物理(選修35)第十六章動量守恒定律單元過關(guān)測試題

1、WORD.7/7第十六章 動量守恒定律 單元過關(guān)測試題(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1在下列幾種現(xiàn)象中，動量不守恒的是()A在光滑水平面上發(fā)生碰撞的兩球B車靜止在光滑水平面上，車上的人從車頭走到車尾，以人、車為系統(tǒng)C水平放置的彈簧一端固定，另一端與置于光滑水平面上的物體相連，令彈簧伸長后釋放使物體運(yùn)動D打乒乓球時(shí)，以球和球拍為系統(tǒng)2關(guān)于沖量和動量，下列說法中正確的是()A物體受到的沖量越大，其動量變化越大B物體受到的合力越大，其動量的變化就越大C物體受到的沖量方向與物體動量方向一樣D物體動量發(fā)生變化是因?yàn)槭艿搅藳_量作用3以初速度v水平拋出一質(zhì)

2、量為m的石塊，不計(jì)空氣阻力，則對石塊在空中運(yùn)動過程中的下列各物理量的判斷正確的是()A在兩個(gè)相等的時(shí)間間隔，石塊受到的沖量一樣B在兩個(gè)相等的時(shí)間間隔，石塊動量的增量一樣C在兩個(gè)下落高度一樣的過程中，石塊動量的增量一樣D在兩個(gè)下落高度一樣的過程中，石塊動能的增量一樣4如圖1所示，兩個(gè)小球A、B在光滑水平地面上相向運(yùn)動，它們的質(zhì)量分別為mA4 kg，mB2 kg，速度分別是vA3 m/s(設(shè)為正方向)，vB3 m/s.則它們發(fā)生正碰后，速度的可能值分別為()圖1AvA1 m/s，vB1 m/sBvA4 m/s，vB5 m/sCvA2 m/s，vB1 m/sDvA1 m/s，vB5 m/s5木塊a和

3、b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖2所示，當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是()圖2Aa尚未離開墻壁前，a和b系統(tǒng)的動量守恒Ba尚末離開墻壁前，a與b系統(tǒng)的動量不守恒Ca離開墻壁后，a、b系統(tǒng)動量守恒Da離開墻壁后，a、b系統(tǒng)動量不守恒6如圖3所示，光滑水平面上有一小車，小車上有一物體，用一細(xì)線將物體系于小車的A端(細(xì)線未畫出)，物體與小車A端之間有一壓縮的彈簧，某時(shí)刻線斷了，物體沿車滑動到B端并粘在B端的油泥上關(guān)于小車、物體和彈簧組成的系統(tǒng)，下述說法中正確的是()圖3若物體滑動中不受摩擦力，則全過程系統(tǒng)機(jī)械能守恒若物體滑動中有摩擦力

4、，則全過程系統(tǒng)動量守恒兩種情況下，小車的最終速度與斷線前一樣兩種情況下，系統(tǒng)損失的機(jī)械能一樣A BC D7質(zhì)量為m的小球A，沿光滑水平面以速度v0與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球的動能變?yōu)樵瓉淼?/9，那么小球B的速度可能是()A.eq f(1,3)v0 B.eq f(2,3)v0C.eq f(4,9)v0 D.eq f(5,9)v08如圖4所示，兩輛質(zhì)量一樣的小車置于光滑的水平面上，有一人靜止站在A車上，兩車靜止若這個(gè)人自A車跳到B車上，接著又跳回A車，靜止于A車上，則A車的速率()圖4A等于零B小于B車的速率C大于B車的速率D等于B車的速率9如圖5所示，具有一定質(zhì)量的小球A固

5、定在細(xì)線的一端，另一端懸掛在小車支架的O點(diǎn)，用手將小球拉至細(xì)線水平，此時(shí)小車靜止于光滑水平面上放手讓小球擺下與B處固定的油泥撞擊后粘在一起，則小車此后將()圖5A向右運(yùn)動B向左運(yùn)動C靜止不動D左右不停地運(yùn)動10如圖6所示，位于光滑水平桌面上的滑塊P和Q都可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量相等Q與輕質(zhì)彈簧相連設(shè)Q靜止，P以某一初速度向Q運(yùn)動并與彈簧發(fā)生碰撞在整個(gè)碰撞過程中，彈簧具有的最大彈性勢能等于()圖6AP的初動能BP的初動能的eq f(1,2)CP的初動能的eq f(1,3)DP的初動能的eq f(1,4)二、非選擇題(本題共7小題，共60分)11(8分)汽車在平直公路上做勻加速直線運(yùn)動，已知汽車的質(zhì)量為m

6、，其速度從v1增大到v2所經(jīng)歷的時(shí)間為t，路面阻力為Ff，以汽車的運(yùn)動方向?yàn)檎较?，那么這段時(shí)間，汽車的動量改變量是_，路面阻力的沖量是_，汽車所受合力的沖量是_，牽引力的沖量是_12(8分)質(zhì)量為1 kg的物體m1，以某一初速度在水平面上滑行，與m2發(fā)生碰撞，碰撞前后兩物體位移隨時(shí)間變化的情況如圖7所示，則m2_kg.圖713某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做探究碰撞中的守恒量的實(shí)驗(yàn)氣墊導(dǎo)軌裝置如圖所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，導(dǎo)軌空腔不斷通入的壓縮空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之

7、間的摩擦而引起的誤差(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時(shí)，紙帶始終在水平方向；使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；使滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；先_，然后_，讓滑塊帶動紙帶一起運(yùn)動；取下紙帶，重復(fù)步驟，選出理想的紙帶如圖所示；滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g試完善實(shí)驗(yàn)步驟的容(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字計(jì)算碰撞前m1v1m2v2_

8、kgm/s；碰撞后m1v1m2v2_kgm/s.計(jì)算碰撞前:m1veq oal(2,1)m2veq oal(2,2)_kgm2/s2；碰撞后m1veq oal(2,1)m2veq oal(2,2)_kgm2/s2.計(jì)算碰撞前eq f(v1,m1)eq f(v2,m2)_m/(skg)；碰撞后eq f(v1,m1)eq f(v2,m2)_m/(skg)(3)通過以上計(jì)算可知，碰撞中的守恒量應(yīng)是_(4)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_14(10分)一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為v，炮彈在最高點(diǎn)爆炸成兩塊，其中一塊沿原軌道返回，質(zhì)量為eq f(m,2).求：

9、(1)另一塊爆炸后瞬時(shí)的速度大?。?2)爆炸后系統(tǒng)增加的機(jī)械能15(10分)用繩懸掛一個(gè)1 kg的木塊，由木塊重心到懸點(diǎn)的距離為1 m，質(zhì)量為10 g的子彈以500 m/s的速度水平射入木塊并以100 m/s的速度水平穿出，求：(1)子彈射穿木塊的瞬間，繩的力多大；(2)木塊能擺到多高(g取10 m/s2)16(12分)如圖8所示，一質(zhì)量為M的物塊靜止在水平桌面邊緣，桌面離水平地面的高度為h.一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后，以水平速度v0/2射出重力加速度為g.求：(1)此過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；(2)此后物塊落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離圖817(12分)如圖9所示，在光滑水平面上有兩

10、個(gè)木塊A、B，木塊B靜止，且其上表面左端放置著一小物塊C.已知mAmB0.2 kg，mC0.1 kg，現(xiàn)使木塊A以初速度v2 m/s沿水平方向向右滑動，木塊A與B相碰后具有共同速度(但不粘連)，C與A、B間均有摩擦求：(1)木塊A與B相碰瞬間木塊A的速度與小物塊C的速度大??；(2)設(shè)木塊A足夠長，求小物塊C的最終速度圖9第十六章動量守恒定律單元檢測卷答案解析1CD由動量守恒條件知：A、B選項(xiàng)中只有力起作用，動量守恒彈簧伸長后釋放，固定端受外力作用，故動量不守恒打乒乓球時(shí)手對球拍有力的作用，動量不守恒2AD由動量定理可知沖量越大，動量變化越大，沖量的方向就是動量變化的方向，A正確，B、C錯誤；沖

11、量是動量變化的原因，D正確3ABD不計(jì)空氣阻力，石塊只受重力的沖量，無論路程怎樣，兩個(gè)過程的時(shí)間一樣，重力的沖量就一樣，A正確據(jù)動量定理，物體動量的增量等于它受到的沖量，由于在兩個(gè)相等的時(shí)間間隔，石塊受到重力的沖量一樣，所以動量的增量必然一樣，B正確由于石塊下落時(shí)在豎直方向上做加速運(yùn)動，兩個(gè)下落高度一樣的過程所用時(shí)間不同，故所受重力的沖量就不同，因而動量的增量不同，C錯據(jù)動能定理，外力對物體所做的功等于物體動能的增量，石塊只受重力作用，在重力的方向上位移一樣，重力做功就一樣，因此動能增量就一樣，D正確4A相碰后，兩者仍按原來各自的方向繼續(xù)運(yùn)動是不可能的，C錯對于B，碰后速度都變大，必然動能增加

12、，違反能量守恒定律，故錯對于D，碰后系統(tǒng)動量方向是反方向的，故錯A是碰后合為一體的情況5BC以a、b、彈簧為系統(tǒng)，撤去外力后，b向右運(yùn)動，在a尚未離開墻壁前，系統(tǒng)受到墻壁的彈力FN，因此該過程a、b系統(tǒng)動量不守恒當(dāng)a離開墻壁后，系統(tǒng)水平方向不受外力，故系統(tǒng)動量守恒，選項(xiàng)B、C正確6B取小車、物體和彈簧為一個(gè)系統(tǒng)，則系統(tǒng)水平方向不受外力(若有摩擦，則物體與小車間的摩擦力為力)，故全過程系統(tǒng)動量守恒，小車的最終速度與斷線前一樣但由于物體粘在B端的油泥上，即物體與小車發(fā)生完全非彈性碰撞，有機(jī)械能損失，故全過程機(jī)械能不守恒，但系統(tǒng)損失的機(jī)械能一樣7AB由動量守恒定律得，mv0meq f(v0,3)2m

13、v1或mv0meq blc(rc)(avs4alco1(f(v0,3)2mv2，解得v1eq f(v0,3)，v2eq f(2v0,3).當(dāng)v1eq f(v0,3)時(shí)，eq f(1,2)mveq oal(2,0)eq f(1,2)m(eq f(v0,3)2eq f(1,2)2m(eq f(v0,3)2，所以A正確；當(dāng)v2eq f(2v0,3)時(shí)，eq f(1,2)mveq oal(2,0)eq f(1,2)meq blc(rc)(avs4alco1(f(v0,3)2eq f(1,2)2meq blc(rc)(avs4alco1(f(2,3)v0)2，所以B正確8B兩車和人組成的系統(tǒng)位于光滑的水

14、平面上，因而該系統(tǒng)動量守恒，設(shè)人的質(zhì)量為m1，車的質(zhì)量為m2，A、B車的速率分別為v1、v2，以A車運(yùn)動方向?yàn)檎较?，則由動量守恒定律得(m1m2)v1m2v20，所以，有v1eq f(m2,m1m2)v2，eq f(m2,m1m2)1，得v1v2，故選項(xiàng)B正確9C小車和小球水平方向不受外力，故水平方向動量守恒，初動量為0，小球和油泥粘在一起后與車速度一樣，末動量為0，所以車將靜止，故選C.10B兩者速度相等時(shí)，彈簧最短，彈性勢能最大設(shè)P的初速度為v，兩者質(zhì)量為m，彈簧最短時(shí)兩者的共同速度為v，彈簧具有的最大彈性勢能為Ep.根據(jù)動量守恒，有mv2mv，根據(jù)能量守恒有eq f(1,2)mv2eq

15、 f(1,2)2mv2Ep，以上兩式聯(lián)立求解得Epeq f(1,4)mv2.可見彈簧具有的最大彈性勢能等于滑塊P原來動能的一半，B正確11mv2mv1Fftmv2mv1mv2mv1Fft解析pmv2mv1因?yàn)閜IFIfIFFft所以IFmv2mv1Fft123解析通過位移時(shí)間圖象挖掘出兩個(gè)物體運(yùn)動的信息碰撞前、后兩個(gè)物體的速度，形成物理情景，運(yùn)用動量守恒定律求解位移時(shí)間圖象的斜率表示物體運(yùn)動的速度，由各段圖線的斜率知：碰前m1勻速，v14 m/s，m2靜止；碰后兩者粘在一起共同勻速運(yùn)動，v1 m/s，由m1v1(m1m2)v，得m23 kg.13答案(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源放開滑塊1(2)0

16、.6200.6181.240.7426.459.72 (3)滑塊1、2碰撞前后的質(zhì)量與速度乘積的矢量和(4)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦解析(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開滑塊1.(2)碰撞前滑塊1的速度v1(0.2/0.1)m/s2 m/sm1v10.312 kgm/s0.620 kgm/s碰撞前滑塊2的速度v20碰撞后兩滑塊具有一樣的速度v(0.168/0.14)m/s1.2 m/sm1v1m2v2(m1m2)v(0.3100.205)1.2 kgm/s0.618 kgm/sm1veq oal(2,1)m2veq oal(2,2)1.24 kgm2/s2m1veq oal(2,

17、1)m2veq oal(2,2)0.742 kgm2/s2eq f(v1,m1)eq f(v2,m2)6.45 m/(skg)eq f(v1,m1)eq f(v2,m2)9.72 m/(skg)(3)通過以上計(jì)算可知，碰撞中的守恒量應(yīng)是滑塊1、2碰撞前后的質(zhì)量與速度乘積的矢量和(4)計(jì)算結(jié)果不完全相等的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦14.(1)3v(2)2mv2解析(1)爆炸后一塊彈片沿原軌道返回，則該彈片速度大小為v，方向與原方向相反，設(shè)另一塊爆炸后瞬時(shí)速度為v1，則爆炸過程中動量守恒，有mveq f(m,2)veq f(m,2)v1解得v13v(2)爆炸過程中重力勢能沒有改變爆炸前

18、系統(tǒng)總動能Ekeq f(1,2)mv2爆炸后系統(tǒng)總動能Ekeq f(1,2)eq f(m,2)v2eq f(1,2)eq f(m,2)(3v)22.5mv2系統(tǒng)增加的機(jī)械能EEkEk2mv215(1)26 N(2)0.8 m解析(1)選子彈m和木塊M為系統(tǒng)，由水平方向動量守恒有mv0mv1Mv2，v2eq f(m(v0v1),M)eq f(0.01(500100),1)m/s4 m/s木塊M在最低點(diǎn)受重力Mg和繩的拉力F，據(jù)牛頓第二定律有FMgMeq f(voal(2,2),l)，F(xiàn)M(geq f(voal(2,2),l)1(10eq f(42,1) N26 N.(2)木塊向上擺動，由機(jī)械能守恒有eq f