高中物理 第16章 动量守恒定律章末检测(含解析)新人教版必修3

一、多选题1. 质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m 的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ．初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v ，小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )A ．B ．C ．D ．2. 水平推力F 1和F 2分别作用于水平面上原来静止的、等质量的a 、b 两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的v －t 图象如图所示，已知图中线段AB ∥CD ，则（ ）【优选整合】人教版高中选修3-5-《第十六章 动量守恒定律》章末总结（测）冲量量B ．F 1的冲量等于F 2的A ．F 1的冲量小于F 2的冲C．两物体受到的摩擦力大小不相等D．a物体受到的摩擦力冲量小于b物体受到的摩擦力冲量3. 如图所示,在光滑的水平面上静止着一带有光滑圆弧曲面的小车,其质量为M.现有一质量为m可视为质点的小球(可视为质点),以某一初速度从圆弧曲面的最低点冲上小车，且恰好能到达曲面的最高点,在此过程中,小球增加的重力势能为5.0J,若M>m,则小车增加的动能可能为（）A．4.0 J B．3.0 J C．2.0 J D．1.0 J二、单选题4. 如图所示，质量为m的物块B静止于光滑水平面上，B与弹簧的一端连接，弹簧另—端固定在竖直墙壁，弹簧处于原长．现有一质量也为m的A 物块以水平速度向右运动与B碰撞且粘在一起，则从A开始运动至弹簧被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是A．A、B组成的系统，在整个运动过程中动量守恒B．组成的系统，在整个运动过程中机械能守恒C．弹簧的圾大弹性势能为D ．从开始到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧对应的冲量大小为．5. 一个气球悬浮在空中，当气球下面吊梯上站着的人沿着梯子加速上爬时，下列说法正确的是( )A．气球匀速下降B．气球匀速上升C．气球加速上升D．气球加速下降6. 人和气球离地面高为h，恰好悬浮在空中，气球质量为M，人的质量为m，人要从气球下栓着的轻质软绳上安全到达地面（人看成质点），软绳的长度至少为（）A．(m+M)H /M B．M H / (m+M)C．m H / (m+M)D．(m+M)H /m三、解答题7. 下列对几种物理现象的解释中，正确的是( )A ．砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻B ．跳高时在沙坑里填沙，是为了减小冲量C ．在推车时推不动是因为推力的冲量为零D ．动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用，两个物体将同时停下来8. 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 甲=2kg 、m 乙=3kg 的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P 之间的动摩擦因数μ=0.5．一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1kg 的滑块P （可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能E p =15J ，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态，现剪断细线，求：（1）滑块P 滑离甲车时的瞬时速度大小；（2）滑块P 滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P 在乙车上滑行的距离．（取g=10m/s 2）9. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车B ，其质量为M ＝4Kg ，右端用细绳T 系在墙上，小车的四分之一圆弧轨道半径为R ＝1.7m ，在最低点P 处与长为L ＝2m 的水平轨道相切，可视为质点的质量为m=2Kg 物块A 放在小车B 的最右端，A 与B 的动摩擦因数为μ＝0.4，整个轨道处于同一竖直平面内。

一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，错选的或不选的不得分)1．如图所示，甲木块的质量为m 1，以速度v 沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m 2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后( )A ．甲木块的动量守恒B ．乙木块的动量守恒C ．甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒D ．甲、乙两木块所组成系统的动能守恒C 解析 甲木块与弹簧接触后，由于弹簧弹力的作用，甲、乙的动量要发生变化，但对于甲、乙所组成的系统因所受合力的冲量为零，故动量守恒，选项A 、B 错误，C 正确；甲、乙两木块所组成系统的动能，一部分转化为弹簧的势能，故不守恒．2．(多选)一个质量为0.3 kg 的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s 的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同．则碰撞前后小球速度变化量的大小为Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为( )A ．Δv ＝0B ．Δv ＝12 m/sC ．W ＝0D ．W ＝10.8 JBC 解析 Δv ＝v ′－v 0，为矢量，故Δv ＝12 m/s ，由动能定理知物体动能不变，故W ＝0．3．在光滑的水平面上，有a 、b 两球，其质量分别为m a 、m b ，两球在t 0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度图象如图所示，下列关系正确的是( )A ．m a >m bB ．m a <m bC ．m a ＝m bD ．无法判断B 解析 由动量守恒定律得m a v a ＝m a v a ′＋m b v b ′，得v a －v a ′v b ′＝m bm a，由题图知v a ＞v b ′，v a ′＜0，则v a －v a ′v b ′＞1，即m b ＞m a ，选项B 正确．4．一炸弹在水平地面上方飞出后轨迹为抛物线，若不爆炸，其最高点与落地点的水平距离为R ；若在最高点爆炸成a 、b 两块，质量比为2∶1，其中b 块沿原方向水平飞出，其最高点与落地点的水平距离为4R ，则a 、b 两块落地点的距离为( )A ．4.5RB ．4.0RC ．3.5RD ．3.0RA 解析 炸弹从最高点到地面过程做平抛运动，由于抛出点的高度相同，在空中的运动时间相等，设为t ，设初速度为v 0，则R ＝v 0t ，爆炸过程系统动量守恒，以炸弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得3mv 0＝ 2mv a ＋ mv b ，对a ，x a ＝v a t ，对b ，x b ＝v b t ＝4R ， 解得v a ＝－R2t，负号表示方向与炸弹的初速度方向相反，x a ＝－R2，则ab 落地点间的距离x ＝x b －x a ＝4.5R ，选项A 正确．5．质量相等的A 、B 两球之间压缩一根轻质弹簧，静置于光滑水平桌面上，当用板挡住小球A 而只释放B 球时，B 球被弹出落到距桌边水平距离为x 的地面上，如图所示，若再次以相同力压缩该弹簧，取走A 左边的挡板，将A 、B 同时释放，则B 球的落地点距桌边( )A ．x2B ．2xC ．xD ．22x D 解析 挡板挡住A 球时，弹簧的弹性势能全部转化为B 球的动能，有E p ＝12mv 2B ，挡板撤走后，弹性势能被两球平分，则有E p ＝2×12mv ′2B ，由以上两式解得v ′B ＝22v B ，故x ′＝v ′B t ＝22x ，选项D 正确． 6．如图所示，为甲、乙两质量不同的物体分别受到恒力作用后，其动量p 与时间t 的关系图象．则甲、乙所受合力F 甲与F 乙的关系是(图中两线平行)( )A．F甲<F乙B．F甲＝F乙C．F甲>F乙D．无法比较F甲和F乙的大小B解析由Ft＝Δp知，p－t图象的斜率即为合力F的大小，图中两直线斜率相等，则合力相等，选项B正确．7．如图所示，A、B两物体质量分别为m A、m B，且m A>m B，置于光滑水平面上，相距较远，将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上，经相同距离后，撤去两个力，两物体发生碰撞并黏在一起后将( )A．向右运动B．向左运动C．停止运动D．运动方向不能确定A解析由于F作用相同距离，故A、B获得的动能相等，即E k A＝E k B，又由p2＝2mE k，得p A>p B，撤去F后A、B组成的系统动量守恒，则有p总＝p A－p B，方向向右，选项A正确．8．如图所示，光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为m A＝2 kg、m B＝1 kg、m C＝2 kg.开始时C静止，A、B一起以v0＝5 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞．则A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小为( )A．1 m/s B．2 m/sC．4 m/s D．3 m/sB解析因碰撞时间极短，A与C碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间A的速度为v A，C 的速度为v C，以向右为正方向，由动量守恒定律得m A v0＝m A v A＋m C v C，①A与B在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为v AB，由动量守恒定律得m A v A＋m B v0＝(m A＋m B)v AB，②A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足v AB＝v C，③联立①②③式，代入数据得v A＝2 m/s．9．(多选)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ，初始时小物块停在箱子的正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )A ．12mv 2B ．mM2(m ＋M )v 2C ．12NμmgL D ．NμmgLBD 解析 由于水平面光滑，箱子和小物块组成的系统动量守恒，二者经多次碰撞后，保持相对静止，易判断两物体最终速度相等，设为v 0，由动量守恒定律得mv ＝(m ＋M )v 0，系统损失的动能为12mv 2－12(m ＋M )v 20＝12mM m ＋M v 2；系统损失的动能转化为内能Q ＝fx ＝NμmgL ，选项B 、D 正确，A 、C 错误．10．(多选)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 通过轻弹簧相连并处于静止状态，弹簧处于自然伸长状态；质量为m 的小球C 以初速度v 0沿AB 连线向右匀速运动，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 m 可能是( )A ．mv 20 B ．12mv 20 C ．16mv 20 D ．130mv 20 BC 解析 由题意知，系统初动能为12mv 20，由机械能守恒，弹性势能不可能为mv 20，选项A 错误；质量相等的C 球和A 球发生弹性碰撞后速度交换，当A 、B 两球的动量相等时，B 球与挡板相碰，则碰后系统总动量为零，则弹簧再次压缩到最短即弹性势能最大(动能完全转化为弹性势能)，根据机械能守恒定律可知，系统损失的动能转化为弹性势能E p ＝12mv 20，选项B 正确；当B 球速度恰为零时与挡板相碰，则系统动量不变化，系统机械能不变；当弹簧压缩到最短时，mv 0＝4mv 13，弹性势能最大，由功能关系和动量关系可求出E p ＝12mv 20－12×43mv 21＝18mv 20，所以，弹性势能的最大值介于18mv 20～12mv 20之间都有可能，选项C 正确．二、填空题(共2小题，共16分)11．(6分)有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重一吨左右)．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d ，然后用卷尺测出船长L .已知他自身的质量为m ，则渔船的质量为________．解析 如图所示，设该同学在时间t 内从船尾走到船头，由动量守恒定律知，人、船在该时间内的平均动量大小相等，即ms 人t ＝M d t， 又s 人＝L －d ， 解得M ＝m (L －d )d． 答案m (L －d )d12．(10分)用如图所示的装置可以来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ 是斜槽，QR 为水平槽．O 点是水平槽末端R 在记录纸上的垂直投影点，A 、B 两球的质量之比m A ∶m B ＝3∶1.先使A 球从斜槽上固定位置G 由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，得到10个落点．再把B 球放在水平槽上的末端R 处，让A 球仍从位置G 由静止释放，与B 球碰撞，碰后A 、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次．A 、B 两球在记录纸上留下的落点痕迹如图乙所示，其中米尺的零点与O 点对齐．(1)碰撞后A 球的水平射程应取________cm ．(2)本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度．下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离表示为水平速度的是( )A ．使A 、B 两小球的质量之比改变为5∶1 B ．升高固定点G 的位置C ．使A 、B 两小球的直径之比改变为1∶3D ．升高桌面的高度，即升高R 点距地面的高度(3)利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为________(结果保留三位有效数字)．解析 容易知道M 处的点迹为碰后A 的点迹，P 处的点迹为碰前A 的点迹，N 处的点迹为碰后B 的点迹．(1)用最小的圆的圆心确定落点的平均位置，则M 、P 、N 距O 点的距离即为碰后各个球的水平射程，x OM ＝14.45 cm ；x OP ＝29.90 cm ；x ON ＝44.40 cm ；所以碰后A 球的水平射程应为x OM ＝14.45 cm ．(2)本实验的前提条件是两个球是对心碰撞，即要求碰撞前后的速度在两个球的球心连线方向上，由此可知，选项C 正确．(3)碰撞前后的总动量比值为p 前p 后＝m 1x OPm 1x OM ＋m 2x ON≈1.02，考虑误差因素可取1.01～1.02． 答案 (1)14.45(14.43～14.50均正确) (2)C (3)1.02(或1.01)三、计算题(本题共4小题，共54分，解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13．(10分)某种气体分子束由质量为5.4×10－26kg 、速度为 460 m/s 的分子组成，各分子都向同一方向运动，垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回，如分子束中每立方米的体积内有n 0＝1.5×1020个分子，求被分子束撞击的平面所受到的压强．解析 设在Δt 时间内打到面积为S 的某平面上的气体的质量为ΔM ，则ΔM ＝v ΔtSn 0m ，取这些气体为研究对象，其受到的合外力等于平面作用在气体上的压力F ，规定初速度v 的方向为正方向，由动量定理得－F Δt ＝－ΔMv －ΔMv ，解得F ＝2v 2n 0Sm ，则平面受到的压强p ＝FS＝2v 2n 0m ≈3.43 Pa． 答案 3.43 Pa14．(12分)如图所示，可视为质点的小木块A 、B 的质量均为m ，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A 、B 间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计)．让A 、B 以初速度v 0一起从O 点滑出，滑行一段距离后到达P 点，速度变为v 02，此时炸药爆炸使木块A 、B脱离，发现木块B 立即停在原位置，木块A 继续沿水平方向前进，已知O 、P 两点间的距离为s ，炸药爆炸时释放的化学能均全部转化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，求：(1)木块与水平地面的动摩擦因数μ； (2)炸药爆炸时释放的化学能．解析 设木块与地面间的动摩擦因数为μ，炸药爆炸释放的化学能为E 0． (1)从O 滑到P ，对A 、B ，由动能定理得 －μ·2mgs ＝12·2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022－12·2mv 20，解得μ＝3v 28gs．(2)在P 点爆炸，根据A 、B 所组成的系统动量守恒有 2m v 02＝mv ， ① 根据能量守恒有E 0＋12×2m v 204＝12mv 2，②联立①②式解得E 0＝14mv 20．答案 (1)3v 208gs (2)14mv 215．(15分)如图所示，在光滑水平面上有均可视为质点的A 、B 、C 三个弹性小球，其质量分别为m A ＝2m 、m B ＝m 、m C ＝3m ，其中A 、B 之间用一轻弹簧相连．开始时A 、B 、C 都处于静止状态，弹簧处于原长，且C 距离B 足够远，现给A 一个水平向右的初速度v 0.当B 达最大速度时恰好与C 发生弹性碰撞，求：(1)B 达最大速度时，A 和B 的速度；(2)B 以最大速度与C 相碰后，弹簧所具有的最大弹性势能E p ． 解析 (1)设碰前B 的最大速度为v B ，此时A 的速度为v A ，B 与C 相碰前，由动量守恒有2mv 0＝2mv A ＋mv B ． B 的速度最大时弹簧处于原长，由能量守恒有12×2mv 20＝12×2mv 2A ＋12mv 2B ， 解得v A ＝2m －m 2m ＋m v 0＝13v 0，v B ＝4m 2m ＋m v 0＝43v 0．(2)设B 与C 碰后的速度为v B ′，C 的速度为v ′C ，取v B 方向为正方向，B 与C 相碰后，由动量守恒有mv B ＝mv B ′＋3mv ′C ，由能量守恒有12mv 2B ＝12mv ′2B ＋123mv ′2C ，解得v B ′＝m －3m m ＋3m v B ＝1－31＋3×43v 0＝－23v 0． 当A 、B 速度相等时，弹性势能最大， 由动量守恒有2mv A ＋mv B ′＝3mv ，由能量守恒有E p ＝12×2mv 2A ＋12mv ′2B －12(2m ＋m )v 2，解得E p ＝13mv 20．答案 (1)A 的速度为13v 0 B 的速度为43v 0 (2)13mv 216．(17分)一质量为2m 的物体P 静止于光滑水平地面上，其截面如图所示．图中ab 为粗糙的水平面，长度为L ；bc 为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab 和bc 均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接．现有一质量为m 的木块以大小为v 0的水平初速度从a 点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h ，返回后在到达a 点前与物体P 相对静止．重力加速度为g .求：(1)木块在ab 段受到的摩擦力F f ； (2)木块最后距a 点的距离s ．解析 木块m 和物体P 组成的系统在相互作用过程中遵守动量守恒、能量守恒． (1)以木块开始运动至在斜面上上升到最大高度为研究过程，当木块上升到最高点时两者具有相同的速度，根据动量守恒，有mv 0＝(2m ＋m )v ，① 根据能量守恒，有12mv 20＝12(2m ＋m )v 2＋F f L ＋mgh ，② 联立①②解得F f ＝mv 203L －mgh L ＝mv 20－3mgh 3L.③(2)以木块开始运动至与物体P 相对静止为研究过程，木块与物体P 相对静止，两者具有相同的速度，根据动量守恒，有mv 0＝(2m ＋m )v ， ④ 根据能量守恒，有12mv 20＝12(2m ＋m )v 2＋F f (L ＋L －s )，⑤联立③④⑤解得s ＝v 20L －6ghLv 20－3gh．mv20－3mgh3L (2)v20L－6ghLv20－3gh．答案(1)。

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 。

人教版高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律单元测试(含解析)高中物理选修3.5 动量守恒定律单元测试一．选择题（共10小题）1．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动，甲在冰上滑行的距离比乙远。

假定两板与冰面间的动摩擦因数相同，下列判断正确的是（）A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间C．在分开时，甲的运动速度大于乙的运动速度D．在分开后，甲运动的加速度大小小于乙运动的加速度大小2．A、B两物块沿同一直线运动，发生碰撞后结合在一起，碰撞前后的x﹣t图象如图所示，其中a、b分别为A、B碰前的图象，c为碰后的图象。

则A、B两物块质量之比为（）A．2：3B．1：4C．3：2D．4：33．如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道M静止在光滑水平面上，一个物块m在水平地面上以大小为v0的初速度向右运动并无能量损失地滑上圆弧轨道，当物块运动到圆弧轨道上某一位置时，物块向上的速度为零，此时物块与圆弧轨道的动能之比为1：2，则此时物块的动能与重力势能之比为（以地面为零势能面）（）A．1：2B．1：3C．1：6D．1：94．假设一小型宇宙飞船沿人造卫星的轨道在高空做匀速圆周运动，运动周期为T，如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体A，以后的运动可能是（）A．物体A与飞船运动周期都等于TB．物体A的运动周期等于T，而飞船的运动周期小于TC．物体A 竖直下落，而飞船在原轨道上运动D．物体A 和飞船的运动周期都大于T5．忽然“唵﹣﹣”的一声，一辆运沙车按着大喇叭轰隆隆的从旁边开过，小明就想，装沙时运沙车都是停在沙场传送带下，等装满沙后再开走，为了提高效率，他觉得应该让运沙车边走边装沙。

设想运沙车沿着固定的水平轨道向前行驶，沙子从传送带上匀速地竖直漏下，已知某时刻运沙车前进的速度为v，单位时间从传送带上漏下的沙子质量为m，则下列说法中正确的是（）A．若轨道光滑，则运沙车和漏进车的沙组成的系统动量守恒B．若轨道光滑，则运沙车装的沙越来越多，速度却能保持不变C．已知此时运沙车所受的轨道阻力为F 阻，则要维持运沙车匀速前进，运沙车的牵引力应为F＝F 阻D．已知此时运沙车所受的轨道阻力为F 阻，则要维持运沙车匀速前进，运沙车的牵引力应为F＝F 阻+mv6．若物体在运动过程中，受到的合外力不为零，那么以下说法正确的是（）A．物体的动能一定变化B．物体的动量一定变化C．物体的速度大小和方向一定都变化D．物体的加速度一定变化7．“跳马”是集技术、力量、勇气于一体的高难度竞技体操项目。

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测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.对物体所受的合外力与其动量之间的关系，叙述正确的是()A．物体所受的合外力与物体的初动量成正比B．物体所受的合外力与物体的末动量成正比C．物体所受的合外力与物体动量变化量成正比D．物体所受的合外力与物体动量对时间的变化率成正比2.下面关于冲量的说法中正确的是()A．物体受到很大的冲力时，其冲量一定很大B．当力与位移垂直时，该力的冲量为零C．不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同D．只要力的大小恒定，其相同时间内的冲量就恒定3.在匀速行驶的船上，当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时，船的速度将(水的阻力不变)()A．变大B．变小C．不变D．无法判定4.如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块．今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是()A．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B．小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动D．槽将不会再次与墙接触5.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6.质量为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来．已知弹性安全带的缓冲时间是1.5 s，安全带自然长度为5 m，g取10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为()A． 500 NB． 1 100 NC． 600 ND． 1 000 N7.如图所示，图是“牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高．用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球．当把小球1向左拉起一定高度，如图甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过小球间的相互碰撞，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，如图乙所示．关于此实验，下列说法中正确的是()A．上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒B．上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能不守恒，动量不守恒C．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示)，同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度D．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示)，同时由静止释放，经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同8.如图所示，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()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C．B能达到的最大高度为D．B能达到的最大高度为h9.某同学利用如图所示的装置做“验证动量守恒定律的实验”，已知两球的质量分别为m1、m2(且m1＞m2)，关于实验下列说法正确的()A．如果M是m2的落点，则该同学实验过程中必有错误B．斜槽轨道必须很光滑C．实验需要验证的是m1·＝m2·＋m1·D．实验需要秒表、天平、圆规等器材10.质量为m的人，原来静止在乙船上，甲、乙两船质量均为M，开始时都静止，人先跳到甲船，立即再跳回乙船，这时两船速度之比为v甲∶v乙等于(不计阻力)()A． 1∶1B．m∶MC． (m＋M)∶MD．m∶(M＋m)11.“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目，它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来．假设风洞内向上的风量和风速保持不变，表演者调整身体的姿态，通过改变受风面积(表演者在垂直风力方向的投影面积)，来改变所受向上风力的大小．已知人体所受风力大小与受风面积成正比，人水平横躺时受风面积最大，设为S0，站立时受风面积为S0；当受风面积为S0时，表演者恰好可以静止或匀速漂移．如图所示，某次表演中，人体可上下移动的空间总高度为H，表演者由静止以站立身姿从A位置下落，经过B位置时调整为水平横躺身姿(不计调整过程的时间和速度变化)，运动到C位置速度恰好减为零．关于表演者下落的过程，下列说法中正确的是()A．B点距C点的高度是HB．从A至B过程表演者克服风力所做的功是从B至C过程表演者克服风力所做的功的C．从A至B过程表演者所受风力的冲量是从A至C过程表演者所受风力的冲量的D．从A至B过程表演者所受风力的平均功率是从B至C过程表演者所受风力平均功率的12.在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前)，已知碰前两球的动量分别为＝12 kg·m/s、pB＝13 kg·m/s，碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB.下列数值可能正确的是() pAA．ΔpA＝－3 kg·m/s、ΔpB＝3 kg·m/sB．ΔpA＝3 kg·m/s、ΔpB＝－3 kg·m/sC．ΔpA＝－24 kg·m/s、ΔpB＝24 kg·m/sD．ΔpA＝24 kg·m/s、ΔpB＝－24 kg·m/s13.在用气垫导轨进行验证实验时，首先应该做的是()A．给气垫导轨通气B．对光电计时器进行归零处理C．把滑块放到导轨上D．检验挡光片通过光电门时是否能够挡光计时14.如图所示，竖直面内有一个固定圆环，MN是它在竖直方向上的直径．两根光滑滑轨MP、QN 的端点都在圆周上，MP＞QN.将两个完全相同的小球a、b分别从M、Q点无初速度释放，在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中，下列说法中正确的是()A．合力对两球的冲量大小相同B．重力对a球的冲量较大C．弹力对a球的冲量较小D．两球的动量变化大小相同15.以初速度竖直向上抛出一物体，空气阻力大小不变．关于物体受到的冲量，以下说法正确的是()A．物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲量方向相反B．物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的大小相等C．物体在下落阶段受到重力的冲量小于上升阶段受到重力的冲量D．物体从抛出到返回抛出点，动量变化的方向向下第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.某同学设计了一个探究碰撞中的不变量的实验：将打点计时器固定在光滑的长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车A的后面．让小车A运动，小车B静止．在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图甲，碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体．他在安装好实验装置后，先接通电源然后轻推小车A，使A获得一定的速度，电磁打点计时器在纸带上打下一系列的点，已知电源频率为50 Hz.(1)实验中打出的纸带如图乙所示，并测得各计数点间距标在图上，则应选__________段计算A的碰前速度；应选__________段计算A和B碰后的共同速度(填“BC”、“CD”或“DE”)．(2)已测得小车A的质量m1＝0.20 kg，小车B的质量m2＝0.10 kg，由以上测量结果可得：碰前A、B两小车质量和速度的乘积之和为________ kg·m/s；碰后A、B两小车质量和速度的乘积之和为__________ kg·m/s.(计算结果均保留三位有效数字)三、计算题(共3小题,每小题10分,共30分)17.羽毛球是速度较快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到342 km/h，假设球飞来的速度为90 km/h，运动员将球以342 km/h的速度反向击回．设羽毛球的质量为5 g，试求：(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量；(2)在运动员的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化各是多少？18.如图所示，两物块A、B并排静置于高h＝0.80 m的光滑水平桌面上，物块的质量均为M＝0.60 kg.一颗质量m＝0.10 kg的子弹C以v0＝100 m/s的水平速度从左面射入A，子弹射穿A后接着射入B并留在B中，此时A，B都没有离开桌面．已知物块A的长度为0.27 m，A离开桌面后，落地点到桌边的水平距离s＝2.0 m．设子弹在物块A、B中穿行时受到的阻力大小相等，g取10 m/s2.(平抛过程中物块看成质点)求：(1)物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少；(2)子弹在物块B中打入的深度；(3)若使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面，则物块B到桌边的最小初始距离．19.如图所示，光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦)，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30 kg，两车间的距离足够远，现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为0.5 m/s时，停止拉绳，求：(1)人在拉绳过程中做了多少功？(2)若人停止拉绳后，为避免两车相撞，人至少以多大水平速度从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？答案解析1.【答案】D【解析】根据动量定理得，F合Δt＝Δp，得F合＝，即合外力与动量的变化率成正比，D正确．2.【答案】C【解析】冲量是力与时间的乘积，是矢量，力大，冲量不一定大，A错误；当力与位移垂直时，该力的冲量不为零，B错误；不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同，C正确；只要力的大小恒定，其相同时间内冲量大小一样，但方向不一定一样，D错误．3.【答案】C【解析】相对于船竖直向上抛出物体时，由于惯性，物体水平方向的速度和船的速度相同，船和物体组成的系统水平方向动量守恒，故船的速度不变．4.【答案】D【解析】小球从B运动到C的过程中，小球与半圆槽在水平方向会受到墙的外力作用，动量不守恒，小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒；从B→C的过程中，半圆槽与物块之间有作用力，小球与半圆槽在水平方向动量也不守恒，即在小球运动的全过程，水平方向动量不守恒，A、B错误；小球参与了两个运动：一个是沿半圆槽的圆周运动，另一个是与半圆槽一起向右运动，当小球运动到C点时，它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上，所以此后小球做斜上抛运动，C错误；因为全过程中，整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量，最终槽与墙将不会再次接触，D正确．5.【答案】A【解析】从越高的地方跳下，落地时速度越大，受地面的冲量越大，越危险，A正确；跳高时，在落地处垫海绵垫子，是为了延长作用时间，从而减小冲力，不是减小冲量，B错误；动量相同的两个物体受相同的制动力的作用，根据动量定理Ft＝mv，运动时间相等，C错误；在码头上装橡皮轮胎，是为了延长作用时间，从而减小冲力，不是减小冲量，D错误．6.【答案】D【解析】建筑工人下落5 m时速度为v，则v＝＝m/s＝10 m/s，设安全带所受平均冲力大小为F，则由动量定理得：(mg－F)t＝－mv，所以F＝mg＋＝60×10 N＋N＝1 000 N，故D对，A、B、C错．7.【答案】D【解析】5个小球组成的系统发生的是弹性正碰，系统的机械能守恒，系统在水平方向的动量守恒，总动量并不守恒，选项A、B错误；同时向左拉起小球1、2、3到相同的高度，同时由静止释放并与4、5碰撞后，由机械能守恒和水平方向的动量守恒知，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同，选项C错误，选项D正确．8.【答案】B【解析】根据机械能守恒定律可得B刚到达水平地面的速度v0＝，根据动量守恒定律可得A与B碰撞后的速度为v＝v0，所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为E pm＝×2mv2＝mgh，故A项错误，B项正确；当弹簧再次恢复原长时，A与B将分开，B以速度v沿斜面上滑，根据机械能守恒定律可得mgh′＝mv2，B能达到的最大高度为h，故C、D两项错误．9.【答案】A【解析】入射球要比靶球质量大，因此质量为m1的为入射小球，其碰前落地点为P，碰后落地点为M，A正确；在同一组的实验中要保证入射球和靶球每次平抛的速度都相同，故每次入射球必须从同一高度由静止释放，由于摩擦作用对它们的影响相同，因此轨道是否光滑不影响实验，B错误；不管是入射小球还是被碰小球，它们开始平抛的位置都是O点，图中P是入射小球不发生碰撞时飞出的落地点，N是被碰小球飞出的落地点，M是入射小球碰撞后飞出的落地点，由于它们都是从同一高度做平抛运动，运动的时间相同，故可以用水平位移代表水平速度，故需验证表达式为：m1·＝m1·＋m2·，C错误；本实验不需要测小球平抛运动的速度，故不需要测运动的时间，不需要秒表，D错误．10.【答案】C【解析】对人及甲、乙两船，由动量守恒定律得：Mv甲－(M＋m)v乙＝0，即v甲∶v乙＝(m＋M)∶M.11.【答案】B【解析】设人水平横躺时受到的风力大小为F m，由于人体受风力大小与正对面积成正比，故人站立时风力为F m.由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得人的重力G＝F m，即有F m＝2G.从A至B过程表演者的加速度大小为a1＝＝＝0.75g从B至C过程表演者的加速度大小为a2＝＝＝g，由速度位移公式得：从A至B过程表演者的位移x1＝，从B至C过程表演者的位移x2＝，故x1∶x2＝4∶3，x2＝H，A错误；表演者从A至B克服风力所做的功为W1＝F m·H ＝F m H；从B至C过程克服风力所做的功为W2＝F m·H＝F m H，得＝，B正确；设B点的速度为v，则从A至B过程表演者的运动时间t1＝＝.从B至C过程表演者的运动时间t2＝＝，根据动量定理，I1＝F m t1＝mv，I2＝F m t2＝2mv，＝，C错误；根据P＝，又＝，＝，联立解得＝，D错误．12.【答案】A【解析】对于碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律、碰后系统的机械能不增加和碰撞过程要符合实际情况．本题属于追及碰撞，碰前，后面运动小球的速度一定要大于前面运动小球的速度(否则无法实现碰撞)，碰后，前面小球的动量增大，后面小球的动量减小，减小量等于增大量，所以ΔpA＜0，ΔpB＞0，并且ΔpA＝－ΔpB，据此可排除选项B、D；若ΔpA＝－24 kg·m/s、ΔpB＝24 kg·m/s，碰后两球的动量分别为pA′＝－12 kg·m/s、pB′＝37 kg·m/s，根据关系式E k＝可知，A小球的质量和动量大小不变，动能不变，而B小球的质量不变，但动量增大，所以B小球的动能增大，这样系统的机械能比碰前增大了，选项C可以排除；经检验，选项A满足碰撞所遵循的三个原则，本题答案为A.13.【答案】A【解析】为保护气垫导轨，在一切实验步骤进行之前，首先应该给气垫导轨通气．14.【答案】C【解析】小球受到的合外力等于重力沿轨道方向的分力，即：mg sinθ，加速度为a＝g sinθ(θ为杆与水平方向的夹角)由图中的直角三角形可知，小球的位移s＝2R sinθ所以t＝＝＝，t与θ无关，即t1＝t2，所以合外力的冲量大小为：mg sinθ·t.由图可知MP与水平方向之间的夹角大，所以沿MP运动的a球受到的合外力的冲量大，由动量定理可知，a球的动量变化大，A、D错误；重力的冲量为mgt，由于运动的时间相等，所以重力的冲量大小相等，B错误；弹力的冲量：mg cosθ·t，所以a球的弹力的冲量小，C正确．15.【答案】D【解析】物体上升阶段和下落阶段受到的重力的方向都向下，所以重力的冲量方向相同，A错误；物体向上运动的过程中空气阻力的方向向下，则：a1＝，下降的过程中空气的阻力方向向上，则：a2＝＜a1，由于下降的过程中的位移等于上升过程中的位移，由运动学的公式可知上升的时间一定小于下降过程中的时间．所以上升阶段物体受到空气阻力冲量的大小小于下降阶段受到空气阻力冲量的大小，在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量，B、C 错误；由于物体的初速度的方向向上，末速度的方向向下，所以物体从抛出到返回抛出点，动量变化的方向向下，D正确．16.【答案】(1)BC DE(2)0.2100.209【解析】(1)A与B碰后粘在一起，速度减小，相等时间内的间隔减小，可知通过BC段来计算A的碰前速度，通过DE段计算A和B碰后的共同速度．(2)A碰前的速度：v1＝＝m/s＝1.05 m/s碰后共同速度：v2＝＝m/s＝0.695 m/s.碰前A、B两小车质量和速度的乘积之和：m1v1＝0.2×1.05 kg·m/s＝0.210 kg·m/s碰后的A、B两小车质量和速度的乘积之和：(m1＋m2)v2＝0.3×0.695 kg·m/s＝0.209 kg·m/s17.【答案】(1)0.600 kg·m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反(2)120 m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反21 J【解析】(1)以羽毛球飞来的方向为正方向，则p1＝mv1＝5×10－3×kg·m/s＝0.125 kg·m/sp2＝mv2＝－5×10－3×kg·m/s＝－0.475 kg·m/s所以动量的变化量Δp＝p2－p1＝－0.475 kg·m/s－0.125 kg·m/s＝－0.600 kg·m/s.即羽毛球的动量变化量大小为0.600 kg·m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反．(2)羽毛球的初速度：v＝25 m/s，羽毛球的末速度：v′＝－95 m/s，所以Δv＝v′－v＝－120 m/s.羽毛球的初动能：E k＝mv2＝1.5625 J，羽毛球的末动能：E k′＝mv′2＝22.562 5 J.所以ΔE k＝E k′－E k＝21 J.18.【答案】(1)5 m/s10 m/s(2)2.5×10－2m(3)s min＝1.8×10－2m【解析】(1)子弹射穿物块A后，A以速度v A沿桌面水平向右匀速运动，离开桌面后做平抛运动：h ＝gt2t＝0.40 sA离开桌边的速度v A＝，v A＝5.0 m/s设子弹射入物块B后，子弹与B的共同速度为v B，子弹与两物块作用过程系统动量守恒：mv0＝Mv A＋(M＋m)v B；B离开桌边的速度v B＝10 m/s(2)设子弹离开A时的速度为v1，子弹与物块A作用过程系统动量守恒mv0＝mv1＋2Mv A；v1＝40 m/s子弹在物块B中穿行的过程中，由能量守恒F f LB＝Mv＋mv－(M＋m)v①子弹在物块A中穿行的过程中，由能量守恒F f LA＝mv＋mv－(M＋m)v②由①②解得LB＝2.5×10－2m(3)子弹在物块A中穿行过程中，物块A在水平桌面上的位移为s1，由动能定理：F f s1＝(M＋M)v－0③子弹在物块B中穿行过程中，物块B在水平桌面上的位移为s2，由动能定理F f s2＝Mv－Mv④由②③④解得物块B到桌边的最小距离为：s min＝s1＋s2，解得：s min＝1.8×10－2m19.【答案】(1)5.625 J(2)0.5 m/s【解析】(1)设甲、乙两车和人的质量分别为m甲、m乙和m人，停止拉绳时甲车的速度为v甲，乙车的速度为v乙，取甲车的运动方向为正方向，由动量守恒定律得(m甲＋m人)v甲－m乙v乙＝0解得v甲＝0.25 m/s由功能关系可知，人拉绳过程中做的功等于系统动能的增加量．W＝(m甲＋m人)v＋m乙v＝5.625 J.(2)设人跳离甲车时人的速度为v人，取v人的方向为正方向，人离开甲车前后由动量守恒定律得(m甲＋m人)v甲＝m甲v甲′＋m人v人人跳到乙车时：m人v人－m乙v乙＝(m人＋m乙)v乙′要使两车恰好不发生碰撞，需满足v甲′＝v乙′解得v人＝0.5 m/s即当人跳离甲车的水平速度至少为0.5 m/s时，两车才不会发生碰撞．。

第十六章动量守恒定律(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．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( )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.答案：B2．小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4，要使小车向前运动，可采用的方法是( )A．打开阀门S1B．打开阀门S2C．打开阀门S3D．打开阀门S4答案：B3．如图所示，小船静止于水面上，站在船尾的人不断将鱼抛向船头的舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是( )A．向左运动，船向左移动了一些B．小船静止，船向左移动了一些C．小船静止，船向右移动了一些D．小船静止，船不移动解析：以小船、人、船上的鱼为系统，人抛鱼的过程动量守恒，开始时系统总动量为零，小船速度为零，结束后系统总动量还是零，故小船静止．在抛鱼的过程中，鱼相对水面有向左的速度，故船相对于水面有向右的速度，所以小船向右移动了一些．C正确．答案：C4．两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( )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E k ＝12mv 2＝p22m 得p ＝2mE k ，因为m 1>m 2，E k1＝E k2，所以p 1>p 2，选C.答案：C5.如图所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时绳松弛、B 静止，A 具有4 kg ·m/s 的动量(令向右为正)．在绳拉紧(可能拉断)的过程中，A 、B 动量的变化可能为( )A ．Δp A ＝－4 kg ·m/s ，ΔpB ＝4 kg ·m/s B ．Δp A ＝2 kg ·m/s ，Δp B ＝－2 kg ·m/sC ．Δp A ＝－2 kg ·m/s ，Δp B ＝2 kg ·m/sD ．Δp A ＝Δp B ＝2 kg ·m/s解析：它们的总动量为p ＝m A v A ＝4 kg ·m/s ，而绳子的拉力为内力，总动量守恒．A 的动量减小，B 的动量增加，故A 的动量改变应为负值，B 的动量改变应为正值．而绳子可能会被拉断，说明在拉断绳子前A 的速度不可能为零，故只有C 正确．答案：C6.如图所示，物体A 、B 静止在光滑水平面上，且m A >m B ，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，接着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解析：由动能定理可知：两个力对物体做的功相同，则合为一体前两物体动能相同，由物体动量和动能的关系p ＝2mE k 知，p A >p B ，选碰前A 的方向为正方向，则B 的动量为负值，由动量守恒定律：p A ＋p B ＝(m A ＋m B )v ，v 必为正，故碰后速度v 的方向一定与p A 相同，向右．答案：B7．甲、乙两物体的质量之比为m 甲∶m 乙＝1∶4，若它们在运动过程中的动能相等，则它们动量大小之比p 甲∶p 乙是( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶4D ．2∶1解析：由p ＝mv 和E k ＝12mv 2得p 2＝2mE k ，所以p ＝2mE k .根据运动过程中的动能相等得：p ∝m . 可得：p 甲p 乙＝ m 甲m 乙＝m 甲m 乙＝14＝12. 故选B. 答案：B8．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 ．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． 答案：A9．如图所示的装置中，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 ．动量守恒、机械能守恒B ．动量不守恒、机械能不守恒C ．动量守恒、机械能不守恒D ．动量不守恒、机械能守恒解析：若以子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短时，弹簧固定端墙壁对弹簧有外力作用，因此动量不守恒．而在子弹射入木块时，存在剧烈摩擦作用，有一部分能量将转化为内能，机械能也不守恒．实际上，在子弹射入木块这一瞬间过程，取子弹与木块为系统则可认为动量守恒(此瞬间弹簧尚未形变)．子弹射入木块后木块压缩弹簧过程中，机械能守恒，但动量不守恒．物理规律总是在一定条件得出的，因此在分析问题时，不但要弄清取谁作研究对象，还要弄清过程的阶段的选取，判断各阶段满足物理规律的条件．故B 正确．答案：B10.如图所示，位于光滑水平桌面上的滑块P 和Q 都可视为质点，质量相等．Q 与轻质弹簧相连．设Q 静止，P 以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞．在整个碰撞过程中，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12C ．P 的初动能的13D ．P 的初动能的14解析：两者速度相等时，弹簧最短，弹性势能最大．设P 的初速度为v ，两者质量为m ，弹簧最短时两者的共同速度为v ′，弹簧具有的最大弹性势能为E p .根据动量守恒，有mv ＝2mv ′，根据能量守恒有12mv 2＝12×2mv ′2＋E p ，以上两式联立求解得E p ＝14mv 2.可见弹簧具有的最大弹性势能等于滑块P 原来动能的一半，B 正确．答案：B二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项是正确的，全选对得4分，漏选得2分，错选或不选得0分)11．质量为m 的物体以速度v 0从地面竖直上抛(不计空气阻力)到落回地面，在此过程中( )A ．上升过程和下落过程中动量的变化量大小均为mv 0，但方向相反B ．整个过程中重力的冲量为2mv 0C ．整个过程中重力的冲量为0D ．上升过程冲量大小为mv 0，方向向下解析：物体上升、下降动量变化量相同，大小均为mv 0，都向下．A 错、B 对，C 错、D 对．答案：BD12．如图所示，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( )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mgh2C ．B 能达到的最大高度为h 2D ．B 能达到的最大高度为h4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E pm ＝12×2mv 2＝12mgh ，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h4，即D 正确．答案：BD13．在光滑的水平面上，动能为E 0、动量大小为p 0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后小钢球1的运动方向相反，将碰撞后小钢球1的动能和动量的大小分别记为E 1、p 1，小钢球2的动能和动量的大小分别记为E 2、p 2，则必有( )A ．E 1＜E 0B ．p 1＜p 0C ．E 2＞E 0D ．p 2＜p 0解析：设碰撞前球1的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有：p 0＝－p 1＋p 2， 可得到碰撞后球2的动量p 2＝p 0＋p 1.由于碰撞前球2静止，所以碰撞后球2一定沿正方向运动，所以p 2＞p 0，选项D 错误．由于碰撞后系统的机械能总量不可能大于碰撞前系统机械能总量，即E 0≥E 1＋E 2故有E 0＞E 1和E 0＞E 2，选项A 正确，选项C 错误．由动能和动量的关系E k ＝p 22m，结合选项A 的结果，可判断选项B 正确．答案：AB14.如图所示，甲、乙两车的质量均为M ，静置在光滑的水平面上，两车相距为L .乙车上站立着一个质量为m 的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是( )A ．甲、乙两车运动中速度之比为M ＋mM B ．甲、乙两车运动中速度之比为M M ＋mC ．甲车移动的距离为M ＋m2M ＋mLD ．乙车移动的距离为M2M ＋mL解析：本题类似人船模型．甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比M ＋mM，A 正确，B 错误；Mx 甲＝(M ＋m )x 乙，x 甲＋x 乙＝L ，解得C 、D 正确．答案：ACD三、非选择题(本题共5小题，共54分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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)15．(8分)某同学用图甲所示装置结合频闪照片来探究碰撞中的不变量．经过多次实验，该同学猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和是不变的．图甲图乙 图丙步骤1：用天平测出A 、B 两个小球的质量m A 和m B ，并且保证m A >m B ； 步骤2：安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；步骤3：先不在斜槽的末端放小球B ，让小球A 从斜槽上某位置P 由静止开始释放，小球离开斜槽后，用频闪照相记录下小球A 两个时刻的位置(如图乙所示)；步骤4：将小球B 放在斜槽的末端，让小球A 从位置P 处由静止开始释放，使它们碰撞，用频闪照相记录下两个小球在两个时刻的位置(如图丙所示)；步骤5：直接测量需要的物理量，根据测量得到的数据，验证自己的猜想． 请回答：(1)在步骤5中，该同学需要在照片中直接测量的物理量有________；(选填“x 0、y 0、x A 、y A 、x B 、y B ”)(2)用实验中测量的物理量来表示该同学的猜想结果： ______________________________________________________.解析：频闪照相相邻曝光时间相等，测出x 0、x A 、x B ，就可以知道它们碰撞前后水平方向的速度．该同学的猜想可表示为m A x 0t ＝m A x A t ＋m B x Bt，化简得m A x 0＝m A x A ＋m B x B . 答案：(1)x 0、x A 、x B (2)m A x 0＝m A x A ＋m B x B16．(10分)如图所示，在高为h ＝5 m 的平台右边缘上，放着 一个质量M ＝3 kg 的铁块，现有一质量为m ＝1 kg 的钢球以v 0＝10 m/s 的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹，落地点距离平台右边缘的水平距离为L ＝2 m ，已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5，求铁块在平台上滑行的距离s (不计空气阻力，铁块和钢球都看成质点，取g ＝10 m/s 2)．解析：设钢球反弹后的速度大小为v 1，铁块的速度大小为v ，碰撞时间极短，以v 0的方向为正方向，系统动量守恒：mv 0＝Mv －mv 1.① 钢球做平抛运动：L ＝v 1t ，②h ＝12gt 2.③由①②③解得t ＝1 s ，v 1＝2 m/s ，v ＝4 m/s ， 铁块做匀减速直线运动，由μmg ＝ma 解得加速度大小a ＝5 m/s 2.最终速度为0，则其运动时间t 1＝v a＝0.8 s ， 所以铁块在平台上向左滑行的距离s ＝vt 12＝1.6 m.答案：1.6 m17．(12分)一质量为M 的长木板，静止放在光滑的水平面上．一质量为m 的小滑块以水平速度v 0从长木板的一端开始滑动，直到离开长木板．滑块刚离开长木板时的速度为13v 0.若将此长木板固定在水平桌面上，其他条件相同，求滑块离开长木板时的速度v .解析：设摩擦力对系统做功为W f ，当长木板不固定，滑块刚离开长木板时，长木板的速度为v ′，由动量守恒和能量守恒有mv 0＝Mv ′＋m v 03，①12mv 20－12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 032－12Mv ′2＝W f .② 当长木板固定时，由能量守恒有12mv 20－12mv 2＝W f .③由①②③式得v ＝v 031＋4m M.答案：v 031＋4m M18.(12分)如图所示，有一质量为M 的长木板(足够长)静止在光滑的水平面上，一质量为m 的小铁块以初速度v 0水平滑上木板的左端，小铁块与木板之间的动摩擦因数为μ，试求小铁块在木板上相对木板滑动的过程中，若小铁块恰好没有滑离长木板，则木板的长度至少为多少？解析：此题为另类的“子弹打木块”的模型，即把铁块类比于有初动量的“子弹”，以小铁块和长木板为一个系统，系统动量守恒．在达到共同速度的过程中，m 给M 一个向右的滑动摩擦力F f ＝μmg ，M 向右做匀加速运动；M 给m 一个向左的滑动摩擦力F f ＝μmg ，m 向右做匀减速运动，m 相对M 向右运动，最后两者达到共同速度．由动量守恒得：mv 0＝(M ＋m )v ，得v ＝mv 0M ＋m. 因小铁块恰好没有滑离长木板，设木板长至少为l ，则Q ＝μmgl ＝ΔE k ＝12mv 20－12(M ＋m )v 2.解得：l ＝Mv 202μg （M ＋m ）.答案：Mv 202μg （M ＋m ）19.(12分)两质量均为2m 的劈A 和B ，高度相同，放在光滑水平面上，A 和B 的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示．一质量为m 的物块位于劈A 的倾斜面上，距水平面的高度为h ，物块从静止滑下，然后又滑上劈B ，重力加速度为g .求：(1)物块第一次离开劈A 时，劈A 的速度； (2)物块在劈B 上能够达到的最大高度．解析：(1)设滑块第一次离开A 时的速度为v 1，A 的速度为v 2，由系统动量守恒得：mv 1－2mv 2＝0，由系统机械能守恒得：mgh ＝12mv 21＋12×2mv 22，联立解得：v 1＝43gh ，v 2＝ 13gh . (2)物块在劈B 上达到最大高度h ′时两者速度相同，设为v ，由系统动量守恒和机械能守恒得(m ＋2m )v ＝mv 1，12(m ＋2m )v 2＋mgh ′＝12mv 21， 联立解得：h ′＝49h .答案：(1) 13gh (2)49h。

【优选整合】人教版高中选修3-5-《第十六章动量守恒定律》章末总结（测）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m 的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ．初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v ，小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )A ．212mv B ．212mM v m M + C ．12N mgL μ D ．N mgL μ2．水平推力F 1和F 2分别作用于水平面上原来静止的．等质量的a ．b 两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的v －t 图象如图所示，已知图中线段AB ∥CD ，则（ ）A ．F 1的冲量小于F 2的冲量B ．F 1的冲量等于F 2的冲量C ．两物体受到的摩擦力大小不相等D ．a 物体受到的摩擦力冲量小于b 物体受到的摩擦力冲量3．如图所示,在光滑的水平面上静止着一带有14光滑圆弧曲面的小车,其质量为M .现有一质量为m 可视为质点的小球(可视为质点),以某一初速度从圆弧曲面的最低点冲上小车，且恰好能到达曲面的最高点,在此过程中,小球增加的重力势能为5.0J,若M >m ,则小车增加的动能可能为（ ）A ．4.0 JB ．3.0 JC ．2.0 JD ．1.0 J二、单选题 4．如图所示，质量为m 的物块B 静止于光滑水平面上，B 与弹簧的一端连接，弹簧另—端固定在竖直墙壁，弹簧处于原长．现有一质量也为m 的A 物块以水平速度0v 向右运动与B 碰撞且粘在一起，则从A 开始运动至弹簧被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是A ．A 、B 组成的系统，在整个运动过程中动量守恒B ．组成的系统，在整个运动过程中机械能守恒C ．弹簧的圾大弹性势能为D ．从开始到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧对应的冲量大小为012mv ． 5．一个气球悬浮在空中，当气球下面吊梯上站着的人沿着梯子加速上爬时，下列说法正确的是( )A ．气球匀速下降B ．气球匀速上升C ．气球加速上升D ．气球加速下降 6．人和气球离地面高为h ，恰好悬浮在空中，气球质量为M ，人的质量为m ，人要从气球下栓着的轻质软绳上安全到达地面（人看成质点），软绳的长度至少为（ ） A ．(m+M)H /MB ．M H / (m+M)C ．m H / (m+M)D ．(m+M)H /m7．下列对几种物理现象的解释中，正确的是( )A ．砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻B ．跳高时在沙坑里填沙，是为了减小冲量C ．在推车时推不动是因为推力的冲量为零D ．动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用，两个物体将同时停下来三、解答题8．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 甲=2kg 、m 乙=3kg 的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5．一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1kg的滑块P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能E p=15J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态，现剪断细线，求：（1）滑块P滑离甲车时的瞬时速度大小；（2）滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离．（取g=10m/s2）9．如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车B，其质量为M＝4Kg，右端用细绳T 系在墙上，小车的四分之一圆弧轨道半径为R＝1.7m，在最低点P处与长为L＝2m的水平轨道相切，可视为质点的质量为m=2Kg物块A放在小车B的最右端，A与B的动摩擦因数为μ＝0.4，整个轨道处于同一竖直平面内。

★启用前绝密20203-5 动量守恒定律测试年秋人教版高中物理选修第十六章100120分钟。

分，考试时间本试卷共) ,4010 (,4.0分一、单选题共共小题分每小题1.180 kg的小船漂浮在静水中，当人从船尾走向船头时，小船也发生了移动，忽略水的阻力，质量为以下是某同学利用有关物理知识分析人与船相互作用过程时所画出的草图如图所示，图中下面部()分为人走到船头时的情景．请用有关物理知识判断下列图中所描述物理情景正确的是A．B．C．D．3 2.s内如图所示为作用在某物体上的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，则前)(0 A物体的位移为．m/sB40 kg·物体的动量改变量为．C 0物体的动能变化量为．D 0物体的机械能改变量为．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斜面由静止自由滑下，下滑到()达斜面底端的过程中A两物体所受重力做功相同．B两物体所受合外力冲量相同．C两物体到达斜面底端时时间相同．D两物体到达斜面底端时动能不同．)(4.运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是A燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭．B火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后喷出，气体的反作用力推动火箭．C火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭．D火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭．.5.BBAABm运动，发生正碰并粘静止，在光滑水平地面上有两个相同的木块现、，质量都为向)(Δ. AE则碰前合在一起运动．两木块组成的系统损失的机械能为球的速度等于A．B．2C．2D．)(6.运输家用电器、易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中A减小物品受到的冲量．B使物体的动量减小．C使物体的动量变化量减小．D使物体的动量变化率减小．60 kg100 kg40 kg7.mmm的游泳者，在同＝、质量的小船静止在平静水面上，船两端载着＝＝乙甲m/s3 的速度跃入水中，如图所示，水的阻力不计，则一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸)(小船的运动速率和方向为0.6 m/sA，向左．3 m/sB，向左．0.6 m/sC，向右．3 m/sD，向右．)(8.和花色球碰撞前后都在同主球如图所示为丁俊晖正在准备击球，设丁俊晖在这一杆中，白色球kg·5 m/s pAB＝与花色球发生碰撞后，，花色球静止，白球一直线上运动，碰前白色球的动量为A4 kg·′)(m/s pB mm＝花色球的动量变为，则两球质量与间的关系可能是BBAA mm＝．ABB mm＝．AB．C mm＝．AB6D mm＝．AB)(9.mlM放在的小车静止在光滑的水平面上．质量为可视为质点如图，质量为的小物块、长度为F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车的最左端．现有一水平恒力.stF，物块刚好滑到小车的最右端．以下判断经过时间，小车运动的位移为小车之间的摩擦力为f)(正确的是)(A slF＋．此时物块的动能为B Ft此时物块的动量为．C F这一过程中，物块和小车产生的内能为．f)D ( FFsll－这一过程中，物块和小车增加的机械能为．＋fγ10.νh衰变时只放出，动量大小为，如果一个静止的放射性元素的原子核在发生光子的能量为)γ(一个光子，则衰变后的原子核A仍然静止．B沿着与光子运动方向相同的方向运动．C沿着与光子运动方向相反的方向运动．D可能向任何方向运动．) ,5.020,(4分分每小题二、多选题共共小题)11.(做匀变速运动的物体，在一段运动过程中动量变化的方向与这段过程中下列哪些物理量的多选)(方向一定相同A位移．B加速度．C 速度变化量．D 合力的冲量．12.()()两个质量不同的物体，如果它们的多选A 动能相等，则质量大的动量大．B 动能相等，则动量大小也相等．C 动量大小相等，则质量大的动能小．D 动量大小相等，则动能也相等．13.()()若用打点计时器做探究碰撞中的不变量实验时，下列哪些操作是正确的多选A 相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量．B 相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起．C 先接通打点计时器电源，再释放拖动纸带的小车．D 先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源．14.()1 kg4m/s2 kg′v和质量为的速度与质量为的静止小球正碰，关于碰后的速度多选的小球以1′() v下面哪些是可能正确的2m/s′′A vv＝．＝212.5 m/s1 m/s′B′vv＝＝－．，213 m/s′C′1 m/s vv＝．，＝210.5 m/s′′3 m/sD vv＝＝．，21) 101,10.0,(分小题每小题、实验题共共分三15.a从斜槽某处由静止开始滚下，落某同学用如图甲所示装置研究碰撞过程，第一次单独让小球baPab球的落地点；第二次让从同一位置释放后与静止在斜槽末端的小球、发生碰撞，地点为aNOM的释放位置重复上述操作．由于某种原，各点与、分别是的距离如图乙所示．该同学改变′cm.22.0 ′′cm10.0 OOPaMbN到球的落地点求、的距离分别是到、球的落地点因，他只测得了．________．的距离为)30,10.0,(3分每小题共共小题四、计算题分)(16.Lm，木板左端有在光滑水平面上有一带挡板的长木板，其质量为挡板的厚度可忽略，长度为()(m小炸药包长度以及一质量也是可视为质点的滑块，挡板上固定有一个小炸药包，如图所示，)滑块与木板间的动摩擦因数恒定，整个系统处于静止．给滑块一个水平质量与长木板相比可忽略(v此过程，滑块相对于木板向右运动，刚好能与小炸药包接触，此时小炸药包爆炸向右的初速度0)，滑块最终回到木板的左端，恰与时间极短，爆炸后滑块与木板只在水平方向运动，且完好无损木板相对静止．求：小炸药包爆炸完毕时，滑块和木板的速度．17.mRM的小滑块的光滑半圆弧槽静止在光滑水平面上，有一质量为、半径为如图所示，质量为O等高处无初速度滑下，在小滑块滑到圆弧槽最低点的过程中，圆弧槽产生的位移大小在与圆心为多少？m/skg2 18.5.0 vM速度向右运动，一人背靠竖直＝的小车在光滑水平面上以如图所示，质量为＝1m/s4.0 v的水平速度将一股水流自右向左射向小车后壁，墙壁为避免小车撞向自己，拿起水枪以＝2－355.0×10/s(m Q＝单位时射到车壁的水全部流入车厢内，忽略空气阻力，已知水枪的水流流量恒为33)kg/m1.0×10ρ＝间内流过横截面的水流体积，不计空气阻力．求：，水的密度为(1)经多长时间可使小车速度减为零；(2)小车速度减为零之后，此人继续持水枪冲击小车，若要保持小车速度为零，需提供多大的水平作用力．答案解析1.B【答案】B正确．【解析】人和船组成的系统动量守恒，总动量为零，人向前走时，船将向后退，2.C【答案】1 s20 N23 s10 N3FFF的冲量【解析】第内：内：，物体先加速，后减速，＝＝－，第、秒内3AB C正确；物为零，动量的变化量为零，在第错误，秒末速度为零，但物体的位移不为零，、D错误．体的重力势能是否改变不能判断，因此，物体的机械能是否改变不能确定，3.A【答案】sinh xθθag，根据，高，则有加速度【解析】从光滑的斜面下滑，设斜面倾角为＝＝，位移22sin xθtattg，两个斜面高度相同＝＝＝，运动时间匀变速直线运动则有＝sinC Imgθ＝错；沿斜面运动合力为而倾角不同所以运动时间不同，选项，所以合力的冲量Bsin mgmgtθ错；下，虽然大小相等，但是倾角不同，合力方向不同，合外力冲量不同，＝A mgh对；根据动能定理，下滑过程只有重力做功，而且做功相等，所以相等，滑过程重力做功D错．到达斜面底端时动能相同，选项B4.【答案】【解析】火箭的工作原理是利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速B.喷出，使火箭获得反冲速度，故正确选项为C5.【答案】vAv，根据动量守恒定律设碰前【解析】，两木块粘合在一起运动的速度相同，设为的速度为02.22Δ×2 vmvEmvmvmv＝＝＝，联立可得＋得，根据题意，则有00D6.【答案】．【解析】物体的动量变化一定时，力作用的时间越短，力就越大，物体的动量变化率越大；反之就越小，运输家用电器、易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程D正确．中增大作用时间以减小物品受到的作用力，使物体的动量变化率减小，故7.A【答案】【解析】甲、乙和船组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，开始时系统总动量为零，根据00.6 m/s vmvvmvm，负号说明小船的速度方＋，代入数据解得＝－动量守恒定律有＋＝－乙甲甲乙A正确．向向左，故选项8.A【答案】m/s′′′1 kg·p pppp＝【解析】由动量守恒定律得：，得：＋，＝＋AABAB根据碰撞过程总动能不增加，则有：≥＋.≥mm代入解得AB≤AB的速度，则碰后，两球同向运动，的速度不大于≤4 mm解得：ABA≤≤4 mmm正确．综上得：，故ABA D9.【答案】))(0())((llEsFFEFFs，，则得此时物块的动能为－－＝＋＋【解析】对物块，由动能定理得：－＝fkfk B(A)lFpFFt，－错误；这一过程中，物块和小车产生的内能为错误；对物块，由动量定理得：＝，ff DC)( FFlsl正确．错误；根据功能关系知，整个过程物块和小车增加的机械能为－＋，f C10.【答案】γ光子的过程中，系统动量守恒，而系统在开始时总动量为零，因此衰变后【解析】原子核在放出γ光子运动方向相反．的原子核的运动方向与BCD11.【答案】．【解析】做匀变速运动的物体，在一段运动过程中动量变化的方向与这段过程中加速度、速度变化量、合力的冲量的方向一定相同。

高中物理第十六章动量守恒定律单元测试题（三）（含解析）新人教版选修35一、选择题（本题共8题，每小题6分，共48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，但方向改变时，其动量大小一定要发生改变D ．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动2．如图所示，质量为m 的小球在水平面内作匀速圆周运动，细线长L ，与竖直方向夹角为θ，线的拉力为F ，小球作圆周运动的角速度为ω，周期为T ，在T /2时间内质点所受合力的冲量为( )A ．()2cos T mg F θ- B ．2sin T F ⨯θ C ．2mωLsinθD ．2mωL3．如图所示，把重物G 压在纸带上，若用一水平力迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出;若缓慢拉动纸带，纸带也从重物下抽山，但重物跟着纸带一起运动一段距离．下列解释上述现象的说法中正确的是()A ．在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大B ．在迅速拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力小C ．在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大D ．在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小4．某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，若不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是( )A ．人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比B ．人加速行走，船加速后退，而且加速度大小与它们的质量成反比C ．人走走停停，船退退停停，两者动量总和总是为零D ．当人在船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离5．如图所示，物块A 、B 静止在光滑水平面上，且m A >m B ．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，横截面为三角形、两种材料拼接而成的斜面体，BD界面平行于底边CE，两侧面与水平面间夹角分别为α和β，且a<β．已知小物体P从A 点由静止沿左侧面加速下滑至B点，又匀速到C点，所用时间为t1、合外力对P做功为W1、摩擦力的冲量为I1、支持力的冲量为I2；若该小物体从A点沿右侧面下滑，所用时间为t2、合外力对P做功为W2、摩擦力对P 的冲量为I3、支持力对P的冲量为I4，则下列判定不正确的是( )A．t1> t2 B．I1> I3 C．I2> I4 D．W1> W27．在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为m a、m b．两球在t 时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失．两球在碰撞前后的速度一时间图象如图所示，则下列关系正确的是 ( )A．m a > m b B．m a < m bC．m a= m b D．无法判断8．如图所示，在光滑的水平面上放有两个小球A和B，其质量m A＜m B,B球上固定一轻质弹簧．若将A球以速率v去碰撞静止的B球，下列说法中正确的是( ).A．当弹簧压缩量最大时,两球速率都最小B．当弹簧恢复原长时,B球速率最大C．当A球速率为零时,B球速率最大D．当B球速率最大时,弹性势能不为零二、填空题（本题共3题，共计18分）9．如图所示，一辆质量为M的小车以速度v1在光滑水平面上向右运动，一质量为m、速度为v2物体以俯角为θ的方向落到车上并埋在车里的砂中，此时小车的速度为_________________.10．如图所示，长1.8m的细绳悬挂在天花板上，另一端系一质量m=2kg的小球，先将球放至距离地面3.6m高的天花板上，后让球自由下落，当绳绷直时即断裂，最后球落地．设整个运动时间为1.0s，则绳断裂瞬间球所受的冲量为_________Ns.11.如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A 、B ，放在光滑的水平面上，若物体A 被水平速度为v 0的子弹射中，且后者嵌在物体A 的中心，已知物体A 的质量是物体B 质量的3/4，子弹质量是物体B 的1/4，弹簧被压缩到最短时，物体A 、B 的速度为___________. 三、计算题（本题共3小题，共34分）11．（11分）如图9所示，一质量为M B = 6 kg 的木板B 静止于光滑水平面上，物块A 质量M A =6 kg ，停在B 的左端。

16.3 动量守恒定律0.5 m/sA．－20 kg·m/s B．10 kg·m/sC．20 kg·m/s D．30 kg·m/s【解析】碰撞过程中，a球的动量减少了20 kg·m/s，故此时a球的动量是10 kg，a、b两球碰撞前后总动量保持不变的为30 kg·m/s，则作用后b球的动量为20 kg·m/s.【答案】 C5．甲球与乙球相碰，甲球的速度减少了5 m/s，乙球的速度增加了3 m/s，则甲、乙两球质量之比m甲：m乙是( )A．：1 B．：5C．：3 D．：2【解析】A、B组成系统的动量守恒，则甲球动量减少量Δp甲等于乙球的动量的增加量Δp p甲＝Δp乙，m甲Δv甲＝m乙Δv乙，m甲：m乙＝Δv乙：Δv甲＝：5，故选项B正乙，即Δ确．【答案】 B6．质量为M的小车在光滑水平地面上以速度v0匀速向右运动，当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时，车子的速度将( )A．减小 B．不变C．增大 D．无法确定【解析】车和车中砂子组成系统动量守恒，砂子从车底部漏出时速度仍为v0，故车的速度将保持不变．【答案】 B7．如图所示，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的两端．当两人同时相向运动时( )A．若小车不动，两人速率一定相等B．若小车向左运动，A的动量一定比B的小C．若小车向左运动，A的动量一定比B的大D．若小车向右运动，A的动量一定比B的大【解析】车及人A、B组成的系统满足动量守恒，且总动量为零，当车不动时，A、B两人的动量一定等大，反向，由于A、B质量未知，故A选项错误；若小车向左运动，则A、B 两人的总动量一定向右，即A的动量大于B的动量，故B选项错误，C选项正确；同理，D选项错误．【答案】 C．小球的机械能守恒，动量不守恒．小球的机械能不守恒，动量也不守恒．球、车系统的机械能守恒，动量守恒A.＋mv2B.＋C.Mv1mv2D.mv1Mv2两物体质量分别为m A、m B，且m A>m B，A、B上，经相同时间后，撤去两个力，两物体发生碰．运动方向不能确定前后，合外力始终为0，动量守恒，粘在一起的动量是的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面的速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出m乙v乙＝m乙v乙′＋m甲在乙上滑动至有共同速度v，对小物体与乙车运用动量守恒定律得根据机械能守恒，设小球与铁块碰前的速度为。

人教版高中物理选修35第16章动量及动量守恒定律典型例题分析(含解析答案)动量及动量守恒定律典型例题分析一．动量守恒定律概述1.动量守恒定律的条件⑴系统不受外力或者所受外力之和为零；⑵系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。

⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒。

2．动量守恒定律的表达形式（1），即p1 p2=p1/ p2/，（2）Δp1 Δp2=0，Δp1= -Δp2 和3．应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法（1）分析题意，明确研究对象。

（2）对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，判定能否应用动量守恒。

开过程弹性势能减少全部转化为动能；因此Ⅰ、Ⅲ状态系统动能相等。

这种碰撞叫做弹性碰撞。

由动量守恒和能量守恒可以证实A、B的最终速度分别为：。

（这个结论最好背下来，以后经常要用到。

）（2）弹簧不是完全弹性的。

压缩过程系统动能减少，一部分转化为弹性势能，一部分转化为内能，Ⅱ状态弹性势能仍最大，但比损失的动能小；分离过程弹性势能减少，部分转化为动能，部分转化为内能；因为全过程系统动能有损失。

（3）弹簧完全没有弹性。

压缩过程系统动能减少全部转化为内能，Ⅱ状态没有弹性势能；由于没有弹性，A、B不再分开，而是共同运动，不再有分离过程。

可以证实，A、B最终的共同速度为。

在完全非弹性碰撞过程中，系统的动能损失最大，为：（这个结论最好背下来，以后经常要用到。

）例题：【例1】质量为M的楔形物块上有圆弧轨道，静止在水平面上。

质量为m的小球以速度v1向物块运动。

不计一切摩擦，圆弧小于90°且足够长。

求小球能上升到的最大高度H和物块的最终速度v。

2．子弹打木块类问题【例3】设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d。

求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。

【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测试学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．弹性小球A和B用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动，如图甲所示，A的质量为m，B的质量为M，某时刻连接A、B的绳突然断开，同时在B球的正下方有一质量为M的物体C以v0的速度竖直上抛，此后BC间发生弹性碰撞（碰撞时间不计），A上升经某一位置时的速度大小为v，这时物体B的速度大小为μ，如图乙所示，从绳突然断开到A的速度为v的时间内，弹簧的弹力对物体A的冲量大小为（）A．mv B．mv-MμC．mv+mμD．mv+mv0-mμ2．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹打入木块A及弹簧被压缩的过程中，子弹、两木块和弹簧组成的系统（）A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能守恒C．动量守恒，机械能不守恒D．动量不守恒，机械能也不守恒3．A、B两个质量相同的物体在各自的外力作用下沿着同一方向做直线运动，它们的速度随时间的变化图线如图所示．在0 ~ t0这段时间内，下列判断正确的是A．A、B两个物体所受的合外力相同B．A、B两个物体的合外力所做的功相同C ．A 、B 两个物体的合外力的冲量大小相等D ．A 、B 两个物体的平均速度大小相等4．玻璃茶杯从同一高度掉下，落在水泥地上易碎，落在海锦垫上不易碎，这是因为茶杯与水泥地撞击过程中（ ）A ．茶杯动量较大B ．茶杯动量变化较大C ．茶杯所受冲量较大D ．茶杯动量变化率较大5．如图所示，三辆完全相同的平板小车a 、b 、c 成一直线排列，静止在光滑水平面上。

c 车上有一小孩跳到b 车上，接着又立即从b 车跳到a 车上。

小孩跳离c 车和b 车时对地的水平速度相同。

他跳到a 车上相对a 车保持静止，此后（（ ）A ．a 、b 两车运动速率相等B ．a 、c 两车运动速率相等C ．三辆车的速率关系v c ＞v a ＞v bD ．a 、c 两车运动方向相同6．A 、B 两滑块放在光滑的水平面上，A 受向右的水平力F A ，B 受向左的水平力F B 作用而相向运动．已知m A =2m B ，F A =2F B ．经过相同的时间t 撤去外力F A 、F B ，以后A 、B 相碰合为一体，这时他们将（ ）A ．停止运动B ．向左运动C ．向右运动D ．无法判断 7．如图所示，设车厢长为l ，质量为M ，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m 的物体，以速度v 0向右运动，与车厢壁来回碰撞n 次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为（ ）A ．v 0，水平向右B ．0C ．0 mv M m+，水平向右 D ．mM mv -0，水平向右 8．如图所示，光滑的水平面上，用轻质弹簧相连的质量均为2 kg 的A 、B 两物块都以v 0=6 m /s 的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4 kg 的物块C 静止在前方，B 与C 碰撞后二者粘在一起运动，则在以后的运动中，弹簧弹性势能的最大值和弹性势能最大时物块A 的速度各为（ ）A ．12 J 3 m /sB ．24 J 3 m /sC ．12 J 4 m /sD ．24 J 4 m /s9．如图所示，在甲、乙两种情况下，人用同样大小的恒力拉轻质绳子，使人和船均向右运动，经过相同的时间t ，图甲中的A 船没有到岸，图乙中船A 没有与船B 碰撞，则经过时间t ，则（ ）A ．图甲中A 船（包括人）的速度比图乙中的A 船（包括人）的速度大B ．图甲中人对绳子的拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小C ．图甲中人对绳子的拉力的冲量和图乙中人对绳子拉力的冲量一样大D ．两种情况下，人做的功一样多10．质量为2m 的小球A 在光滑水平面上以速度v 0与质量为m 的静止小球B 发生在一条直线上，且碰撞后A 球动能变为原来的19，那么碰撞后B 的速率有可能是 A ．013vB ．023vC ．043v D ．083v二、多选题11．带有(1/4)光滑圆弧轨道、质量为M 的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示．一质量为m 的小球以速度v 0水平冲上滑车，当小球上行再返回，并脱离滑车时，以下说法可能正确的是（ ）A ．小球一定沿水平方向向左做平抛运动B ．小球可能沿水平方向向左做平抛运动C ．小球可能做自由落体运动D ．小球可能水平向右做平抛运动12．如图所示，质量分别为m 和2m 的A ,B 两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A 紧靠竖直墙壁．用水平力向左推B ，将弹簧压缩，推到某位置静止时推力大小为F ，弹簧的弹性势能为E .在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是__A ．撤去推力的瞬间，B 的加速度大小为2F mB ．从撤去推力到A 离开竖直墙壁前，A ,B 和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒C ．A 离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为3E D ．A 离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为E13．如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t =0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F 随时间t 变化的图像如图（乙）所示，则 ( )A ．t 2时刻小球动量最大B ．0- t 2时间内小球所受重力冲量的大小等于t 1-t 2时间内弹簧弹力冲量的大小C ．t 3时刻弹簧的弹性势能最大D ．t 2-t 3这段时间内，小球增加的机械能等于弹簧减少的弹性势能14．一个物体以某一初速度从粗糙斜面的底部沿斜面向上滑，物体滑到最高点后又返回到斜面底部，则下述说法中正确的是（）A ．上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量B ．上滑过程中摩擦力的冲量与下滑过程中摩擦力的冲量大小相等C ．上滑过程中合力的冲量大于下滑过程中合力的冲量D ．上滑与下滑的过程中合外力冲量的方向相同15．水平推力F 1和F 2分别作用于水平面上原来静止的．等质量的a ．b 两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的v －t 图象如图所示，已知图中线段AB ∥CD ，则（ ）A．F1的冲量小于F2的冲量B．F1的冲量等于F2的冲量C．两物体受到的摩擦力大小不相等D．a物体受到的摩擦力冲量小于b物体受到的摩擦力冲量三、实验题16．如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置；④将小球m2放在斜槽末端B处，仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置；⑤图中D、E、F点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，用刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离分别为S D、S E、S F．依据上述实验步骤，请回答下面问题：（1）两小球的质量m 1、m 2应满足m 1_____m 2（填写“＞”、“=”或“＜”）；（2）小球m 1与m 2发生碰撞后，m 1的落点是图中_____点，m 2的落点是图中_____点；（3）只要满足__________关系式，就能说明两球碰撞前后动量是守恒（用实验中测得的数据来表示）；（4）若要判断两小球的碰撞是否为弹性碰撞，在（3）的基础上还需比较_______与_______是否相等即可（用实验中测得的数据来表示）．四、解答题17．如图所示为竖直放置的四分之一圆弧轨道，O 点是其圆心，半径R=0.8m ，OA 水平、OB 竖直.轨道底端距水平地面的高度h=0.8m ，从轨道顶端A 由静止释放一个质量m=0.1kg 的小球，小球到达轨道底端B 时，恰好与静止在B 点的另一个相同的小球发生碰撞，碰后它们粘在一起水平飞出，落地点C 与B 点之间的水平距离x=0.4m.忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s 2.求：(1)两球从B 点飞出时的速度大小V2；(2)碰撞前瞬间入射小球的速度大小V1；(3)从A 到B 的过程中小球克服阻力做的功Wf ．18．如图所示，在光滑平直轨道上P 点静止放置一个质量为2m 的物体A ，现有一颗质量为m 的子弹以0v 的水平速度射入物体A 并和物体A 一起运动，随后与前方静止物体B 发生弹性正碰（机械能不损失）后返回，速率大小为012v ，求： （1）子弹与物体A 碰撞过程中损失的机械能；（2）B 物体的质量．19．质量为10g 的子弹以300m /s 速度射入质量为50g 、静止在光滑水平桌面上的木块， （1）如果子弹留在木块中，求子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大？系统产生的内能为多少？（2）如果子弹把木块打穿，子弹打穿木块后速度为100m/s，这时木块的速度又是多大？参考答案1．D【解析】BC间发生弹性碰撞，BC弹性碰撞后交换速度，以向上为正方向，由动量定理得：对B：−Mgt=Mu−Mv0，对A：I−mgt=mv−0，解得I=m(v+v0−u)），故D正确，ABC 错误；故选D。

3 动量守恒定律根底稳固1.关于系统动量守恒的条件,以下说法正确的选项是()A.只要系统内存在摩擦力,系统的动量就不可能守恒B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统的动量就不守恒C.只要系统所受的合外力为零,系统的动量就守恒D.系统中所有物体的加速度都为零时,系统的总动量不一定守恒解析:根据动量守恒的条件为系统所受外力的矢量和为零,可知选项C正确;系统内存在摩擦力,假设系统所受的合外力为零,系统的动量也守恒,选项A错误;系统内各物体之间有着相互作用,对单个物体来说,其合外力不为零,加速度就不为零,但整个系统所受的合外力仍可为零,动量守恒,选项B错误;系统内所有物体的加速度都为零时,各物体的速度恒定,动量恒定,总动量一定守恒,选项D 错误。

答案:C2.(多项选择)木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上。

在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如下图。

当撤去外力后,以下说法正确的选项是()A.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量守恒B.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量不守恒C.a离开墙后,a、b组成的系统动量守恒D.a离开墙后,a、b组成的系统动量不守恒解析:在a离开墙壁前的弹簧伸长过程中,a和b组成的系统,由于受到墙给a的弹力作用,所以动量不守恒,因此B正确,A错误;a离开墙后,a、b组成的系统受到的合外力为零,因此动量守恒,故C正确,D错误。

答案:BC3.如下图,两辆质量一样的小车置于光滑的水平面上,有一人静止站在A车上,两车静止,假设这个人自A车跳到B车上,接着又跳回A车,静止于A车上,那么A车的速率()A.等于零B.小于B车的速率C.大于B车的速率D.等于B车的速率解析:A、B车和人三者组成的系统动量守恒,那么(m人+m A)v A-m B v B=0,m人+m A>m B,所以v A<v B,选项B正确。

答案:B4.质量为m0的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。

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第16章《动量守恒定律》章末测试题（二）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选对的得4分,选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1．如图,质量为3 kg 的木板放在光滑的水平地面上，质量为1 kg 的木块放在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以4 m/s 的初速度向相反方向运动。

当木板的速度为2。

4 m/s 时，木块( ）A.处于匀速运动阶段 B 。

处于减速运动阶段C 。

处于加速运动阶段 D.静止不动2．如图所示，位于光滑水平桌面,质量相等的小滑块P 和Q 都可以视作质点,Q 与轻质弹簧相连，设Q 静止，P 以某一初动能E0水平向Q 运动并与弹簧发生相互作用，若整个作用过程中无机械能损失，用E1表示弹簧具有的最大弹性势能，用E2表示Q 具有的最大动能，则（ ）A ．201E E =B ．01E E =C ．202E E =D ．02E E =3．光滑水平桌面上有两个相同的静止木块（不是紧捱着）,枪沿两个木块连线方向以一定的初速度发射一颗子弹,子弹分别穿过两个木块。

假设子弹穿过两个木块时受到的阻力大小相同,且子弹进入木块前两木块的速度都为零。