20161028动量守恒定律-单元测试22(人教版选修3-5)
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第16章 动量守恒定律 单元测试一、选择题(本题包括 12 小题，每小题5分，共60分)1．如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动A ．可能是匀变速运动B ．可能是匀速圆周运动C ．可能是匀变速曲线运动D ．可能是匀变速直线运动2．如图所示，水平地面上O 点的正上方竖直自由下落一个物体m ，中途炸成a 、b 两块，它们同时落到地面，分别落在A 点和B 点，且OA ＞OB ，若爆炸时间极短，空气阻力不计，则A ．落地时a 的速度大于b 的速度B ．落地时a 的动量大于b 的动量C ．爆炸时a 的动量增加量大于b 的增加量D ．爆炸过程中a 增加的动能大于b 增加的动能3．以初速度v 水平抛出一质量为m 的石块，不计空气阻力，则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断不正确的是（ ）A ．在两个相等的时间间隔内，石块受到的冲量相同B ．在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同C ．在两个下落高度相同的过程中，石块动能的增量相同D ．在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量相同 4．质量为4kg 的物体以2m/s 的初速度做匀变速直线运动，经过2s ，动量大小变为14kg ·m/s 。
该物体 ( )A ．所受合外力的大小可能大于11NB ．所受合外力的大小可能小于3NC ．所受的冲量可能小于6N ·sD ．所受的冲量可能大于18N ·s5．如图所示，物块A 、B 静止在光滑水平面上，且A B m m ．现用大小相等的两个力F 和F ’分别作用在A 和B 上，使A 、B 沿一条直线相向运动，然后又先后撤去这两个力，使这两个力对物体做的功相同，则两物体碰撞并合为一体后，它们 ( )A ．可能停止运动B ．一定向右运动C ．可能向左运动D ．仍运动，但运动方向不能确定6．如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M 的小车，小车左端靠在竖直墙壁上，其左侧半径为R 的四分之一圆弧轨道AB 是光滑的，轨道最低点B 与水平轨道BC 相切，整个轨道处于同一竖直平面内。
将质量为m 的物块（可视为质点）从A 点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C 处恰好没有滑出。
重力加速度为g ，空气阻力可忽略不计。
关于物块从A 位置运动至C 位置的过程，下列说法中正确的是A ．在这个过程中，小车和物块构成的系统水平方向动量守恒B ．在这个过程中，物块克服摩擦力所做的功为mgRC ．在这个过程中，摩擦力对小车所做的功为mgRD ．在这个过程中，由于摩擦生成的热量为mMgRM m+7．下列说法正确的是A ．合外力对质点做的功为零，则质点的动能、动量都一定不改变B ．合外力对质点施的冲量不为零，则质点的动量、动能都一定改变C ．某质点受到的合外力不为零，其动量、动能都一定改变D ．某质点的动能改变了，它所受到的合外力冲量一定不为零8．如图所示，在光滑的水平面上，有一质量M ＝3kg 的薄板和一质量m ＝1kg 的物块朝相反方向运动，初速度大小都为v ＝4m/s ，它们之间有摩擦。
当薄板的速度大小为2.4m/s 时，物块的运动情况是A ．做加速运动B ．做减速运动C ．做匀速运动D ．以上运动都有可能9．如图所示，质量为2m 的小球B 静止在光滑的水平面上，质量为1m 的小球A 以速度0v 靠近B ，并与B 发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。
A 、B 两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失。
当1m 、0v 一定时，若2m 越大，则A ．碰撞后A 的速度越小B ．碰撞后A 的速度越大C ．碰撞过程中B 受到的冲量越小D ．碰撞过程中A 受到的冲量越大10．甲、乙两球在光滑水平轨道上沿同一方向运动，已知它们的动量分别是p 甲=5kg ·m/s ，p 乙=7kg ·m/s ，甲追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为p '=乙10kg ·m/s ，则两球质量m 甲与m 乙的关系可能是( )A ．甲乙m m 23=B ．甲乙m m 3=C ．甲乙m m 4=D ．甲乙m m 5=11．质量相等的物体分别在地球和月球上以相同的速度竖直上抛，如果不计任何阻力，则下列说法中正确的是A ．上升过程中的平均速度相等B ．上升过程中所受重力的冲量相等C ．上升过程中重力做功相等D ．上升过程中重力做功的平均功率相等12．质量为m 、长为L 的木板，放在光滑的水平面上，一个质量也为m 的物块以一定的速度从木板的一端滑上木板，若木板是固定的，物块恰好停在木板的另一端，若木板不固定，则物块相对木板滑行的距离为A ．L/4B ．L/2C ．3L/4D ．L答题卡二、实验题(本题包括 2 小题，共16分) 13．（6分）用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验：（1）先测出滑块A 、B 的质量M 、m 及滑块与桌面的动摩擦因数 ，查出当地的重力加速度g ；（2）用细线将滑块A 、B 连接，使A 、B 间的弹簧处于压缩状态，滑块B 紧靠在桌边；（3）剪断细线，测出滑块B 做平抛运动落地时的水平位移为1x ，滑块A 沿桌面滑行距离为2x ．为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母___________．如果动量守恒，须满足的关系是_________________．14．(10分)为了验证动量守恒定律（探究碰撞中的不变量），某同学选取了两个材质相同，体积不等的两个长立方体滑块A 和B ，按下述步骤做了如下实验：步骤1：在A 、B 的相撞面分别装上尼龙拉扣，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；步骤2：安装好实验装置如下图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽，倾斜槽和水平槽由一小段弧链接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；步骤3：让滑块B 静置于水平槽的某处，滑块A 从斜槽某处静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A 、B 停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如下所示；⑴由图分析可知，滑块A 与滑块B 碰撞发生的位置是 。
①A 、B 相撞的位置在P 5、P 6之间 ②A 、B 相撞的位置在P 6处③A 、B 相撞的位置在P 6、P 7之间⑵为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或者读取的物理量是 ________________ 。
①A 、B 两个滑块的质量m 1和m 2②滑块A 释放时距桌面的高度 ③频闪照相的周期④照片尺寸和实际尺寸的比例 ⑤照片上测得的S 45、S 56和S 67、S 78⑥照片上测得的S 34、S 45、S 56和S 67、S 78、S 89 ⑦滑块与桌面的滑动摩擦因数⑶写出验证动量守恒的表达式 ________________________________________。
⑷为了提高实验准确度，以下措施中有效的是________ ①使用更平整的轨道槽 ②使用更光滑的轨道槽③在足够成像的前提下，缩短频闪照相每次曝光的时间 ④适当增大相机和轨道槽的距离⑸请再你写出一条有利于提高实验准确度或改进试验原理的建议： __________________________________________________________________________________。
三、计算题(本题包括 5 小题，共44分)15．(10分)质量为M 的一列火车在平直的轨道上匀速行驶，速度为0v ．已知列车各部分所受的阻力都等于它们的重力的k 倍．某时刻列车后部质量为m 的一段脱钩，司机未能发现，仍以原牵引力带动列车前进．求①当脱离部分的速度减为0v /2时，前面部分的速度 ②当后面部分停止后多长时间，前面部分的速度达到20v ．16．(10分)如图11所示为三块质量均为m ，长度均为L 的木块．木块1和木块2重叠放置在光滑的水平桌面上，木块3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木块2发生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后原来叠放在上面的木块1完全移到木块3上，并且不会从木块3上掉下，木块3碰撞前的动能应满足什么条件？设木块之间的动摩擦因数为μ． 17．（12分）如图所示，光滑水平面上放置一长木板，其质量为2 m ，长为L ，C 点为上表面的中点，木板右端（A 点）有一块静止的质量为m 的小金属块。
金属块与木板的上表面之间存在摩擦，已知金属块与AC 段间的动摩擦因数为μ。
现给木板一个向右的水平恒力F =5μmg ，使木板向右运动，同时金属块在木板上开始运动，当金属块滑到中点C 时，立即撤去这个水平恒力F ，最后金属块恰停在木板的左端（B 点）。
已知重力加速度为g ，求：（1）撤去力F 的瞬间，金属块的速度1v 、木板的速度2v 分别为多少？（2）金属块与CB 段的动摩擦因数μ′是多少？18．（12分）小球b静止在高度为H=1米的光滑平台上A处，另外一小球a以水平向右的初v=6m/s与小球b发生无动能损失的正碰，设a、b碰撞时间极短。
小球a、b的质量速度分别为1千克和2千克。
小球b碰后沿着一条粗糙的曲面进Array入一半径为R=0.4米的光滑竖直圆轨道中恰好做匀速圆周运m/s）求：动。
（g=102（1）小球b通过圆轨道最低点B时对轨道的压力的大小。
（2）小球b在粗糙曲面上运动过程中克服摩擦力做的功。
参考答案1．ACD 2．AD 3．D 4．D 【解析】 若设物体初速度方向为正方向，则初动量118kg m/s p m ==⋅v ，末动量只告诉了大小，则有两种可能：(1)2p ＝14kg ·m/s ，则Ft ＝2p －1p ＝6kg ·m/s ，F ＝3N ；(2) 2p ＝－14kg ·m/s ，则Ft ＝2p －1p ＝－22kg ·m/s ，F ＝－11N.负号表示方向．5．B 6．D 7．D 【解析】根据动能定理可知合外力做功为零必定有动能变化量为零，即速率变化为零，但速度变化量不一定为零，例如匀速圆周运动中合外力始终不做功，动能不变，但动量时刻改变，A 错；根据动量定理可知合外力的冲量不为零必定有动量变化量不为零，动量必定改变，因此速度变化量不为零，但速率变化量可能为零，故动能可能改变，前面的例子中匀速圆周运动的合外力冲量不为零，动量时刻改变，动能却始终不变，B 错；由合外力不为零（这里指恒定的合外力），一段时间内，由动量定理可知合外力的冲量必定不为零，动量必定变化，但由功的公式可知如果物体的位移始终垂直合外力，则合外力的功为零，动能不变，C 错；同一个质点，动能改变了，动量必定改变，在一段时间内，合外力的冲量必定不为零，D 对。
