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(解析版)

第十六章 《动量守恒定律》单元测试题

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1．滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动，现有质量为m的人站立于雪橇上，如图所示．人与雪橇的总质量为M，人与雪橇以速度v1在水平面上由北向南运动（雪橇所受阻力不计）．当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时，雪橇向南的速度大小为（?? ）

A． B． C． D．v1

2．一个盒子静置于光滑水平面上，内置一静止的小物体， 如图所示。现给物体一初速度。此后，小物体与盒子的前后壁发生多次碰撞，最后达到共同速度v=v0/3。据此可求得盒内小物体质量与盒子质量之比为（ ）

A．1 ：2 B．2 ：1 C．4 ：1 D．1 ：4

3．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0.4s，则这段时间内蹦床对运动员的平均弹力大小为(取g=10m/s2，不计空气阻力)?( )

A．500N B．750N C．875N D．1250N

4．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 5．动能相同的两个物体的质量分别为12mm、，且12mm。若他们分别在恒定的阻力12ff、的作用下，经过相同的时间停下，发生的位移分别为12ss、，则（?? ）

A．1212ffss， B．1212ffss，

C．1212ffss， D．1212ffss，

6．A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是5 kg·m/s，B球的动量是7 kg·m/s．当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值分别是（ ）

A．6 kg·m/s，6 kg·m/s B．3 kg·m/s，9 kg·m/s

C．2 kg·m/s，14 kg·m/s D．-5 kg·m/s，15 kg·m/s

7．关于动量守恒的条件,下列说法正确的有( )

A．只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒 B．只要系统受外力做的功为零,动量守恒

C．只要系统所受到合外力的冲量为零,动量守恒 D．系统加速度为零,动量不一定守恒

8．一宇宙飞船的横截面积，以的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体积内有颗尘埃，每颗尘埃的质量为，若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为（ ）

A． B． C．snm D．

9．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、动量都不变

B.合外力对质点施的冲量不为零，则质点动量必将改变，动能也一定变

C.某质点受到合力不为零，其动量、动能都改变

D.某质点的动量、动能都改变，它所受到的合外力一定不为零。

10．A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图象，a、b分别为A、B两球碰前的位移随时间变化的图 象，c为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图象，若A球质量是m=2 kg，则由图判断下列结论不正确的是( )

A．碰撞前、后A球的动量变化量为4 kg·m/s

B．碰撞时A球对B球所施的冲量为－4 N·s

C．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J

D．A、B两球碰撞前的总动量为3 kg·m/s

11．如图所示，在光滑水平面上放置A、B两物体，其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内。A物体质量为m，以速度v0逼近B，并压缩弹簧，在压缩的过程中（ ）

A．任意时刻系统的总动量均为mv0

B．任意时刻系统的总动量均为mv0/2

C．任意一段时间内两物体所受冲量的大小相等，方向相反

D．当A、B两物体距离最近时，其速度相等

12．甲球与乙球相碰，甲球的速度减少，乙球的速度增加了，则甲、乙两球质量之比是(????)

A． B． C． D．

二、多选题（每小题至少有两个正确答案）

13．质量一定的质点在运动过程中，动能保持不变，则质点的动量（?? ）

A．一定不变 B．可能不变 C．可能变化 D．一定变化

14．14．如图所示，质量为m的小球从光滑的半径为R的半圆槽顶部A由静止滑下．设槽与桌面无摩擦，则（ ）

A．小球不可能滑到右边最高点B

B．小球到达槽底的动能小于mgR

C．小球升到最大高度时，槽速度为零

D．若球与槽有摩擦，则系统水平动量不守恒

15．如图所示，质量M=2kg的滑块在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，滑块可以在光滑的水平轨道上自由运动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度大小为，则下列说法正确的是（?? ）

A．当小球通过最高点时滑块的位移大小是

B．当小球通过最高点时滑块的位移大小是

C．当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离

D．当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离

16．将质量为m的物块B放在光滑的水平面上，质量为M的物块A叠放在物块B上，物块A与物块B间的动摩擦因素为μ，最初A、B静止在光滑的水平面上。从t=0时刻开始计时，并在物块B上施加一水平向右的推力，且推力随时间的变化规律为F=6t（N）。已知m=1kg、M=2kg、μ=0.2，重力加速度取g=10m/s2,假设A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）

A．物块A、B将要发生相对滑动时物块B的速度大小为1m/s B．t=23s时刻物块A、B将要发生相对滑动

C．t=0时刻到物块A、B将要发生相对滑动时物块B在水平面上滑动的距离为0.5m

D．t=0时刻到物块A、B将要发生相对滑动时推力对物块B的冲量大小为3N·s

17．如图(a)所示，质量为2m的长木板，静止地放在光滑的水平面上，另一质量为m的小铅块（可视为质点）以水平速度v0滑上木板左端，恰能滑至木板右端且与木板保持相对静止，铅块运动中所受的摩擦力始终不变。若将木板分成长度与质量均相等（即m1= m2 = m）的两段1、2后紧挨着放在同一水平面上，让小铅块以相同的初速度v0由木板1的左端开始运动，如图(b)所示，则下列说法正确的是： （ ）

A．小铅块滑到木板2的右端前就与之保持相对静止

B．小铅块滑到木板2的右端与之保持相对静止

C．(a)、(b)两种过程中产生的热量相等

D．(a)示过程产生的热量大于(b)示过程产生的热量

三、实验题

18．某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于O点，使小球1的球心到悬点O的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上。将小球1从右方的A点（OA与竖直方向的夹角为α）由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C位置，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为s的D点。

（1）实验中已经测得上述物理量中的α、L、s，为了验证两球碰撞过程动量守恒，还应该测量的物理量有________________________________________________（要求填写所测物理量的名称及符号）。

（2）请用测得的物理量结合已知物理量来表示碰撞前后小球1、小球2的动量：p1= _____；p1′= ______；p2= _____ ；p2′= ____ 。

19．气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出，在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上．由于气垫的摩擦力极小，滑块在导轨上的运动可很好地近似为没有摩擦的运动．我们可以用固定在气垫导轨上的光电门A、B和光电计时装置，以及带有I形挡光条的滑块C、D来验证动量守恒定律．已知I形挡光条的持续挡光宽度为L，实验装置如题图所示，采用的实验步骤如下：

a．调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使导轨成水平状态；

b．在滑块C、D间放入一个轻质弹簧，用一条橡皮筋捆绑箍住三者成一水平整体，静置于导轨中部；

c．将光电门尽量靠近滑块C、D两端；

d．烧断捆绑的橡皮筋，使滑块C、D在弹簧作用下分离，分别通过光电门A、B；

e．由光电计时器记录滑块C第一次通过光电门A时I形挡光条持续挡光的时间tC，以及滑块D第一次通过光电门B时I形挡光条持续挡光的时间tD．

①实验中还应测量的物理量是

_________________________________； ②根据上述测量的实验数据及已知量，验证动量守恒定律的表达式是___________________________；

上式中算得的C、D两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的主要原因是 ___________；

③利用上述实验数据_____________(填写“能”或“否”)测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出计算表达式：_______________________________________。若不能说明理由

20．如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。

（1）下列说法符合本实验要求的是

。

A．入射球比靶球质量大或者小均可 B．每次入射球必须从同一高度由静止释放

C．安装轨道时末端切线必须水平 D．实验中需要测量轨道末端离地面的高度

（2）实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球的平均落点位置M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为、和。已知入射球的质量为，靶球的质量为，只要验证等式 成立，即可认为碰撞中的动量守恒。

（3）满足（2）的情况下，若满足等式 成立，即可认为碰撞为弹性碰撞。（仅用、和表示）

四、解答题

21．如图所示，一质量为m=0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，小物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，与墙发生碰撞（碰撞时间极短）。碰前瞬间的速度v1=7m/s，碰后以v2=6m/s反向运动直至静止。已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32，取g=10m/s2。求：

（1）A点距墙面的距离x；

（2）碰撞过程中，墙对小物块的冲量大小I；

（3）小物块在反向运动过程中，克服摩擦力所做的功W。

22．如图所示，质量为m2＝4kg和m3＝3kg的物体静止放在光滑水平面上，两者之间用轻弹簧拴接。现有质量为m1＝1kg的物体以速度v0＝8m/s向右运动，m1与m3碰撞（碰撞时间极短）后粘合在一起。试求：

①m1和m3碰撞过程中损失的机械能；

②m2运动的最大速度vm。