内容正文:
单元综合评价(一) 动量及其守恒定律
(90分钟 100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下面关于冲量的说法中正确的是( )
A.物体受到很大的冲力时,其冲量一定很大
B.当力与位移垂直时,该力的冲量为零
C.不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同
D.只要力的大小恒定,其相同时间内的冲量就恒定
C [冲量是力与时间的乘积,是矢量,力大,冲量不一定大,A错误;当力与位移垂直时,该力的冲量不为零,B错误;不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同,C正确;只要力的大小恒定,其相同时间内冲量大小一样,但方向不一定一样,D错误。]
2.(2021·安徽合肥联考)如图所示,某人站在一辆平板车的右端,车静止在光滑的水平地面上,现人用铁锤连续敲击车的右端。下列对平板车的运动情况描述正确的是( )
A.锤子抡起的过程中,车向右运动
B.锤子下落的过程中,车向左运动
C.锤子抡至最高点时,车速度为0
D.锤子敲击车瞬间,车向左运动
C [对人、车和铁锤系统水平方向动量守恒有:0=m锤v1-(m车+m人)v2,锤子抡起的过程中,锤子向右运动,车向左运动,A错误;锤子下落的过程中,锤子向左运动,车向右运动,B错误;锤子抡至最高点时,锤子速度为0,所以车速度为0,C正确;锤子敲击车瞬间,锤子向左运动,车向右运动,D错误。]
3.游乐场里, 质量为m的小女孩从滑梯上由静止滑下。空气阻力不计,滑梯可等效为直斜面,与水平面的夹角为θ,已知小女孩与滑梯间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列判断中正确的是( )
A.小女孩下滑过程中弹力的冲量为零
B.小女孩下滑过程中受到的摩擦力与其反作用力总冲量为零,总功也为零
C.小女孩下滑过程中动量的变化为mg sin θ·t
D.小女孩下滑至底端时动量的大小为mg(sin θ-μcos θ)t
D [小女孩下滑过程中弹力的冲量为mg cos θ·t,故A错误;小女孩下滑过程中受到的摩擦力与其反作用力的总冲量为零,总功为负值,故B错误;由动量定理知,小女孩下滑过程中动量的变化为mg(sin θ-μcos θ)t,故C错误;因从静止开始滑下,所以小女孩下滑到底端时动量的大小为mg(sin θ-μcos θ)t,故D正确。]
4.对于竖直向上抛出的物体,下面关于物体在上升阶段的动量和动量的变化量的说法中,哪个是正确的( )
A.物体的动量方向向上,动量变化量的方向也向上
B.物体的动量方向向上,动量变化量的方向向下
C.物体的动量方向向下,动量变化量的方向向上
D.物体的动量方向向下,动量变化量的方向也向下
B [物体在上升阶段时,速度向上,则物体的动量方向向上,根据动量定理可知,动量的变化量Δp=mgt,重力的方向竖直向下,则动量变化量的方向向下。]
5.在光滑的水平面上有a、b两球,其质量分别为ma、mb,两球在t0时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球在碰撞前后的速度—时间图像如图所示,下列关系式正确的是( )
A.ma>mb B.ma<mb
C.ma=mb D.无法判断
B [由图像知,a球以初速度与原来静止的b球碰撞,碰后a球反弹且速度小于初速度。根据碰撞规律知,a球质量小于b球质量。]
6.沿水平方向飞行的手榴弹,它的速度是20 m/s,此时在空中爆炸,分裂成1 kg和0.5 kg的两块,其中0.5 kg的那块以40 m/s的速率沿原来速度相反的方向运动,此时另一块的速率为( )
A.10 m/s B.30 m/s
C.50 m/s D.70 m/s
C [手榴弹爆炸,外力远小于内力,可近似地看作动量守恒,则有(m1+m2)v=m1v1′+m2v2′,解得
v2′=
= m/s=50 m/s。]
7.如图所示,在光滑水平地面上有两个完全相同的小球A和B,它们的质量都为m。现B球静止,A球以速度v0与B球发生正碰,针对碰撞后的动能,下列说法中正确的是( )
A.B球动能的最大值是mv02
B.B球动能的最大值是mv02
C.系统动能的最小值是0
D.系统动能的最小值是mv02
A [若发生弹性碰撞,碰后能量不损失,则发生速度交换,此时碰后B球的速度最大,动能最大,为mv,故A正确,B错误;若发生完全非弹性碰撞,即碰后A、B速度相等时,动能损失最大,系统动能最小,根据动量守恒定律有mAv0=mAv+mBv,解得v=,系统动能的最小值是mv,故C、D错误。]
8.(2021·湖北校级月考)如图所示,横截面积为5 cm2的水柱以10 m/s的速度垂直冲到墙壁上,已知水的密度为1×103 kg/m3,假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下,则墙壁所受水柱冲击力为( )
A.5