20182019学年鲁科版高中物理选修35 第1章 动量守恒研究 单元测试

2019-2019学年鲁科版高中物理选修3-5 第1章 动量守恒研究 单元测试一、单选题1.人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这样做是为了（ ） A.减小冲量B.减小动量的变化量C.增长与地面的冲击时间，从而减小冲力D.增大人对地面的压强，起到安全作用2.一颗手榴弹以v0=10m/s的水平速度在空中飞行设它爆炸后炸裂为两块，小块质量为0.2kg，沿原方向以250m/s的速度飞去，那么，质量为0.4kg的大块在爆炸后速度大小和方向是（ ） A.125 m/s，与v0反向B.110 m/s，与v0反向C.240 m/s，与v0反向D.以上答案均不正确3.从同一高度自由落下的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在软泥地上不易碎这是因为（ ） A.掉在水泥地上，玻璃杯的动量大B.掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化大C.掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量大，且与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大D.掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大，但与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大4.下列几种物理现象的解释中，正确的是（ ） A.运动员接篮球时手臂有弯曲回收动作，其作用是减小篮球的动量变化量B.砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻C.在推车时推不动是因为推力的冲量为零D.船舷常常悬挂旧轮胎，是为了延长作用时间，减小作用力5.一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L、系有小球的水平细绳，小球由静止释放，如图所示，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）A.小球的机械能守恒，动量不守恒B.小球的机械能不守恒，动量也不守恒C.球、车系统的机械能守恒，动量守恒D.球、车系统的机械能、动量都不守恒6.质量为m的物体以速度v沿光滑水平面匀速滑行，现对物体施加一水平恒力，t秒内该力对物体所施冲量大小为3mv，则关于t秒内的说法不正确的是（ ） A.t秒末物体运动速率可能为4vB.物体位移的大小可能为 C.该力的大小为 D.该力对物体做功不可能大于 7.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.减小球的动量变化量C.减小球对人的冲击力D.减小球的能量变化量8.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹、车的下列说法中正确的是( ) A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系统动量守恒C.只有忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦，枪、车和子弹组成系统的动量才近似守恒D.枪、子弹、车组成的系统动量守恒二、多选题9.如图所示，A、B两物体的质量比mA：mB=3：2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑当弹簧突然释放后，则有（ ）A.A，B系统动量守恒B.A，B，C系统动量守恒C.小车向左运动D.小车向右运动10.一质量为m的物体做平抛运动，在两个不同时刻的速度大小分别为v1、v2 ， 时间间隔为t，不计空气阻力，重力加速度为g，则关于t时间内发生的变化，以下说法正确的是（ ） A.速度变化大小为gt，方向竖直向下B.动量变化量大小为P=m（v2v1），方向竖直向下C.动量变化量大小为P=mgt，方向竖直向下D.动能变化为Ek= m（v22v12）11.（2019海南）如图（a）,一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时， 小物块以速度 滑到长木板上，图（b）为物块与木板运动的 图像，图中t1、 、 已知。重力加速度大小为g。由此可求得（ ）A.木板的长度B.物块与木板的质量之比C.物块与木板之间的动摩擦因数D.从t=0开始到t1时刻，木板获得的动能三、填空题12.某次实验时碰撞前A滑块静止，A滑块匀速向A滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示已知相邻两次闪光的时间间隔为_T ， 在这4次闪光的过程中，A、A两滑块均在080cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x=10cm处若A、A两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的时刻，A、A两滑块质量比mA：mA=_13.如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为3:1,A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回，两球刚好不发生碰撞，AB两球的质量之比为_AB碰撞前、后两球总动能之比为_14.一质量为0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和静止于光滑水平面上质量为1kg的另一大小相等的小球B发生正碰，碰撞后它以0.2m/s的速度反弹则B球获得的速度大小为_四、解答题15.影视剧中常看到剧中人物从极高处落入水中而安然无恙的镜头，你相信这是真的吗？目前世界最高跳水纪录的高度达到了惊人的61米，不过那名跳水者也因此摔断了脊梁骨。专家称，高空跳水在不会对人体造成伤害的情况下，跳台通常不能超过24.4米。我们假设一个运动员从20米高处跳入水中，从他接触水面到速度降为0历时t =0.1秒，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。试计算该运动员受到水的平均冲击力是其自身重力的多少倍？ 五、综合题16.在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱离开手以5m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住已知木箱的质量为30kg，人与车的质量为50kg求： （1）推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小； （2）小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量 17.排球运动是一项同学们喜欢的体育运动为了了解排球的某些性能，某同学让排球从距地面高h1=1.8m处自由落下，测出该排球从开始下落到第一次反弹到最高点所用时间为t=1.4s，第一次反弹的高度为h2=1.25m已知排球的质量为m=0.5kg，g取10m/s2 ， 不计空气阻力求： （1）排球与地面的作用时间 （2）排球对地面的平均作用力的大小 答案解析部分一、单选题1.【答案】C 【解析】【解答】解：人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知（Fmg）t=mv；而脚尖着地可以增加人着地的时间，由公式可知可以减小受到地面的冲击力；故选C【分析】人落下时速度的变化量相同，根据动量定理可分析让脚尖着地的好处2.【答案】B 【解析】【解答】解：根据动量守恒定律得，Mv0=m1v1+m2v2 0.610=0.2250+0.4v2 ， 解得v2=110m/s负号表示方向，与v0反向故B正确，A、C、D错误故答案为：B【分析】炸弹炮炸后碎片的运动，这个过程动量守恒，利用动量守恒定律求解即可。3.【答案】D 【解析】【解答】解：杯子从同一高度滑下，故到达地面时的速度一定相等，故着地时动量相等；与地面接触后速度减小为零，故动量的变化相同，由动量定理可知I=P可知，冲量也相等；由于在泥地上，由于泥地的缓冲使接触时间变化，由I=Ft可知，I大小相等，则杯子受到的作用力较小，故杯子在水泥地上比在泥土地上更易破碎；故选D【分析】杯子是否破碎关键在于杯子受到的外力作用，故应通过动量定理分析找出原因4.【答案】D 【解析】【解答】解：A、运动员接篮球时手臂有弯曲回收动作，其作用是减小篮球增加运动员与篮球的作用时间，从而减小作用力，避免运动员受到伤害，A不符合题意B、用橡皮锤击钉子，橡皮锤与钉子接触时形变量比较大，延长了作用时间，使作用力减小，所以不要橡皮锤钉钉子，B不符合题意C、冲量I=Ft，作用力与时间都不是0，则冲量不等于0；在推车时推不动是因为推力小于阻力，C不符合题意；D、船舷常常悬挂旧轮胎，是因为旧轮胎有一定的弹性，能延长作用时间，减小作用力，D符合题意；故答案为：D【分析】选项A、B，都是延长了力的作用时间，减小了力的大小，冲量和位移没有关系，冲量是力对时间的积累。5.【答案】B 【解析】【解答】解：A：小球由静止释放过程中，小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，故系统只在在水平方向动量守恒，所以当小球有向右的速度时小车将同时有向左的速度，所以小球在下落过程中并不是真正的圆周运动，小车将通过细绳对小球做功，小球机械能不守恒，动量守恒的研究对象是一个系统，单独小球谈不上动量守恒，所以A错误，B正确C：小球与小车系统在整个过程中只有重力做功，系统机械能守恒；由于系统水平方向不受外力，系统在水平方向动量守恒但总动量并不守恒，故C、D错误故选B【分析】小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，满足水平方向动量守恒定律；系统机械能守恒，但对小球来说，不满足动量和机械能守恒的条件6.【答案】C 【解析】【解答】解：A、若冲量方向与初动量方向相同，则由动量定理可得，m3v=mvtmv；解得vt=4v；若方向相反，则有：m3v=mvmv解得：v=2V，故A正确B、若冲量方向与初动量方向相同，则平均速度 = =2.5v；则位移x= t=2.5Vt；若冲量方向与初动量方向相反，则平均速度 = =0.5V；则位移x= t=0.5Vt；故B正确C、则由动量定理可得，Ft=m3v，解得：该力F= ，故C错误D、根据动能定理，若冲量方向与初动量方向相同，W= m（4v）2 mv2= mv2 ， 若冲量方向与初动量方向相同，解得：W= mv2 ， 故D正确本题选错误的，故选：C【分析】已知初速度可求初动量，由动量定理可求得ts末物体运动的速率是多少、该力的大小，注意冲量可能有两个方向；由平均速度公式可求得位移，由动能定理求解该力所做功的可能值7.【答案】C 【解析】【解答】解：A、运动员接球过程，球的末动量为零，球的初动量一定，则球的动量的变化量一定，球的动能变化量一定，由动量定理可知，球的受到的冲量一定，手受到球的冲量一定，故ABD错误；C、先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得：Ft=0mv，解得：F= ，当时间增大时，作用力就减小，而冲量和动量、动能的变化量都不变，故C正确故选：C【分析】先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理即可分析8.【答案】D 【解析】【分析】由枪、子弹、车组成的系统所受合外力等于零，系统动量守恒，故选项D正确。【点评】动量守恒适用于系统合外力为零的时候，关键选对相互作用的系统包括那几个，只有研究对象选对才可能做对，只是比较关键的一步。二、多选题9.【答案】B,C 【解析】【解答】解：A、B，由题意，地面光滑，所以A、B和弹簧、小车组成的系统受合外力为零，所以系统的动量守恒在弹簧释放的过程中，由于mA：mB=3：2，A、B所受的摩擦力大小不等，所以A、B组成的系统合外力不为零，动量不守恒故A错误B正确；C、D由于A、B两木块的质量之比为m1：m2=3：2，由摩擦力公式f=N=mg知，A对小车向左的滑动摩擦力大于B对小车向右的滑动摩擦力，在A、B相对小车停止运动之前，小车的合力所受的合外力向左，会向左运动，故C正确，D错误故选：BC【分析】在整个过程中三个物体组成的系统合外力为零，系统的动量守恒分析小车的受力情况，判断其运动情况10.【答案】A,C,D 【解析】【解答】解：A、平抛运动的加速度为g，所以速度变化量v=at=gt，方向竖直向下故A正确；B、动量是矢量，应根据平行四边形定则求动量变化量大小，根据数学知识知，P=mvm（v2v1），方向竖直向下，故B错误；C、由动量定理得：动量变化量大小为P=mgt，方向竖直向下故C正确；D、物体的质量为m，初速度大小为v1 ， 末速度大小为v2 ， 则动能变化为Ek= mv22 mv12= m（v22v12），故D正确故选：ACD【分析】平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，由v=gt求速度的变化量由动量定理求动量的变化量根据动能的概念求动能的变化量11.【答案】B,C 【解析】【解答】 ， ， .故答案为：BC【分析】小物块在木板上滑动时，根据小物块与木板组成系统动量守恒可得质量比，由v-t图可求a能求出物块与木板之间的动摩擦因数，由于不知木板速度，故不能得动能。三、填空题12.【答案】2.5；2：3 【解析】【解答】由图可知，常两次闪光中A的位移相同，AA不可能相碰；而A开始时静止在60cm处，故可知，A在第1次闪光后的2.5T时发生碰撞；设碰前A的速度为v ， 则碰后A的速度为v/2，碰后A的速度为v ， 向右为正方向；根据动量守恒定律得，mAv=-mAv/2+mAv ， 解得 故答案为：2.5T2：3【分析】A开始做匀速直线运动，根据题意知，每个T内运行20cm ， A开始处于静止，通过碰后速度的大小关系判断出质量的关系13.【答案】4：1；9：5 【解析】【解答】因两球刚好不发生碰撞，说明AB碰撞后速率大小相同，规定向左为正方向，由动量守恒定律可知，而，解得；碰撞前后总动能之比为【分析】高中阶段的动量守恒考查最多的一类模型就是碰撞，本题属于容易题，难度不大，需要注意的是”题眼“的寻找，”刚好不发生碰撞“说明两球碰撞后的速率大小相同，代入题目已知条件，利用动量守恒定律很容易得出结果。14.【答案】1.1m/s 【解析】【解答】解：碰撞过程，由动量守恒定律得：m1v1=m1v1+m2v2 ， 代入数据解得：v2=1.1m/s；故答案为：1.1m/s【分析】碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律可以求出小球速度四、解答题15.【答案】解：设运动员质量为m，受到水的平均冲力大小为F，令水对运动员的平均冲力大小为其自身体重的n倍，则有