内容正文:
高中物理单元测试 —— 第一章 动量和动量守恒定律(适中版02)(原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题4分)关于冲量,以下说法正确的是( )
A.物体所受合力的冲量为零时,合力做功也为零
B.物体沿水平面运动时,重力不做功,其冲量为零
C.物体所受合力的冲量越大,则合力做功也越大
D.只要物体受到了力的作用,一段时间内物体受到的总冲量就一定不为零
2.(本题4分)下列关于动量和动能说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体动量不变
B.物体速度发生改变,其动能必然改变
C.动量相同的两物体,质量越大其动能越大
D.动能相同的两物体,质量越大其动量越大
3.(本题4分)如图为《天工开物》中撞木榨油的情境。若某次撞击前撞木的速度为,方向水平,垂直撞击木楔后,撞木沿水平方向反弹且速度大小变为原来的一半。已知撞木的质量为,与木楔的作用时间为,则撞木对木楔平均撞击力大小为( )
A. B. C. D.
4.(本题4分)关于下面四种情境说法正确的是( )
A.甲图中小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放,在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统动量守恒
B.乙图中子弹打进木块后一起向左运动的过程,子弹和木块构成的系统动量守恒
C.丙图中两同学传接篮球的过程,两同学和篮球构成的系统动量不守恒
D.丁图中一枚在空中飞行的火箭在某时刻突然炸裂成两块,在炸裂前后系统动量不守恒
5.(本题4分)两位同学对变力问题感兴趣。张明同学将质量为的物体放置光滑的水平面,从静止施加水平拉力,拉力随时间的图像如图甲,2秒末时物体获得的速度为;李华同学将质量为的物体放置光滑的水平面,从静止施加水平拉力,拉力随位移的图像如图乙,运动2米时物体获得的速度为,那么( )
A., B.,
C., D.,
6.(本题4分)2026年6号台风“蔷薇”在西北太平洋洋面上生成,预计将向偏北转北偏西方向移动,强度逐渐增强,并向台湾岛以东洋面靠近,其中心附近最大风力8级(约),中心最低气压998百帕。假如你身处其中正面迎风(假设空气吹到人身上后速度瞬间减为零,空气密度为),人体迎风面积约为,估算你受到的风力大约为( )
A. B. C. D.
7.(本题4分)如图1所示,光滑圆弧形轨道固定在水平桌面上,下端与桌面相切。质量为M=2m的小物块放置在紧靠轨道底端的桌面上,在桌面另一端装一位移传感器。将质量为m的小球从轨道上某点由静止释放,在轨道底端与物块发生弹性正碰(碰撞时间极短)。位移传感器测出物块在一段时间内做匀减速运动的位移x随时间t变化的图像,如图2所示。重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.碰撞过程小球与物块动量变化量相同
B.第一次碰后小球和物块的速度大小之比为2:1
C.小球第一次到达轨道底端的速度大小为
D.第一次碰后小球沿圆弧形轨道上滑的最大高度为
二、多选题
8.(本题6分)道路千万条,安全第一条,在骑行过程中发生交通事故时,佩戴头盔可有效防止头部受伤,大大减轻损伤程度。下列说法正确的是( )
A.佩戴头盔延长了驾驶员头部撞击的作用时间
B.佩戴头盔减小了驾驶员头部撞击冲量的大小
C.佩戴头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化量
D.在事故中头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量大小相等
9.(本题6分)如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为的木板B,木板表面光滑,左端固定一轻质弹簧。质量为的木块A以速度从板的右端水平向左滑上木板B,在木块A与弹簧相互作用的过程中,下列判断正确的是( )
A.弹簧压缩量最大时,B板运动速率最大
B.B板的加速度先增大后减小
C.弹簧给木块A的冲量大小为
D.弹簧的最大弹性势能为
10.(本题6分)如图所示,质量为、半径为的四分之一光滑圆弧轨道静置在光滑水平地面上,为其水平半径,为其竖直半径,右侧固定一竖直弹性挡板。将质量为的小球从轨道最高点由静止释放,小球与弹性挡板碰撞后以原速率反弹。小球可视为质点,不计空气阻力,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.小球与圆弧轨道组成的系统,机械能和动量都守恒
B.小球第一次运动到圆弧轨道最低点时的速度大小为
C.小球从释放到第一次运动到圆弧轨道最低点的过程中,圆弧轨道向左运动0.3m
D.小球第三次运动到圆弧轨道最低点时,受到圆弧轨道的支持力大小为
三、实验题
11.(本题6分)某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如图所示。安装好器材后,进行了以下操作,完成下列填空:
(1)用天平测得滑块(含遮光条)、(含橡皮泥)的质量分别为、;
(2)打开气泵,待稳定后调节气垫导轨,直至轻推滑块后,上遮光条通过光电门1和2的时间________(填“相等”或“不等”),说明气垫导轨已调至水平;
(3)将滑块推至光电门1的左侧,将滑块放在光电门1和2之间。向右轻推一下,滑块通过光电门1后与静止的滑块碰撞并粘在一起以共同速度通过光电门2。测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的时间分别为和;
(4)改变滑块推出时的速度,重复步骤(3)。以为横坐标、为纵坐标,作出随变化的图线。若该图线为过原点的直线,直线的斜率________,则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒;
(5)该实验不需要测量遮光条的宽度,原因是________。
12.(本题9分)在“验证动量守恒定律”的实验中,先让质量为的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下,从轨道末端水平抛出,落到位于竖直挡板的复写纸上,在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在斜槽轨道末端,让A球仍从位置S由静止滚下,与B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,点是轨道末端在白纸上的水平投影点。
(1)已知当地的重力加速度为g,通过测量图中的和___________即可计算A球碰撞后的速度(填正确选项前面的序号);
A.h B.H C. D. E.s
(2)若小球A的质量为,半径为;小球B的质量为,半径为,则___________;
A., B.,
C., D.,
(3)测得、、若满足关系式___________则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒;
(4)碰撞的恢复系数的定义为,其中和分别是碰撞前两物体的速度,和分别是碰撞后两物体的速度。写出用(3)中测量的量表示的恢复系数的表达式___________。
四、解答题
13.(本题10分)某同学受电动窗帘的启发,设计了如图所示的简化模型。多个质量m=1kg的滑块可在水平滑轨上滑动,忽略阻力。开窗帘过程中,电机对滑块1施加一个水平向右的恒力F,推动滑块1以0.4m/s的速度与静止的滑块2碰撞,碰撞时间极短,碰撞结束后瞬间两滑块一起滑动。
求∶
(1)关于滑块1与滑块2的碰撞过程,碰撞过程中损失的能量为多少?
(2)若滑块1与滑块2的碰撞时间为0.02s,滑块2受到滑块1的平均冲力的大小?
14.(本题13分)如图所示,质量为3m的四分之一光滑圆弧体A锁定在光滑的水平面上,圆弧面的最低点刚好与水平面相切,小球C静止在水平面上,质量为m的小球B在圆弧面的最高点由静止释放,运动到水平面时的速度大小为,不计小球大小,重力加速度为g。
(1)求小球B从圆弧面最高点运动到最低点过程中,合力对小球B的冲量大小;
(2)解除对圆弧体的锁定,仍让小球B从圆弧面最高点由静止释放,则小球离开圆弧面时,圆弧体运动的距离为多少;
(3)在(2)问的条件下,小球B离开圆弧面后向右运动与小球C发生弹性碰撞,要使碰撞后小球B不能再次运动到圆弧面上,小球C的质量应满足什么条件。
15.(本题16分)如图所示,质量为1kg、足够长的长木板A和质量为1kg的物块B静止在光滑水平面上,质量为0.5kg的物块C从长木板的左端以6m/s的速度滑上长木板,A与B相碰前瞬间,C与A刚好相对静止。已知A与B发生碰撞后粘在一起,物块C与长木板A间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)间开始时的距离;
(2)最终的速度大小;
(3)整个过程中组成的系统由于摩擦产生的热量。
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
学科网(北京)股份有限公司
2 / 2
$
高中物理单元测试 —— 第一章 动量和动量守恒定律(适中版02)(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题4分)关于冲量,以下说法正确的是( )
A.物体所受合力的冲量为零时,合力做功也为零
B.物体沿水平面运动时,重力不做功,其冲量为零
C.物体所受合力的冲量越大,则合力做功也越大
D.只要物体受到了力的作用,一段时间内物体受到的总冲量就一定不为零
【答案】A
【详解】A.合外力的冲量等于动量的变化量,如果合外力的冲量为零,则动量的变化量为零,所以物体速度不变,动能变化量为零,合外力做功也为零,选项A正确;
B.重力是恒力,则重力的冲量为mgt,与重力是否做功无关,选项B错误;
C.物体所受合力的冲量越大,则动量变化量越大,动量变化可能只改变方向,故动能不一定变大,合外力做功不一定越大,选项C错误;
D.物体受到了力的作用,这个力一般指的是合力,但是如果力是变力,则一段时间内的总冲量也可能为零,如匀速圆周运动中受到了力的作用,但在转一周的过程中的总冲量是零,选项D错误。
故选A。
2.(本题4分)下列关于动量和动能说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体动量不变
B.物体速度发生改变,其动能必然改变
C.动量相同的两物体,质量越大其动能越大
D.动能相同的两物体,质量越大其动量越大
【答案】D
【详解】A.做匀速圆周运动的物体速度大小一定,方向发生变化,则该物体的动量大小一定,方向也发生变化,故A错误;
B.物体速度发生改变,当物体速度大小一定,方向发生变化时,物体的动能不变,故B错误;
C.根据,
解得
可知,动量相同的两物体,质量越大其动能越小,故C错误;
D.结合上述解得
可知,动能相同的两物体,质量越大其动量越大,故D正确。
故选D。
3.(本题4分)如图为《天工开物》中撞木榨油的情境。若某次撞击前撞木的速度为,方向水平,垂直撞击木楔后,撞木沿水平方向反弹且速度大小变为原来的一半。已知撞木的质量为,与木楔的作用时间为,则撞木对木楔平均撞击力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】撞击前撞木的速度为,则撞击后撞木的速度大小,撞木撞击木楔的时间为,若撞木对木楔平均撞击力大小为,根据牛顿第三定律,木楔对撞木平均撞击力大小为
对撞木进行分析,根据动量定理有
解得
故选D。
4.(本题4分)关于下面四种情境说法正确的是( )
A.甲图中小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放,在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统动量守恒
B.乙图中子弹打进木块后一起向左运动的过程,子弹和木块构成的系统动量守恒
C.丙图中两同学传接篮球的过程,两同学和篮球构成的系统动量不守恒
D.丁图中一枚在空中飞行的火箭在某时刻突然炸裂成两块,在炸裂前后系统动量不守恒
【答案】C
【详解】A.甲图中小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放,在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,所以系统动量不守恒,故A错误;
B.乙图中子弹打进木块的瞬间子弹和木块组成的系统内力远大于外力,系统动量守恒,但在一起向左运动的过程,由于弹簧的弹力作用,子弹和木块所受合外力不为零,系统动量不守恒,故B错误;
C.丙图中两同学传接篮球的过程,由于地面摩擦力的作用,两同学和篮球构成的系统动量不守恒,故C正确;
D.丁图中一枚在空中飞行的火箭在某时刻突然炸裂成两块,由于炸裂时内力远大于外力,则在炸裂前后系统动量守恒,故D错误;
故选C。
5.(本题4分)两位同学对变力问题感兴趣。张明同学将质量为的物体放置光滑的水平面,从静止施加水平拉力,拉力随时间的图像如图甲,2秒末时物体获得的速度为;李华同学将质量为的物体放置光滑的水平面,从静止施加水平拉力,拉力随位移的图像如图乙,运动2米时物体获得的速度为,那么( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】张明同学拉物体的过程中,由动量定理得
由图像可知,图线与坐标轴围成的面积表示力在这段时间内的冲量,代入数据解得,2秒末时物体获得的速度为
李华同学拉物体的过程中,由动能定理得
由图像可知,图线与坐标轴围成的面积表示力在这段位移内所做的功,代入数据解得,运动2米时物体获得的速度为
故选B。
6.(本题4分)2026年6号台风“蔷薇”在西北太平洋洋面上生成,预计将向偏北转北偏西方向移动,强度逐渐增强,并向台湾岛以东洋面靠近,其中心附近最大风力8级(约),中心最低气压998百帕。假如你身处其中正面迎风(假设空气吹到人身上后速度瞬间减为零,空气密度为),人体迎风面积约为,估算你受到的风力大约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】时间内,撞击人体的空气质量为
根据动量定理可得
联立可得
可知受到的风力大约为。
故选C。
7.(本题4分)如图1所示,光滑圆弧形轨道固定在水平桌面上,下端与桌面相切。质量为M=2m的小物块放置在紧靠轨道底端的桌面上,在桌面另一端装一位移传感器。将质量为m的小球从轨道上某点由静止释放,在轨道底端与物块发生弹性正碰(碰撞时间极短)。位移传感器测出物块在一段时间内做匀减速运动的位移x随时间t变化的图像,如图2所示。重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.碰撞过程小球与物块动量变化量相同
B.第一次碰后小球和物块的速度大小之比为2:1
C.小球第一次到达轨道底端的速度大小为
D.第一次碰后小球沿圆弧形轨道上滑的最大高度为
【答案】D
【详解】A.碰撞过程小球与物块组成的系统动量守恒,即小球动量的减少量等于物块动量的增加量,即碰撞过程小球与物块动量变化量大小相等,但方向相反,故A错误;
B.小球与物块发生弹性正碰,则,
解得,
则第一次碰后小球和物块的速度大小之比为1:2,故B错误;
C.物块第一次碰后做匀减速运动,由图2可得
所以,
即小球第一次到达轨道底端的速度大小为,故C错误;
D.第一次碰后小球沿圆弧形轨道上滑到最高点,有
解得,故D正确。
故选D。
二、多选题
8.(本题6分)道路千万条,安全第一条,在骑行过程中发生交通事故时,佩戴头盔可有效防止头部受伤,大大减轻损伤程度。下列说法正确的是( )
A.佩戴头盔延长了驾驶员头部撞击的作用时间
B.佩戴头盔减小了驾驶员头部撞击冲量的大小
C.佩戴头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化量
D.在事故中头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量大小相等
【答案】AD
【详解】ABC.驾驶员头部撞击过程中的动量变化量不变,佩戴头盔延长了驾驶员头部撞击作用时间。根据动量定理可知,佩戴头盔驾驶员头部撞击冲量的大小不变,减小了头部受到的撞击力的大小,故A正确,BC错误;
D.头盔对头部的作用力与头部对头盔的作用力等大反向,作用时间相同,所以事故中头盔对头部的冲量大小与头部对头盔的冲量大小相等,故D正确。
故选AD。
9.(本题6分)如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为的木板B,木板表面光滑,左端固定一轻质弹簧。质量为的木块A以速度从板的右端水平向左滑上木板B,在木块A与弹簧相互作用的过程中,下列判断正确的是( )
A.弹簧压缩量最大时,B板运动速率最大
B.B板的加速度先增大后减小
C.弹簧给木块A的冲量大小为
D.弹簧的最大弹性势能为
【答案】BC
【详解】A.弹簧压缩量最大时,B的速度方向向左,弹簧对B的弹力方向向左,B将继续向左加速,当弹簧再次恢复原长时,B的运动速率达到最大,故A错误;
B.B所受外力的合力等于弹簧的弹力,在木块A与弹簧相互作用的过程中,弹簧压缩量先增大后减小,弹簧弹力大小先增大后减小,则木板B的加速度先增大后减小,故B正确;
C.在木块A与弹簧相互作用全过程,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得
则在木块A与弹簧相互作用全过程,弹簧给木块A的冲量大小为,故C正确;
D.弹簧弹性势能达到最大时,两者速度相等,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得,故D错误。
故选BC。
10.(本题6分)如图所示,质量为、半径为的四分之一光滑圆弧轨道静置在光滑水平地面上,为其水平半径,为其竖直半径,右侧固定一竖直弹性挡板。将质量为的小球从轨道最高点由静止释放,小球与弹性挡板碰撞后以原速率反弹。小球可视为质点,不计空气阻力,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.小球与圆弧轨道组成的系统,机械能和动量都守恒
B.小球第一次运动到圆弧轨道最低点时的速度大小为
C.小球从释放到第一次运动到圆弧轨道最低点的过程中,圆弧轨道向左运动0.3m
D.小球第三次运动到圆弧轨道最低点时,受到圆弧轨道的支持力大小为
【答案】BC
【详解】A.小球和圆弧轨道组成的系统水平方向动量守恒,机械能守恒,故A错误;
B.根据动量守恒和能量守恒有,
解得,,故B正确;
C.小球和圆弧轨道组成的系统水平方向动量守恒,则有
又
解得,,故C正确;
D.小球与弹性挡板碰撞后以原速率反弹,因,小球能第二次滑上到圆弧轨道。当小球再次离开圆弧轨道时,根据动量守恒和能量守恒有;
解得,
小球第三次运动到圆弧轨道最低点时,根据牛顿第二定律有
解得,故D错误。
故选BC。
三、实验题
11.(本题6分)某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如图所示。安装好器材后,进行了以下操作,完成下列填空:
(1)用天平测得滑块(含遮光条)、(含橡皮泥)的质量分别为、;
(2)打开气泵,待稳定后调节气垫导轨,直至轻推滑块后,上遮光条通过光电门1和2的时间________(填“相等”或“不等”),说明气垫导轨已调至水平;
(3)将滑块推至光电门1的左侧,将滑块放在光电门1和2之间。向右轻推一下,滑块通过光电门1后与静止的滑块碰撞并粘在一起以共同速度通过光电门2。测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的时间分别为和;
(4)改变滑块推出时的速度,重复步骤(3)。以为横坐标、为纵坐标,作出随变化的图线。若该图线为过原点的直线,直线的斜率________,则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒;
(5)该实验不需要测量遮光条的宽度,原因是________。
【答案】 相等 在验证动量守恒定律的表达式中,遮光条的宽度会被化简掉(只要说法合理均可)
【详解】(2)[1]当滑块通过两光电门的时间相等时,则滑块做匀速直线运动,说明气垫导轨已调至水平;
(4)[2]设遮光条宽度为,碰前速度,碰后速度
由动量守恒定律
可得
则斜率
(5)[3]上述推理过程中被化简掉,所以不需要测量遮光条的宽度。
12.(本题9分)在“验证动量守恒定律”的实验中,先让质量为的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下,从轨道末端水平抛出,落到位于竖直挡板的复写纸上,在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在斜槽轨道末端,让A球仍从位置S由静止滚下,与B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,点是轨道末端在白纸上的水平投影点。
(1)已知当地的重力加速度为g,通过测量图中的和___________即可计算A球碰撞后的速度(填正确选项前面的序号);
A.h B.H C. D. E.s
(2)若小球A的质量为,半径为;小球B的质量为,半径为,则___________;
A., B.,
C., D.,
(3)测得、、若满足关系式___________则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒;
(4)碰撞的恢复系数的定义为,其中和分别是碰撞前两物体的速度,和分别是碰撞后两物体的速度。写出用(3)中测量的量表示的恢复系数的表达式___________。
【答案】(1)E
(2)C
(3)
(4)
【详解】(1)由图可知M点是A球碰后在竖直挡板上的碰撞点,则根据平抛运动的规律,可知,求解A球碰后的速度,只需要知道水平位移s和竖直位移。
故选E。
(2)为防止A球碰后反弹,则要求入射球A的质量大于被碰球B的质量,即
为保证两球正碰,则要求两球的半径相等,即。
故选C。
(3)根据平抛运动的规律可知,
解得
可知碰前A球速度
碰后A、B的速度为,
若动量守恒则满足
即
(4)碰撞的恢复系数为
四、解答题
13.(本题10分)某同学受电动窗帘的启发,设计了如图所示的简化模型。多个质量m=1kg的滑块可在水平滑轨上滑动,忽略阻力。开窗帘过程中,电机对滑块1施加一个水平向右的恒力F,推动滑块1以0.4m/s的速度与静止的滑块2碰撞,碰撞时间极短,碰撞结束后瞬间两滑块一起滑动。
求∶
(1)关于滑块1与滑块2的碰撞过程,碰撞过程中损失的能量为多少?
(2)若滑块1与滑块2的碰撞时间为0.02s,滑块2受到滑块1的平均冲力的大小?
【答案】(1);(2)10N
【详解】(1)滑块1、2碰撞过程,由动量守恒定律,有
解得
由能量守恒定律,有
联立解得
(2)滑块1、2碰撞过程,对滑块2,由动量定理得
解得
14.(本题13分)如图所示,质量为3m的四分之一光滑圆弧体A锁定在光滑的水平面上,圆弧面的最低点刚好与水平面相切,小球C静止在水平面上,质量为m的小球B在圆弧面的最高点由静止释放,运动到水平面时的速度大小为,不计小球大小,重力加速度为g。
(1)求小球B从圆弧面最高点运动到最低点过程中,合力对小球B的冲量大小;
(2)解除对圆弧体的锁定,仍让小球B从圆弧面最高点由静止释放,则小球离开圆弧面时,圆弧体运动的距离为多少;
(3)在(2)问的条件下,小球B离开圆弧面后向右运动与小球C发生弹性碰撞,要使碰撞后小球B不能再次运动到圆弧面上,小球C的质量应满足什么条件。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据题意,由动量定理可得,小球B从圆弧面最高点运动到最低点过程中,合力对小球B的冲量大小
(2)根据题意,设圆弧的半径为,圆弧体锁定时,由机械能守恒定律有
解得
解除对圆弧体的锁定,小球B从圆弧面最高点运动到最低点过程中,水平方向上动量守恒,则有
即
又有
解得圆弧体运动的距离
(3)解除对圆弧体的锁定后,设小球离开圆弧面时速度大小为、圆弧体的速度大小为,根据机械能守恒定律和动量守恒定律有,
解得,
设小球C的质量为M,小球B与C碰撞,小球B被反弹后的速度大小等于时,小球B恰好不能再次运动到圆弧面上,设碰撞后C的速度大小为,根据动量守恒
根据机械能守恒定律有
解得
因此要使碰撞后小球B不能再次运动到圆弧面上,小球C的质量应满足的条件是。
15.(本题16分)如图所示,质量为1kg、足够长的长木板A和质量为1kg的物块B静止在光滑水平面上,质量为0.5kg的物块C从长木板的左端以6m/s的速度滑上长木板,A与B相碰前瞬间,C与A刚好相对静止。已知A与B发生碰撞后粘在一起,物块C与长木板A间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)间开始时的距离;
(2)最终的速度大小;
(3)整个过程中组成的系统由于摩擦产生的热量。
【答案】(1)0.8m
(2)1.2m/s
(3)6.2J
【详解】(1)物体C滑上木板A至A、B碰撞前的过程中,动量守恒,则mCv0=(mC+mA)v1
解得v1=2m/s
在这个过程中μmCg=mAa
解得a=2.5m/s2
A从静止开始加速至A、C相对静止时,恰好要与B相碰,则两者之间距离有
解得x=0.8m
(2)C足够长,A、B间发生完全非弹性碰撞,故最终A、B、C共速,对A、B、C构成的系统由动量守恒有
代入数据解得
(3)研究A与B间的碰撞,对A、B构成的系统由动量守恒有
代入数据解得
由能量守恒有
解得
对A、B、C构成的系统全过程由能量守恒有
解得
故有
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
学科网(北京)股份有限公司
2 / 2
$