2019高中物理第十六单元动量守恒定律单元测试（一）新人教版选修3_5.doc

1、1第十六单元 动量守恒定律注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将准 考 证 号 条 形 码 粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目的 答 案 标 号 涂 黑 ， 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域

2、 内 。 写在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、选择题（本大题共 10 小题，每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项是符合题目要求，第 710 题有多项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分）1下列关于物体动量和冲量的说法中不正确的是( )A物体所受合外力冲量越大，它的动量就越大B物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变C物体动量变化的方向，就是合外力冲量的方向D物体所受合外力越大，它

3、的动量变化越快2一装有柴油的船静止于水面上，船前舱进水，堵住漏洞后用一水泵把前舱的油抽往后舱，如图所示。不计水的阻力，船的运动情况是( )A向前运动 B向后运动C静止 D无法判断3跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于( )A人跳在沙坑里的动量比跳在水泥地上的小B人跳在沙坑里的动量变化比跳在水泥地上的小C人跳在沙坑里受到的冲量比跳在水泥地上的小D人跳在沙坑里受到的平均作用力比跳在水泥地上的小4甲、乙两物体分别在恒力 F1、 F2的作用下，在光滑平面上沿同一直线运动，它们的动量随时间变化的关系如图所示。设甲在 t1时间内所受的冲量为 I1，乙在t2时间内所受的冲量为 I2，则 F、 I

4、的大小关系是( )A F1F2， I1 I2 B F1F2， I1I2 D F1 F2， I1 I25如图所示，足够长的长木板 A 静止在光滑的水平地面上，质量为 1 kg 的物体 B 以 v03 m/s 的水平速度冲上 A，由于摩擦力作用，最后停止在木板 A 上。若从 B 冲到木板 A 上到相对木板 A 静止这段时间内摩擦力对长木板的冲量大小为2 Ns，则 A、 B 最后的共同速度及长木板的质量分别为( )A1 m/s，1 kg B1 m/s，2 kgC2 m/s，1 kg D2 m/s，2 kg6 A、 B 两球在光滑的水平面上相向运动，其中球 A 的质量为 mA4 kg，两球发生碰撞前后

5、的位移时间图象情况如图所示，则可知( )A B 球质量为 2 kgB B 球质量为 6 kgC碰撞过程中损失的机械能为 20 JD碰撞是弹性碰撞，无机械能损失7 A、 B 两车与水平地面间的动摩擦因数相同，两车仅在摩擦力作用下由运动到静止，下列说法中正确的是( )A若两车的初动量相同，质量大的滑行时间长B若两车的初动能相同，质量大的滑行时间长C若两车质量相同，动量大的滑行时间长D若两车质量相同，动能大的滑行时间长8如图所示，一个质量为 0.18 kg 的垒球，以 25 m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为 45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s。下列说

6、法正确的是( )A球棒对垒球的平均作用力大小为 1 260 N2B球棒对垒球的平均作用力大小为 360 NC球棒对垒球做的功为 126 JD球棒对垒球做的功为 36 J9如图，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，两滑块发生碰撞后的运动状态可能是( )A A 和 B 都向左运动 B A 和 B 都静止C A 向左运动， B 向右运动 D A 静止， B 向右运动10如图所示，物块 A、 B 间拴接一个压缩后被锁定的弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中 A 物块最初与左

7、侧固定的挡板相接触， B 物块质量为 2 kg。现剪断 A、 B 间的细绳，解除对弹簧的锁定，在 A 离开挡板后， B 物块的v t 图如图所示，则可知( )A在 A 离开挡板前， A、 B 系统动量不守恒，之后守恒B在 A 离开挡板前， A、 B 与弹簧组成的系统机械能守恒，之后不守恒C弹簧锁定时其弹性势能为 9 JD若 A 的质量为 1 kg，在 A 离开挡板后弹簧的最大弹性势能为 3 J二、实验题（本题共 2 小题，共 17 分）11(5 分)某同学在探究物体弹性碰撞的特点时，先提出了如下假设：两个物体碰撞前后各自的质量与自己的速度的乘积之和是不变的。为了验证这个假设，该同学设计了如图

8、1 所示的实验装置：先将弹性 a 球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复 10 次；再把同样尺寸大小的弹性 b 球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让 a 球仍从原固定点由静止开始滚下，和 b 球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复 10 次。(1)在安装斜槽轨道时，要注意 。(2)选择弹性小球 a、 b 时，小球 a、 b 的半径 ra、 rb应该满足关系：ra_rb(填“”或“=”或“t1，所以 F1F2。5【答案】B【解析】摩擦力对长木板的冲量大小为 2 Ns，则摩擦力对物体 B 的冲量大小也为 2 Ns，根据动量定理得： I mBv0

9、 mBv，代入数据解得： v1 m/s，对长木板用动量定理， I mAv，代入数据解得： mA2 kg，故 B 正确。6【答案】B【解析】根据图象可知，A、B 两物体在 2s 末时刻发生碰撞，xt 图象的斜率表示速度，则碰前 A 的速度为： ，B 的速度为：=6102 /=2/。碰后的 AB 的速度为：v= 。根据动量守恒定律得：=62/=3/ 22/=1/mAvA+mBvB=（m A+mB）v，解得：m B=6kg，故 A 错误，B 正确；根据能量守恒得，损失的机械能为： ，代入数据得：E=30J，故=122+12212(+)2C、D 错误。7【答案】CD【解析】小车仅在摩擦力作用下由运动到

10、静止，故小车减速运动的加速度a=f/m=g 不变。若两车的初动量相同，即 p=mv 相等，那么，质量大的初速度小，故滑行时间短，故 A 错误；若两车的初动能相同，即 Ek= 相等，那么，质量122大的初速度小，故滑行时间短，故 B 错误；若两车质量相同，动量大的初速度大，故滑行时间长，故 C 正确；若两车质量相同，动能大的初速度大，故滑行时间长，故 D 正确。8【答案】AC【解析】设球棒对垒球的平均作用力为 F，由动量定理得 t m(vt v0)，F 取 vt45 m/s，则 v025 m/s，代入上式，得 1260 N，由动能定理得F W mv mv 126 J，选项 A、C 正确。12 2

11、t 12 209【答案】BC【解析】两球碰撞过程动量守恒，以两球组成的系统为研究对象，取水平向右方向为正方向，碰撞前系统总动量：，系统总动量为 0，系统动量守恒，=+=20+2(0)=0则碰撞前后系统总动量都是 0；若碰撞为完全非弹性碰撞，则碰撞后二者的速度相等，都是 0；若碰撞不是完全非弹性碰撞，则碰撞后二者的速度方向运动相反，即 A 向左运动，B 向右运动，故 B、C 正确，A、D 错误。10【答案】ACD2【解析】在 A 离开挡板前，由于挡板对 A 有作用力，所以 A、B 系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒；离开挡板之后，系统的合外力为零，动量守恒，故 A 正确；在 A 离开挡板前，

12、挡板对 A 的作用力不做功，A、B 及弹簧组成的系统在整个过程中只有弹簧的弹力做功，机械能都守恒，故 B 错误；解除对弹簧的锁定后至 A 刚离开挡板的过程中，弹簧的弹性势能释放，全部转化为 B 的动能，根据机械能守恒定律，有： ，由图象可知，v B=3m/s，解得：E p=9J，故=122C 正确。分析 A 离开挡板后 A、B 的运动过程，并结合图象数据可知，弹簧伸长到最长时 A、B 的共同速度为 v 共 =2m/s，根据机械能守恒定律和动量守恒定律，有：mBv0=（m A+vB）v 共 ； ；联立解得：E p=3J，故 D=122012（ +） 2共正确。二、实验题（本题共 2 小题，共 1

13、7 分）11【答案】(1)使斜槽末端切线水平 (2) = (3)BD (4)46.42 maSOB=maSOA+maSOB【解析】(1)小球离开斜槽后做平抛运动，为保证小球离开斜槽后做平抛运动，在安装斜槽轨道时，要注意使斜槽末端切线水平.(2)若要保证两球是对心碰撞，需要两个球大小相同，则 .=(3)如果碰撞过程系统动量守恒定律，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mava=mava+mbvb，小球离开斜槽后做平抛运动的高度相同，它们在空中的运动时间 t 相等，两边同乘以时间 t， mavat=mavat+mbvb t，则有： maSOB=maSOA+mbSOB，则实验需要测量两球的质量、 O

14、点到 A、 B、 C 各点的距离 sOA、 sOB、 sOC，故选BD；(4)由图示刻度尺可知，其分度值为 1mm，O、B 间的距离为 46.42cm；由理论公式分析可知，实验需要验证的表达式为： maSOB=maSOA+mbSOB.12【答案】(1)接通打点计时器的电源 放开滑块 1 (2)0.620 0.618 1.24 0.742 6.45 9.72(3)滑块 1、2 碰撞前后的质量与速度乘积的矢量和 (4)纸带与打点计时器限位孔有摩擦【解析】 (1)实验时应先接通打点计时器的电源，再放开滑块 1.(2)碰撞前滑块 1 的速度 v1 m/s2 m/s， m1v10.312 0.20.1k

15、gm/s0.620 kgm/s碰撞前滑块 2 的速度 v20，碰撞后两滑块具有相同的速度 v m/s1.2 m/s0.1680.14m1v1 m2v2( m1 m2)v(0.3100.205)1.2 kgm/s0.618 kgm/sm1v m2v 1.24 kgm 2/s2， m1v m2v 0.742 kgm 2/s221 2 21 2 6.45 m/(skg)， 9.72 m/(skg)v1m1 v2m2 v1m1 v2m2(3)通过以上计算可知，碰撞中的不变量应是滑块 1、2 碰撞前后的质量与速度乘积的矢量和(4)计算结果不完全相等的主要原因是纸带与打点计时器限位孔有摩擦三、解答题（本题

16、共 4 小题，共 43 分。解答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，答案中必须写出数值和单位）13【解析】设加速后航天器的速度大小为 v，由动量守恒定律有：Mv0=-mv1+（M-m）v解得 0+114【解析】(1)若滑块 A、 B 发生完全非弹性碰撞，则滑块 B 碰 A 后的两者速度相同，设碰后两者速度为 v，据动量守恒可得： 0=(+)解得：碰后 B 的速度=0+1(2)若滑块 A、 B 发生完全弹性碰撞，设碰后 A、B 速度分别为 、 ，则 由动量守恒得： 0=+由机械能守恒得：1220=122+1223联立解得： 、=20+1 =1+1

17、015【解析】设分离前男女演员在秋千最低点 B 的速度为 v0，由机械能守恒定律有(m1 m2)gR (m1 m2)v12 20设刚分离时男演员速度的大小为 v1，方向与 v0相同；女演员速度的大小为v2，方向与 v0 相反，由动量守恒定律有(m1 m2)v0 m1v1 m2v2分离后，男演员做平抛运动，设男演员从被推出到落在 C 点所需的时间为t，根据题给条件，由运动学规律 4R gt2， x v1t。女演员刚好回到 A 点，由机12械能守恒定律得 m2gR m2v ，已知 m12 m2，由以上各式可得 x8 R。12 216【解析】(1)物块 A 运动到和物块 B 碰撞前的瞬间，根据动能定理可知： mgL mv2 mv12 12 20解得： v3 m/s。(2)以物块 A 和物块 B 为系统，根据动量守恒可知： mv( m M)v1以物块 B 为研究对象，根据动量定理可知： I Mv1解得： I2 Ns，方向水平向右。(3)以物块 A 和物块 B 为系统，根据能量关系可知： E mv2 (m M)v12 12 21解得： E3 J。