选修1高中物理 《动量守恒定律》测试题

选修1高中物理 《动量守恒定律》测试题

一、动量守恒定律 选择题

1．如图所示，在同一水平面内有两根足够长的光滑水平平行金属导轨，间距为L=20cm，电阻不计，其左端连接一恒定电源，电动势为E，内阻不计，两导轨之间交替存在着磁感应强度为B=1T、方向相反的匀强磁场，同向磁场的宽度相同。闭合开关后，一质量为m=0.1kg、接入电路的阻值为R=4Ω的导体棒恰能从磁场左边界开始垂直于导轨并与导轨接触良好一直运动下去，导体棒运动到第一个磁场的右边界时有最大速度，为5m/s，运动周期为T=21s，则下列说法正确的是（ ）

A．E=1V

B．导体棒在第偶数个磁场中运动的时间为2T

C．相邻两磁场的宽度差为5 m

D．导体棒的速度随时间均匀变化

2．如图，质量为m的小木块从高为h的质量为M的光滑斜面体顶端滑下，斜面体倾角为θ，放在光滑水平面上，m由斜面体顶端滑至底端的过程中，下列说法正确的是

A．M、m组成的系统动量守恒 B．M移动的位移为()tanmhMm

C．m对M做功为222cos()(sin)MmghMmMm D．m对M做功为222sin()(cos)MmghMmMm

3．一质量为m的物体静止在光滑水平面上，现对其施加两个水平作用力，两个力随时间变化的图象如图所示，由图象可知在t2时刻物体的（ ）

A．加速度大小为0tFFm B．速度大小为021tFFttm

C．动量大小为0212tFFttm D．动能大小为220218tFFttm

4．如图所示，将一光滑的、质量为4m、半径为R的半圆槽置于光滑水平面上，在槽的左侧紧挨着一个质量为m的物块.今让一质量也为m的小球自左侧槽口A的正上方高为R处从静止开始落下，沿半圆槽切线方向自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（ ）

A．小球在半圆槽内第一次由A到最低点B的运动过程中，槽的支持力对小球做负功

B．小球第一次运动到半圆槽的最低点B时，小球与槽的速度大小之比为41︰

C．小球第一次在半圆槽的最低点B时对槽的压力为133mg

D．物块最终的动能为15mgR

5．如图甲所示，质量M=2kg的木板静止于光滑水平面上，质量m=1kg的物块（可视为质点）以水平初速度v0从左端冲上木板，物块与木板的v-t图象如图乙所示，重力加速度大小为10m/s2，下列说法正确的是（ ）

A．物块与木板相对静止时的速率为1m/s

B．物块与木板间的动摩擦因数为0.3

C．木板的长度至少为2m

D．从物块冲上木板到两者相对静止的过程中，系统产生的热量为3J

6．如图所示,在光滑的水平面上放有一质量为M的物体P,物体P上有一半径为R的光滑四分之一圆弧轨道, 现让质量为m的小滑块Q（可视为质点）从轨道最高点由静止开始下滑至最低点的过程中

A．P、Q组成的系统动量不守恒，机械能守恒

B．P移动的距离为mMmR

C．P、Q组成的系统动量守恒，机械能守恒

D．P移动的距离为MmMR

7．某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图象.图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系.已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知（ ）

A．碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为5∶2

B．碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大

C．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小

D．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的16

8．水上飞行运动使用的是一种叫“喷射式悬浮飞行器”的装置，也称为“喷水飞行背包”，它通过向下喷射高压水柱的方式将操控者托举在水面 上空，利用脚上喷水装置产生的反冲动力，让你可以在水面之上腾空而起，另外配备有手动控 制的喷嘴，用于稳定空中飞行姿态.如图所示运动员在水上做飞行运动表演.他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中.已知运动员与装备的总质量为100 kg，两个圆管喷嘴的直径均为10cm，已知重力加速度大小g=10m/s2，水的密度ρ=1.0×103kg/cm3，则喷嘴处喷水的速度大约为

A．3.0 m/s B．5.4 m/s

C．8.0 m/s D．10.2 m/s

9．如图，斜面体固定在水平面上，斜面足够长，在斜面底端给质量为m的小球以平行斜面向上的初速度1v，当小球回到出发点时速率为2v。小球在运动过程中除重力和弹力外，另受阻力f（包含摩擦阻力），阻力f大小与速率成正比即fkv。则小球在斜面上运动总时间t为（ ）

A．12sinvvtg B．12sinvvtg

C．1212sin2mvmvtvvmgk D．1212sin2mvmvtvvmgk

10．如图所示，一个质量为M的木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m=2M的小物块．现使木箱瞬间获得一个水平向左、大小为v0的初速度，下列说法正确的是

A．最终小物块和木箱都将静止

B．最终小物块和木箱组成的系统损失机械能为203Mv

C．木箱速度水平向左、大小为02v时，小物块的速度大小为04v

D．木箱速度水平向右、大小为03v. 时，小物块的速度大小为023v

11．如图所示，光滑水平地面上有A、B两物体，质量都为m， B左端固定一个处在压缩状态的轻弹簧，轻弹簧被装置锁定，当弹簧再受到压缩时锁定装置会失效。A以速率v向右运动，当A撞上弹簧后，设弹簧始终不超过弹性限度，关于它们后续的运动过程说法正确的是（ ）

A．A物体最终会静止， B物体最终会以速率v向右运动

B．A、B系统的总动量最终将大于mv

C．A、B系统的总动能最终将大于212mv

D．当弹簧的弹性势能最大时A、B的总动能为214mv

12．质量为m、半径为R的小球，放在半径为3R、质量为3m的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上。当小球从如图所示的位置（两球心在同一水平面上）无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离是（ ）

A．2R B．125R C．4R D．34R

13．在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块．开始时滑块静止．若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1，持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2．当电场E2与电场E1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能kE．在上述过程中，E1对滑块的电场力做功为W1，冲量大小为I1；E2对滑块的电场力做功为W2，冲量大小为I2．则

A．I1= I2 B．4I1= I2

C．W1= 0.25kEW2=0.75kE D．W1= 0.20kEW2=0.80kE

14．如图所示，竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦。圆心 O点 正下方放置为 2m的小球A，质量为m的小球 B以初速度 v0 向左运动，与小球 A 发生弹 性碰撞。碰 后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道，则小球B的初速度 v0可能为（ ）

A．gR B．2gR C．5gR D．35gR

15．质量为M的小船在平静的水面上以速率0v向前匀速行驶，一质量为m的救生员站在船上相对小船静止，水的阻力不计。以下说法正确的是（ ）

A．若救生员以速率u相对小船水平向后跳入水中，则跳离后小船的速率为00mvuvM

B．若救生员以速率u相对小船水平向后跳入水中，则跳离后小船的速率为0mvuMm

C．若救生员以速率u相对小船水平向前跳入水中，则跳离后小船的速率为0mvuMm

D．若救生员以速率u相对小船水平向前跳入水中，则跳离后小船的速率为0mvuMm

16．一质量为m=6kg带电量为q=-0.1C的小球P，自倾角θ=530的固定光滑斜面顶端由静止开始滑下，斜面高h=6.0m，斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连。整个装置处在水平向右的匀强电场中，场强E=200N/C，忽略小球在连接处的能量损失，当小球运动

到水平面时，立即撤去电场。水平面上放一质量也为m静止不动的14圆槽Q, 圆槽光滑且可沿水平面自由滑动，圆槽的半径R=3m，如图所示（已知sin53o=0.8，cos53o=0.6，g=10m/s2）则以下说法正确的是：

A．由静止释放到滑到斜面底端，P球的电势能增加了90J

B．小球P运动到水平面时的速度大小为5m/s

C．最终小球将冲出圆槽Q

D．最终小球不会冲出圆槽Q

17．如图（a）所示，在粗糙的水平地面上有两个大小相同但材质不同的甲、乙物块。t=0时刻，甲物块以速度v04m/s向右运动，经一段时间后与静止的乙物块发生正碰，碰撞前后两物块运动的v—t图像如图（b）中实线所示，其中甲物块碰撞前后的图线平行，已知甲物块质量为6kg，乙物块质量为5kg，则（ ）

A．此碰撞过程为弹性碰撞 B．碰后瞬间乙物块速度为2.4m/s

C．碰后乙物块移动的距离为3.6m D．碰后甲、乙两物块所受摩擦力之比为6：5

18．如图所示，锁定的A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上，已知A、B两球质量分别为2m和m．过程一：只解除B球锁定，B球被弹出落于距桌边水平距离为s的水平地面上；过程二：同时解除A、B两球锁定，则（两种情况下小球离开桌面前，弹簧均已恢复原长）（ ）

A．两种情况下B小球机械能增量均相同

B．两过程中，在B球落地前A、B两小球及弹簧组成的系统机械能均守恒

C．过程二中，B球的落地点距桌边水平距离为63s

D．过程一和过程二中，弹簧对B球做功之比为3:2

19．如图所示，光滑金属轨道由圆弧部分和水平部分组成，圆弧轨道与水平轨道平滑连接，水平部分足够长，轨道间距为L=1m，平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为IT，同种材料的金属杆a、b长度均为L，a放在左端弯曲部分高h=0.45m处，b放在水平轨道上，杆ab的质量分别为ma=2kg，mb=1kg，杆b的电阻Rb=0.2Ω，现由静止释放a，已知杆a、b运动过程中不脱离轨道且不相碰，g取10m/s2，则（ ）

A．a、b匀速运动时的速度为2m/s

B．当b的速度为1m/s时，b的加速度为3.75m/s2

C．运动过程中通过b的电量为2C

D．运动过程中b产生的焦耳热为1.5J

20．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在0t和02t时刻相对于出发点的位移分别是1x和2x，速度分别是1v和2v，合外力从开始至ot时刻做的功是1W，从0t至02t时刻做的功是2W,则

A．215xx，213vv B．1221,95xxvv

C．2121,58xxWW D．2121,39vvWW

二、动量守恒定律 解答题

21．如图所示，一长度L=9.0m，质量M=2.0kg的长木板B静止于粗糙的水平面上，其右端带有一竖直挡板，长木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.10，长木板右侧距竖直墙壁距离d=2.5m．有一质量m=1.0kg的小物块A静止于长木板左端，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.50，现通过打击使得物块A获得向右的速度v0=12m/s，物块A与长木板间的碰撞为弹性碰撞，长木板与竖直墙壁碰撞时间极短且没有动能损失，重力加速度g=10m/s2，小物块可看作质点，求：