人教版高中物理选修3-5第16章动量守恒定律测试2.docx
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章末过关检测卷(一)第十六章 动量守恒定律(测试时间:50分钟 评价分值:100分)一、单项选择题(本题共4小题,每题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确.)1. 关于冲量、动量、动量的增量的下列说法中正确的是(B )A .冲量的方向一定和动量的方向相同B .冲量的大小一定和动量变化量的大小相同C .动量增量的方向一定和动量的方向相同D .动量增量的大小一定和动量大小的增量相同解析:冲量的方向和动量的方向不一定相同,比如平抛运动,冲量方向竖直向下,动量方向是轨迹的切线方向.故A 错误;根据动量定理,物体所受合力的冲量等于物体动量的变化,则冲量的大小一定和动量变化量的大小相同.故B 正确;动量增量的方向与合力的冲量方向相同,与动量的方向不一定相同,比如匀减速直线运动,动量增量的方向和动量的方向相反.故C 错误;动量增量是矢量,按照平行四边形定则求解,而动量大小的增量按代数法则运算,两者大小不一定相等.故D 错误,故选B.2.两辆汽车的质量分别为m 1和m 2,已知m 1>m 2,沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能,则此时两辆汽车动量p 1和p 2的大小关系是(C )A .p 1等于p 2B .p 1小于p 2C .p 1大于p 2D .无法比较解析:由,因为m 1>m 2,且动能相等,所以p 1>p 2,选C.3.质量m =100 kg 的小船静止在平静水面上,船两端载着m 甲=40 kg 、m 乙=60 kg 的游泳者,在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s 的速度跃入水中,如图所示,则小船的运动速率和方向为 (A )A .0.6 m/s ,向左B .3 m/s ,向左C .0.6 m/s ,向右D .3 m/s ,向右解析:甲、乙和船组成的系统动量守恒,以水平向右为正方向,开始时总动量为零,根据动量守恒定律有:0=-m 甲v 甲+m 乙v 乙+mv ,解得:v =-(-m 甲v 甲+m 乙v 乙)m,代入数据解得v =-0.6 m/s ,负号说明小船的速度方向向左,故选项A 正确.4.一个笔帽竖立在桌面上平放的纸条上,要求把纸条从笔帽下抽出,如果缓慢拉动纸条,笔帽必倒;若快速拉纸条,笔帽可能不倒.这是因为(C )A .缓慢拉动纸条时,笔帽受到的冲量小B .缓慢拉动纸条时,纸条对笔帽的水平作用力小C .快速拉动纸条时,笔帽受到的冲量小D .快速拉动纸条时,纸条对笔帽的水平作用力小解析:拉动纸条时,笔帽在水平方向受到的滑动摩擦力一定(f =μmg ),由动量定理知:μmgt =Δp ,缓慢拉动纸条时,作用时间长,笔帽受到的冲量大,Δp 大,易倒,故A 、B 错;快速拉动纸条时,作用时间短,笔帽受到的冲量小,Δp 小,不易倒,故选项C 正确.二、多项选择题(本题共5小题,每题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中有多个选项正确,全部选对得6分,漏选得3分,错选或不选得0分.)5.如图所示,A 、B 两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动,它们的动量大小分别为p 1和p 2,碰撞后A 球继续向右运动,动量大小为p 1′,此时B 球的动量大小为p 2′,则下列等式成立的是(BD )A .p 1+p 2=p 1′+p 2′B .p 1-p 2=p 1′+p 2′C .p 1′-p 1=p 2′+p 2D .-p 1′+p 1=p 2′+p 2解析:因水平面光滑,所以A 、B 两球组成的系统在水平方向上动量守恒.设向右方向为动量正方向,由于p 1、p 2、p 1′、p 2′均表示动量的大小,所以碰前的总动量为p 1-p 2,碰后的总动量为p 1′+p 2′,B 对;B 选项的式子经变形得-p 1′+p 1=p 2′+p 2,D 对.6.如右图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m 的物体A 相连,A 放在光滑水平面上,有一质量与A 相同的物体B ,从高h 处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A 相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B 与A 分开且沿原曲面上升.下列说法正确的是(BD )A .弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB .弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh 2 C .B 能达到的最大高度为h 2D .B 能达到的最大高度为h 4解析:根据机械能守恒定律可得B 刚到达水平地面的速度v 0=2gh ,根据动量守恒定律可得A 与B 碰撞后的速度为v =v 02,所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为,即B 正确;当弹簧再次恢复原长时,A 与B将分开,B 以v 的速度沿斜面上滑,根据机械能守恒定律可得mgh ′=12mv 2,B 能达到的最大高度为h 4,即D 正确. 7.如图为两物体A 、B 在没有其他外力作用时相互作用前后的vt 图象,则由图象可知(AB )A .A 、B 的质量之比为5∶3B .A 、B 作用前后总动量守恒C .A 、B 作用前后总动量不守恒D .A 、B 间相互作用力相同解析:A 、B 两物体发生碰撞,没有其他外力,A 、B 形成的系统总动量守恒,故选项B正确,选项C 错误.由动量守恒定律得mA ΔvA =-mB ΔvB ,mA mB =-ΔvB ΔvA =-6-12-5=5∶3,故选项A 正确.A 、B 之间相互作用力大小相等、方向相反,因而A 、B 间相互作用力不同.故选项D 错误.8.质量为M 的物块以速度v 运动,与质量为m 的静止物块发生正撞,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比M m 可能为(AB )A .2B .3C .4D .5解析:根据动量守恒和能量守恒得,设碰撞后两者的动量都为p ,则总动量为2p , 根据动量和动能的关系有:=2mE k ,根据能量的关系得,由于动能不增加,则有:,得:M m≤3,故A 、B 正确,C 、D 错误.9.我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m 接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面.并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则(BC )A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量不等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功解析:因为冲量是矢量,甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等、方向相反,故冲量大小相等、方向相反,故A错误;设甲、乙两运动员的质量分别为m甲、m乙,追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是v甲、v乙,根据题意整个交接棒过程可以分为两部分:①完全非弹性碰撞过程→“交棒”m甲v甲+m乙v乙=(m甲+m乙)v共,②向前推出(人船模型)→“接棒”(m甲+m乙)v共=m甲v甲′+m乙v乙′,由上面两个方程联立可以解得:m甲Δv甲=-m乙Δv乙,即B选项正确.经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有动能损失,甲、乙相互作用过程中,两人位移不相同,合力对两人做功不同,甲动能的减少和乙动能的增加不一样多,C正确、 D错误.三、非选择题(本大题3小题,共54分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)10.Ⅰ.(12分)如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量_____________(填选项前的符号),间接地解决这个问题.A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程.然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是________(填选项前的符号).A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B .测量小球m 1开始释放高度hC .测量抛出点距地面的高度HD .分别找到m 1、m 2相碰后平均落地点的位置M 、NE .测量平抛射程OM 、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为____________________(用(2)中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为__________________________(用(2)中测量的量表示).解析:(1)验证动量守恒定律实验中,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度.故选C.(2)实验时,先让入射球m 1多次从斜轨上S 位置静止释放,找到其平均落地点的位置P ,测量平抛射程OP .然后,把被碰小球m 2静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上S 位置静止释放,与小球相碰,并多次重复.测量平均落点的位置,找到平抛运动的水平位移,因此步骤中D 、E 是必需的,而且D 要在E 之前.至于用天平秤质量先后均可以.故选ADE.(3)设落地时间为t ,则v 0=OP t ,v 1=OM t ,v 2=ON t;而动量守恒的表达式是:m 1v 0=m 1v 1+m 2v 2,若两球相碰前后的动量守恒,则m 1·OM +m 2·ON =m 1·OP 成立.若碰撞是弹性碰撞,则机械能守恒,有答案:(1)C (2)ADE(3)Ⅱ.(6分)A 、B 两物体在水平面上相向运动,其中物体A 的质量为mA =4 kg ,两球发生相互作用前后的运动情况如图所示.则:由图可知A 、B 两物体在________时刻发生碰撞,B 物体的质量为mB =________________________________________________________________________kg.解析:由图象知,在t =2 s 时刻A 、B 相撞,碰撞前后,A 、B 的速度:vA =ΔxA t =-42m/s =-2 m/s , vB =ΔxB t =62 m/s =3 m/s ,vAB =ΔxAB t =22m/s =1 m/s. 由动量守恒定律有:mAvA +mBvB =(mA +mB )vAB ,解得:mB =6 kg.答案:2 s 6 kg11.(18)如图所示,固定在竖直平面内半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道与水平光滑轨道平滑连接,A 、B 、C 三个滑块质量均为m ,B 、C 带有同种电荷且相距足够远,静止在水平轨道上的图示位置.不带电的滑块A 从圆弧上的P 点由静止滑下(P 点处半径与水平面成30°角),与B 发生正碰并粘合,然后沿B 、C 两滑块所在直线向C 滑块运动.求:(1)A 、B 粘合后的速度大小;(2)A 、B 粘合后至与C 相距最近时系统电势能的变化.解析:(1)滑块由P 滑下到与B 碰撞前,根据动能定理:mgR (1-sin 30°)=,A 、B 碰撞过程动量守恒mv =2mv 1解得:v 1=gR2. (2)当B 、C 达到共同速度时,B 、C 相距最近,由动量守恒定律: 2mv 1=,根据能量守恒定律,系统损失的机械能转化为系统的电势能,则:ΔE =122mv 21-12,电势能的增加量为:ΔE =112mgR . 答案:(1)gR2 (2)112mgR 12.(18)如图,在足够长的光滑水平面上,物体A 、B 、C 位于同一直线上,A 位于B 、C 之间.A 的质量为m ,B 、C 的质量都为M ,三者都处于静止状态,现使A 以某一速度向右运动,求m 和M 之间满足什么条件才能使A 只与B 、C 各发生一次碰撞.设物体间的碰撞都是弹性的.解析:设A 运动的初速度为v 0,A 向右运动与C 发生碰撞,根据弹性碰撞可得:mv =mv 1+Mv 2,,可得:v 1=m -M m +M v v 2=2m m +Mv 要使得A 与B 发生碰撞,需要满足v 1<0,即m <M .A 反向向左运动与B 发生碰撞过程,弹性碰撞.有:mv 1=mv 3+Mv 4,,整理可得v 3=m -M m +M v 1 v 4=2m m +Mv 1 由于m <M ,所以A 还会向右运动,根据要求不发生第二次碰撞,需要满足v 3<v 2.即:v 2=2m m +M v >M -m m +M v 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫m -M m +M 2v , 整理可得:m 2-4Mm >M 2,解方程可得:m ≥(5-2)M .答案:m ≥(5-2)M。
人教版高中物理选修3-5第十六章《动量守恒定律》单元测试题一、单选题(本大题共15小题,共60.0分)1.下列说法正确的是()A. 动量为零时,物体一定处于平衡状态B. 动能不变,物体的动量一定不变C. 物体所受合外力大小不变时,其动量大小一定要发生改变D. 系统所受合外力为零时,其动量守恒2.质量为和未知的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间极短,其图象如图所示,则A. 此碰撞一定为弹性碰撞B. 被碰物体质量为2kgC. 碰后两物体速度相同D. 此过程有机械能损失3.如图所示,甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲沿水平方向推了乙一下,结果两人向相反方向滑去。
已知甲的质量为45kg,乙的质量为50kg。
则下列判断正确的是()A. 甲的速率与乙的速率之比为B. 甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为C. 甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为D. 甲的动能与乙的动能之比为4.如图,一个礼花弹竖直上升到最高点时炸裂成三块碎片,其中一块碎片首先沿竖直方向落至地面,另两块碎片稍后一些同时落至地面。
则在礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向可能是:A. B.C. D.5.如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为h的B点时速度减为零。
不计空气阻力,重力加速度为g。
关于小球下落的整个过程,下列说法正确的是A. 小球的机械能减小了mgHB. 小球克服阻力做的功为mghC. 小球所受阻力的冲量大于D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量6.一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为→+,下列说法正确的是()A. 衰变后钍核的动能等于粒子的动能B. 衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C. 铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D. 衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量7.关于系统动量守恒的说法正确的是()①只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒②只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒③系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但有可能在某一方向上守恒④系统所受合外力不为零,但如果合外力的冲量很小(相比内力的冲量)时,系统可近似动量守恒.A. B. C. D.8.质量相等的A、B两球在光滑水平桌面上沿同一直线,同一方向运动,A球的动量是7kg·m/s,B球的动量是5kg·m/s,当A球追上B球发生碰撞,则碰撞后两球的动量可能值是A. ,B. ,C. ,D. ,9.如图所示在光滑的水平面上放置着一质量为M的木块,一质量为m的子弹以初速度从左边水平射向木块,并能留在木块中,木块获得的速度为,系统产生的热量为Q1;若仅将木块从上方削去一部分,仍让子弹以初速度从左边水平射向木块,木块最终获得的速度为,系统产生的热量为Q2,整个过程中假设子弹、木块间的作用力不变,则下列说法正确的是()A. 子弹将射出木块,,B. 子弹将射出木块,,C. 子弹仍将留在木块中,,D. 子弹仍将留在木块中,,10.在空中某处有一质量为m的重物,从某时刻开始受到竖直向上的拉力F,其大小随时间的变化图像如图所示,已知t=0时刻物体速度为零,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A. ~时间内物体向下做匀变速直线运动B. ~时间内物体所受合外力的冲量为零C. ~时间内,T时刻物体的速度最大D. ~时间内物体一直向下运动11.1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验,实验时,用宇宙飞船(质量为m)去接触正在轨道上运行的火箭(质量为m x,发动机已熄火),如图所示。
一、单选题1.一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知分离前火箭与卫星的总质量为m 1,分离后的箭体质量为m 2,分离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v 1为( )A .102212m v m v m m --B .02v v +C .2021m v v m -D .()20021m v v v m +- 2.一质量为2kg 的物体受水平拉力F 作用,在粗糙水平面上做加速直线运动时的a t 图象如图所示,t =0时其速度大小为2m/s,滑动摩擦力大小恒为2N,则( )A .t =6s 时,物体的速度为18m/sB .在0~6s 内,合力对物体做的功为400JC .在0~6s 内,拉力对物体的冲量为36N·sD .t =6s 时,拉力F 的功率为200W3.质量为2kg 的小球自塔顶由静止开始下落,不考虑空气阻力的影响,g 取10m/s 2,下列说法正确的是( ) A .2s 末小球的动量大小为40kg•m/s B .2s 末小球的动能为40JC .2s 内重力的冲量大小为20N•sD .2s 内重力的平均功率为20W4.某同学质量为60kg ,在军事训练中要求他从岸上以2/m s 的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上,然后去执行任务,小船的质量是140kg ,原来的速度是0.5/m s ,该同学上船后又跑了几步,最终停在船上,此时小船的速度v 和该同学动量的变化p 分别为( )A .0.25/70/m s kg m s ⋅,B .0.25/105/m s kg m s -⋅,C .0.95/63/m s kg m s -⋅,D .0.95/35/m s kg m s ,-⋅ 二、多选题5.质量为m 的小球A 以速度0v 在光滑水平面上运动,与质量为2m 的静止小球B 发生对心碰撞,则碰撞后A 球的速度大小A v 和B 球的速度大小B v 可能为( )A .015A v v =,025B v v = B .025A v v =,0710B v v =C .014A v v =,058B v v = D .038A v v =,0516B v v =6.如图所示,在光滑水平面上,质量为m 的小球A 和质量为13m 的小球B 通过轻弹簧拴接并处于静止状态,弹簧处于原长;质量为m 的小球C 以初速度v 0沿AB 连线向右勻速运动,并与小球A 发生弹性碰撞. 在小球B 的右侧某位置固定一块弹性挡板(图中未画出),当小球B 与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走. 不计所有碰撞过程中的机械能损失,弹簧始终处于弹性限度内,小球B 与挡板的碰撞时间极短,碰后小球B 的速度大小不变,但方向相反,则B 与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值E pm 可能是A .20mvB .2012mvC .2016mvD .20130mv 7.两个小球在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,B 球在前,A 球在后,m A =1 kg ,m B =2 kg ,v A =6 m/s ,v B =3 m/s 。
绝密★启用前人教版高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律单元测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.下列关于反冲运动的说法中,正确的是()A.抛出物m1的质量要小于剩下的质量m2才能获得反冲B.若抛出质量m1大于剩下的质量m2,则m2的反冲力大于m1所受的力C.反冲运动中,牛顿第三定律适用,但牛顿第二定律不适用D.对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律2.质量为m、半径为R的小球,放在半径为2R、质量为2m的大空心球壳内,如图所示,当小球从图示位置无初速度沿内壁滚到最低点时,大球移动的位移为()A.,方向水平向右B.,方向水平向左C.,方向水平向右D.,方向水平向左3.一个静止的质量为M的不稳定原子核,当它放射出质量为m、速度为v的粒子后,原子核剩余部分的速度为()A.-vB.-C.D.-4.静止在光滑水平面上的物体在水平力F作用下开始运动,力F随时间的变化如图所示,关于物体的运动情况,正确的描述是()A.t=2 s时刻物体速度为0B. 4 s末物体回到出发点C.在0~4 s时间内水平力F的总冲量为0D.在0~2 s时间内物体做匀减速运动,在2 s~4 s时间内物体做匀加速运动5.在光滑水平冰面上,甲、乙两人各乘一小车,甲、乙质量相等,甲手中另持一小球,开始时甲、乙均静止,某一时刻,甲向正东方向将球沿着冰面推给乙,乙接住球后又向正西方向将球推回给甲,如此推接数次后,甲又将球推出,球在冰面上向乙运动,但已经无法追上乙,此时甲的速率v 、乙的速率v乙及球的速率v三者之间的关系为()甲A.v甲=v乙≥vB.v<v甲<v乙C.v甲<v≤v乙D.v≤v乙<v甲6.如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道,圆心O在S的正上方.在O和P两点各有一个质量为m的小物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑.以下说法正确的是()A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相等B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相等C.a比b先到达S,它们在S点的动量相等D.b比a先到达S,它们在S点的动量相等7.如图所示,质量为m的物体,在水平外力F作用下,以速度v沿水平面匀速运动,当物体运动到A点时撤去外力F,物体由A点继续向前滑行的过程中经过B点,则物体由A点到B点的过程中,下列说法正确的是()A.v越大,摩擦力对物体的冲量越大;摩擦力做功越多B.v越大,摩擦力对物体的冲量越大;摩擦力做功与v的大小无关C.v越大,摩擦力对物体的冲量越小;摩擦力做功越少D.v越大,摩擦力对物体的冲量越小;摩擦力做功与v的大小无关8.两个完全相同、质量均为m的滑块A和B,放在光滑水平面上,滑块A与轻弹簧相连,弹簧另一端固定在墙上,当滑块B以v0的初速度向滑块A运动,如图所示,碰到A后不再分开,下述说法中正确的是()A.两滑块相碰和以后一起运动过程,系统动量均守恒B.两滑块相碰和以后一起运动过程,系统机械能均守恒C.弹簧最大弹性势能为mvD.弹簧最大弹性势能为mv9.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2,以下判断正确的是 ()A.小球从被抛出至到达最高点受到的冲量大小为10 N·sB.小球从被抛出至落回出发点动量的变化量大小为零C.小球从被抛出至落回出发点受到的冲量大小为10 N·sD.小球从被抛出至落回出发点动量的变化量大小为10 kg·m/s10.在下列用动量定理对几种物理现象的解释中,正确的是()A.从越高的地方跳下,落地时越危险,是因为落地时受的冲量越大B.跳高时,在落地处垫海绵垫子,是为了减小冲量C.动量相同的两个物体受相同的制动力的作用,质量小的先停下来D.在码头上装橡皮轮胎,是为了减小渡船靠岸时受到的冲量二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)下列关于“探究碰撞中的不变量”实验叙述中正确的是()A.实验中探究不变量的对象是相互碰撞的两个物体组成的系统B.实验对象在碰撞过程中存在内部相互作用的力,但外界对实验对象的合力为零C.物体的碰撞过程,就是机械能的传递过程,可见,碰撞过程中的不变量就是机械能D.利用气垫导轨探究碰撞中的不变量,导轨必须保持水平状态12.(多选)某同学用如图所示的装置(让入射小球与被碰小球碰撞)验证动量守恒定律时,产生误差的主要原因是()A.碰撞前入射小球的速度方向,碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是绝对沿水平方向B.小球在空气中飞行时受到空气阻力C.通过复写纸描得的各点,不是理想的点,有一定的大小,从而带来作图上的误差D.测量长度时有误差13.如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上.其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接,弹簧与挡板的质量均不计,滑块M以初速度v0向右运动,它与挡板P碰撞后开始压缩弹簧,最后滑块N以速度v0向右运动.在此过程中()A.M的速度等于0时,弹簧的弹性势能最大B.M与N具有相同的速度时,两滑块动能之和最小C.M的速度为时,弹簧的长度最长D.M的速度为时,弹簧的长度最短14.(多选)如图所示,在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块,开始时木块是静止的,把一个小球放到槽边从静止开始释放,关于两个物体的运动情况,下列说法正确的是()A.当小球到达最低点时,木块有最大速率B.当小球的速率最大时,木块有最大速率C.当小球再次上升到最高点时,木块的速率为最大D.当小球再次上升到最高点时,木块的速率为零分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.在“探究碰撞中的不变量”的实验中,下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况.实验仪器如图所示.实验过程:(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作.(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L.(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸).(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2.(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(v2=0),用滑块1以初速度v1与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),撞后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间t1和碰后通过光电门的遮光时间t2.(6)先根据v=L/t计算滑块1碰撞前的速度v1及碰后两者的共同速度v;再计算两滑块碰撞前后的质量与速度乘积,并比较两滑块碰撞前后的质量与速度乘积之和.实验数据:m1=0.324 kg,m2=0.181 kg,L=1.00×10-3m四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.如图所示,光滑水平地面上依次放置着质量m=0.08 kg的10块完全相同的长木板.一质量M =1.0 kg、大小可忽略的小铜块以初速度v0=6.0 m/s从长木板左侧滑上木板,当铜块滑离第一块木板时,铜块速度v1=4.0 m/s.铜块最终停在第二块木板上.(取g=10 m/s2,结果保留两位有效数字)求:(1)第一块木板最终速度和铜块的最终速度;(2)整个过程的发热量.17.光滑水平面放有如图所示的“┙”型滑板,(平面部分足够长),质量为4m,距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m、电量为+q的大小不计的小物体,小物体与板面的摩擦不计,整个装置处于场强为E的匀强电场中,初始时刻,滑板与小物体都静止,试求:(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前小物体的速度v1多大?(2)若小物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的,碰撞时间极短,则碰撞后滑板速度多大?(均指对地速度)(3)若滑板足够长,小物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为多大?18.如图所示,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m.P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L.物体P置于P1的最右端,质量为2m且可看做质点.P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内).P与P2之间的动摩擦因数为μ.求:(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2;(2)此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能E p.答案解析1.【答案】D【解析】反冲运动是指由于系统的一部分物体向某一方向运动,而使另一部分向相反方向运动.定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系,故选项A错误;在反冲运动中,两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知,它们大小相等、方向相反,故选项B 错误;在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度,使该部分的速度逐渐增大,在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立,故选项C错误,选项D正确.2.【答案】D【解析】设小球滑到最低点所用的时间为t,发生的水平位移大小为R-x,大球的位移大小为x,取水平向左方向为正方向.则根据水平方向平均动量守恒得:2m2-m1=0,即:m=2m,解得:x=R,方向向左,故D正确,A、B、C错误.3.【答案】B【解析】以原子核为一系统,放射过程中由动量守恒定律:(M-m)v′+mv=0,得v′=-. 4.【答案】C【解析】t=2 s时,由于物体经历了2 s的加速过程,速度一定不为零,A错误;物体在4 s内一直向正方向运动,故4 s末没有回到出发点,B错误;4 s的时间内力先为正后为负,且完全对称,故4 s内的冲量为零,C正确;由于力为变力,所以物体做变加速直线运动,D错误.5.【答案】D【解析】以甲、乙、球三者为系统,系统的动量守恒,取向西为正方向,在全过程中有:0=m甲v甲-m乙v乙-m球v且m甲=m乙故v甲>v乙,根据球最终无法追上乙得,v≤v乙,故选项D正确.6.【答案】A【解析】物体a做自由落体运动,其加速度为g;而物体b沿圆弧轨道下滑,在竖直方向的加速度在任何高度都小于g,由h=at2得t a<t b;因为动量是矢量,A、B到达S时,它们在S点的动量的方向不同,故它们动量不相等, A正确.7.【答案】D【解析】由题意可知A、B两点间距离一定,摩擦力对物体的冲量取决于摩擦力的大小和作用时间,物体从A滑到B的过程中平均速度越大,所用时间越短,摩擦力对物体的冲量越小,A、B错误;摩擦力做功取决于摩擦力的大小和物体运动的位移,由于A、B间的距离一定,摩擦力做功与物体速度无关,C错误,D正确.8.【答案】D【解析】B与A碰撞后一起运动的过程中,系统受到弹簧的弹力作用,合外力不为零,因此动量不守恒,A项错误;碰撞过程,A,B发生非弹性碰撞,有机械能损失,B项错误;碰撞过程mv0=2mv,因此碰撞后系统的机械能为×2m()2=mv,弹簧的最大弹性势能等于碰撞后系统的机械能mv,C项错误,D项正确.9.【答案】A【解析】小球从被抛出至到达最高点经历时间t==2 s,受到的冲量大小为I=mgt=10 N·s,选项A正确;小球从被抛出至落回出发点经历时间4 s,受到的冲量大小为20 N·s,动量是矢量,返回出发点时小球的速度大小仍为20 m/s,但方向与被抛出时相反,故小球的动量变化量大小为20 kg·m/s,选项B、C、D错误。
高一物理选修3-5中“第十六章 动量守恒定律”单元检测试卷一、选择题(本题共12小题;每小题3分,共36分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.下列说法正确的是( )A .力很大,位移也很大,这个力做的功可能为零B .一对作用力与反作用力对相互作用的系统做功之和一定为零C .静摩擦力对物体一定不做功,滑动摩擦力对物体一定做负功D .重力势能与参考面的选择有关,重力势能的变化量与参考面的选择无关2.下列说法正确的是( )A .开普勒发现了万有引力定律,卡文迪许测量了万有引力常量。
B .在万有引力定律的表达式中,当r 等于零时,两物体间的万有引力无穷大C .地球的第一宇宙速度7.9Km/s,第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度,最大环绕速度D .地球上物体随地球自转的向心加速度都指向地心,且赤道上物体的向心加速度比两极处大3.地球的半径为R ,地面的重力加速度为g ,一颗离地面高度为R 的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,则 ( )①卫星加速度的大小为4/g ②卫星运转的角速度为R g 2/③卫星运转的线速度为24gR ④卫星运转的周期为42R g πA . ①③B .②③C .①④D .②④ 4. 质量为4kg 的物体,以v 0=10m/s 的初速滑到水平面上,物体与水平面间动摩擦因数μ = 0.2,取g=10m/s 2,以初速度方向为正方向,则10s 钟内,物体受到的合外力冲量为:( ) A. -40N ﹒s; B. -80N ﹒s; C. 40N ﹒s D. 80N ﹒S 5. 关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是( ) A. 只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒 B. 只要系统中有物体具有加速度,系统动量就不守恒 C. 只要系统中有物体受外力作用,系统动量就不守恒D. 系统中所有物体的加速度为零时,系统的总动量一定守恒6.如图所示,质量为m 的小球固定在杆的一端,在竖直面内绕杆的另一端作圆周运动。
【最新】度高二物理(人教版)选修3-5第十六章动量守恒定律单元检测学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.在一根足够长的水平杆上穿着4个质量相同的珠子,珠子可以在水平杆上无摩擦地.初始时若各个珠子可以有任意的速度大小和方向,则它们之间最多可以碰撞(运动)次.A.3 B.5 C.6 D.82.使用无人机植树时,为保证树种的成活率,将种子连同营养物质包进一个很小的荚里.播种时,在离地面10 m高处、以15 m/s的速度水平匀速飞行的无人机中,播种器利用空气压力把荚以5 m/s的速度(相对播种器)竖直向下射出,荚进入地面下10 cm 深处完成一次播种.已知荚的总质量为20 g,不考虑荚所受大气阻力及进入土壤后重力的作用,取g=10 m/s2,则()A.射出荚的过程中,播种器对荚做的功为2.5 JB sC.土壤对荚冲量的大小为kg·m/sD.荚在土壤内受到平均阻力的大小为N3.在撑杆跳高场地落地点都铺有厚厚的垫子,这样做的目的是减少运动员受伤,理由是()A.减小冲量,起到安全作用B.减小动量变化量,起到安全作用C.垫子的反弹作用使人安全D.延长接触时间,从而减小冲力,起到安全作用4.蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动,一质量为50kg的运动员从1.8m高出自由下落到蹦床上,若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.2s,则这段时间内蹦床对运动员的冲量大小为(取g=10m/s2,不计空气阻力)()A.400N•s B.300N•s C.200N•s D.100N•s5.如图所示,在光滑的水平面上放有一物体M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,轨道半径为R,最低点为C,两端A、B等高,现让小滑块m从A点静止下滑,在此后的过程中,则()A .M 和m 组成的系统机械能守恒,动量守恒B .M 和m 组成的系统机械能守恒,动量不守恒C .m 从A 到C 的过程中M 向左运动,m 从C 到B 的过程中M 向右运动D .m 从A 到B 的过程中,M 运动的位移为mR M m+ 6.甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动,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 .m 甲=m 乙B .m 乙=2m 甲C .m 乙=4m 甲D .m 乙=6m 甲7.如图所示,在光滑的水平面上有两物体A 、B ,它们的质量均为m .在物体B 上固定一个轻弹簧处于静止状态.物体A 以速度v 0沿水平方向向右运动,通过弹簧与物体B 发生作用.下列说法正确的是A .当弹簧获得的弹性势能最大时,物体A 的速度为零B .当弹簧获得的弹性势能最大时,物体B 的速度为零C .在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体B 所做的功为2012mv D .在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体A 和物体B 的冲量大小相等,方向相反8.向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a 、b 两块,若质量大的a 块速度仍沿原方向则( )A .b 的速度一定和原来反向.B .从炸裂到落地的过程中,a 、b 两块经历的时间一定相同.C .在炸裂过程中,a 、b 受到爆炸力的冲量一定相同D .在爆炸过程中,由动量守恒定律可知,a 、b 的动量大小相等.9.如图所示,两滑块A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A 的质量为m ,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是()A.A和B都向左运动B.A和B都向右运动C.A静止,B向右运动D.A向左运动,B向右运动二、填空题10.甲、乙两个溜冰者质量分别为48kg和50kg,甲手里拿着质量为2kg的球,两人均以2m/s的速率,在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲的速度的大小为.(填选项前的编号)A.0 B.2m/s C.4m/s D.无法确定三、多选题11.在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧(不连接),如图所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态,将两小车及弹簧看作一个系统,下列说法中正确的是()A.两手同时放开后,系统总动量始终为零B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒C.先放开左手,后放开右手,总动量向左D.无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零12.如图所示,小车A静止与光滑水平面上,A上有一圆弧PQ,圆弧位于同一竖直平面内,小球B由静止起沿圆弧下滑,这一过程中()A.若圆弧光滑,则系统的动量守恒,机械能守恒B.若圆弧光滑,则系统的动量不守恒,机械能守恒C.若圆弧不光滑,则系统水平方向的动量守恒,但机械能不守恒D.若圆弧不光滑,则系统水平方向的动量不守恒,机械能不守恒13.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.m乙=32m甲B.m乙=3m甲C.m乙=4m甲D.m乙=5m甲14.如图所示,小球位于光滑的曲面体顶端,曲面体位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小球沿曲面下滑的过程中,则下列说法正确的是()A.小球与曲面体组成的系统动量守恒,机械能守恒B.曲面体对小球的作用力垂直于接触面且对小球做负功C.球和曲面体对地的水平位移与二者的质量成反比D.球沿曲面体下滑过程中,球和曲面体所受合外力的冲量始终等大反向15.如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一质量为2m的光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一质量为m的小物块从槽上高h处开始下滑,重力加速度为g,下列说法正确的是A.物体第一次滑到槽底端时,槽的动能为3mghB.物体第一次滑到槽底端时,槽的动能为6mghC.在压缩弹簧的过程中,物块和弹簧组成的系统动量守恒D.物块第一次被弹簧反弹后能追上槽,但不能回到槽上高h处四、实验题16.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(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.(1)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与弹射架并固定在滑块1的左端,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;把滑块2放在气垫导轨的中间;⑤先接通打点计时器的电源,再放开滑块1,让滑块1带动纸带一起运动;在中间与滑块2相撞并粘在一起运动;⑥取下纸带,重复步骤④⑤,选出理想的纸带如图(b)所示;⑦测得滑块1的质量310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量205g.(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为________ kg·m/s(保留三位有效数字).(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________五、解答题17.质量为M=2kg的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为m A=2kg 的物体A(可视为质点),如图所示,一颗质量为m B=20g的子弹以600m/s的水平速度射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A仍静止在车上,若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,求(1)平板车最后的速度是多大?(2)小车长度至少是多少.18.如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为2m的木板B,木板表面光滑,右端固定一轻质弹簧.质量为m的木块A以速度v0从板的左端水平向右滑上木板B,求:(1)弹簧的最大弹性势能;(2)弹被簧压缩直至最短的过程中,弹簧给木板A的冲量;(3)当木块A和B板分离时,木块A和B板的速度.19.如图所示,将质量为m1的铅球以大小为v0、仰角为θ的初速度抛入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中,砂车与水平地面间的摩擦可以忽略.求:(1)球和砂车的共同速度;(2)球和砂车获得共同速度后,砂车底部出现一小孔,砂子从小孔中流出,当漏出质量为m2的砂子时砂车的速度.参考答案1.C【详解】如果珠子之间的碰撞是完全非弹性碰撞,每碰撞一次,运动的个体就减小一个,所以最多碰4次;如果是完全弹性碰撞,则每碰撞一次,珠子将交换速度,初始状态时如图所示,它们的速率关系为1234v v v v >>> ;珠子1的速度1v 传递到4需要发生3次碰撞,碰后4以速度1v 向右运动,此时4的速度最大,珠子1碰后获得速度2v 再次传到3需要发生2次碰撞,碰后珠子3以速度2v 向右运动,追不上珠子4,珠子1再次碰后获得速度3v 传到2需要发生1次碰撞,此后珠子1以4v 向右运动,珠子2以速度3v 向右运动,由于1234v v v v >>>,此后各个小球不在发生碰撞,所以最多碰撞6次,故C 正确;故选C 。
人教版选修3-5《动量守恒定律》单元测评一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示的单摆,摆球a向右摆动到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的黏性小球b发生碰撞,并粘在一起,且摆动平面不变。
已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h,摆动的周期为T,a球质量是b球质量的5倍,碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。
则()。
A.碰撞过程中a球和b球构成的系统满足动量守恒B.碰撞过程中a球和b球构成的系统不满足动量守恒C.碰撞后摆球最高点与最低点的高度差为0.3hD.碰撞后摆球最高点与最低点的高度差为0.2h2.重为4 N的物体,静止在倾角为30°的斜面上,在5 s内,下列关于重力对物体的冲量的说法正确的是()。
A.重力的冲量为零B.重力的冲量为10 N·sC.重力的冲量为20 N·sD.重力的冲量与摩擦力的冲量相等3.如图所示,两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下,下滑到达斜面底端的过程中()。
A.两小球所受重力的冲量相同B.两小球所受合外力的冲量不相同C.两小球到达斜面底端时时间相同D.两小球到达斜面底端时动量相同4.一个质量为M的长木板静止在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹,以水平速度v0射入木块并留在木块中,在此过程中,子弹射入木块的深度为d,木块运动的距离为s,木块对子弹的平均阻力为f,则对于子弹和长木板组成的系统,下列说法正确的是()。
A.子弹射入木块过程中,系统的机械能守恒B.系统的动量守恒,而机械能不守恒C.子弹减少的动能等于fsD.系统损失的机械能等于f(s+d)5.如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧,BC部分是粗糙的水平面。
今把质量为m的小物体从A点由静止释放,小物体与BC部分间的动摩擦因数为μ,最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点,则B、D间的距离x随各量变化的情况是()。
动量守恒定律同步测试一、选择题1A、B两汽车的额定功率相同,都在水平直路以额定功率同向行驶,它们受的阻力与车重的比值相等,则它们一定有A相同的最大速度 B相同的最大能量相同的最大动能 D速度相同时有相同的加速度2质量分别为1和2的两个物体分别受到恒定外力F1、F2的作用,设它们从静止开始,要使它们在相同的时间内两物体动能的增加量相同,则F1、F2应满足的关系是:A F1︰F2=1︰2B F1︰F2=2︰1F 1︰F2=1m︰2m D F1︰F2=2m︰1m3如图7—29所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中A能量守恒、机械能守恒B动量不守恒、机械能不守恒图7—29动量守恒、机械能不守恒D动量不守恒、机械能守恒4一粒子弹以速度v0飞行时恰好能射穿固定不动的木板一块,当它的速度变为3v0时,它能射穿相同木板的块是A3块 B6块 9块 D12块5质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开一定距离,如图7—30,具有初动能E0的第一号物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物块粘成一个整体,这个整体的动能等于:A E0B 2E0/3 E0/3 D E0/9 图7—306质量为的小球A 以水平初速度v 0与原静止的光滑水平面上的质量为3的小球B 发生正碰,已知碰撞过程中A 球的动能减少了75%,则碰撞后B 球的动能可能是A1/24 v 02 B 20161mv 2081mv D3/8v 02 7质量为的小球A 沿光滑水平面以速度v 0与质量为2的静止小球B 发生正碰,碰撞后,A 球的动能变为原的1/9,那么,小球B 的速度可能是A1/3v0 B2/3v0 4/9v0 D5/9v08质量为1 g 的物体,从静止开始下落,经过3 的时间落地,落地时速度大小为10 /,若取g =10 /2,那么下列判断正确的是A 重力对物体做功为150 JB 物体的机械能减少了100 J物体克服阻力做功为50 J D 阻力对物体的冲量大小为20 N·二、填空题9如图7—31所示,质量为M 的套环套在光滑的水平杆上,套环下用长为的细绳吊着一个质量为的小球,当套环固定时,应施给小球的水平冲量为 ,才能使小球上升到使细线水平的位置,当套环不固定时,应施给小球的水平冲量为 ,才能使小球上升到使细线水平的位置图7—31 图7—3210如图7—32所示,光滑水平面上,一辆有1/4圆弧光滑轨道的小车,小车上有一个质量为的小球,与小车一起向右匀速运动,速度大小为v 0,现给小车施加一个向左的拉力F ,经过一段时间,小球上升到最大高度(<R=时,小车的速度变为向左,且速度大小也恰为v 0,则此过程F 对小车做的功为11做匀速圆周运动的人造地球卫星,在其轨道所在的平面上炸裂成两块,其中第一块沿与原相反的方向仍做同半径的圆周运动,动能为E ,第一块与第二块的质量之比是β,则在炸裂后的瞬间,第二块的动能是三、计算题12如图7—33所示,在光滑水平面上有一辆长为L =10m的小车A ,在小车A 上有一可视作质点的物块B ,A 与B质量相等,B 与A 间动摩擦因μ=005,开始时A 静止,B自A 正中央以v 0=10 /的初速度开始向右运动,假设B 与A 前后两壁的碰撞没有能量损失,试求B 与A 的前后两壁最多共能碰撞多少次?(取g =10 /2) 图7—3213如图7—34所示,光滑水平面上有AB 两辆小车,B =1 g ,原静止,A =1g(连同支架)现将小球用长为02 的细线悬于支架顶端,=05 g ,开始A 车与球以v 0=4 /的共同速度冲向B 车,若A 、B 发生正碰后粘在一起且不计空气阻力,试求小球摆动最大高度图7—34 图7—35 14如图7—35所示,质量为M 的圆形薄板(不计厚度)与质量为的小球(可视为质点)之间用轻绳连接,开始时,板与球紧挨着,在它们正下方=02 m处,有一固定支架,支架上有个半径为R ′的圆孔,且R ′小于薄板的半径R ,圆孔与薄板中心均在同一竖直线上,如图所示,现让球与薄板同时下落(不计空气阻力),当薄板落到固定支架上时,与支架发生没有机械能损失的碰撞,碰后球与薄板即分离,直到轻绳绷紧,在绷紧后瞬间,板与球具有共同速度v P (绷紧瞬间绳作用力远大于重力),则在以下条件时,轻绳的长度满足什么条件可使绳绷紧瞬间后板与球速度v P 的方向是向下的?(1)当9==mM k 时; (2)当m M k =为任意值时参考答案:1.B 2. 3.B 4. 5. 6.D 7.AB 8.ABD 9m gh 2;gh Mm M m2+ 10.g 11.M mv m M 2/)(20+ 1250次 13 016 14.(1)绳长>064 (2)绳长不小于08 补充练习1两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之比为12=12,速度之比v 1v 2=21,两车急刹车后,甲车滑行的最大距离为1,乙车滑行最大距离为2,设两车与路面的滑动摩擦因相等,不计空气阻力,则( )A 1:2=1:2B 1:2=1:1 1:2=2:1 D 1: 2=4:12木块在水平恒力F 作用下,沿水平路面由静止出发前进米,随即撤去此恒力,木块沿原方向又前进了2米才停下,设木块运动全过程中地面情况相同,则摩擦力的大小f 和木块所获得的最大动能E 为( )A f =22s F E ,F m =B f =,F 2E =F f =3F ,E =Fs 32 D f =,F 32E =F ·3s3如图所示,质量为的物体,由高处无初速滑下,至平面A 点静止,不考虑B 点处能量转,若使物体由A 点沿原路返回点,则外力至少做功为( )A gB 2g 3g D 条件不足,无法计算4.如图所示,质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为的子弹以速度v 0沿水平射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离L ,子弹射入木块的深度,若木块对子弹的阻力f 视为恒定,则下列关系式中正确的是( )A fL =221MvB f =212120-mv (M +)v 2 f =221mv D f (L +)=2022121mv mv -5将物体以60 J的初动能竖直向上抛出,当它上升至某点P时,动能减为10 J,机械能损失10 J,若空气阻力大小不变,则物体落回出发点时的动能为()A36 J B40 J 48 J D50 J参考答案:1D 2 3B 4ABD 5A。
高中物理选修3-5 第十六章动量守恒定律单元测试卷一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分.1-7为单选题,8-12为多题,错选、多选不得分,漏选得3分)1.A、B两个物体都静止在光滑水平面上,当分别受到大小相等的水平力作用,经过相等时间,则下述说法中正确的是()A.A、B所受的冲量相同 B.A、B的动量变化相同C.A、B的末动量相同 D.A、B的末动量大小相同2.在光滑的水平面上, 两个质量均为m的完全相同的滑块以大小均为P的动量相向运动, 发生正碰, 碰后系统的总动能不可能是A.0 B .P 2m C.P 22 m D.2 P 2m3.如图所示,在光滑的水平地面上有一辆平板车,车的两端分别站着人A和B,A的质量为m A,B的质量为m B,m A>m B.最初人和车都处于静止状态.现在,两人同时由静止开始相向而行,A和B对地面的速度大小相等,则车()A.静止不动B.左右往返运动C.向右运动D.向左运动4.a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,碰撞前a球的动量p a=30kg·m/s,b球的动量p b=0,碰撞过程中,a球的动量减少了20kg·m/s,则碰撞后b球的动量为() A.-20kg·m/s B.10kg·m/sC.20kg·m/sD.30kg·m/s5.如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点,质量相等,Q与轻质弹簧相连.若Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生作用,则在整个过程中弹簧具有的最大弹性势能等于()A.P的初动能B.P的初动能的C.P的初动能的D.P的初动能的6.如图所示,在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块,滑块的一侧是一个圆弧形凹槽OAB,凹槽半径为R,A点切线水平.另有一个质量为m的小球以速度v从A点冲上凹槽,重力加速度大小为g,不计摩擦.下列说法中正确的是()A.当v0=时,小球能到达B点B.如果小球的速度足够大,则小球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上C.当v0=时,小球在弧形凹槽上运动的过程中,滑块的动能一直增大D.如果滑块固定,则小球返回A点时对滑块的压力为m7.质量为m的炮弹沿水平方向飞行,其动能为E k,突然在空中爆炸成质量相同的两块,其中一块向后飞去,动能为,另一块向前飞去,则向前的这块的动能为()A. B.E k C.E k D.E k8.(多选)如图所示,质量分别为M和m0的甲、丙两滑块用轻弹簧连接,以恒定的速度v沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止滑块乙发生碰撞.若碰撞时间极短,则在此碰撞过程中,下列情况不可能发生的是()A.甲、乙、丙的速度均发生变化,分别变为v1、v2、v3,而且满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3B.丙的速度不变,甲、乙的速度分别变为v1和v2,且满足Mv=Mv1+mv2C.丙的速度不变,甲和乙的速度均变为v',且满足Mv=(M+m)v'D.甲、乙、丙的速度均发生变化,甲和丙的速度都变为v1,乙的速度变为v2,且满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv29.(多选)如图所示为某位小选手在蹦床比赛中上升到最高点的情景.已知小选手质量为m,小选手从最高点下落高度h至最低点所用时间为t,空气阻力不计,重力加速度为g,小选手可看作质点.下列说法正确的是()A.小选手从最高点下落至最低点的过程中,弹性网的冲量为mgtB.小选手从最高点下落至最低点的过程中,重力的冲量为mgC.小选手从最高点下落至最低点的过程中,弹性网弹性势能的增量为mghD.小选手从最高点下落至最低点的过程中,合力的冲量为零,合力做功也为零10.在“探究碰撞中的不变量”的实验中,若用气垫导轨和光电计时装置进行探究,则需用的测量仪器(或工具)有()A.秒表B.天平C.毫米刻度尺 D.螺旋测微器11.关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的是()A.物体的动量等于物体所受的冲量B.物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小C.物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同D.物体的动量变化方向与物体的动量方向相同12.如图所示,两条形磁铁各固定在甲、乙两小车上,它们能在水平面上无摩擦的运动,甲车与磁铁的总质量为1kg,乙车与磁铁的总质量为0.5kg,两磁铁N极相对,现使两车在同一直线上相向运动,某时刻甲车的速度为2m/s,乙车的速度为3m/s,可以看到它们没有相碰就分开了,下列说法正确的是A.乙车开始反向时,甲车的速度为0.5m/s,方向不变B.两车相距最近时,乙车的速度为零C.两车相距最近时,乙车的速度为零0.33m/s,与乙车原来的速度方向相反2D.甲车对乙车的冲量与乙车对甲车的冲量相同二、填空题(共2小题,每空3分,共18分.把答案填在题中的横线上)13.质量为20g的小球,以20m/s水平速度与竖直墙碰撞后,仍以20m/s的水平速度反弹。
高中物理学习材料唐玲收集整理物理选修3-5《第16章 动量守恒定律》章节测试卷B (含答案)一、单选题: 本大题共10小题, 从第1小题到第10小题每题4.0分 小计40.0分; 共计40.0分。
1、一只猴子用绳子拉着一块与其等质量的石块, 在光滑水平面上运动(如图), 开始时猴子和石块都静止, 然后猴子以相对于绳子的速度u 拉石块, 则石块的速度为[ ] A. B.u C.u 23 D.2u2、如图所示,一个平板小车放在光滑水平面上,平板车上有一立柱,立柱顶端用细线栓一个小球使小球偏离竖直方向一个角度后由静止释放.释放后小球将和立柱发生多次碰撞,在二者相互作用的运动过程中,小车在水平面上[ ]A .一定向右运动B .一定向左运动C .一定保持静止D .可能向右运动,也可能向左运动3、在光滑的水平面上有两个静止的小车,车上各站着一名运动员,两车(含运动员)总质量均为M.乙车上的人把原来在车上质量为m的篮球沿水平方向以速度v抛出,被甲车上的人接住.则甲、乙两车最终速度大小之间的关系是[ ]A. B. C. D.视M、m和v的大小而定4、A物体在光滑的水平地面上运动,与静止在同一水平面的B物体相碰,碰后A继续沿原方向运动,但速度减为原来的一半,已知A、B两物体质量的比是2:1,则碰后两物体的动量之比是[ ]A.1:1 B.1:2 C.1:4 D.2:15、甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是p甲=5kg·m/s,p乙=7kg·m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球动量变为10kg·m/s,则二球质量m甲与m乙的可能关系是[ ]A.m乙=m甲B.m乙=2m甲C.m乙=4m甲D.m乙=6m甲6、甲、乙两只船相向而行, 甲船总质量m甲=1000kg, 乙船总质量m乙= 500kg. 当两船靠近时, 各把m0=50kg的物体移到另一只船上, 结果甲船停止运动, 乙船以8.5m/s的速度按原方向前进. 不计水的阻力, 则甲、乙两船原来的速度大小分别是[ ]A. 0.5m/s, 9.0m/sB. 1.0m/s, 9.5m/sC. 1.5m/s, 95m/sD. 0.5m/s, 9.5m/s7、总质量为M的小车, 沿水平光滑地面以速度v匀速运动, 某时刻从车上竖直上抛一个质量为m的物体, 则车子的速度[ ]A.不变B.vC.vD.无法确定8、质量为3m的机车, 其速度为v0, 在与质量为2m的静止车厢碰撞后挂接在一起运动, 其运动速度应为 [ ]A.v0B.v0C.v0D.v09、质量为3m的小车,运动速度为,与质量为2m的静止小车碰撞后连在一起运动,则碰撞后两车的总动量为[ ]A. B. C. D.10、如图所示, 小球m用长为L的细绳系着做圆锥摆运动, 小球m由A点摆至B点的过程中, 下述结论正确的是 [ ]A.动量守恒B.动量不守恒, 且△mv= mv BC.动量不守恒, 且△mv= mv AD.动量不守恒, 且△mv= mv B+ mv A= 2mv二、填空题:本大题共3小题,从第11小题到第13小题每题4.0分小计12.0分;共计12.0分。
11、气球下悬一绳梯, 总质量为M, 在绳梯上站着一个质量为m的人, 气球静止不动, 当人相对于绳梯以速度v匀速向上行, 那么, 气球将________运动, 其速度大小为________.12、如图所示, 水平桌面上有一木块A, 质量198g, 它与桌面间动摩擦因数为0.1, 木块A距桌边2.0m, 一子弹质量2.0g, 水平射入木块后与木块一起在桌面上滑动, 子弹速度至少为_________m/s能将木块击出桌面.13、一个人坐在光滑冰面上静止的小车中, 人与车总质量为M=70kg, 当他接到一个质量m = 20kg, 以速度v=5m/s迎面滑来的木箱后立即以相对于自己为v'=5m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出, 则小车获得的速度大小是__________m/s.(保留一位小数) 三、多选题:本大题共5小题,从第14小题到第18小题每题4.0分小计20.0分;共计20.0分。
14、两个质量不同的物体相向运动并发生正碰,若除了相碰时的相互作用力外,不受其他作用,则[ ]A.碰撞后质量小的物体速度变化大B.碰撞后质量大的物体速度变化大C.碰撞后质量小的物体动量变化大D.碰撞后两物体的动量变化的大小一样15、两球在光滑的地面上做相向运动,碰撞后两球皆静止,则[ ]A.碰撞前,两球动量一定相同B.两球组成的系统动量守恒C.碰撞过程中的任一时刻,两球的相互作用力大小相等D.两球只是在碰撞开始和碰撞结束两个瞬时,系统的总动量守恒.而在碰撞过程中的任一时刻,系统的总动量是不守恒的16、一只小船静止在湖面上, 一个人从小船的一端走到另一端, 以下说法正确的是[ ]A.人受的冲量与船受的冲量相同B.人向前走的速度一定大于小船后退的速度C.当人停止走动时, 小船也停止后退D.人向前走时, 人与船的总动量守恒17、在水平地面上的两个球A、B,沿着AB连线方向向右运动,当A球追上B球并发生碰撞后,两球可能的运动情况是[ ]A.A、B两球的运动方向相同 B.A、B两球的运动方向相反C.A球静止 D.B球静止18、在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能的是[ ]A.若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相同,碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行四、计算题:本大题共2小题,从第19小题到第20小题每题10.0分小计20.0分;共计20.0分。
19、如图所示,两个质量都是M=0.4kg的砂箱A、B,并排放在光滑的水平桌面上,一颗质量为m=0.1kg的子弹以=140m/s的水平速度射向A,射穿A后,进入B并同B一起运动,测得A、B落地点到桌边缘的水平距离之比为1∶2,求子弹刚穿出砂箱A时的速度v及砂箱A、B离开桌面时的速度是多大?20、如图所示,在光滑的水平面上有质量M=16kg的长木块A,板上有质量m=4kg的滑块B.某时刻长木板速度向右,滑块速度向左,且两者的动能都为2J.经过一段时间,长木板和滑块以相同的速度向同一方向运动(滑块仍在长木板上).求长木板和滑块共同运动时的速度大小和方向.五、实验题:本大题共1小题,第21小题为8.0分;共计8.0分。
21、某同学设计了一个用打点计时器“验证动量守恒”的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合在一体,继续作匀速运动.他设计的具体装置如图所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz.长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.(1)若已得到打点纸带如图,并测得各计数点间距标在图上.点O为运动起始的第一点.则应选________段来计算小车A的碰前速度.应选________段来计算小车A和B碰后的共同速度.(以上两格填“OA”或“AB”或“BC”或“CD”)(2)已测量出小车A的质量=0.40kg,小车B的质量=0.20kg.由以上测量结果可得:碰前总动量=________kg·m/s;碰后总动量=________kg·m/s.答案一、单选题:本大题共10小题,从第1小题到第10小题每题4.0分小计40.0分;共计40.0分。
1、A试题详解:解: 猴子和石块系统水平方向不受外力, 动量守恒.设石块和绳子向左的速度为v, 则猴子对地速度为u- v, 由m(u- v)+m(- v)= 0得v=2、D3、C4、A5、C6、D试题详解:解: 设甲, 乙两船原来的速度分别为v甲, v乙, 后来的速度为v'甲=0, v'乙=8.5m/s. 取(甲船体+乙船移入货物)组成的系统为研究对象,因水平方向不受外力, 搬移前后系统动量守恒. (m甲-m0)v甲+m0v乙=m甲v'甲=0 ①取(乙船体+甲船移入货物)组成的系统为研究对象, 同理得(m乙-m0)v乙+m0v甲=m乙v'乙②联立①、②两式, 代入数据得v甲=-0.5m/s, v乙=9.5m/s,即甲、乙两船相向而行的速度分别为0.5m/s和9.5m/s.7、A试题详解:解: 抛出的物体水平方向保持原来的动量mv, 整个系统水平方向动量不变, 小车速度不变.8、B9、C10、D二、填空题:本大题共3小题,从第11小题到第13小题每题4.0分小计12.0分;共计12.0分。
11、B;C12、200试题详解:解: f= maμ(m木+ m弹)g= (m木+ m弹)aa= μg= 0.1×10= 1m/s2v22= v12- 2as v2= 0m弹v0+ 0= (m弹+ m木)v113、2.2试题详解:解: 对人+车+木箱的系统, 水平方向不受外力, 相互作用的任一瞬间总动量守恒. 设推出木箱后的车速为u, 取木箱原来运动方向为正方向, 0+mv=Mu+m(-v'+u)三、多选题:本大题共5小题,从第14小题到第18小题每题4.0分小计20.0分;共计20.0分。
14、AD15、BC16、CD试题提示:冲量是矢量17、ABC18、AD四、计算题:本大题共2小题,从第19小题到第20小题每题10.0分小计20.0分;共计20.0分。
19、试题详解:∵=1∶2,∴=1∶2,初末状态动量守恒,有:,∴=10m/s,=20 m/s.子弹射穿A的过程中,有:20、v=2m/s,方向水平向右五、实验题:本大题共1小题,第21小题为8.0分;共计8.0分。
21、(1)AB,CD;(2)0.42kg·m/s,0.417(或0.42)kg·m/s。