高三物理一轮复习 第12章 动量守恒定律章末检测

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺第12章 动量守恒定律(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共13小题，每小题5分，共65分每小题所列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1下面的说法正确的是()A当力与物体的位移垂直时，该力的冲量为零B如果物体(质量不变)的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大D做曲线运动的物体，在t时间内所受合外力的冲量一般不为零BD力的冲量：IFt，与物体的位移无关，故A错误；如果物体(质量不变)的速度发生变化，物体的动量发生变化，由动量定理可知，物体所受到的合外力的冲量不为零，故B正确；由动量定理可知，物体所受合外力的冲量越大，物体动量的变化量越大，它的动量不一定大，故C错误；做曲线运动的物体，速度方向沿切线方向，速度不断变化，物体动量不断变化，由动量定理可知D正确2如图1所示，木块A、B用轻弹簧连接，用力F压缩弹簧，当撤去F后，若地面光滑，则() 【导学号：81370416】图1AA尚未离开墙前，木块A、弹簧、木块B组成的系统动量守恒BA尚未离开墙前，木块A、弹簧、木块B组成的系统机械能守恒CA离开墙后，木块A、弹簧、木块B组成的系统动量守恒DA离开墙后，木块A、弹簧、木块B组成的系统动量不守恒BCA尚未离开墙前，木块A、弹簧、木块B组成的系统受合外力不为零，系统动量不守恒，该过程只有弹力做功，机械能守恒，故A错误，B正确；A离开墙后，木块A、弹簧、木块B组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故C正确，D错误3(2017富阳选考模拟)古有“守株待兔”的寓言设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.2 s，则被撞死的兔子其奔跑速度可能为(g取10 m/s2)()A1 m/sB1.5 m/sC2 m/sD2.5 m/sCD取兔子奔跑的速度方向为正方向，根据动量定理得Ft0mv，得v；由Fmg，得到vgt2 m/s，故选项C、D正确4质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动，经过时间t，下降的高度为h，速度变为v，在这段时间内物体动量变化量的大小为()Am(vv0)BmgtCm Dm 答案：BCD5玻璃杯从同一高度自由下落，掉落到硬质水泥地板上易碎，掉落到松软地毯上不易碎，这是由于玻璃杯掉到松软地毯上() 【导学号：81370417】A所受合外力的冲量小B动量的变化量小C动量的变化率小D地毯对杯子的作用力小于杯子对地毯的作用力C杯子从同一高度自由下落，与地面相碰前的瞬时速度、动量都是一定的，碰后静止，动量的变化量一定，pm ，合外力的冲量大小相等，由F可知，玻璃杯掉到地毯上t大，F小，因此不易破碎，C正确6(2016桐乡选考模拟)一个质量为0.18 kg的垒球以20 m/s的水平速度向右飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为40 m/s，则这一过程动量的变化量为()A10.8 kgm/s，方向水平向右B10.8 kgm/s，方向水平向左C3.6 kgm/s，方向水平向右D3.6 kgm/s，方向水平向左B规定水平向右为正方向，则初动量p1mv10.18 kg20 m/s3.6 kgm/s；打击后动量为：p2mv20.18 kg(40 m/s)7.2 kgm/s；故动量变化为：pp2p110.8 kgm/s，负号表示方向与规定的正方向相反，即水平向左7水平地面上有一木块，质量为m，它与地面间的动摩擦因数为，在水平恒力F作用下由静止开始运动，经过时间t，撤去此力，木块又向前滑行一段时间2t才停下，此恒力F的大小为()AmgB2mgC3mgD4mgC从木块开始运动，到木块停止运动的整个过程用动量定理(取水平恒力F的方向为正方向)得：Ftmg3t0.所以F3mg，只有C正确8平静的水面上有一载人小船，船和人共同的质量为M，站立在船上的人手中拿一质量为m的物体起初人相对于船静止，船、人、物体以共同速度v0前进，当人相对于船以速度u向相反方向将物体抛出时，人和船的速度为(水的阻力不计)()A.B.Cv0Dv0uC物体被抛出的同时，船速已发生了变化，设为v，则物体抛出后相对地的速度为(uv)，取小船、人和物体m为一系统，由动量守恒定律得：(Mm)v0Mvm(uv)，所以vv0.故C正确9一个质量为0.3 kg的小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小为4 m/s.则碰撞前后墙对小球的冲量I的大小及碰撞过程中墙对小球做的功W分别为()AI3 kgm/s，W3 JBI0.6 kgm/s，W3 JCI3 kgm/s，W7.8 JDI0.6 kgm/s，W3 JA碰撞前后墙对小球的冲量大小Imvm(v)3 kgm/s，碰撞过程中墙对小球做的功等于小球动能的改变量，即Wmv2mv23 J，A正确10一辆小车静止在光滑水平面上，小车立柱上拴有一根长为L的轻绳，轻绳末端拴着一个小球，如图2所示现将小球拉直至水平位置后由静止释放，小球摆动的过程中不计一切阻力则下列说法中正确的是()图2A小球摆动过程中机械能守恒B小球开始摆动后，小球和小车组成的系统机械能守恒、动量守恒C小球开始摆动后，小球和小车组成的系统机械能不守恒、动量不守恒D小球开始摆动后，小球达最大速度时小车也同时达最大速度D以小球和小车组成的系统为研究对象，只有小球的重力做功，系统的机械能守恒，故A错误； 当小球向下摆动的过程中，整体所受的合力不为零，则系统的总动量不守恒，故B、C错误；当小球摆到最低点时，小球速度最大，根据水平方向动量守恒可知，小车也同时达最大速度，故D正确11质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物块停在箱子的正中间，如图3所示现给小物块一水平向右的初速度图3v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止设碰撞都是弹性的，在整个过程中，系统损失的动能为() 【导学号：81370418】A.mv2B.v2C.NmgLDNmgLBD由于水平面光滑，箱子和小物块组成的系统动量守恒，二者经多次碰撞后，保持相对静止，易判断两物体最终速度相等设为u，由动量守恒定律得mv(mM)u，系统损失的动能为mv2(mM)u2v2，B正确；系统损失的动能等于克服摩擦力做的功，即EkWfNmgL，D正确12如图4所示为两滑块M、N之间压缩一轻弹簧，滑块与弹簧不连接，用一细绳将两滑块拴接(细绳未画出)，使弹簧处于锁定状态，并将整个装置放在光滑的水平面上烧断细绳后到两滑块与弹簧分离的过程中，下列说法正确的是()图4A两滑块的动量之和变大B两滑块与弹簧分离后动量等大反向C如果两滑块的质量相等，则分离后两滑块的速率也相等D整个过程中两滑块的机械能增大BCD对两滑块所组成的系统，互推过程中，合外力为零，总动量守恒且始终为零，A错误；由动量守恒定律得0mMvMmNvN，显然两滑块动量的变化量大小相等，方向相反，B正确；当mMmN时，vMvN，C正确；由于弹簧的弹性势能转化为两滑块的动能，则两滑块的机械能增大，D正确图513如图5所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动两球质量关系为mB2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s，则()A左方是A球B右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110C碰撞后A、B两球速度大小之比为25D碰撞后A、B两球速度大小之比为110AC两球碰前均向右运动，前球为被碰小球，动量一定增加，后球动量减小，故左方为A球，A正确，B错误；由动量守恒定律可知，碰后mAvA(64)kgm/s2 kgm/s，mBvB10 kgm/s，又mB2mA，故vAvB25，C正确，D错误二、非选择题(本题共4小题，共35分)14. (6分)气垫导轨(如图6)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动图7为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为国际单位那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为_、_，两滑块的总动量大小为_；碰撞后两滑块的总动量大小为_重复上述实验，多做几次若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证图6图7【解析】分析可知，速度较大的滑块与上面纸带相连，速度小的滑块与下面纸带相连，碰撞前速度大的滑块动量大小p1m1v1aaa0.2abs1；同理，碰撞前速度小的滑块动量大小为p30.2abs3；碰撞前总动量大小pp1p30.2ab(s1s3)；碰后两滑块总动量p(m1m2)v0.4abs2.【答案】0.2abs30.2abs10.2ab(s1s3)0.4abs2(第1、2空答案可互换)15(10分)某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A前端装有橡皮泥，推动小车A使之匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动他设计的装置及打出的纸带如图8所示，在小车A的后面连着纸带，打点计时器电源频率为50 Hz.图8(1)木板的一端下边垫着小木片用以_(2)在实验中，需要的测量工具有_A弹簧测力计B毫米刻度尺C天平D螺旋测微器(3)已测得小车A(包括橡皮泥)的质量为m10.310 kg，小车B(包括撞针)的质量为m20.205 kg，由以上测量可得：(结果保留三位有效数字)碰前两车质量与速度乘积之和为_ kgm/s；碰后两车质量与速度乘积之和为_ kgm/s.(4)结论：_. 【导学号：81370419】【答案】(1)平衡摩擦力(2)BC(3)0.6200.618(4)在实验误差范围内，两小车的质量和速度的乘积之和在碰撞中保持不变16(9分)(2017瑞安选考模拟)如图9所示，水平桌面长L3 m，距水平地面高h0.8 m，桌面右端放置一个质量m20.4 kg的小物块B，桌面的左端有一质量m10.6 kg的小物块A.某时刻物块A以初速度v04 m/s开始向右滑动，与B发生正碰后立刻粘在一起，它们从桌面水平飞出，落到地面上的D点已知物块A与桌面间的动摩擦因数0.2，重力加速度g取10 m/s2.求：图9(1)物块A与物块B碰前瞬间，A的速度大小v1；(2)物块A与物块B碰后瞬间，A、B整体的速度大小v2；(3)A、B整体的落地点D距桌面右边缘的水平距离x.【解析】(1)物块A向右做匀减速直线运动，mgmavv2aL代入数据解得v12 m/s.(2)A与B碰撞过程动量守恒m1v1(m1m2)v2代入数据解得v21.2 m/s.(3)A、B整体做平抛运动hgt2，xv2t联立代入数据解得x0.48 m.【答案】(1)2 m/s(2)1.2 m/s(3)0.48 m17(10分)如图10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41，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回，两球刚好不发生第二次碰撞试求：图10(1)A、B两球的质量之比；