动量、机械能单元测试(定稿)--王洪杰

动量、机械能单元测试

命题人：王洪杰 审题人：彭兴

一、选择题（本题共10小题；每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答得0分。）

1、下列说法中正确的是（ ）

A、一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速运动），这两个力在同一段时间内的冲量一定相同

B、一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速运动），这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等、符号相反

C、在同样的时间内，作用力和反作用力的功的大小不一定相等，但正负号一定相反

D、在同样的时间内，作用力和反作用力的功的大小不一定相等，功的正负号也不一定相反

2、“客运效率”是交通运输中反映交通工具某项效能的重要指标之一，它是指每消耗单位能量所对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率=人数消耗能量路程。一个骑电动自行车，消耗1MJ的能量可以行驶30km；一辆载有4人的普通轿车，消耗320MJ的能量可以行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比为（ ）

A、6：1 B、 12：5 C、24：1 D、48：7

3、2002年，美国《科学》杂志评出了“2001年世界10大科技突破”，其中之一是加拿大萨德伯里中微子观测站的结果，该站揭示了中微子失踪的原因，即观测到的中微子数目比理论少是因为部分中微子在运动过程中转化为一个μ子和一个τ子。关于上述研究有以下说法，正确的是（ ）

A、若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向与中微子的运动方向一定相反；

B、若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向与中微子的运动方向可能一致；

C、若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向与中微子的运动方向一定一致；

D、若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向与中微子的运动方向可能相反。

4、光滑水平面上停放着两木块A和B（A的质量大），现同时施加大小相等的恒力F使它们相对运动，如图所示，然后又同时撤去外力F，结果A、B迎面相碰后粘在一起。则A、B在一起的情况是（ ）

A、停止运动； B、因A的质量大而向右运动；

C、因B的速度大而向左运动； D、运动方向不能确定。

5、质量为2kg的物体水平面上以 6m/s的速度匀速向西运动，若有一个大小为8N、方向向北的恒力作用于该物体，则在2s内物体的动能增加了（ ）

A、28J B、64J C、32J D、36J

6、快艇在水上行驶，所受水有阻力和艇的速度平方成正比。若快艇以速度v匀速行驶时，发动机的功率为P。则当快艇匀速运动的速度为3v时，发动机的功率应为（ ）

A、3P B、9P C、27P D、81P

7、小球在竖直向下的力F的作用下，将竖直轻弹簧压缩。若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中（ ） A、小球的动能先增大后减小 B、小球在离开弹簧时，动能最大

C、小球动能最大时，弹性势能为零 D、小球动能减为零时，重力势能最大

8、如图所示，质量为ｍ０的条形磁铁与质量为ｍ的铝环都静止在光滑的水平面上。在极短的时间内给铝环以水平向右的冲量Ｉ，使环向右运动，在以后的运动中，保持铝环平面与磁铁的轴线垂直且铝环与磁铁没有发生碰撞，则下列说法正确的是（ ）

Ａ、在铝环向右运动过程中，磁铁向左运动；

Ｂ、铝环在运动过程中的动能最小值为202)(2mmmI；

Ｃ、磁铁运动的最大速度为0mI；

Ｄ、铝环在运动过程中最多能产生的热量为022mI。

9、质量为m的物体以竖直向下的大小为3g的加速度做加速运动，在它向下运动h高度的过程中（ ）

A、物体的重力势能减少mgh B、物体的动能减少mgh

C、物体的机械能增加2mgh D、合外力对物体做功2mgh

10．有两个质量相同的小球A和B(均视为质点)，A球用细绳吊起，细绳长度等于悬点距地面的高度，B球静止于悬点的正下方的地面上，如图所示，现将A球拉到距地面高为h处(绳子是伸直的)由静止释放，A球摆到最低点与B球碰撞后粘在一起共同上摆，则它们上升的最大高度为( )

A．2h B．h C．4h D．22h

第 Ⅱ 卷 (非选择题 共60分)

11、（5分）“验证动量守恒定律”的实验中采用的装置如图甲所示，

(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如图乙所示，该球直为 cm

(2)若实验中小球的落点情况如图丙所示，入射球A与被碰球B的质量比为MA∶MB＝3∶2，则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比为PA∶PB＝ 。

(3)如果称得MA＝15g，MB＝10g，由实验得出它们在碰撞前后的位移—时间图象如图丁所示，则由图可知，入射小球在碰前的动量是750g·cm／s，入射小球在碰后的动量是

g·cm／s，被碰小球的动量 g·cm／s，由此可验证动量守恒定律。

12、（5分）在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。已知所用电源的频率为50Hz。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位：cm）。

（1）这三个数据中不符合有效数字要求的是____________。

（2）该同学有重锤在OB段的运动来验证机械能守恒定律，已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为__________J，而动能的增加量为____________J（均保留3位有效数字，设重锤质量为 m kg）；这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量____________动能的增加量，原因是_ _。

13、（10分）如图所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A、B相连，A、B的质量分别为mA、mB.开始时系统处于静止状态。现用一水平恒力F拉物块A，使物块B上升，已知当B上升距离为h时B的速度为v。求此过程中物块A克服摩擦力所做的功。重力加速度为g。

14、（10分）抽水机出水口比河水面高2.8ｍ，连续抽水时，水以4m／s的速度喷出，抽水机的输入功率为9kW，效率为80%．抽水机每分钟能抽多少千克水?

15、(10分)如图所示,等高的长方形木块A、B紧靠着静置于光滑水平面上，已知A、B的质量分别为mA＝0.2Kg , mB＝0.3Kg , 另有一个质量mC＝0.1Kg的小滑块C, 以V0＝2m／s的速度水平向右滑上A , 1s后恰好从A滑到B上, 最后相对静止于B上.设C与A、B之间的动摩擦因数μ＝0.1 , C可视为质点 , g取10m／s2 . 求滑块C在B上滑行的最大距离.

16、（10分）如图所示，在工厂的流水线上安装有水平传送带，用水平传送带传送工件，可大大提高工作效率.水平传送带以恒定的速率v=2m/s运送质量为m=0.5kg的工件，工件都是以v0=1m/s的初速度从A位置滑上传送带，工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即滑上传送带，取g=10m/s2，求：

（1）工件滑上传送带后经多长时间停止相对滑动；

（2）在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离；

（3）在传送带上摩擦力对每个工件做的功；

（4）每个工件与传送带之间的摩擦产生的内能．

17、（10分）如图所示，光滑轨道的DP段为水平轨道，PQ段为半径是R的竖直半圆轨道，半圆轨道的下端与水平的轨道的右端相切于P点．一轻质弹簧两端分别固定质量为2m的小球A和质量为m的小球B，质量为m小球C靠在B球的右侧．现用外力作用在A和C上，弹簧被压缩（弹簧仍在弹性限度内）．这时三个小球均静止于距离P端足够远的水平轨道上．若撤去外力，C球恰好可运动到轨道的最高点Q．已知重力加速度为g．求撤去外力前的瞬间，弹簧的弹性势能E是多少？

D BACPQRO动量、机械能单元测试答题卷

一、选择题

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11、（1） （2） （3）

12、（1）

（2）

13、

14、

15、

16、

17、

密 封

线 内

不 得

班级

姓名

考场

动量、机械能单元测试答案

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

BD C BC A B C AD B AC

C

11、（1）2.14； （2）1∶2； （3）1500；

12、（1）15.7cm。

（2）1.22m；1.20m；大于；V是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力热能的一部分转化为内能。

13、ghmvmvmFhBBA222121

14、1.2×104kg

15、0.24m.

16、【答案】（1）0.5s；（2）1m；（3）0.75J；（4）0.25J

解析：（1）工件的加速度a=μg=2m/s2

工件相对传送带静止所需的时间00.5svvta

（2）在t=0.5s内传送带相对地的位移即是正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离

s=vt=2×0.5m=1m

（3）由动能定理得220110.75J22fWmvmv

（4）工件对地位移2200.752vvsam

则工件相对传送带的位移大小△s=s－s′=0.25m

产生的摩擦热Q=μmg△s=0.2×0.5×10×0.25J=0.25J

17、【答案】10mgR

解析：对A、B、C及弹簧组成的系统，当弹簧第一次恢复原长时，设B、C共同速度大小为v0，A的速度大小为vA，由动量守恒定律有

0)(2vmmmvA ①

则vA=v0

由系统能量守恒有E=12 2mvA2＋12 (m＋m)v02 ②

此后B、C分离，设C恰好运动至最高点Q的速度为v,此过程C球机械能守恒，则

mg·2R=12 mv02－12 mv2 ③

在最高点Q，由牛顿第二定律得Rmvmg2 ④

联立①～④式解得E=10mgR 动量、机械能单元测试答案