高中物理 第十六章 动量守恒定律单元检测2 新人教版选修3-5.doc

第十六章动量守恒定律(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分)1以初速度v水平抛出一质量为m的石块，不计空气阻力，则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断正确的是()。a在两个相等的时间间隔内，石块受到的冲量相同b在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同c在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量相同d在两个下落高度相同的过程中，石块动能的增量相同2下列说法中正确的是()。a作用在物体上的合外力越大，物体动量的变化就越快b作用在物体上的合外力的冲量越大，物体动量变化就越快c作用在物体上的冲量恒定时，物体的动量保持不变d延长物体间的相互作用时间，可以减小物体间的相互作用力3木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是()。aa尚未离开墙壁前，a和b系统的动量守恒ba尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒ca离开墙后，a、b系统动量守恒da离开墙后，a、b系统动量不守恒4一粒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tt21，则钢球所受重力g与泥潭对钢球的平均阻力ff之比等于()。a11 b21c13 d315质量为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来，安全带长5 m，g取10 m/s2，安全带所受的平均冲力的大小为1 100 n，安全带的缓冲时间是()。a1.2 s b0.55 sc1 s d2.4 s6在一条直线上，运动方向相反的两球发生碰撞。以球1的运动方向为正，碰前球1、球2的动量分别是p16 kgm/s，p28 kgm/s。若两球所在的水平面是光滑的，碰后各自的动量可能是()。ap14 kgm/s，p26 kgm/sbp14 kgm/s，p22 kgm/scp18 kgm/s，p26 kgm/sdp112 kgm/s，p210 kgm/s7如图所示为一空间探测器的示意图，p1、p2、p3、p4是四个喷气发动机，p1、p3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，p2、p4的连线与y轴平行。每台发动机开动时都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动。开始时，探测器以恒定的速率v0向正x方向平动。要使探测器改为向正x偏负y 60的方向以原来的速率v0平动，则可()。a先开动p1适当时间，再开动p4适当时间b先开动p3适当时间，再开动p2适当时间c开动p4适当时间d先开动p3适当时间，再开动p4适当时间8一个人在地面上立定跳远的最好成绩是x，假设他站立在车的a端要跳上距离在l远的站台上，车与地面的摩擦不计，如图，则()。a只要lx，他一定能跳上站台b只要lx，他有可能跳上站台c只要lx，他一定能跳上站台d只要lx，他有可能跳上站台9如图所示，滑槽m1与滑块m2紧靠在一起，静止于光滑水平面上，小球m从m1的右上方无初速地滑下，当m滑到左方最高处时，m1运动状态为()。a静止 b向左运动c向右运动 d无法确定10如图所示，小木块a用细线吊在o点，此刻小木块的重力势能为零。一颗子弹以一定的水平速度射入木块a中，并立即与a有共同的速度，然后一起摆动到最大摆角。如果保持子弹入射的速度大小不变，而使子弹的质量增大，关于最大摆角、子弹的初动能与木块和子弹一起达到最大摆角时的机械能之差e，有()。a角减小，e增大 b角增大，e减小c角增大，e也增大 d角减小，e也减小二、填空题(本题共2小题，11题4分，12题12分，共16分。把正确答案填在题中的横线上)11光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。开始时a球静止，b球以一定速度运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在此过程中两球的总动量_(选填“守恒”或“不守恒”)；机械能_(选填“守恒”或“不守恒”)。12用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为ma的钢球a用细线悬挂于o点，质量为mb的钢球b放在离地面高度为h的小支柱n上，o点到a球球心的距离为l，使悬线在a球释放前伸直，且线与竖直线夹角为，a球释放后摆到最低点时恰与b球正碰，碰撞后，a球把轻质指示针oc推移到与竖直线夹角处，b球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸d，保持角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个b球的落点。(1)图中x应是b球初始位置到_的水平距离。(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有_。(3)用测得的物理量表示碰撞前后a球、b球的动量：pa_，pa_，pb_，pb_。三、解答题(本题共3小题，共34分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)13(10分)质量分别为m1、m2的小球在同一直线上做弹性碰撞，它们在碰撞前后的位移时间图象如图所示，若m11 kg，m2的质量等于多少？14(12分)如图所示，质量为2m的木板静止在光滑的水平面上，轻弹簧固定在木板左端。质量为m的小木块(视为质点)从木板右端以速度v0沿木板向左滑行，小木块撞击弹簧，使弹簧压缩到最短时，它相对木板滑行的距离为l。小木块和木板间的动摩擦因数为，则弹簧压缩到最短时，木板的速度是多少？弹簧的弹性势能是多少？15(12分)如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以o为圆心、r为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块a和b紧靠在一起，静止于b处，a的质量是b的3倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动。b到d点时速度沿水平方向，此时轨道对b的支持力大小等于b所受重力的。a与ab段的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：(1)物块b在d点的速度大小v；(2)物块a滑行的距离l。参考答案1. 答案：abd不计空气阻力，石块只受重力的冲量，无论路程怎样，两个过程的时间相同，重力的冲量就相同，a正确。据动量定理，物体动量的增量等于它受到的冲量，由于在两个相等的时间间隔内，石块受到重力的冲量相同，所以动量的增量必然相同，b正确。由于石块下落时在竖直方向上做加速运动，两个下落高度相同的过程所用时间不同，所受重力的冲量就不同，因而动量的增量不同，c错。据动能定理，外力对物体所做的功等于物体动能的增量，石块只受重力作用，在重力的方向上位移相同，重力做功就相同，因此动能增量就相同，d正确。2. 答案：a由f知，选项a正确。3. 答案：bc以a、b、弹簧为系统，撤去外力后，b向右运动，在a尚未离开墙壁前，系统受到墙壁的弹力fn，因此，该过程a、b系统动量不守恒，当a离开墙壁后，系统水平方向不受外力，故系统动量守恒，选项b、c正确。4. 答案：c对从开始下落到陷在泥潭中的全过程，由动量定理得：g(tt)fft0由题意知t2t所以gfft(tt)13。5. 答案：a选取人为研究对象，人下落过程中v22gh，v10 m/s，缓冲过程由动量定理(fmg)tmvt s1.2 s。6. 答案：bc解答本题时要注意，两球的碰撞不一定是弹性碰撞，所以，它们在碰撞过程中动量守恒，但动能不一定守恒，一般情况下，要有一部分机械能转化为内能，除此之外，还要注意它们的速度关系。经过计算可知，4种情况均符合动量守恒。一般来说，在碰撞过程中，要有一部分机械能转化为内能，即系统会损失一部分机械能，即有。经计算知，选项d不符合上述关系，所以选项d错误；再仔细分析选项a、b、c中的速度关系，发现在选项a中，碰后两小球的速度方向不变，好像二者相互穿过一样(如图所示)，这显然是不可能的，所以选项a错误；同样对选项b、c进行分析，可以判断b、c是正确的。7. 答案：a先开p1，反冲作用使正x方向上的速度减小，再开p4，反冲作用使负y方向速度增加，合运动能符合要求，a正确；同理分析b、c、d错误。8. 答案：b若立定跳远时，人离地时速度为v，如题图从车上起跳时，人离车时人的速度为v，车的速度为v车，由能量守恒得e，e所以vv，人跳出的距离变小，所以b正确。9. 答案：b10. 答案：c设子弹质量为m，木块质量为m，子弹打入木块满足动量守恒定律，mv0(mm)v，子弹和木块的共同速度v，随后木块和子弹共同摆起至最大高度满足 (mm)v2(mm)gh，h可见，子弹质量m越大，h越高，越大，子弹最初的机械能与最后的机械能之差e，所以，子弹的质量m越大，e越大。11. 解析：动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，与系统的内力无关。机械能守恒的条件是除了重力之外无其他外力做功，这只是系统机械能守恒的必要条件，还要系统内力做功之和为零，而本情景中在细绳绷直的瞬间有内力做功，将部分机械能转化为内能，故机械能不守恒。答案：守恒不守恒12. 答案：(1)落点(2)ma、mb、h、l、x(3)0 13. 解析：从位移时间图象上可看出：m1和m2于t2 s时在位移等于8 m处碰撞，碰前m2的速度为0，m1的速度v04 m/s碰撞后，m1的速度v12 m/sm2的速度v22 m/s由动量守恒定律得m1v0m1v1m2v2解得m23 kg。答案：3 kg14. 解析：设弹簧压缩最短时木板