖直方向的最大夹角。
15. (15分)如图所示,水平传送带AB 长L =8.3m ,质量M =1kg 的木块随传送带一起以v 1=2m/s 的速度向左运动(传送带的速度恒定不变),木块与传送带间的摩擦因数μ=0.5.当木块运动到传送带最左端A 点时,一颗质量为m =20g 的子弹以 v o =300m/s 水平向右的速度正对入射木块并穿出,穿出速度为v 2=50m/s ,以后每隔1s 就有一颗子弹射向木块.设子弹与木块的作用时间极短,且每次射入点不同,g =10m/s 2.求: ⑴在木块被第二颗子弹击中前木块向右运动离A 点的最大距离. ⑵木块在传送带上最多能被多少颗子弹子击中.⑶在被第二颗子弹击中前,子弹、木块、传送带这一系统所产生的热能是多少?.16. (10分)如图所示,甲、乙两车静止在光滑水平面上。
人静止站立在甲车上,乙车装满砂。
已知甲车和人的总质量等于乙车和砂的总质量,均为M ,两车高度差为h ,甲车右端与乙车中点相距s ,在甲车右端另放一质量为m 且与甲车无摩擦力的物体,若人将物体向右踢出,使物体恰好落在乙车的中点。
不计物体陷入砂中的深度,且人相对于甲车始终静止。
求: ⑴乙车最终的速度。
⑵人做了多少功?学号 姓名17. (12分)如图,一光滑水平桌面AB 与一半径为R 的光滑半圆形轨道相切于C 点,且两者固定不动。
一长L 为0.8 m 的细绳,一端固定于O 点,另一端系一个质量m 1为0.2 kg 的球。
当球在竖直方向静止时,球对水平桌面的作用力刚好为零。
现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放。
当球m 1摆至最低点时,恰与放在桌面上的质量m 2为0.8kg 的小铁球正碰,碰后m 1小球以2 m/s 的速度弹回,m 2将沿半圆形轨道运动,恰好能通过最高点D 。
g=10m/s 2,求 ⑴m 2在圆形轨道最低点C 的速度为多大? ⑵光滑圆形轨道半径R 应为多大?18. (12分)由高压水枪竖直向上喷出的水柱,将一个质量为M 的小铁盒开口向下倒顶在空中,如图所示.已知水以恒定速率v 0从横截面积为S 的水枪中持续喷出,向上运动并冲击铁盒后,以不变的速率竖直返回;求:⑴高压水枪输出功率(水的密度为ρ) ⑵稳定状态下铁盒距水枪口的高度h动量能量参考答案2, A 11B 2213.(1)v A =6m/s v B =12m/s 5分 (2)E P =50J 5分14.(1)υB =8gL 3 向右 υC =gL 10 向左, 5分 (2)arccos(16) 5分15.解: (1)第一颗子弹射入并穿出木块过程中,由动量守恒:mv 0-Mv 1=mv 2+Mv 1′ 解得:v 1′=3m/s木块向右做减速运动,其加速度大小:5f M ga g MMμμ====m/s 2木块速度减小为零所用时间为:110.6v ta'==s<1s 所以木块在被第二颗子弹击中前向右运动速度为零时离A 点最远,移动的距离为:2110.92v sa'==m 5分(2)在第二颗子弹射中木块前,木块再向左做加速运动,时间:t 2=1s -0.6s=0.4s 速度增大为:v '2=at 2=2m/s (木块恰与传递带同速) 向左移动的位移为:22210.42sat ==m所以两颗子弹击中木块的时间间隔内,木块总位移:s 0=s 1-s 2=0.5m ,方向向右设木块在传送带上最多能被n 颗子弹击中,则:(2)0.50.98.3n -⨯+≤(1)0.50.98.3n -⨯+>解得:n =165分(3)第一颗子弹击穿木块过程中产生的热量为:22221012111112222Qmv M v mv M v '=+--木块向右减速运动过程中相对传送带的位移为:111s v t s '=+产生的热量为:2QMgs μ'=木块向左加速运动过程中相对传送带的位移为122s v t s ''=-,产生的热量为:3QMgs μ''=所以,在第二颗子弹击中前,系统产生的总热能为:123872.5J 10.5J 2J 885J Q Q Q Q =++=++=5分16.(12分)(1)设m 飞出速度为v 1,人和甲车速度为v 2,对m 平抛过程有:2121gth tv s == 2分m 与乙车作用过程,设作用后共同速度为v ,水平方向动量守恒:v M m mv )(1+= 2分 联立解得:hg mM ms v 2+=2分(2)踢开m 过程,动量守恒:12mv Mv = 2分 由功能关系得:22212121MvmvW +=2分 联立得:Mhgsm M m W 4)(2+=2分17.(1)设球m 1摆至最低点时速度为v 0,由小球(包括地球)机械能守恒2110112/4/m gL m V V s m s==== 3分m 1与m 2碰撞,动量守恒,设m 1、m 2碰后的速度分别为v 1、v 2。