人教版高中物理选修3-5动量守恒定律单元检测试卷.docx
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动量动量守恒定律练习一(A组)1.关于物体的动量,下列说法正确的是()A .动量的方向一定是物体速度的方向B.物体的动量越大,它的惯性也越大C.动量大的物体,它的速度一定大D.物体的动量越大,它所受的合外力越大2.关于同一物体的动能和动量,下列说法中正确的是()A .动能不变,支量一定不变B.动能变了,动量一定变C.动量不变,动能可能变 D .动量变了,动能一定变3.质量为m的物体,沿着倾角为9、高为h的斜面,从顶端匀速下滑到底端用时间t。
则重力对物体的冲量大小为 __________ ,支持力对物体的冲量大小为________ ,摩擦力对物体的冲量大小为_____________ ,物体的动量变化大小为____________ ,重力对物体做的功为_____________ ,支持力对物体做的功为摩擦力对物体做的功为_________ 。
4.甲、乙两个物体,它们的质量之比为2: 1。
当它们的动量之比p甲:p乙= ______ ;当它们的速度相同时,它们的动量之比p甲:p乙= ____________ ,当它们的动量相同时,它们的动能之比E k甲:E k乙= ___________ 。
练习一(B组)1.________________________________________________________ 一质点的动量为2kg • m/s,动能为6J,则该质点的速度大小为 __________________ 。
2 .两个物体的动能之比是 1 : 2,动量之比是2 : 1,它们的质量之比是________ ,速度之比是_______ 。
3.质量为8g的玻璃球以3m/s的速度向左运动,碰到一个物体后弹回,以2m/s的速度沿同一直线向右运动,玻璃球的动量改变了多少?4.质量为50g的球,以6m/s水平向右的速度垂直打在墙上距地面 4.9m 高处,反弹后落在离墙脚4m远处。
求:(1)球反弹前后动量变化大小;(2)动量改变量的方向。
《动量守恒定律》测试题本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)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,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分。
)1.某人站在静浮于水面的船上,从某时刻开始从船头走向船尾,不计水的阻力,那么在这段时间内人和船的运动情况是( )A.人匀速走动,船则匀速后退,且两者的速度大小与它们的质量成反比B.人匀加速走动,船则匀加速后退,且两者的加速度大小一定相等C.不管人如何走动,在任意时刻两者的速度总是方向相反,大小与它们的质量成反比D.人走到船尾不再走动,船则停下解析:以人和船构成的系统为研究对象,其总动量守恒,设v1、v2分别为人和船的速率,则有0=m人v1-M船v2,故有v1 v2=M 船m 人可见A 、C 、D 正确。
人和船若匀加速运动,则有F =m 人a 人,F =M 船a 船所以a 人a 船=M 船m 人,本题中m 人与M 船不一定相等,故B 选项错误。
答案:A 、C 、D2.如图(十六)-1甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰。
小球的质量分别为m 1和m 2。
图(十六)-1乙为它们碰撞前后的x -t 图象。
已知m 1=0.1kg ,由此可以判断( )图(十六)-1①碰前m 2静止,m 1向右运动②碰后m 2和m 1都向右运动③由动量守恒可以算出m 2=0.3kg④碰撞过程中系统损失了0.4J 的机械能以上判断正确的是( )A .①③B .①②③C .①②④D .③④解析:由图象知,①正确,②错误;由动量守恒m 1v =m 1v 1+m2v2,将m1=0.1kg,v=4m/s,v1=-2m/s,v2=2m/s代入可得m2=0.3kg,③正确;ΔE=12m21-⎝⎛⎭⎪⎪⎫12m1v21+12m2v22=0,④错误。
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。
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。
2020年高二物理选修3-5动量守恒定律单元测试题一、选择题1.(多选)如图所示,A、B两物体质量之比m A∶m B=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统的动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统的动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统的动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统的动量守恒2.将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A.30 kg·m/sB.5.7×102 kg·m/sC.6.0×102 kg·m/sD.6.3×102 kg·m/s3.(多选)两个小球A、B在光滑水平面上相向运动,已知它们的质量分别是m1=4 kg,m2=2 kg,A的速度v1=3 m/s(设为正),B的速度v2=-3 m/s,则它们发生正碰后,其速度可能分别是()A.均为1 m/sB.+4 m/s和-5 m/sC.+2 m/s和-1 m/sD.-1 m/s和5 m/s4.现有甲、乙两滑块,质量分别为3m和m,以相同的速率v在光滑水平面上相向运动,发生了碰撞.已知碰撞后,甲滑块静止不动,那么这次碰撞是()A.弹性碰撞B.非弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足,无法确定5.(多选)如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的x-t图象.已知m1=0.1 kg.由此可以判断()A.碰前m2静止,m1向右运动B.碰后m2和m1都向右运动C.m2=0.3 kgD.碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能6.(多选)在光滑的水平面上有质量相等的A、B两球,其动量分别为10 kg·m/s与2 kg·m/s,方向均向东,且规定该方向为正方向,A球在B球后,当A球追上B球时发生正碰,则相碰以后,A、B两球的动量可能分别为()A.6 kg·m/s,6 kg·m/sB.-4 kg·m/s,16 kg·m/sC.6 kg·m/s,12 kg·m/sD.3 kg·m/s,9 kg·m/s7.(多选)质量为M和m0的滑块用轻弹簧连接,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的静止滑块发生碰撞,如图5所示,碰撞时间极短,在此过程中,下列情况可能发生的是()A.M、m0、m速度均发生变化,分别为v1、v2、v3,而且满足(M+m0)v=Mv1+m0v2+mv3B.m0的速度不变,M和m的速度变为v1和v2,而且满足Mv=Mv1+mv2C.m0的速度不变,M和m的速度都变为v′,且满足Mv=(M+m)v′D.M、m0、m速度均发生变化,M、m0速度都变为v1,m的速度变为v2,且满足(M+m)v0=(M+m)v1+mv28.两磁铁各放在两辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg,乙车和磁铁的总质量为1 kg,两磁铁的N极相对.推动一下,使两车相向运动,某时刻甲的速率为2m/s,乙的速率为3 m/s,方向与甲相反,两车运动过程中始终未相碰.则:(1)两车最近时,乙的速度为多大?(2)甲车开始反向时,乙的速度为多大?9.如图所示,水平地面上有两个静止的小物块a和b,其连线与墙垂直;a和b相距l,b与墙之间也相距l;a的质量为m,b的质量为34m.两物块与地面间的动摩擦因数均相同.现使a以初速度v0向右滑动.此后a与b发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞.重力加速度大小为g.求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件.10.如图所示,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,三者均处于静止状态.现使A以某一速度向右运动,求m和M之间应满足什么条件,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.11.如图5所示,质量M=4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根水平轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5 m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.木块A以速度v0=10 m/s由滑板B左端开始沿滑板B上表面向右运动.已知木块A的质量m=1 kg,g取10 m/s2.求:(1)弹簧被压缩到最短时木块A的速度大小;(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.12.长为L、质量为M的小船停在静水中,一个质量为m的人立在船头,若不计水的阻力和空气阻力,当人从船头走到船尾的过程中,船和人对地面的位移各是多少?13. 一质量为M 的木块放在光滑的水平面上,一质量为m 的子弹以初速度v 0水平打进木块并留在其中,设子弹与木块之间的相互作用力为F f .则:(1)子弹、木块相对静止时的速度是多少?(2)子弹在木块内运动的时间为多长?(3)子弹、木块相互作用过程中子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度分别是多少?(4)系统损失的机械能、系统增加的内能分别是多少?(5)要使子弹不射出木块,木块至少多长?14. 如图9所示,质量为2m 、长为L 的木块置于光滑水平面上,质量为m 的子弹以初速度v 0水平向右射向木块,穿过木块的过程中受到木块的恒定阻力为F f =5mv 0216L,试问子弹能否穿过木块?若能穿过,求出子弹穿过木块后两者的速度;若不能穿过,求出子弹打入木块后两者的速度.15. 如图所示,质量为m 2=2 kg 和m 3=3 kg 的物体静止放在光滑水平面上,两者之间有压缩着的轻弹簧(与m 2、m 3不拴接).质量为m 1=1 kg 的物体以速度v 0=9 m/s 向右冲来,为防止冲撞,释放弹簧将m 3物体发射出去,m 3与m 1碰撞后粘合在一起.试求:(1)m 3的速度至少为多大,才能使以后m 3和m 2不发生碰撞?(2)为保证m 3和m 2恰好不发生碰撞,弹簧的弹性势能至少为多大?16. 如图7所示,光滑水平轨道右边与墙壁连接,木块A 、B 和半径为0.5 m 的14光滑圆轨道C 静置于光滑水平轨道上,A 、B 、C 质量分别为1.5 kg 、0.5 kg 、4 kg.现让A 以6 m/s 的速度水平向右运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为0.3 s ,碰后速度大小变为4 m/s.当A 与B 碰撞后会立即粘在一起运动,已知g =10 m/s 2,求:(1)A 与墙壁碰撞过程中,墙壁对木块A 平均作用力的大小;(2)AB 第一次滑上圆轨道所能达到的最大高度h .17.如图1甲所示,质量均为m=0.5 kg的相同物块P和Q(可视为质点)分别静止在水平地面上A、C两点.P 在按图乙所示随时间变化的水平力F作用下由静止开始向右运动,3 s末撤去力F,此时P运动到B点,之后继续滑行并与Q发生弹性碰撞.已知B、C两点间的距离L=3.75 m,P、Q与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2,取g=10 m/s2,求:(1)P到达B点时的速度大小v及其与Q碰撞前瞬间的速度大小v1;(2)Q运动的时间t.18.如图1所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m 的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为μ.最初木板静止,A、B两木块同时以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑动,木板足够长,A、B始终未滑离木板.求:(1)木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中,木块B所发生的位移大小;(2)木块A在整个过程中的最小速度.19.如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0 kg的平板车,车的上表面是一段长L=1.5 m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25 m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点O′相切.现将一质量m=1.0 kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g=10 m/s2,求:(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小;(2)小物块与车最终相对静止时,它距点O′的距离.20.如图所示,小球A质量为m,系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到光滑水平面的距离为h.物块B和C的质量分别是5m和3m,B与C用轻弹簧拴接,置于光滑的水平面上,且B物块位于O点正下方.现拉动小球使细线水平伸直,小球由静止释放,运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升到最高点时到水平面的距离为h16.小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求碰撞过程B物块受到的冲量大小及碰后轻弹簧获得的最大弹性势能.。
高一物理选修3-5第十六章动量守恒定律章节知识点单元过关测试卷姓名班级分数一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,1-10题只有一个选项符合题目要求,11-15题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.如图所示,质量相等的A、B两个物体,分别沿倾角为α和β的两个光滑斜面,由静止开始从同一高度h1开始下滑到同样的另一高度h2。
在这一过程中,A、B两个物体具有相同的物理量是()A.所受重力的冲量B.所受支持力的冲量C.所受合力的冲量D.动量变化的大小2.高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。
此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上。
则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A.m√2ght −mg B.m√2ght+mg C.m√ght−mg D.m√ght+mg3.如图所示,甲木块的质量为m1,以v的速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2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、乙两木块所组成系统的动量守恒D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒4.一个钢球从某高度处由静止自由下落,然后陷入泥潭某一深度,若钢球在空中下落时间为T,陷入泥潭中的时间为t,且T:t=2:1,则钢球所受重力G与泥潭对钢球的平均阻力F f之比等于()A.1:1 B.2:1 C.1:3 D.3:15.将质量为1.00kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
在燃气喷出后的瞬间(喷出过程中重力和空气阻力可忽略),火箭的动量大小为()A.30kg·m/s B.5.7×10²kg·m/s C.6.0×10²kg·m/s D.6.3×10²kg·m/s6.如图所示,滑槽与滑块紧靠在一起,静止于光滑的水平面上,小球从滑槽的右上方无初速地滑下,当小球滑到左方最高处时,滑槽的运动状态为()A.静止B.向左运动C.向右运动D.无法确定7.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。
《动量守恒定律》单元检测题一、单选题1.如图所示,有两个质量相同的小球A和B(大小不计),A球用细绳吊起,细绳长度等于悬点距地面的高度,B球静止放于悬点正下方的地面上.现将A球拉到距地面高度为h处由静止释放,摆动到最低点与B球碰撞后粘在一起共同上摆,则它们升起的最大高度为( )A. B.h C. D.2.如图所示,有一只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:首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,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.已知他的自身质量为m,水的阻力不计,船的质量为( )A. B. C. D.3.某人在一静止的小船上练习射击,人在船头,靶在船尾,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内有n颗子弹,每颗子弹的质量为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0,在发射后一发子弹时,前一发子弹已射入靶中,水的阻力不计,在射完n颗子弹时,小船后退的距离为( )A. B. C. D.4.动量相等的甲、乙两车,刹车后沿两条水平路面滑行.若两车质量之比=,路面对两车的阻力相同,则两车的滑行时间之比为( )A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶45.1966年,在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验.实验时,用双子星号宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2(后者的发动机已熄火).接触以后,开动双子星号飞船的推进器,使飞船和火箭组共同加速.推进器的平均推力F=895 N,推进器开动时间Δt=7 s测出飞船和火箭组的速度变化Δv=0.91 m/s.已知双子星号飞船的质量m1=3 400 kg.由以上实验数据可得出火箭组的质量m2为( )A. 3 400 kg B. 3 485 kg C. 6 265 kg D. 6 885 kg6.如图,横截面积为5 cm2的水柱以10 m/s的速度垂直冲到墙壁上,已知水的密度为1×103kg/m3,假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下,则墙壁所受水柱冲击力为( )A.5×105N B. 50 N C.5×103N D.5×102N7.篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球.接球时,两臂随球迅速收缩至胸前.这样做可以 ( )A.减小球对手的冲量 B.减小球对人的冲击力C.减小球的动量变化量 D.减小球的动能变化量8. 如图所示,船静止在平静的水面上,船前舱有一抽水机把前舱的水均匀的抽往后舱,不计水的阻力,下列说法中正确的是( )A.若前后舱是分开的,则前舱将向后运动B.若前后舱是分开的,则前舱将向前运动C.若前后舱不分开,则船将向后运动D.若前后舱不分开,则船将向前运动9.如图所示,A、B两个木块用轻弹簧相连接,它们静止在光滑水平面上,A和B的质量分别是99m和100m,一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出,则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为( )A. B. C. D.10.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的大二、多选题11. 关于物体的动量,下列说法哪些是正确的( )A.物体的动量越大,其惯性越大 B.同一物体的动量越大,其速度一定越大C.物体的动量越大,其受到的作用力一定越大 D.动量的方向一定是沿物体运动的方向12. 下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是( )A.在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中B.剪断细线,弹簧恢复原长的过程中C.两球匀速下降,细线断裂后,它们在水中运动的过程中D.木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中13. 如图所示,质量均为M的甲、乙两车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B.甲、乙两车运动中速度之比为C.甲车移动的距离为LD.乙车移动的距离为L14.如图所示,A、B两物体质量之比mA∶mB=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑.当弹簧突然释放后,则( )A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统动量守恒15.平静的水面上停着一只小船,船上站立着一个人,船的质量是人的质量的8倍.从某时刻起,这个人向船尾走去,走到船中部他突然停止走动.水对船的阻力忽略不计.下列说法中正确的是( )A.人走动时,他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反B.人突然停止走动后,船由于惯性还会继续运动一小段时间C.人在船上走动的过程中,人对水面的位移是船对水面位移的8倍D.人在船上走动的过程中,人的动能是船的动能的8倍三、实验题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)17.在一次实验中,某同学选用了两个外形相同的硬质小球A和B,小球A质量较大,小球B质量较小.该同学实验发现:若在水平面上用A球去撞击原来静止的B球,碰后A和B都向前运动;若用B球去撞击原来静止的A球,碰后A球向前运动,B球向后运动.为了探究碰撞中的不变量,该同学计划用如图所示的圆弧槽进行实验.实验时,分别将小球M、N放在竖直平面内的半圆形玻璃轨道内侧(轨道半径远大于小球半径).现让小球M从与圆心O等高处由静止释放,在底部与静止的小球N发生正碰.(1)实验中,若实验室里有如下所述的四个小球:①半径为r的玻璃球;②半径为2r的玻璃球;③半径为1.5r的钢球;④半径为2r的钢球.为了便于测量,M球应选用________,N球应选用______(填编号).(2)实验中不用测量的物理量为________.①小球M的质量m1和小球N的质量m2;②圆弧轨道的半径R;③小球M碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ1;④小球N碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ2.(3)用上述测得的物理量表示碰撞中的不变量的等式为:________.18.如图甲所示,在做“碰撞中的动量守恒”实验中.甲乙(1)下面是本实验部分测量仪器或工具,需要的是________.A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.弹簧秤(2)完成本实验,下列必须要求的条件是________.A.斜槽轨道末端的切线必须水平 B.入射球和被碰球的质量必须相等C.入射球和被碰球大小必须相同 D.入射球每次不必从轨道的同一位置由静止滚下(3)某次实验中得出的落点情况如图丙所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为________.四、计算题19.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M的长木板,以速度v0向右做匀速直线运动,将质量为m的小铁块轻轻放在木板上的A点,这时小铁块相对地面速度为零,小铁块相对木板向左滑动.由于小铁块和木板间有摩擦,最后它们之间相对静止,已知它们之间的动摩擦因数为μ,问:(1)小铁块跟木板相对静止时,它们的共同速度多大?(2)它们相对静止时,小铁块与A点距离多远?(3)在全过程中有多少机械能转化为内能?20.在光滑的水平面上有一木板A,其质量为M,木板A的左端有一小滑块B(可视为质点),其质量为m,滑块和木板均处于静止状态.已知滑块和木板之间的动摩擦因数为μ.(1)如图所示,在光滑水平面的右端固定一竖直弹性挡板,现使滑块B在极短的时间内获得水平向右的速度v0,然后沿着木板滑动,经过一段时间,在木板A与挡板碰撞之前,滑块和木板具有共同速度.①求在木板A与挡板碰撞之前,滑块和木板共同速度的大小;②木板A与挡板碰撞,其碰撞时间极短且没有机械能损失,即木板碰后以原速率弹回.若滑块B开始运动后始终没有离开木板的上表面,求木板的最小长度.(2)假定滑块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等且木板足够长.如图所示,现给滑块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常量),方向水平向右,木板和滑块加速度的大小分别为a1和a2,请定性画出a1和a2随时间t变化的图线.21.如图(俯视)所示,质量为m、半径为R的质量分布均匀的圆环静止在粗糙的足够长水平桌面上,一质量为2m的光滑小球以v0的水平速度通过环上的小孔正对环心射入环内,与环发生第一次碰撞后到第二次碰撞前小球恰好不会从小孔穿出.若小球与环内壁的碰撞为弹性碰撞,求:(1)第一次刚碰撞完,小球和环各自的速度大小;(2)圆环最终通过的总位移.答案解析1.【答案】C【解析】本题中的物理过程比较复杂,所以应将过程细化、分段处理.A球由静止释放到最低点的过程做的是圆周运动,应用动能定理可求出末速度,mgh=mv12,所以v1=;A、B碰撞后并粘在一起的过程动量守恒,mv1=2mv2;对A、B粘在一起共同上摆的过程应用机械能守恒,(m+m)v22=(m+m)gh′,联立解得h′=.2.【答案】B【解析】设该同学在t时间内从船尾走到船头,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m=M,又x=L-d,得M=.3.【答案】C【解析】以子弹初速度方向为正,由系统的动量守恒得:mv0=[M+(n-1)m]v′,设子弹经过时间t打到靶上,则:v0t+v′t=L,联立以上两式得:v′t=L,射完n颗子弹的过程中,每一次发射子弹船后退的距离都相同,所以船后退的总距离:x=nv′t=,C正确.4.【答案】A【解析】两车滑行时水平方向仅受阻力F f的作用,规定以车行方向为正方向,由动量定理:-Ft=0-mv,得所以两车滑行时间:t=,由题知两车动量相等,阻力相同,故两车的滑行时间相同,A正确.5.【答案】B【解析】根据动量定理:FΔt=(m1+m2)Δv可求得m2≈3 485 kg.选项B正确.6.【答案】B【解析】t s时间内喷水质量为:m=ρSvt=1000×0.0005×10t kg=5t kg,水在时间t s内受到墙的冲量为:I=0-mv=Ft所以:F==N=-50 N负号表示水受到的墙的作用力的方向与运动的方向相反.7.【答案】B【解析】动量变化量相同,但运动时间变长,由动量定理知,球对人的冲击力减小,B正确.8.【答案】B 【解析】前后舱分开时,前舱和抽出的水相互作用,靠反冲作用前舱向前运动,若不分开,虽然抽水的过程属于船与水的内力作用,但水的质量发生了转移,从前舱转到了后舱,相当于人从船的一头走到另一头的过程,船将向前运动.9.【答案】A【解析】子弹射入木块A的过程中,动量守恒,有mv0=100mv1,子弹、A、B三者速度相等时,弹簧的弹性势能最大,100mv1=200mv2,弹性势能的最大值E p=×100mv-×200mv=.10.【答案】C【解析】根据动量守恒可知,若小车不动,两人的动量大小一定相等,因不知两人的质量, A错误.若小车向左运动,A的动量一定比B的大,B错误,C正确.若小车向右运动,A的动量一定比B的小,D错误.11.【答案】BD【解析】惯性大小的唯一量度是物体的质量,而物体的动量p=mv,大小由物体质量及速度的大小共同决定,所以不能说物体的动量大其惯性就大,A错误;对于同一物体动量越大,其速度一定越大,B正确;力的大小决定物体的加速度的大小,与物体的速度无关,所以也与物体的动量的大小无关,C错误;动量是矢量,动量的方向就是物体运动的方向,D正确.12.【答案】AC【解析】13.【答案】ACD【解析】本题类似人船模型.甲、乙、人看成一个系统,则系统在水平方向上动量守恒,甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比,即为,A正确,B错误;Mx甲=(M+m)x乙,x甲+x乙=L,解得C、D正确.14.【答案】BCD【解析】如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,弹簧释放后,A、B分别相对小车向左、向右滑动,它们所受的滑动摩擦力FA向右,FB向左,由于mA∶mB=3∶2,所以FA∶FB=3∶2,则A、B组成的系统所受的外力之和不为零,故其动量不守恒,A错误;若A、B所受摩擦力大小相等,则A、B组成的系统的外力之和为零,故其动量守恒,C正确;对A、B、C组成的系统,A、B与C间的摩擦力为内力,该系统所受的外力的合力为零,故该系统的动量守恒,B、D正确.15.【答案】CD【解】设人的质量为m,速度为v1,位移为s1,动能为E k1.船的质量为8m,速度为v2,位移为s2,动能为E k2.人和船组成的系统动量守恒,则有mv1=8mv2,m=8m,解得v2=v1,s2=s1,故A项错误,C项正确;当人突然停止走动后,v1=0,v2=0,故B项错误;人的动能E k1=mv,船的动能E k2=×8mv=mv,故D项正确.16.【答案】(1)BC DE(2)0.210 0.209【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)②④(2)②(3)m1=-m1+m2【解析】(1)在本实验中应选择直径相同的小球,为了让M球碰后反弹,要用质量小的小球去碰撞质量大的小球;由给出的小球可知,只能选用②④两球,且应用②球去碰撞④小球;(2)小球与轨道间的摩擦可忽略,小球运动过程机械能守恒,由机械能守恒定律得:m1gR=m1v①m1gR(1-cosθ1)=m1v1′2②m2gR(1-cosθ2)=m2v2′2③以A球的初速度方向为正方向,如果两球碰撞过程动量守恒,由动量守恒定律得:m1v1′=m1(-v1′)+m2v2′④由①②③④解得:m1=-m1+m2⑤由⑤可知,探究碰撞中的不变量,需要测出两球的质量与碰撞后两球上升的最高位置所对应的夹角,故需要测量的量为:①③④,不需要测量的为:②.(3)由(2)可知,在碰撞中的不变量的等式为:m1=-m1+m2;(3)要提高实验精度,半圆形玻璃轨道内侧应光滑,测量小球质量与夹角应准确.18.【答案】(1)BC (2)AC (3)4∶1【解析】(1)在本实验中,用水平位移代替速度,验证动量守恒定律,需要测量质量和水平位移,所以所需的器材为:天平和刻度尺.选B、C.(2)为了使小球做平抛运动,斜槽轨道的末端切线必须水平,A正确.为了发生正碰,且入射小球不反弹,入射小球的质量应大于被碰小球的质量,两球的大小需相同,B错误,C正确.为了使入射小球每次到达底端的速度相同,则每次必须从同一位置由静止释放,D错误.(3)A球单独释放时的水平位移为x1=25.50 cm,与B球碰后,A球的水平位移为x2=15.50 cm,B球的水平位移为x3=41.10-1.10 cm=40 cm.根据动量守恒定律得:m1x1=m1x2+m2x3,解得:m1:m2=4∶1.19.【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)小铁块放到长木板上后,由于他们之间有摩擦,小铁块做加速运动,长木板做减速运动,最后达到共同速度,一起匀速运动.设达到的共同速度为v.由动量守恒定律得:Mv0=(M+m)v解得v=(2)设小铁块距A点的距离为L,由能量守恒定律得μmgL=Mv-(M+m)v2解得:L=(3)全过程所损失的机械能为:ΔE=Mv-(M+m)v2=.20.【答案】(1)①②若m≪M,[1-];若m>M,(2)【解析】(1)①根据动量守恒定律mv0=(m+M)v解得v=②若m≪M,木板与挡板碰后,木板与滑块相互作用,二者达到共同速度,一起向左运动.碰后达到共同速度v1,取向左为正方向,根据动量守恒定律(M-m)v=(M+m)v1滑块在木板上总共滑行的距离即木板的最小长度为L μmgL=mv-(m+M)v解得L=[1-]若m>M,则木板与挡板碰后,木板和滑块的总动量方向向右.当滑块与木板再次达到共同速度时,二者一起向右运动,接着又与挡板发生碰撞,经过多次碰撞后,最终它们停在挡板处,机械能全部转化为内能.μmgx3=mv解得x3=滑块在木板上总共滑行的距离即木板的最小长度L=x3=(2)木板与滑块先一起做加速度增大的加速运动,当外力F超过某值时,滑块相对木板滑动,木板做匀加速直线运动,滑块做加速度增大的加速运动.如图所示.21.【答案】(1)v0v0(2)4R【解析】(1)设第一次刚碰撞完,小球和环各自的速度大小分别为v1和v2.取向左为正方向,根据动量守恒定律和机械能守恒定律,有:2mv0=2mv1+mv2·2mv=·2mv+mv解得:v1=v0,v2=v0(2)小球恰好不会从小孔穿出,则第一次碰撞后,环做匀减速直线运动,经t时间与小球速度大小相等,对此过程有·t=v1t+2R解得:t=对环:a=解得:a=由牛顿第二定律得:圆环所受的摩擦力大小F f=ma多次碰撞后,环和小球最终都静止,根据能量守恒定律有F f x=·2mv解得:x=4R。
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()。
高中物理学习材料
动量守恒定律单元检测试卷
一、单选(每题6分,共36分)
1.在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧,如图3-1所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。
将两小车及弹簧看做一个系
统,下面说法正确的是( )
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,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零2.一辆平板车停止在光滑水平面上,车上一人(原来也静止)用大锤敲打车的左端,如图3-2所示,在锤的连续敲打下,这辆平板车将( )
A.左右来回运动
B.向左运动
C.向右运动
D.静止不动
3.在光滑水平面上停着一辆平板车,车左端站着一个大人,右端站着一个小孩,此时平板车静止。
在大人和小孩相向运动而交换位置的过程中,平板车的运动情况应该是( ) A.向右运动 B.向左运动
C.静止 D.上述三种情况都有可能
4.如图3-3所示,三个小球的质量均为m,B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上,A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动,碰后A、B两球粘在一起。
对A、B、C及弹簧组成的系统,下列说法正确的是( )
A.机械能守恒,动量守恒B.机械能不守恒,动量守恒
C.三球速度相等后,将一起做匀速运动
D.三球速度相等后,速度仍将变化
5.甲、乙两人站在光滑的水平冰面上,他们的质量都是M,甲手持一个质量为m的球,现甲把球以对地为v的速度传给乙,乙接球后又以对地为2v的速度把球传回甲,甲接到球后,甲、乙两人的速度大小之比为( )
A.2M
M-m B.
M+m
M
C.
2(M+m)
3M
D.
M
M+m
6.在光滑水平面上,一质量为m,速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A 球的速度方向与碰撞前相反。
则碰撞后B球的速度大小可能是()
A. 0.6v
B. 0.4 v
C. 0.3 v
D. 0.2 v
二、多选(每题6分,共24分)
7.两个质量不同的物体,如果它们的 ( )
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
8.动能相同的A、B两球(m A>m B)在光滑的水平面上相向运动,当两球相碰后,其中一球停止运动,则可判定 ( )
A.碰撞前A球的速度小于B球的速度
B.碰撞前A球的动量大于B球的动量
C.碰撞前后A球的动量变化大于B球的动量变化
D.碰撞后,A球的速度一定为零,B球朝反方向运动
9.质量为m的人站在质量为M的小车上,小车静止在水平地面上,车与地面摩擦不计.当人从小车左端走到右端时,下列说法正确的是( )
A.人在车上行走的平均速度越大,则车在地面上运动的平均速度也越大
B.人在车上行走的平均速度越大,则车在地面上移动的距离也越大
C.不管人以什么样的平均速度行走,车在地面上移动的距离相同
D.人在车上行走时,若人相对车突然停止,则车也立刻停止
10.在质量为M的小车中挂着一个单摆,摆球的质量为m0,小车(和单摆)以恒定的速度u 沿光滑的水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞时间极短,在此碰撞过程中,下列哪些说法是可能发生的( )
A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足:(M+m0)u=Mv1+mv2+m0v3
B. 摆球的速度不变,小车和木块的速度变为v1和v2,满足:Mu=Mv1+mv2
C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v,满足:Mu=(M+m)v
D.小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,满足:(M+m0)u=(M+m0)v1+mv2三、计算题(11题12分,12题14分,13题14分)
11.质量为m1=10 的小球在光滑的水平桌面上以v1=30 cm/s的速率向右运动,恰遇上质量为m2=50 g的小球以v2=10 cm/s的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好静止,则碰后小球m1的速度大小、方向如何?
12.如图16-3-5所示,一带有半径为R的1/4光滑圆弧的小车其质量为M,置于光滑水平面上,一质量为m的小球从圆弧的最顶端由静止释放,则球
离开小车时,球和车的速度分别是多少?
13.光滑水平面有两个物块A、B在同一直线上相向运动,A的速度为4 m/s,质量为2 kg,B的速度为2 m/s,二者碰后粘在一起沿A原来的方向运动,且速度大小变为1 m/s。
求:
(1)B的质量;
(2)这一过程产生的内能.。