内容正文:
第一章动量和动量守恒定律
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(1~6为单选题,7~10为多选题,每小题4分,共40分)
1.太空探测器常装配离子发动机,其基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出,从而为探测器提供推力,若某探测器质量为490 kg,离子以30 km/s的速率(远大于探测器的飞行速率)向后喷出,流量为3.0×10-3 g/s,则探测器获得的平均推力大小为( )
A.1.47 N B.0.147 N
C.0.09 N D.0.009 N
2.如图所示,光滑水平直轨道上有两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m.开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0.一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并粘在一起,碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半.则物体B的质量为( )
A. B.
C.m D.2m
3.如图所示,一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰,碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中.假如碰撞过程中无机械能损失,已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.2,与沙坑的距离x=1 m,g取10 m/s2,物块可视为质点,则A碰撞前瞬间的速度大小为( )
A.0.5 m/s B.1.0 m/s
C.3.0 m/s D.2.0 m/s
4.中国空间站核心舱上的机械臂,是我国目前智能程度最高、难度最大、系统最复杂的空间智能制造系统,机械臂工作时最长可达18米,共有7处关节,是对人类手臂的最真实还原.机械臂最大载重达25吨,可承担悬停飞行器捕获、舱外货物载移、辅助航天员舱外作业等任务.以下说法正确的是( )
A.机械臂对载移物的作用力大小与载移的方向有关
B.机械臂对载移物的作用力大小与载移的远近距离有关
C.完成同样的载移动作,机械臂对载移物的作用力大小与载移质量无关
D.完成同样的载移任务,机械臂对载移物的作用力大小与动作快慢有关
5.如图所示,一运动员在比赛中挥拍将以速率v1 飞来的乒乓球,以v2 的速率反向击出,已知乒乓球质量为m,忽略重力,则此过程中拍子对乒乓球作用力的冲量大小为( )
A.m(v2-v1),方向与乒乓球被击出速度方向相同
B.m(v2+v1),方向与乒乓球被击出速度方向相同
C.m(v2-v1),方向与乒乓球飞来速度方向相同
D.m(v2+v1),方向与乒乓球飞来速度方向相同
6.如图所示,在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块A和B,其中A物块连接一个轻质弹簧并处于静止状态,B物块以初速度v0向着A物块运动,当物块与弹簧作用时,两物块在同一条直线上运动,请识别关于B物块与弹簧作用过程中,两物块的vt图像是下列选项中的( )
A B
C D
7.如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳的小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中( )
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统水平方向动量守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统水平方向动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反
8.质量为M的小车静止于光滑的水平面上,小车的上表面和圆弧的轨道均光滑,如图所示,一个质量为m的小球以速度v0水平冲向小车,当小球返回左端脱离小车时,下列说法中正确的是( )
A.小球一定沿水平方向向左做平抛运动
B.小球可能沿水平方向向左做平抛运动
C.小球可能沿水平方向向右做平抛运动
D.小球可能做自由落体运动
9.冰壶比赛是冬奥会上一个备受关注的项目,运动员需要先给冰壶一个初速度,使冰壶沿着冰面达到指定区域,若某次比赛过程冰面可视为光滑,质量为5 kg的冰壶(可视为质点)静止于光滑水平面上.从t=0时刻开始,冰壶受到运动员的水平外力F作用,外力F随时间变化的关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.冰壶第1 s末的速度大小为0.6 m/s
B.力F前1 s内的冲量大小为0.6 N·s
C.冰壶第1 s末与第2 s末速度大小之比为3∶4
D.前2 s内运动员对冰壶做的功为0.9 J
10.近年来我国大力发展自主品牌创新,如图是一款四旋翼无人机,能实现自主水平悬停、水平直线运动及垂升垂降.假设该无人机质量为M,其螺旋桨把空气以速度v向下推,重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A.水平悬停时,螺旋桨每秒钟所推动的空气质量为
B.水平悬停时,无人机的发动机输出功率为Mgv
C.想要实现水平方向的匀速直线运动,无人机的机身平面必须与地面保持平行
D.假设无人机在离地面高为h的位置悬停时突然一质量为m的零部件掉落,则当其落到地面瞬间时