高 二 物 理 上 学 期 末 复 习 练 习 卷 （ 七 ） （ 动 量 2） 一、选择题(本题包括 10 小题) 1.一质量为 m 的物体沿倾角为 θ 的固定斜面匀速下滑，滑到底端历时为 t，则 下滑过程中斜面对物体的冲量大小和方向为(　　) A.大小为 mgcosθ·t C.大小为 mgsinθ·t B.方向垂直斜面向上 D.方向竖直向上 2.如图所示，一个轻质弹簧左端固定在墙上，一个质量为 m 的木块以速度 v0 从 右边沿光滑水平面向左运动，与弹簧发生相互作用，设相互作用的过程中弹簧 始终在弹性限度范围内，那么整个相互作用过程中弹簧对木块的冲量 I 的大小 和弹簧对木块做的功 W 分别是(　　) A.I=0, C.I=2mv0,W=0 B.I=mv0, D.I=2mv0, 3.物体受到合力 F 的作用,由静止开始运动,力 F 随时间变化的图象如图所示,下 列说法中错误的是(　　) A.该物体将始终向一个方向运动 B.3 s 末该物体回到原出发点 C.0～3 s 内,力 F 的冲量等于零,功也等于零 D.2～4 s 内,力 F 的冲量不等于零,功却等于零 4.在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为 1 500 kg 向南行驶的长途客车 迎面撞上了一辆质量为 3 000 kg 向北行驶的卡车,碰后两辆车接在一起,并向南 滑行了一段距离后停止.根据测速仪的测定,长途客车在碰前以 20 m/s 的速率行 驶.由此可判断卡车碰前的行驶速率(　　) A.小于 10 m/s B.大于 10 m/s,小于 20 m/s C.大于 20 m/s,小于 30 m/s D.大于 30 m/s,小于 40 m/s 5.A、B 两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，图 6-4 表 示发生碰撞前后的 vt 图线，由图线可以判断(　　) A.A、B 的质量比为 3∶2 B.A、B 作用前后总动量守恒 C.A、B 作用前后总动量不守恒 D.A、B 作用前后总动能不变 6.如图，一轻弹簧左端固定在长木块 M 的左端，右端与小物块 m 连接，且 m、M 及 M 与地面间接触光滑.开始时，m 和 M 均静止，现同时对 m、M 施加 等大反向的水平恒力 F1 和 F2，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，对 m、M 和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度),正确的说法 是(　　) A.由于 F1、F2 等大反向，故系统机械能守恒 B.F1、F2 分别对 m、M 做正功，故系统动量不断增加 C.F1、F2 分别对 m、M 做正功，故系统机械能不断增加 D.当弹簧弹力大小与 F1、F2 大小相等时，m、M 的动能最大 7.(多选)如图所示，两个质量不相等的小车中间夹一被压缩的轻弹簧，现用两 手分别按住小车，使它们静止在光滑水平面上.在下列几种释放小车的方式中， 说法正确的是(　　) A.若同时放开两车，则此后的各状态下，两小车的加速度大小一定相等 B.若同时放开两车，则此后的各状态下，两小车的动量大小一定相等 C.若先放开左车，然后放开右车，则此后的过程中，两小车和弹簧组成的系统 总动量向左 D.若先放开左车，然后放开右车，则此后的过程中，两小车和弹簧组成的系统 总动量向右 8.(多选)质量为 m 的小球 A 在光滑的水平面上以速度 v 与静止在光滑水平面上 的质量为 2m 的小球 B 发生正碰,碰撞后,A 球的动能变为原来的 1/9,那么碰撞 后 B 球的速度大小可能是(　　) A. B. C. D. 9.(多选)如图所示,一轻弹簧与质量为 m 的物块组成弹簧振子.物体沿竖直方向 在 A、B 两点间做简谐运动，O 点为平衡位置.某时刻，物体正 经过 C 点向上运动，已知 OC=h，振动周期为 T，则从这时刻 开始的半个周期内，下列说法中正确的是(　　) A.重力做的功为 2mgh B.回复力做的功为零 C.重力的冲量为 mgT/2 D.回复力的冲量为零 10.(多选)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为 m1 和 m2 的两木块 A、B 相连，静止在光滑水平面上.现使 A 瞬时获得水平向右的速度 v=3 m/s,以此时 刻为计时起点，两木块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图示信息可知( ) A.t1 时刻弹簧最短，t3 时刻弹簧最长 B.从 t1 时刻到 t2 时刻弹簧由伸长状态恢复到原长 C.两物体的质量之比为 m1∶m2=1∶2 D.在 t2 时刻两物体动能之比为 Ek1∶Ek2=1∶4 二、实验题(2 小题) 11.用半径相同的两小球 A、B 的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意图如图 6-8,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放 B 球,使 A 球从斜槽上某一固定点 C 由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把 B 球静置于水平槽前端边缘处,让 A 球仍从 C 处由静止滚 下,A 球和 B 球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的 O 点是重 垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到 O 点的距离:OM=2.68 cm,OP=8.62 cm,ON=11.50 cm,并知 A、B 两球的质量之比为 2∶1,则未放 B 球时 A 球落地 点是记录纸上的________点,系统碰撞前总动量 p 与碰撞后总动量 p′的百分误差 _________ %(结果保留一位有效数字). 12.碰撞的恢复系数的定义为 其中 v10 和 v20 分别是碰撞前两物体 的速度，v1 和 v2 分别是碰撞后两物体的速度.弹性碰 撞的恢复系数 e＝1，非弹性碰撞的 e＜1.某同学借用 验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰 撞的恢复系数是否为 1，实验中使用半径相等的钢质小球 1 和 2(它们之间的碰 撞可近似为弹性碰撞)，且小球 1 的质量大于小球 2 的质量. 实验步骤如下: 安装好实验装置，作好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置 O. 第一步，不放小球 2，让小球 1 从斜槽上 A 点由静止滚下，并落在地面上.重复 多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平 均位置. 第二步，把小球 2 放在斜槽前端边缘处的 C 点，让小球 1 从 A 点由静止滚下， 使它们碰撞.重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点 的平均位置. 第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离 O 点的距离，即线段 OM、OP、ON 的长度.在上述实验中， (1)P 点是__________的平均位置，M 点是__________的平均位置，N 点是____ ______的平均位置. (2)请写出本实验的原理_______________________________________ 写出用测量量表示的恢复系数的表达式__________. (3)三个落地点距 O 点的距离 OM、OP、ON 与实验所用的小球质量是否有关？ _____________________________________________________________________ __________ 三、计算题(本题 4 小题.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤, 只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单 位) 13.一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为 M 的盒子，如图 6-10 所 示.现给盒子一初速度 v0，此后，盒子运动的 vt 图象呈周期性变化，如图所示. 请据此求盒内物体的质量. 14.图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度系数为 k 的轻弹簧， 其下端固定，上端连接一质量为 m 的薄滑块.圆筒内壁涂有一层新型智能材料 ——ER 流体，它对滑块的阻力可调.起初 ，滑块静止，ER 流体对其阻力为 0， 弹簧的长度为 L.现有一质量也为 m 的物体从距地面 2L 处自由落 下，与滑块碰撞后粘在一起向下运动.为保证滑块做匀减速运动， 且下移距离为 时速度减为 0，ER 流体对滑块的阻力须随滑块下移而变.试 求(忽略空气阻力): (1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能； (2)滑块向下运动过程中加速度的大小； (3)滑块下移距离 d 时 ER 流体对滑块阻力的大小. 15.如图所示,ABC 为光滑轨道,其中 AB 段水平放置,BC 段是半径为 R 的圆 弧,AB 与 BC 相切于 B 点.A 处有一竖直墙面,一轻弹簧的一端固定于墙上,另一端 与一质量为 M 的物块相连接,当弹簧处于原长状态时,物块恰能与固定在墙上的 L 形挡板接触于 B 处但无挤压.现使一质量为 m 的小球 从圆弧轨道上距水平轨道高 h 处的 D 点由静止开始下 滑.小球与物块相碰后立即共速但不粘连,物块与 L 形挡板相碰后速度立即减为零 也不粘连.(整个过程中,弹簧没有超过弹性限度.不计空气阻力,重力加速度为 g) (1)试求弹簧获得的最大弹性势能; (2)求小球与物块第一次碰后沿 BC 上升的最大高度; (3)若 R>>h,每次从小球接触物块至物块撞击 L 形挡板历时均为 Δt,则小球由 D 点出发经多长时间第三次通过 B 点? 16.如图所示的装置中,两个光滑定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面 上,现用一根伸长量可以忽略的轻质细绳跨过定滑轮连接可视为质点的甲、乙两 物体,其中甲放在斜面上且连线与斜面平行,乙悬在空中,放手后,甲、乙均处于静 止状态.当一水平向右飞来的子弹击中乙(未穿出)后,子弹立即和乙一起在竖直平 面内来回运动,若乙在摆动过程中,悬线偏离竖直方向的最大偏角为 α=60°,整个 过程中,甲均未动,且乙经过最高点(此时乙沿绳方向的合外力为零)和最低点时, 甲在斜面上均即将滑动.已知乙的重心到悬点 O 的距离为 l=0.9 m,乙的质量为 m 乙=0.99 kg,子弹的质量 m=0.01 kg,重力加速度 g 取 10 m/s2.求: (1)子弹射入乙前的速度大小; (2)斜面对甲的最大静摩擦力. 参考答案; 1、D 2、C 3、A.4、A.5、D.6、D. 7、BC.8、AB.9、ABC.10、BC. 11、解析:由实验数据可知系统碰撞前的总动量为 碰后总动量为 且 mA∶mB=2∶1,则百分误差为 12、解析:(1)P 点是在实验的第一步中小球 1 落点的平均位置. M 点是小球 1 与小球 2 碰后小球 1 落点的平均位置. N 点是小球 2 落点的平均位置. (2)由小球从槽口 C 飞出后做平抛运动的时间相同，假设为 t，则有 OP=v10t OM=v1t ON=v2t 小球 2 碰撞前静止，即 v20=0 (3)OP 与小球的质量无关，OM 和 ON 与小球的质量有关. 13