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高中物理单元测试 —— 第一章 动量与动量守恒定律(适中版01)(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题4分)下列说法中正确的是( )
A.冲量的方向就是物体运动的方向
B.作用在静止的物体上的力的冲量一定为零
C.动量越大的物体受到的冲量越大
D.物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化
【答案】D
【详解】A.冲量的方向与力的方向相同,与运动的方向不一定相同,故A错误;
B.作用在静止的物体上的力作用的时间不为零时,冲量不为零,故B错误;
C.冲量是力与作用时间的乘积,与动量大小无关,故C错误;
D.根据动量定理可知,物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,故D正确。
故选D。
2.(本题4分)对于一个质量不变的物体,下列说法正确的是( )
A.物体的动能发生变化,其动量一定变化
B.物体的动能发生变化,其动量不一定变化
C.物体的动量发生变化,其动能一定变化
D.物体的动量发生变化,其动能一定不变化
【答案】A
【详解】动量为矢量,动能为标量。根据动量表达式以及动能表达式可知:
AB.动能发生变化,是速度发生了变化引起的,因而动量一定变化。故A正确,B错误;
CD.速度的大小或方向发生改变都会引起动量变化,但仅仅是速度方向变化导致的动量改变其动能大小不变。因而物体的动量发生变化,其动能不一定变化。故CD错误。
故选A。
3.(本题4分)在翁牛特旗的玉龙沙湖景区,滑沙项目备受欢迎。如图,质量为m 的游客刚滑至水平沙地时的速度为v ,之后在水平沙地上沿直线运动,经过时间t 停止滑行。以水平速度v 的方向为正方向,该游客在水平沙地上滑行的过程中( )
A.动量变化量为0 B.动量变化量为mv
C.合力的冲量为0 D.支持力的冲量大小为mgt
【答案】D
【详解】ABC.游客初动量为,停止时末动量为,因此动量变化量为
由动量定理,合力的冲量为,故ABC错误;
D.游客竖直方向做匀速直线运动,支持力与重力平衡,支持力大小
支持力为恒力,冲量大小,故D正确。
故选D。
4.(本题4分)如图所示,一根光滑刚性杆OAB固定在底座上,其中OA段是四分之一圆弧,AB段是与OA段平滑连接的水平杆,底座置于光滑水平面上。现让内径比杆略大的小环套在杆上并以某一初速度沿杆由点B滑动到点O,则此过程( )
A.小环动量守恒
B.小环水平方向动量守恒
C.小环、杆OAB及底座组成的系统动量守恒
D.小环、杆OAB及底座组成的系统水平方向动量守恒
【答案】D
【详解】A.小环套在杆上并以某一初速度沿杆由点B滑动到点O,小环在圆弧段合力不为零,动量不守恒,故A错误;
B.小环在圆弧段受到圆弧的弹力,小环水平方向合力不为零,动量不守恒,故B错误;
C.小环、杆OAB及底座组成的系统在竖直方向合力不为零,动量不守恒,故C错误;
D.小环、杆OAB及底座组成的系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,故D正确。
故选D。
5.(本题4分)一个质量为2kg的物体在合力F的作用下由静止开始沿直线运动,F随时间t变化的图像如图所示,则0~6s时间内,物体的最大速度为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】图像和时间轴所围成的面积表示物体受到的冲量,由图可知2s时的速度最大,根据动量定理,有
解得
故选B。
6.(本题4分)我国空间站的姿态调整和轨道维持使用了一种先进的“电推进系统”,其工作原理可简述为:将正离子由静止开始经强电场加速后喷出,从而对航天器产生推力。已知推进器消耗的电功率为P,将电能转化为离子动能的效率为η,离子喷出的速度大小为v,忽略航天器质量变化,则推进器产生的平均推力大小F为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设时间∆t内喷出离子的总质量为∆m,∆t时间内所有喷出离子的总动能满足
根据动量定理,推进器对离子的冲量等于离子的动量变化,即
联立可得
根据牛顿第三定律可得推进器产生的平均推力大小
故选A。
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)将一枚鸡蛋从离地面3.2m处由静止释放,分别落到海绵垫和水泥地上,鸡蛋与两者撞击后速度均变为零,不计空气阻力,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋即将落到水泥地时的速度为8m/s
B.鸡蛋落到水泥地上容易破碎,是因为水泥地对鸡蛋的冲量大
C.鸡蛋落到水泥地上容易破碎,是因为鸡蛋落在水泥地的动量变化大
D.鸡蛋落到海绵垫不容易破碎,是因为鸡蛋落在海绵垫上的动量变化率小
【答案】AD
【详解】A.鸡蛋即将落到水泥地时的速度为
选项A正确;
BCD.鸡蛋落到水泥地上,鸡蛋动量的变化量是一定的,即受到水泥地的冲量是一定的,落到水泥地上时作用时间较短,根据动量定理可知,鸡蛋的动量变化率较大,即鸡蛋和水泥地的作用力较大,则容易破碎;同理可知,鸡蛋落到海绵垫不容易破碎,是因为鸡蛋落在海绵垫上时动量变化量一定,作用时间较长,作用力较小,即动量变化率小,选项D正确,BC错误。
故选AD。
9.(本题6分)如图所示,P、Q两个半径相同的小球穿在两根平行且光滑的足够长的水平杆上,P、Q两球的质量分别为、,初始时两小球均静止,P、Q两球间连着一根轻质弹簧,弹簧处于原长状态。现给P球一个向左的初速度。下列说法正确的是( )
A.P、Q两球动量守恒,机械能守恒
B.弹簧的最大弹性势能为
C.Q球的最大速度大小为
D.P球一直向左运动
【答案】BCD
【详解】A.P、Q在水平方向上两球动量守恒,由于有弹簧弹力对P、Q做功,P、Q两球机械能不守恒,故A错误;
B.两球在水平方向上动量守恒,规定向左的方向为正方向,速度相等时,有
此时弹簧的弹性势能最大,有
解得,故B正确;
C.弹簧恢复原长时,对P、Q球组成的系统,根据弹性碰撞满足动量守恒和机械能守恒的特点,
解得,故C正确;
D.如果P球向右运动,根据动量守恒,Q向左运动的速度会更大,则系统的总机械能会增加,故D正确。
故选BCD。
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)某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验,气垫导轨装置如图甲所示
下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;已知碰后两滑块一起运动;
⑥先接通打点计时器的电源再放开滑块1,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图乙所示;
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g。
(1)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用前动量之和为___________ kg·m/s(保留三位有效数字);两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为___________ kg·m/s。(保留三位有效数字)
(2)试说明(1)中两结果不完全相等的主要原因:___________。
【答案】 0.620 0.618 纸带与打点计时器的限位孔有摩擦
【详解】(1)[1]相互作用前滑块1的速度应该大于相互作用后两滑块的共同速度,则乙图中应为滑块1单独运动的距离,则其速度为
其动量为
p1=m1v1=0.310×2kg·m/s=0.620kg·m/s
碰前滑块2的动量为零,则两滑块相互作用前动量之和为0.620kg·m/s;
[2]相互作用后滑块1和滑块2具有相同的速度
其质量与速度的乘积之和为
p2= (m1+m2)v2=(0.310+0.205)×1.2kg·m/s=0.618kg·m/s
(2)[3]两结果不完全相等的主要原因是:纸带与打点计时器的限位孔有摩擦,导致动量有损失。
12.(本题9分)某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。先让球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下,在水平地面上通过复写纸在白纸上呈现出小球下落的压痕,重复若干次;再把球(半径与球相同)静止放在斜槽轨道水平部分的末端(斜槽水平部分已调水平),让球仍从原固定点由静止开始滚下,与球相碰后两球分别落在白纸上的不同位置处,如此重复多次。
(1)本实验必须测量的物理量有________。
A.小球、的质量、
B.释放小球的位置到斜槽水平轨道的高度
C.、小球在平抛运动中的下落高度
D.白纸上点到、、各点的距离、、
E.小球、在离开斜槽水平轨道末端后平抛运动的时间
(2)小球与小球的质量应该满足关系________(选填“>”“<”或“=”)。
(3)、两小球碰撞后它们在空中下落的时间________(选填“相等”或“不相等”)。
(4)实验需要验证动量守恒定律成立的表达式是________(用以上的符号表示);若、两小球在碰撞过程中没有机械能损失,则、两点间的距离________(选填“小于”“等于”或“大于”)、两点间的距离。
【答案】(1)AD
(2)>
(3)相等
(4) 等于
【详解】(1)实验中斜槽轨道末端到水平地面的高度不变,a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h不变,小球离开轨道后做平抛运动,小球在空中的运动时间t相等,设碰撞前a小球的速度为,碰撞后a、b两小球的速度分别为、,如果碰撞过程动量守恒,规定向右为正方向,则有
两边同时乘以时间t得
即得
因此实验需要测量两球的质量,两球做平抛运动的水平位移。
故选AD。
(2)为防止入射球a与被碰球b碰后反弹,则要求入射球a的质量要大于被碰球b的质量,即
(3)碰撞后两小球做平抛运动,高度相同,所以运动时间相等。
(4)[1]由(1)分析可知,实验需要验证动量守恒定律成立的表达式是
[2]若a、b两小球在碰撞过程中没有机械能损失,根据动量守恒定律,有
整理得
根据机械能守恒定律,有
整理得
将代入上式,得
两边同时乘以时间t得
即得
整理得
所以、两点间的距离等于、两点间的距离。
四、解答题
13.(本题10分)今年冬天哈尔滨吸引着全国各地的游客,在哈尔滨的某一公园内,有一个冰滑梯,如图所示,曲面滑道与水平滑道在O点平滑连接,滑梯顶端高度h=5m。小孩乘坐冰车由静止开始从滑道顶端出发,经过O点后与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞,碰撞后两冰车(包含小孩和家长)一起共同运动。已知小孩和冰车的总质量m=30kg,家长和冰车的总质量为M=60kg,人与冰车均可视为质点,不计一切摩擦阻力,取重力加速度,求:
(1)小孩乘坐冰车经过O点时速度v的大小;
(2)碰撞过程中两冰车(包含小孩和家长)组成的系统损失的机械能。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)对小孩和冰车从出发到O点用动能定理有
解得
(2)对碰撞过程用动量守恒定律有
解得
碰撞过程中两冰车(包含小孩和家长)组成的系统损失的机械能为
解得
14.(本题13分)如图所示,静止在光滑水平面上的物体B是由平板ab、固定在平板最左端a点的薄挡板和四分之一光滑圆弧轨道bc组成,圆弧bc的半径为R=2m,其最低点b与平板ab的上平面相切。刚开始时,滑块A(可视为质点)静置于a点,t=0时刻,给滑块A一个向右的瞬时冲量。已知平板ab部分的长度为L=3m,A、B的质量分别为m1=2kg、m2=4kg,A与B的ab部分之间的摩擦因数为μ=0.6,重力加速度g=10m/s2,A与挡板碰撞时间极短且不计A与挡板碰撞过程的能量损失,在此后的运动过程中,求:
(1)滑块A向右的瞬时速度v0;
(2)滑块A上升的最大高度;
(3)滑块A最终在平板ab上相对B静止时的位置。
【答案】(1)
(2)
(3)滑块停在a点右侧处
【详解】(1)对滑块,由动量定理可得
解得滑块向右的瞬时速度
(2)水平面光滑,系统水平方向动量守恒。当到达四分之一圆弧顶端时,相对的水平速度为,、水平方向共速,设共速的大小为,由动量守恒定律可得
代入数据得
对从开始运动到点的过程,由能量守恒可得
代入数据得,说明到达点后仍有竖直向上的速度,会继续向上运动。
离开后水平速度保持不变,竖直方向上升的高度
因此,滑块上升的最大高度
(3)最终和相对静止,共速仍为,设相对滑动总路程为,摩擦力生热等于系统动能损失
解得
因此,最终停在距离点右侧处
15.(本题16分)如图所示,一质量的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量可视为质点的小木块A,现A和B以大小为的共同初速度向左运动。一与长木板等高,前端有胶,质量为,长度的短木板C,以的向右初速度水平撞击长木板并粘为一体,撞击时间极短,A始终没有滑离B、C,A和B、C间的动摩擦因数均为0.5,g取。求:
(1)C与B撞击后的速度大小;
(2)从C与B撞击到A、B、C具有共同速度所需的时间;
(3)长木板B至少要多长。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)取向右为正方向,由于C和B碰撞时间极短,对C、B系统由动量守恒定律
解得
(2)从C和B碰撞到A、B、C共速,对A、B、C系统由动量守恒定律
解得
对A由动量定理有
解得
(或者另一解法)
对A由牛顿第二定律有
解得
解得
(3)对C和B碰撞后的A、B、C系统由能量守恒定律有
解得A与B、C面之间由于摩擦产生的热量为
由功能关系有
解得
由于
解得
所以木板B至少长。
试卷第1页(共3页)
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高中物理单元测试 —— 第一章 动量与动量守恒定律(适中版01)(原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题4分)下列说法中正确的是( )
A.冲量的方向就是物体运动的方向
B.作用在静止的物体上的力的冲量一定为零
C.动量越大的物体受到的冲量越大
D.物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化
2.(本题4分)对于一个质量不变的物体,下列说法正确的是( )
A.物体的动能发生变化,其动量一定变化
B.物体的动能发生变化,其动量不一定变化
C.物体的动量发生变化,其动能一定变化
D.物体的动量发生变化,其动能一定不变化
3.(本题4分)在翁牛特旗的玉龙沙湖景区,滑沙项目备受欢迎。如图,质量为m 的游客刚滑至水平沙地时的速度为v ,之后在水平沙地上沿直线运动,经过时间t 停止滑行。以水平速度v 的方向为正方向,该游客在水平沙地上滑行的过程中( )
A.动量变化量为0 B.动量变化量为mv
C.合力的冲量为0 D.支持力的冲量大小为mgt
4.(本题4分)如图所示,一根光滑刚性杆OAB固定在底座上,其中OA段是四分之一圆弧,AB段是与OA段平滑连接的水平杆,底座置于光滑水平面上。现让内径比杆略大的小环套在杆上并以某一初速度沿杆由点B滑动到点O,则此过程( )
A.小环动量守恒
B.小环水平方向动量守恒
C.小环、杆OAB及底座组成的系统动量守恒
D.小环、杆OAB及底座组成的系统水平方向动量守恒
5.(本题4分)一个质量为2kg的物体在合力F的作用下由静止开始沿直线运动,F随时间t变化的图像如图所示,则0~6s时间内,物体的最大速度为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(本题4分)我国空间站的姿态调整和轨道维持使用了一种先进的“电推进系统”,其工作原理可简述为:将正离子由静止开始经强电场加速后喷出,从而对航天器产生推力。已知推进器消耗的电功率为P,将电能转化为离子动能的效率为η,离子喷出的速度大小为v,忽略航天器质量变化,则推进器产生的平均推力大小F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)将一枚鸡蛋从离地面3.2m处由静止释放,分别落到海绵垫和水泥地上,鸡蛋与两者撞击后速度均变为零,不计空气阻力,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋即将落到水泥地时的速度为8m/s
B.鸡蛋落到水泥地上容易破碎,是因为水泥地对鸡蛋的冲量大
C.鸡蛋落到水泥地上容易破碎,是因为鸡蛋落在水泥地的动量变化大
D.鸡蛋落到海绵垫不容易破碎,是因为鸡蛋落在海绵垫上的动量变化率小
9.(本题6分)如图所示,P、Q两个半径相同的小球穿在两根平行且光滑的足够长的水平杆上,P、Q两球的质量分别为、,初始时两小球均静止,P、Q两球间连着一根轻质弹簧,弹簧处于原长状态。现给P球一个向左的初速度。下列说法正确的是( )
A.P、Q两球动量守恒,机械能守恒
B.弹簧的最大弹性势能为
C.Q球的最大速度大小为
D.P球一直向左运动
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)某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验,气垫导轨装置如图甲所示
下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;已知碰后两滑块一起运动;
⑥先接通打点计时器的电源再放开滑块1,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图乙所示;
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g。
(1)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用前动量之和为___________ kg·m/s(保留三位有效数字);两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为___________ kg·m/s。(保留三位有效数字)
(2)试说明(1)中两结果不完全相等的主要原因:___________。
12.(本题9分)某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。先让球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下,在水平地面上通过复写纸在白纸上呈现出小球下落的压痕,重复若干次;再把球(半径与球相同)静止放在斜槽轨道水平部分的末端(斜槽水平部分已调水平),让球仍从原固定点由静止开始滚下,与球相碰后两球分别落在白纸上的不同位置处,如此重复多次。
(1)本实验必须测量的物理量有________。
A.小球、的质量、
B.释放小球的位置到斜槽水平轨道的高度
C.、小球在平抛运动中的下落高度
D.白纸上点到、、各点的距离、、
E.小球、在离开斜槽水平轨道末端后平抛运动的时间
(2)小球与小球的质量应该满足关系________(选填“>”“<”或“=”)。
(3)、两小球碰撞后它们在空中下落的时间________(选填“相等”或“不相等”)。
(4)实验需要验证动量守恒定律成立的表达式是________(用以上的符号表示);若、两小球在碰撞过程中没有机械能损失,则、两点间的距离________(选填“小于”“等于”或“大于”)、两点间的距离。
四、解答题
13.(本题10分)今年冬天哈尔滨吸引着全国各地的游客,在哈尔滨的某一公园内,有一个冰滑梯,如图所示,曲面滑道与水平滑道在O点平滑连接,滑梯顶端高度h=5m。小孩乘坐冰车由静止开始从滑道顶端出发,经过O点后与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞,碰撞后两冰车(包含小孩和家长)一起共同运动。已知小孩和冰车的总质量m=30kg,家长和冰车的总质量为M=60kg,人与冰车均可视为质点,不计一切摩擦阻力,取重力加速度,求:
(1)小孩乘坐冰车经过O点时速度v的大小;
(2)碰撞过程中两冰车(包含小孩和家长)组成的系统损失的机械能。
14.(本题13分)如图所示,静止在光滑水平面上的物体B是由平板ab、固定在平板最左端a点的薄挡板和四分之一光滑圆弧轨道bc组成,圆弧bc的半径为R=2m,其最低点b与平板ab的上平面相切。刚开始时,滑块A(可视为质点)静置于a点,t=0时刻,给滑块A一个向右的瞬时冲量。已知平板ab部分的长度为L=3m,A、B的质量分别为m1=2kg、m2=4kg,A与B的ab部分之间的摩擦因数为μ=0.6,重力加速度g=10m/s2,A与挡板碰撞时间极短且不计A与挡板碰撞过程的能量损失,在此后的运动过程中,求:
(1)滑块A向右的瞬时速度v0;
(2)滑块A上升的最大高度;
(3)滑块A最终在平板ab上相对B静止时的位置。
15.(本题16分)如图所示,一质量的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量可视为质点的小木块A,现A和B以大小为的共同初速度向左运动。一与长木板等高,前端有胶,质量为,长度的短木板C,以的向右初速度水平撞击长木板并粘为一体,撞击时间极短,A始终没有滑离B、C,A和B、C间的动摩擦因数均为0.5,g取。求:
(1)C与B撞击后的速度大小;
(2)从C与B撞击到A、B、C具有共同速度所需的时间;
(3)长木板B至少要多长。
试卷第1页(共3页)
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