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2022-2023學(xué)年高中物理選擇性必修第一冊(cè)第一章《動(dòng)量守恒定
律》測(cè)試卷
一.選擇題(共20小題)
1.若物體在運(yùn)動(dòng)過程中,受到的合外力不為零,那么以下說法正確的是()
A.物體的動(dòng)能一定變化
B.物體的動(dòng)量一定變化
C.物體的速度大小和方向一定都變化
D.物體的加速度一定變化
2.甲、乙兩物體動(dòng)能相等,它們的質(zhì)量之比為m甲:m乙=1:4,則它們動(dòng)量的大小之比p
甲:p乙為()
A.1:1B.1:2C.1:4D.4:1
3.一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳,經(jīng)時(shí)間,身體伸直并剛好離開地面,
速度為v,在此過程中()
A.地面對(duì)他的沖量為mv+mgAt,地面對(duì)他做的功為2mv2
B.地面對(duì)他的沖量為mv+mgAt,地面對(duì)他做的功為零
C.地面對(duì)他的沖量為mv,地面對(duì)他做的功為2mv2
D.地面對(duì)他的沖量為mv-mgAt,地面對(duì)他做的功為零
4.如圖所示,摩天輪是一種大型轉(zhuǎn)輪狀的游樂觀光設(shè)施,掛在輪邊緣的是供游客搭乘的座
艙,因座艙能自由調(diào)整,游客可以一直保持豎直坐姿,盡情欣賞城市美景.假設(shè)游客隨
座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
下列敘述正確的是()
A.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,游客的機(jī)械能保持不變
B.在最高點(diǎn),游客所受重力大于座椅對(duì)他的支持力
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C.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,游客所受重力的沖量不為零
D.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,游客所受重力對(duì)其做的功不為零
5.水刀切割具有精度高、無熱變形、無毛刺、無需二次加工以及節(jié)約材料等特點(diǎn),得到廣
泛應(yīng)用。某水刀切割機(jī)床如圖所示,若橫截面直徑為d的水流以速度v垂直射到要切割
的鋼板上,碰到鋼板后水的速度減為零,已知水的密度為p,則鋼板受到水的沖力大小
為()
A.irpd2vB.npd2v2C.-npd^vD.一冗pd2u2
44
6.對(duì)以下幾種物理現(xiàn)象解釋正確的是()
A.坐在豎直勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形摩天輪轎廂中的乘客的機(jī)械能守恒
B.推車時(shí)車不動(dòng)是因?yàn)橥栖嚨牧Φ臎_量為零
C.運(yùn)動(dòng)員落在沙坑中是為了減小力的沖量
D.在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站內(nèi)不能用天平測(cè)量物體的質(zhì)量
7.放在水平面上的物體,用水平推力F=2N推它2秒,物體始終不動(dòng),則在這2秒內(nèi),關(guān)
于合力的沖量與摩擦力沖量的大小,下列說法正確的是()
A.合力的沖量及摩擦力的沖量均為0
B.合力的沖量及摩擦力的沖量為4N?s
C.合力的沖量為0,摩擦力的沖量為4N?s
D.合力的沖量為4N?s,摩擦力的沖量為0
8.在一場(chǎng)足球比賽中,質(zhì)量為0.4kg的足球以15m/s的速率飛向球門,被守門員撲出后足
球的速率變?yōu)?0m/s,方向和原來的運(yùn)動(dòng)方向相反,在守門員將球撲出的過程中足球所受
合外力的沖量為()
A.2kg?m/s,方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相同
B.2kg?m/s,方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相反
C.14kg?m/s,方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相同
D.14kg*m/s,方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相反
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9.如圖所示,靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的小物塊以速度v水
平向右運(yùn)動(dòng),小物塊與車廂壁碰撞幾個(gè)來回后與車廂相對(duì)靜止,則車廂最終的速度()
?「上電?
A.大小為零
Mv
B.大小為一方向水平向右
m+M
mv
大小為一方向水平向左
C.m+M
mv
D.大小為一方向水平向右
m+M
10.下列說法正確的是()
A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,轉(zhuǎn)動(dòng)一周,由于初末位置速度相同,故其合力沖量為零
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,任意兩段相等時(shí)間內(nèi)速度變化一定不相同
C.一對(duì)作用力和反作用力做的功一定大小相等,并且一個(gè)力做正功另一個(gè)力做負(fù)功
D.在磁場(chǎng)中,運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力為零的點(diǎn),磁感應(yīng)強(qiáng)度B也一定為零
11.粗糙水平地面上的物體,在一個(gè)水平恒力作用下做直線運(yùn)動(dòng),其圖象如圖所示,
下列物理量中第1s內(nèi)與第2s內(nèi)相同的是()
A.摩擦力的功B.摩擦力的沖量
C.水平恒力的功D.水平恒力的沖量
12.如圖所示,兩個(gè)完全相同的小球A、B,在同一高度處以相同大小的初速度vo分別水平
拋出和豎直向上拋出,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是()
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A.兩小球落地時(shí)的速度相同
B.兩小球落地時(shí),重力的瞬時(shí)功率相同
C,從開始運(yùn)動(dòng)至落地,兩小球機(jī)械能的變化相同
D.從開始運(yùn)動(dòng)至落地,兩小球動(dòng)量的變化相同
13.質(zhì)量為0.50kg的小球從高3.20m處自由下落,碰到地面后豎直向上彈起到1.80m高處,
碰撞時(shí)間為0.040s,g取lOm/s2,則碰撞過程中地面對(duì)球的平均沖力是()
A.25NB.30NC.175ND.180N
14.兩個(gè)物體A、B的質(zhì)量分別為mi和m2,并排靜止在水平地面上,用同向水平拉力B、
F2分別作用于物體A和B上,分別作用一段時(shí)間后撤去,兩物體各自滑行一段距離后停
止下來。兩物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象分別如圖中圖線a、b所示。已知拉力Fi、F2分
別撤去后,物體做減速運(yùn)動(dòng)過程的速度-時(shí)間圖線彼此平行(相關(guān)數(shù)據(jù)己在圖中標(biāo)出)。
由圖中信息可以得出()
B.若mi=m2,則力Fi對(duì)物體A所做的功較多
C.若mi=m2,則力Fi對(duì)物體A的沖量較大
D.若mi=m2,則力Fi的最大瞬時(shí)功率一定是力F2的最大瞬時(shí)功率的2倍
15.跳遠(yuǎn)時(shí),跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,這是由于()
A.人跳在沙坑的動(dòng)量的變化率比跳在水泥地上的大
B.人跳在沙坑的動(dòng)量的變化率比跳在水泥地上的小
C.人跳在沙坑受到的沖量比跳在水泥地上的小
D.人跳在沙坑受到的沖量比跳在水泥地上的大
16.一質(zhì)量為58g的網(wǎng)球,以20m/s的速度水平飛來,某運(yùn)動(dòng)員以30m/s的速度反向擊回的
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過程中,網(wǎng)球的動(dòng)量變化為()
A.大小2.9kg?m/s,方向與初速度方向相同
B.大小2.9kg?m/s,方向與初速度方向相反
C.大小0.58kg?m/s,方向與初速度方向相同
D.大小0.58kg?m/s,方向與初速度方向相反
17.下列例子中應(yīng)用了反沖原理的是()
A.洗衣機(jī)洗衣服時(shí)脫水過程
B.體操運(yùn)動(dòng)員在著地時(shí)彎曲雙腿
C.噴氣式飛機(jī)和火箭的飛行
D.火車進(jìn)站時(shí)切斷動(dòng)力向前滑行
18.一個(gè)質(zhì)量為m的小球以速率2V垂直射向墻壁,碰后仍垂直墻壁以速率v彈回,此過程
中小球動(dòng)量變化量的大小是()
A.0B.mvC.2mvD.3mv
19.如圖所示,甲、乙兩物體在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),甲、乙物體的速度大小
分別為lm/s和3m/s;碰撞后甲、乙兩物體都反向運(yùn)動(dòng),速度大小均為2m/s。則甲、乙
兩物體質(zhì)量之比為()
C.3:5D.5:3
20.甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng),它們?cè)??0.4s時(shí)間內(nèi)的v-i圖象如圖所示。若僅在
兩物體之間存在相互作用,已知物體甲的質(zhì)量為0.3kg,則在0?0.3s時(shí)間內(nèi),物體乙受
A.0.3N*sB.-0.3N-sC.0.9N-SD.-0.9N-S
二.填空題(共10小題)
21.動(dòng)量的變化量是指物體在某段時(shí)間內(nèi)末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差(也是矢量),Ap=
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(矢量式)。若動(dòng)量始終保持在一條直線上時(shí):選定一個(gè)正方向,動(dòng)量、動(dòng)量的變化量用
帶正、負(fù)號(hào)的數(shù)值表示,從而將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算(此時(shí)的正、負(fù)號(hào)僅代表方向,
不代表大?。H舫?、末動(dòng)量不在一條直線上,其運(yùn)算遵循平行四邊形定則。
22.甲、乙兩物體質(zhì)量之比為2:1,使它們從同一高度自由下落,它們落地時(shí)動(dòng)量大小之
比是,下落過程中所受沖量之比是0
23.兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為mi和m2,且m】=2m2,當(dāng)它們的動(dòng)能相等時(shí),它們的動(dòng)量之
比pi:P2=.
24.如圖所示,質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑的水平面上,滑塊的弧面底部與水平面相切。一
個(gè)質(zhì)量為m的小球以速度vo向滑塊滾來。設(shè)小球不能越過滑塊,則小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),
小球的速度大小為,滑塊的速度大小為o
....力
25.如圖所示,小球A的質(zhì)量mA=5kg,動(dòng)量大小為PA=4kg?m/s,小球A沿著光滑水平
面向右運(yùn)動(dòng),與靜止的B球發(fā)生彈性碰撞,碰后A的動(dòng)量大小變?yōu)镻'A=lkg?m/s,方
向仍然向右。則由此可知碰撞后小球B的動(dòng)量大小為kg?m/s,小球B的質(zhì)量為
26.某同學(xué)用圖所示裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由
靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下痕跡,重復(fù)10次;然后再把b球放在斜槽
軌道末端的最右端附近靜止,讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩
球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次.回答下列問題:
圖1圖2
(1)在安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)斜槽的末端應(yīng).
(2)小球a、b質(zhì)量ma、mb的大小關(guān)系應(yīng)滿足mamb,兩球的半徑應(yīng)滿足rai
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(選填“>”、"V”或“=
(3)木實(shí)驗(yàn)中小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示,這時(shí)小球a、b兩球碰后
的平均落地點(diǎn)依次是圖中水平面上的點(diǎn)和點(diǎn).
(4)在本實(shí)驗(yàn)中結(jié)合圖,驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是下列選項(xiàng)中的.
TTT—TTTTT
A.maOC=maOA+mb08B.maOB=maOA+mbOCC.ma04=ma08+nibOC.
27.光滑的水平軌道上的一列火車共有n節(jié)相同的車廂,n>2,各車廂之間間隙相等,間隙
長度的總和為a,第一節(jié)車廂以速度vo向第二節(jié)車廂運(yùn)動(dòng),碰撞后兩車廂不分開,…直
到n節(jié)車廂全部運(yùn)動(dòng),則貨車最后的速度為;從第一次碰撞開始到最后一次碰撞
結(jié)束的時(shí)間為。
28.A、B兩物體在光滑水平地面上沿同一直線均向東運(yùn)動(dòng),A在后,質(zhì)量為5kg,速度大
小為R在前.質(zhì)量為2kg,速度大小為5m/s,兩者相碰后,R沿原方向運(yùn)動(dòng),速
度大小為10m/s,則A的速度大小為m/s,方向?yàn)?
29.質(zhì)量為1kg的物體做直線運(yùn)動(dòng),其速度圖象如圖所示。則物體在前10s內(nèi)所受外力的沖
量是,在后10s內(nèi)所受外力的沖量是。
30.“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中,入射小球mi=15g,原來靜止的被碰小球mz=10g,
由實(shí)驗(yàn)測(cè)得它們?cè)谂鲎睬昂蟮膞-I圖象如圖所示,由圖可知,入射小球碰撞前的mivi
是kg?m/s,入射小球碰撞后的mivi'是kg?m/s,被碰小球碰撞后的m”>'
是kg*m/s.由此得出結(jié)論.
三.實(shí)驗(yàn)題(共3小題)
31.如圖為實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)裝置示意圖
(1)實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)量的物理量是
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A.小球質(zhì)量
B.小球起始高度h
C.小球“飛出”的時(shí)間
D.桌面離地面的高度H
E.小球“飛出”的水平距離OP、OM、ON
(2)實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是。
A.斜軌道必須是光滑的
B.軌道末端的切線必須水平
C.球心在碰撞瞬間必須在同一高度
D.每次必須從同一高度處滾下
(3)如果入射小球、被碰小球質(zhì)量分別是mi和m2,只要在誤差范圍內(nèi)滿足
就可以認(rèn)為驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律。
32.在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中。實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動(dòng)軌跡及平均落點(diǎn)的
情況如圖所示,回答下列問題:
(1)本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量是。(填選項(xiàng)前的字母)
A.小球的質(zhì)量3、mb
B.小球離開斜槽后飛行的時(shí)『Ejta、tb
C.小球離開斜槽后飛行的水平射程xa、Xb
D.槽口到水平地面的豎直高度H
(2)實(shí)驗(yàn)中重復(fù)多次讓小球a從斜槽上的同一位置釋放,其中“同一位置釋放”的目的
是O
(3)放置被碰小球b前、后,小球a的落點(diǎn)位置為分別為圖中的和。
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33.李輝同學(xué)在做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)中,所用裝置如圖甲所示,已知槽口末端在
甲乙
(1)實(shí)驗(yàn)室的老師為李輝同學(xué)準(zhǔn)備了一些實(shí)驗(yàn)儀器,本實(shí)驗(yàn)中需要的是;
A.秒表
B.天平
C.刻度尺
D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
(2)為了完成本實(shí)驗(yàn),下列必須具備的實(shí)驗(yàn)條件或操作步驟是;
A,斜槽軌道末端的切線必須水平
B.入射球和被碰球大小必須相同
C.入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等
D.必須測(cè)出桌面離地的高度H
(3)李輝同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中正確操作,認(rèn)真測(cè)量,得出的落點(diǎn)情況如圖乙所示,則入射小球
質(zhì)量和被碰小球質(zhì)量之比為;
(4)若兩球間的碰撞是彈性碰撞,入射小球質(zhì)量mi,被碰小球質(zhì)量m2,應(yīng)該有等式
成立。(用圖中標(biāo)注的字母符號(hào)表示)
四.解答題(共7小題)
34.光滑水平面上放著一質(zhì)量為M的槽,槽與水平面相切且光滑,如圖所示,一質(zhì)量為m
的小球以vo向槽運(yùn)動(dòng),若開始時(shí)槽固定不動(dòng),求小球上升的高度(槽足夠高);若槽不
固定,則小球上升的高度又為多少?
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35.如圖,質(zhì)量為M=1kg的物塊靜止在桌面邊緣,桌面離水平地面的高度為h=1.8m.一
質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度vo=2Om/s射入物塊,在很短的時(shí)間內(nèi)以水平速度vi
=10m/s穿出木塊.重力加速度g取lOm/s2,求:
(1)子彈穿過木塊時(shí),木塊獲得的水平初速度v.
(2)子彈穿過木塊產(chǎn)生的熱量Q.
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36.冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,由于它的形狀像水壺而得名,如圖所示.冰
壺比賽自1998年被列入冬奧會(huì)之后,就成為了越來越普遍的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一.2010年2
月27日在第21屆冬奧會(huì)上,中國女子冰壺隊(duì)首次參加冬奧會(huì),獲得了銅牌,取得了這
個(gè)項(xiàng)目的零的突破,令世人矚目.冰壺比賽的場(chǎng)地如圖甲所示.水道的左端有一個(gè)發(fā)球
區(qū),運(yùn)動(dòng)員在發(fā)球區(qū)邊沿的投擲線MN將冰壺以一定的初速度擲H,使冰壺沿著冰道的
中心線PO滑行,冰道的右端有一圓形的營壘.以場(chǎng)地上冰壺最終靜止時(shí)距離營壘圓心O
的遠(yuǎn)近決定勝負(fù).比賽時(shí),為使冰壺滑行得更遠(yuǎn),運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的
冰面,使冰壺與冰面間的動(dòng)摩茶因數(shù)減小.當(dāng)對(duì)手的冰壺停止在營壘內(nèi)時(shí),可以用擲出
的冰壺與對(duì)手的冰壺撞擊,使對(duì)手的冰壺滑出營壘區(qū).己知冰壺的質(zhì)量為20kg,營壘的
半徑為1.8m.設(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)m=0.008,用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減小
至口=0.004.在某次比賽中,若冰壺在發(fā)球區(qū)受到運(yùn)動(dòng)員沿中心線方向推力作用的時(shí)間
t=10s,使冰壺A在投擲線中點(diǎn)處以vo=2.Om/s的速度沿中心線PO滑出.設(shè)冰壺之間的
碰撞時(shí)間極短,且無機(jī)械能損失,不計(jì)冰壺自身的大小,g取IOm/s2.
(1)冰壺在發(fā)球區(qū)受到運(yùn)動(dòng)員沿中心線方向作用的沖量大小為多少?
(2)若不用毛刷擦冰面,則冰壺停止的位置距離營壘圓心O點(diǎn)多遠(yuǎn)?
(3)如果在中心線PO上已經(jīng)靜止著一個(gè)冰壺B,如圖乙所示,冰壺B距圓心O的距離
為0.9m,若要使冰壺A能夠沿中心線PO將B撞出營壘區(qū),則運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長
度至少為多少?
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37.碰撞在宏觀、微觀世界中都是十分普遍的現(xiàn)象,在了解微觀粒子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的過程中,
碰撞的研究起著重要的作用。
(1)一種未知粒子跟靜止的氫原子核正碰,測(cè)出碰撞后氫原子核的速度是V],該未知粒
1
子以相同速度跟靜止的氮原子核正碰時(shí),測(cè)出碰撞后氮原子核的速度是已知?dú)湓?/p>
子核的質(zhì)量是IBH,氮原子核的質(zhì)量是14mH,上述碰撞都是彈性碰撞,求:
①該未知粒子的質(zhì)量;
②該未知粒子的初速度大小。
(2)光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫做光的散射。
美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨對(duì)射線的散射時(shí),發(fā)現(xiàn)在散射的射線中,除了與入射波
長相同的成分外,還有波長大于的成分.這個(gè)現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng).它說明了光具有時(shí)
子性的特征,其簡(jiǎn)化原理圖如下:
碰撞前、碰摘后
對(duì)于這種二維非對(duì)心碰撞,我們可以按照矢量的合成與分解的原理去分析和處理,在某
次碰撞中,入射光子與靜止的無約束自由電子發(fā)生彈性碰撞,碰撞后光子的方向與原入
射方向成a角,與電子碰后的速度方向恰好垂直,已知入射光波長M,普朗克恒量為h,
光速為c。
①結(jié)合愛因斯坦的光子說和質(zhì)能方程,試證明光子動(dòng)量p=生人為光波波長;
②求碰撞后電子的動(dòng)能和光子的動(dòng)量大小。
38.如圖所示,在光滑水平桌面上,物體A和B用輕彈簧連接,另一物體C靠在B左側(cè)未
連接,它們的質(zhì)量分別為mA=0.2kg,mB=mc=0.1kg.現(xiàn)用外力將B、C和A壓縮彈簧
(彈簧仍在彈性限度內(nèi)),外力做功W=7.2J,然后由靜止釋放.
試求:(1)彈簧伸長最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能;
(2)彈簧從伸長最大回復(fù)到自然長度時(shí),A,B速度的大小.
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CB—AA/WV^A
39.如圖所示,靜置于水平地面的三輛手推車沿一直線排列,質(zhì)量均為m,人在極短時(shí)間內(nèi)
給第一輛車一水平?jīng)_量使其運(yùn)動(dòng),當(dāng)車運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí)與第二輛車相碰,兩車以共同速
度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí)與第三車相碰,三車以共同速度又運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí)停止。車運(yùn)動(dòng)
時(shí)受到的摩擦阻力恒為車所受重力的k倍,重力加速度為g,若車與車之間僅在碰撞時(shí)發(fā)
生相互作用,碰撞時(shí)間很短,忽略空氣阻力,求:
(1)整個(gè)過程中摩擦阻力所做的總功;
(2)人給第一輛車水平?jīng)_量的大小;
(3)第一次與第二次碰撞系統(tǒng)動(dòng)能損失之比。
地面
40.在列車編組站里,一輛mi=3.6X104kg的甲貨車在平直軌道上以V1=2m/s的速度運(yùn)動(dòng),
碰上一輛m2=2.4Xl()4kg的靜止的乙貨車,它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng),求貨車碰
撞后運(yùn)動(dòng)的速度以及甲貨車在碰撞過程中動(dòng)量的變化量.
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2022-2023學(xué)年高中物理選擇性必修第一冊(cè)第一章《動(dòng)量守恒定
律》測(cè)試卷
參考答案與試題解析
一.選擇題(共20小題)
1.若物體在運(yùn)動(dòng)過程中,受到的合外力不為零,那么以下說法正確的是()
A.物體的動(dòng)能一定變化
B.物體的動(dòng)量一定變化
C.物體的速度大小和方向一定都變化
D.物體的加速度一定變化
解:AC、物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受到的合外力不為零,若合力總與速度垂直,合力不做功,
由動(dòng)能定理得知物體的動(dòng)能小變,比如勻速圓周運(yùn)動(dòng),則速度大小小變,方向變化,故
AC錯(cuò)誤。
B、由于合外力不為零,則合外力的沖量不為零,故物體的動(dòng)量一定變化,故B正確。
D、物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受到的合外力不為零,合力可能不變,如勻變速直線運(yùn)動(dòng);也可
能變,如勻速圓周運(yùn)動(dòng);故加速度可能不變,也可能變,故D錯(cuò)誤。
故選:Bo
2.甲、乙兩物體動(dòng)能相等,它們?yōu)橘|(zhì)量之比為m甲:m乙=1:4,則它們動(dòng)量的大小之比p
甲:p乙為()
A.1:1B.1:2C.1:4D.4:1
解:根據(jù)動(dòng)能公式Ek=/niv2,動(dòng)量公式p=iuv,有:&=最,
因?yàn)榧?、乙兩物體動(dòng)能相等,它們的質(zhì)量之比為m甲:m乙=1:4,有:--=--,
2m.甲2m乙
解得:pip:p乙=1:2,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:Bo
3.一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳,經(jīng)時(shí)間,身體伸直并剛好離開地面,
速度為v,在此過程中()
A.地面對(duì)他的沖量為mv+mgAt,地面對(duì)他做的功為2m\2
B.地面對(duì)他的沖量為mv+mgAt,地面對(duì)他做的功為零
C.地面對(duì)他的沖量為mv,地面對(duì)他做的功為2mv2
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D.地面對(duì)他的沖量為mv-mgAt,地面對(duì)他做的功為零
解:人的速度原來為零,起跳后變化v,設(shè)向上為正方向,則由動(dòng)量定理可得:
I-mg2\t=Z\mv=mv
故地面對(duì)人的沖量為I=mv+mgAt;
由于支持力沒有位移,故地面對(duì)人做功為零,故B正確,ACD錯(cuò)俁。
故選:Bo
4.如圖所示,摩天輪是一種大型轉(zhuǎn)輪狀的游樂觀光設(shè)施,掛在輪邊緣的是供游客搭乘的座
艙,因座艙能自由調(diào)整,游客可以一直保持豎直坐姿,盡情欣賞城市美景.假設(shè)游客隨
座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
下列敘述正確的是()
A.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,游客的機(jī)械能保持不變
B.在最高點(diǎn),游客所受重力大于座椅對(duì)他的支持力
C.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,游客所受重力的沖量不為零
D.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,游客所受重力對(duì)其做的功不為零
解:A、機(jī)械能等于重力勢(shì)能和動(dòng)能之和,摩天輪運(yùn)動(dòng)過程中,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),乘客的
速度大小不變,則動(dòng)能不變,但高度變化,所以機(jī)械能在變化,故A錯(cuò)誤;
B、圓周運(yùn)動(dòng)過程中,在最高點(diǎn),由重力和支持力的合力提供向心力卜,向心力指向下方,
所以F=mg-N,則支持力N=mg-F,所以重力大于支持力,故B錯(cuò)誤;
C、轉(zhuǎn)動(dòng)一周,重力的沖量為I=mgT,不為零,故C正確:
D、運(yùn)動(dòng)過程中,乘客的高度不變,則重力勢(shì)能不變,所以重力的功等于0,故D錯(cuò)誤。
故選:Co
5.水刀切割具有精度高、無熱變形、無毛刺、無需二次加工以及節(jié)約材料等特點(diǎn),得到廣
泛應(yīng)用。某水刀切割機(jī)床如圖所示,若橫截面直徑為d的水流以速度v垂直射到要切割
的鋼板上,碰到鋼板后水的速度減為零,已知水的密度為p,則鋼板受到水的沖力大小
為()
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A.npd2vB.npd2v2C.-npd^vD.-npd2v2
44
解:設(shè)t時(shí)間內(nèi)有V體積的水打在鋼板上,則這些水的質(zhì)量為:
m=pV=pSvt=^nd2pvt
以這部分水為研究對(duì)象,它受到鋼板的作用力為F,以水運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?,由?dòng)量
定理有:
Ft=O-mv
解得:尸=一竿=2Pl7。故D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選:Do
6.對(duì)以下幾種物理現(xiàn)象解釋正確的是()
A.坐在豎直勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形摩天輪轎廂中的乘客的機(jī)械能守恒
B.推車時(shí)車不動(dòng)是因?yàn)橥栖嚨牧Φ臎_量為零
C.運(yùn)動(dòng)員落在沙坑中是為了減小力的沖量
D.在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站內(nèi)不能用天平測(cè)量物體的質(zhì)量
解:A、摩天輪在豎直方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),乘客的動(dòng)能不變,但重力勢(shì)能改變,機(jī)械能要改變,
故A錯(cuò)誤;
B、由I=H知,推力不為零,則推力的沖量不為零,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)動(dòng)量定理F4l=Z\p知,F(xiàn)=黑,當(dāng)Ap一定時(shí),△【大,F(xiàn)就小,所以運(yùn)動(dòng)員
落在沙坑是為了延長作用時(shí)間,減小地面對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用力,力的沖量不變,故C錯(cuò)誤;
D、天平是根據(jù)杠桿平衡的原理工作的,空間站處于完失重狀態(tài),K能用天平測(cè)量物體的
質(zhì)量,故D正確。
故選:D。
7.放在水平面上的物體,用水平推力F=2N推它2秒,物體始終不動(dòng),則在這2秒內(nèi),關(guān)
于合力的沖量與摩擦力沖量的大小,下列說法正確的是()
A.合力的沖量及摩擦力的沖量均為0
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B.合力的沖量及摩擦力的沖量為4N?s
C.合力的沖量為0,摩擦力的沖量為4N?s
D.合力的沖量為4N?s,摩擦力的沖量為0
解:用水平推力F推它t秒,物體始終不動(dòng),知合力為零,f=F.根據(jù)I=Ft知,合力的
沖量大小為零,摩擦力沖量的大小為I=ft=Ft=2X2=4N?s.故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
故選:Co
8.在一場(chǎng)足球比賽中,質(zhì)量為0.4kg的足球以15m/s的速率飛向球門,被守門員撲出后足
球的速率變?yōu)?0m/s,方向和原來的運(yùn)動(dòng)方向相反,在守門員將球撲出的過程中足球所受
合外力的沖量為()
A.2kg?m/s,方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相同
B.2kg?m/s,方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相反
C.14kg?m/s,方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相同
D.I4kg*m/s,方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相反
解:設(shè)球飛向球門的方向?yàn)檎较?,球撲出后的速度為v'=-20m/s,
則由動(dòng)量定理可得:
I=mv'-mv=-0.4X20-0.4X15=-14kg-m/s,
負(fù)號(hào)說明合外力沖量的方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相反,故D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選:D。
9.如圖所示,靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的小物塊以速度v水
平向右運(yùn)動(dòng),小物塊與車廂壁碰撞幾個(gè)來回后與車廂相對(duì)靜止,則車廂最終的速度()
A.大小為零
MV
B.大小為一方向水平向右
m+M
mv
C.大小為一方向水平向左
m+M
mv
D.大小為一方向水平向右
m+M
解:滑塊與車廂組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:
mv=(M+m)v',
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解得:V,=遙笊方向水平何右,故D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選:Do
10.下列說法正確的是()
A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,轉(zhuǎn)動(dòng)一周,由于初末位置速度相同,故其合力沖量為零
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,任意兩段相等時(shí)間內(nèi)速度變化一定不相同
C.一對(duì)作用力和反作用力做的功一定大小相等,并且一個(gè)力做正功另一個(gè)力做負(fù)功
D.在磁場(chǎng)中,運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力為零的點(diǎn),磁感應(yīng)強(qiáng)度B也一定為零
解:A、轉(zhuǎn)動(dòng)一周,由于動(dòng)量變化為零,故其合力沖量為零,故A正確;
B、勻變速曲線運(yùn)動(dòng)中,根據(jù)△v=a4t,在任意兩段相等時(shí)間內(nèi)速度變化相同,故B錯(cuò)
誤:
B、一對(duì)作用力和反作用力做的功沒有定量關(guān)系,故C錯(cuò)誤;
D、在磁場(chǎng)中,若帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行,也不會(huì)受到洛倫茲力的作用,故
D錯(cuò)誤。
故選:Ao
11.粗糙水平地面上的物體,在一個(gè)水平恒力作用下做直線運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖所示,
下列物理量中第1s內(nèi)與第2s內(nèi)相同的是()
A.摩擦力的功B.摩擦力的沖量
C.水平恒力的功D.水平恒力的沖量
解:A、摩擦力做的功Wf=?umgx,根據(jù)圖象可知第Is內(nèi)與第2s內(nèi)位移不同,摩擦力
做的功不同;故A錯(cuò)誤;
B、摩擦力的沖量1=-pmgt,第Is內(nèi)與第2s內(nèi)速度方向不同、則摩擦力的方向不同,
故摩擦力的沖量大小相等、方向相反,故B錯(cuò)誤;
C、水平恒力的功WF=FX,根據(jù)圖象可知第Is內(nèi)與第2s內(nèi)位移不同,水平恒力F做的
功不同;故C錯(cuò)誤;
D、水平恒力的沖量I=Ft,第Is內(nèi)與第2s內(nèi)恒力F的方向不變、則恒力的沖量相同,
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故D正確。
故選:D。
12.如圖所示,兩個(gè)完全相同的小球A、B,在同一高度處以相同大小的初速度vo分別水平
拋出和豎直向上拋出,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是()
A.兩小球落地時(shí)的速度相同
R.兩小球落地時(shí),重力的瞬時(shí)功率相同
C.從開始運(yùn)動(dòng)至落地,兩小球機(jī)械能的變化相同
D.從開始運(yùn)動(dòng)至落地,兩小球動(dòng)量的變化相同
解:A、在整個(gè)過程中,只有重力做功,重力做功的特點(diǎn)是只與始末位置的高度差相等,
與其所經(jīng)過的路徑無關(guān),所以這兩個(gè)小球在整個(gè)過程中更力做功相等,根據(jù)動(dòng)能定理可
知mgh=一2m詔,則落地時(shí)的動(dòng)能相等,速度大小相等,但速度方向不同,故A
錯(cuò)誤;
B、因?yàn)閮尚∏蚵涞貢r(shí)的速度大小相等,但方向不同,重力的瞬時(shí)功率為P=mgv,其中
v應(yīng)該是沿豎直方向的速度。則A球落地時(shí)豎直方向的速度為vO,B落地時(shí)豎直方向的
速度為v,所以兩小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率不同,故B錯(cuò)誤:
C、因?yàn)椴挥?jì)空氣阻力,只有重力做功,所以在整個(gè)過程中機(jī)械能守恒,所以兩小球的機(jī)
械能變化為零,故C正確;
D、A小球在豎直方向上做的是自由落體運(yùn)動(dòng),而B小球做的是豎直上拋運(yùn)動(dòng),它們?cè)?/p>
空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同,所以所受重力的沖量不同。在整個(gè)過程中僅受重力作用,根據(jù)動(dòng)量
定理,合外力的沖量等于動(dòng)量的變化量,所以動(dòng)量變化量不同,故D錯(cuò)誤。
故選:Co
13.質(zhì)量為0.50kg的小球從高3.20m處自由下落,碰到地面后豎直向上彈起到1.80m高處,
碰撞時(shí)間為0.040s,g?lOm/s2,則碰撞過程中地面對(duì)球的平均沖力是()
A.25NB.30NC.175ND.180N
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解:由動(dòng)能定理得小球下落過程中有:mghi=|mvi2-0
vi=8m/s,方向豎直向下;
小球上升過程這有:-mgh2=0-*mv22
V2=6m/s,方向豎直向上;
以向下為正方向,由動(dòng)量定理得:(mg+F)t=-mv2-mvi,
即為:(0.5X10+F)X0.040=0.5X(-6)-0.5X8,
解得:F=?180N:負(fù)號(hào)表示沖力方向向上,故D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選:D。
14.兩個(gè)物體A、B的質(zhì)量分別為mi和m2,并排靜止在水平地面上,用同向水平拉力B、
F2分別作用于物體A和B上,分別作用一段時(shí)間后撤去,兩物體各自滑行一段距離后停
止下來。兩物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象分別如圖中圖線a、b所示。已知拉力Fi、F2分
別撤去后,物體做減速運(yùn)動(dòng)過程的速度-時(shí)間圖線彼此平行(相關(guān)數(shù)據(jù)已在圖中標(biāo)出)。
由圖中信息可以得出()
A.若FI=F2,則mi大于m2
B.若mi=m2,則力Fi對(duì)物體A所做的功較多
C.若mi=m2,則力Fi對(duì)物體A的沖量較大
D.若mi=m2,則力Fi的最大瞬時(shí)功率一定是力F2的最大瞬時(shí)功率的2倍
解:A、由斜率等于加速度知,撤除拉力后兩物體的速度圖象平行,
故加速度大小相等,求出ai=a2=|ig=lm/s2
則pi=M2=0.1
若FI=F2,對(duì)于m[則有FI-wmig=miai,解得mi=72
十”19
對(duì)于m2,則有F2-|i2m2g=m2a2,解得m2=.々萬
由圖可知ai>a2,則miVnn,故A錯(cuò)誤;
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B、若mi=m2,則fi=f2,根據(jù)動(dòng)能定理,對(duì)a有WFI-fisi=O,同理對(duì)b有WF2-f2s2
=0,所以si=4X2.5x/m=5.0m,S2=2X5X1m=5.0m,所以WFI=WF2,故B錯(cuò)誤;
C、對(duì)兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)全程列動(dòng)量定理得IF-代=0,即屈=①摩擦力相等,物體B運(yùn)動(dòng)
的時(shí)間長,所以力F2對(duì)物體A的沖量較大,故C錯(cuò)誤;
D、由A項(xiàng)分析可知Fi-nimig=miai,F(xiàn)2-!12m2g=m2a2,得Fi=miai+uimig,F2=
85
--而瞬時(shí)功率為則口=至根,「學(xué)血
ima2+n2m2g,解得F133P=Fv,12=2,
力Fi的最大瞬時(shí)功率一定是力F2的最大瞬時(shí)功率的2倍,故D正確,
故選:D。
15.跳遠(yuǎn)時(shí),跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,這是由于()
A.人跳在沙坑的動(dòng)量的變化率比跳在水泥地上的大
B.人跳在沙坑的動(dòng)量的變化率比跳在水泥地上的小
C.人跳在沙坑受到的沖量比跳在水泥地上的小
D.人跳在沙坑受到的沖量比跳在水泥地上的大
解:人在下落中接觸地面的瞬間速度不變,故跳在沙坑的動(dòng)量與跳在水泥地的動(dòng)量是相
等的,落地后靜止,末動(dòng)量相等,所以兩種情況下動(dòng)量的變化相等,由動(dòng)量定理可知,
人受到的沖量相等;但由于落在沙坑中時(shí)間長,故人跳在沙坑里的動(dòng)量變化率比跳在水
泥地上小,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:Bo
16.一質(zhì)量為58g的網(wǎng)球,以20m/s的速度水平飛來,某運(yùn)動(dòng)員以30m/s的速度反向擊回的
過程中,網(wǎng)球的動(dòng)量變化為()
A.大小2.9kg?m/s,方向與初速度方向相同
B.大小2.9kg?m/s,方向與初速度方向相反
C.大小0.58kg?m/s,方向與初速度方向相同
D.大小0.58kg?m/s,方向與初速度方向相反
解:規(guī)定vi方向?yàn)檎较?,網(wǎng)球初狀態(tài)的動(dòng)量為:P1=mv?=0.058X20kgm/s=1.16kgm/s
末狀態(tài)的動(dòng)量為:Pz=mv2=0.058X(-30)kgm/s=-1.74kgm/s,
第21頁共39頁
則動(dòng)量的變化量為:△P=P2-Pi=-1.74-1.16=-2.9kgm/s,負(fù)號(hào)表示方向,可知?jiǎng)恿?/p>
變化量的方向與vi方向相反,故B正確,ACD錯(cuò)誤v
故選:Bo
17.下列例子中應(yīng)用了反沖原理的是()
A.洗衣機(jī)洗衣服時(shí)脫水過程
B.體操運(yùn)動(dòng)員在著地時(shí)彎曲雙腿
C.噴氣式飛機(jī)和火箭的飛行
D.火車進(jìn)站時(shí)切斷動(dòng)力向前滑行
解:A、洗衣機(jī)洗衣服時(shí)脫水過程利用的是離心現(xiàn)象,與反沖無關(guān),故A錯(cuò)誤;
B、體操運(yùn)動(dòng)員在著地時(shí)彎曲雙腿是利用了緩沖原理,故B錯(cuò)誤;
C、噴氣式飛機(jī)和火箭的飛行都是應(yīng)用了反沖的原理,故C正確;
D、火車進(jìn)站時(shí)切斷動(dòng)力向前滑行是利用慣性,故D錯(cuò)誤。
故選:Co
18.一個(gè)質(zhì)量為m的小球以速率2V垂直射向墻壁,碰后仍垂直墻壁以速率v彈回,此過程
中小球動(dòng)量變化量的大小是()
A.0B.mvC.2mvD.3mv
解:取初速度方向?yàn)檎较?,初?dòng)量為2mv,末動(dòng)量為-mv,故動(dòng)量的改變量為:
△P=P'-P=(-mv)-2mv=-3mv,故動(dòng)量變化大小為3mv,故D正確,ABC錯(cuò)
誤。
故選:Do
19.如圖所示,甲、乙兩物體在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),甲、乙物體的速度大小
分別為lm/s和3m/s;碰撞后甲、乙兩物體都反向運(yùn)動(dòng),速度大小均為2m/s。則甲、乙
兩物體質(zhì)量之比為()
A.2:3B.2:5C.3:5D.5:3
解:選取碰撞前甲物體的速度方向?yàn)檎较?,則碰前甲的速度v]=lm/s,乙的速度為V2
=-3m/s;
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碰后甲的速度VI』-2m/s,乙的速度V2,=2m/s;
根據(jù)動(dòng)量守恒定律有
m甲vi+m乙V2=m甲v'i+m乙v'2,
代入數(shù)據(jù),解得:m甲:m乙=5:3,故D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選:D。
20.甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng),它們?cè)??0.4s時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖所示。若僅在
兩物體之間存在相互作用,已知物體甲的質(zhì)量為0.3kg,則在0?0.3s時(shí)間內(nèi),物體乙受
到的沖量為()
A.0.3N?sB.-0.3N-SC.0.9N?sD.-0.9N?s
解:根據(jù)圖象可知,t=0.3s時(shí)共速,設(shè)共同速度為v,根據(jù)圖中的三角形相似可得:
4-v0.3
4-0.4’
解得v=lm/s,
己知物體甲的質(zhì)量為m=0.3kg,則在0?0.3s時(shí)間內(nèi)甲物體的沖量I=m(v-vo)=0.3
X(1-0)N?s=0.3N?s,
由于僅在兩物體之間存在相互咋用,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則物體乙受到的沖量r=-i=-
0.3N?s,故B正確、ACD錯(cuò)誤。
21.動(dòng)量的變化量是指物體在某段時(shí)間內(nèi)末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差(也是矢量),AD=pz
-P(矢量式)。若動(dòng)量始終保持在一條直線上時(shí):選定一個(gè)正方向,動(dòng)量、動(dòng)量的變
化量用帶正、負(fù)號(hào)的數(shù)值表示,從而將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算(此時(shí)的正、負(fù)號(hào)僅代
表方向,不代表大?。?。若初、末動(dòng)量不在一條直線上,其運(yùn)算遵循平行四邊形定則。
解:動(dòng)量變化量是指物體在某段時(shí)間內(nèi)末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差(也是矢量),若用p'
第23頁共39頁
表示末動(dòng)量,用P表示初動(dòng)量,則動(dòng)量變化量為:
△p=p'-P
故答案為:p'-P
22.甲、乙兩物體質(zhì)量之比為2:1,使它們從同一高度自由下落,它們落地時(shí)動(dòng)量大小之
比是一2:1,下落過程中所受沖量之比是2:1.
解:兩小球從同一高度自由下落,落地時(shí)的速度一定相等,則由P=mv可知,動(dòng)量之比
等于質(zhì)量之比,故動(dòng)量大小之比為2:1;
因下落時(shí)間相等,則由I=mgt可知,沖量之比等于質(zhì)量之比,故沖量之比為:2:lo
故答案為:2:1;2:lo
23.兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為mi和m2,且mi=2m2,當(dāng)它們的動(dòng)能相等時(shí),它們的動(dòng)量之
比pi:P2=_>/2:1.
解:由EK=*mv2;P=mv;可得:
P=yj2mEk;
故動(dòng)量之比為:pi:p2=《2171瓜:y/2m2Ek=V2:1.
故答案為:V2:1.
24.如圖所示,質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑的水平面上,滑塊的弧面底部與水平面相切?!?/p>
個(gè)質(zhì)量為m的小球以速度vo向滑塊滾來。設(shè)小球不能越過滑塊,則小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),
小球的速度大小為三電,滑塊的速度大小為詈匕。
—M+m——M+m—
解:小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)和滑塊具向相同的速度v(若速度不相同,必然相對(duì)滑動(dòng),此時(shí)一
定不是最高點(diǎn)),取水平向右為正方向,由水平方向動(dòng)量守恒得:
mvo=(M+m)v,得v=R”,心。
M+m
mvmv
故答案為:00
M+m,M+m
25.如圖所示,小球A的質(zhì)量mA=5kg,動(dòng)量大小為PA=4kg?nVs,小球A沿著光滑水平
面向右運(yùn)動(dòng),與靜止的B球發(fā)生彈性碰撞,碰后A的動(dòng)量大小變?yōu)镻'A=lkg*m/s,方
向仍然向右。則由此可知碰撞后小球B的動(dòng)量大小為3ke?m/s,小球B的質(zhì)量為_3
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