云南省2012届高三物理 《动量守恒定律》单元测试 新人教版

用心 爱心 专心 1 云南省新人教版物理云南省新人教版物理 20122012 届高三单元测试届高三单元测试 3636 动量守恒定律动量守恒定律 时间 90 分钟 满分 100 分 一 选择题 1 用不可伸长的细线悬挂一质量为 M 的小木块 木块静止 如图 10 所示 现有一质量为 m 的子弹自左方水平射向木块 并停留在木块中 子弹初速度为 v0 则下列判断正确的是 A 从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒 B 子弹射入木块瞬间动量守恒 故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为 mv0 M m C 忽略空气阻力 子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒 其机械能等于子弹射入木 块前的动能 D 子弹和木块一起上升的最大高度为 m2v2 0 2g M m 2 答案 BD 详解 从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段 子弹射入木块的瞬 间系统动量守恒 但机械能不守恒 有部分机械能转化为系统内能 之后子弹在木块中与木 块一起上升 该过程只有重力做功 机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能 因此 A C 错误 由子弹射入木块瞬间动量守恒可得子弹射入木块后的共同速度为 B 正确 mv0 M m 之后子弹和木块一起上升 该阶段机械能守恒可得上升的最大高度为 D 正确 m2v2 0 2g M m 2 2 如图所示 物体 A 静止在光滑的水平面上 A 的左边固定有轻质弹簧 与 A 质量相等的物 体 B 以速度 v 向 A 运动并与弹簧发生碰撞 A B 始终沿同一直线运动 则 A B 组成的系统 动能损失最大的时刻是 A A 开始运动时 B A 的速度等于 v 时 C B 的速度等于零时 D A 和 B 的速度相等时 答案 选 D 详解 当 B 触及弹簧后减速 而物体 A 加速 当 vA vB 时 A B 间距最小 弹簧压缩量最 大 弹性势能最大 由能量守恒知系统损失动能最多 故只有 D 对 3 一炮艇总质量为 M 以速度 v0 匀速行驶 从艇上以相对海岸的水平速度 v 沿前进方向射 出一质量为 m 的炮弹 发射炮弹后艇的速度为 v 若不计水的阻力 则下列各关系式中正 确的是 A Mv0 M m v mv B Mv0 M m v m v v0 C Mv0 M m v m v v D Mv0 Mv mv 答案 A 用心 爱心 专心 2 详解 以炮艇及炮艇上的炮弹为研究对象 动量守恒 其中的速度均为对地速度 故 A 正 确 4 如图所示 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 mB 2mA 规定向右为正方向 A B 两球的动量均为 6 kg m s 运动中两球发生碰撞 碰 撞后 A 球的动量增量为 4 kg m s 则 A 左方是 A 球 碰撞后 A B 两球速度大小之比为 2 5 B 左方是 A 球 碰撞后 A B 两球速度大小之比为 1 10 C 右方是 A 球 碰撞后 A B 两球速度大小之比为 2 5 D 右方是 A 球 碰撞后 A B 两球速度大小之比为 1 10 答案 A 详解 由两球的动量都是 6 kg m s 可知 运动方向都向右 且能够相碰 说明左方是质 量小速度大的小球 故左方是 A 球 碰后 A 球的动量减少了 4 kg m s 即 A 球的动量为 2 kg m s 由动量守恒定律得 B 球的动量为 10 kg m s 故可得其速度比为 2 5 故选项 A 是正确的 5 如图所示 光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧 两手分别按住小车 使它们 静止 对两车及弹簧组成的系统 下列说法中正确的是 A 两手同时放开后 系统总动量始终为零 B 先放开左手 后放开右手 动量不守恒 C 先放开左手 后放开右手 总动量向左 D 无论何时放手 只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中 系统总动量都保持不变 但 系统的总动量不一定为零 答案 ACD 详解 当两手同时放开时 系统的合外力为零 所以系统的动量守恒 又因为开始时总动 量为零 故系统总动量始终为零 选项 A 正确 先放开左手 左边的小车就向左运动 当再 放开右手后 系统所受合外力为零 故系统的动量守恒 且开始时总动量方向向左 放开右 手后总动量方向也向左 故选项 B 错而 C D 正确 6 如图所示 在光滑的水平地面上有一辆平板车 车的两端分别站着人 A 和 B A 的质量 为 mA B 的质量为 mB mA mB 最初人和车都处于静止状态 现在 两人同时由静止开始相向 而行 A 和 B 对地面的速度大小相等 则车 A 静止不动 B 左右往返运动 C 向右运动 D 向左运动 答案 D 详解 系统动量守恒 A 的动量大于 B 的动量 只有车与 B 的运动方向相同才能使整个系 统动量守恒 7 质量都为 m 的小球 a b c 以相同的速度分别与另外三个质量都为 M 的静止小球相碰后 a 球被反向弹回 b 球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动 c 球碰后静止 则下列说法正确 用心 爱心 专心 3 的是 A m 一定小于 M B m 可能等于 M C b 球与质量为 M 的球组成的系统损失的动能最大 D c 球与质量为 M 的球组成的系统损失的动能最大 答案 AC 详解 由 a 球被反向弹回 可以确定三小球的质量 m 一定小于 M 若 m M 则无论如何 m 不会被弹回 当 m 与 M 发生完全非弹性碰撞时损失的动能最大 b 与 M 粘合在一起 发生的 是完全非弹性碰撞 则选项 A C 正确 8 如图所示 甲 乙两小车的质量分别为 m1 m2 且 m1 m2 用轻弹簧将两小车连接 静 止在光滑的水平面上 现在同时对甲 乙两车施加等大反向的水平恒力 F1 F2 使甲 乙两 车同时由静止开始运动 直到弹簧被拉到最长 弹簧仍在弹性限度内 的过程中 对甲 乙两 小车及弹簧组成的系统 下列说法正确的是 A 系统受到外力作用 动量不断增大 B 弹簧伸长到最长时 系统的机械能最大 C 甲车的最大动能小于乙车的最大动能 D 两车的速度减小到零时 弹簧的弹力大小等于外力 F1 F2 的大小 答案 BC 9 如图所示 质量为 M 的小车静止在光滑的水平面上 小车上 AB 部分是半径为 R 的四分 之一光滑圆弧 BC 部分是粗糙的水平面 现把质量为 m 的小物体从 A 点由静止释放 m 与 BC 部分间的动摩擦因数为 最终小物体与小车相对静止于 B C 之间的 D 点 则 B D 间的距 离 x 随各量变化的情况是 A 其他量不变 R 越大 x 越大 B 其他量不变 越大 x 越大 C 其他量不变 m 越大 x 越大 D 其他量不变 M 越大 x 越大 答案 A 详解 两个物体组成的系统水平方向的动量是守恒的 所以当两物体相对静止时 系统水 平方向的总动量为零 则两物体最终会停止运动 由能量守恒有 mgx mgR 解得 x R 故选项 A 是正确的 10 如图所示 轻质弹簧的一端固定在墙上 另一端与质量为 m 的物体 A 相连 A 放在光滑水平面上 有一质量与 A 相同的物体 B 从高 h 处由静止开始沿光滑曲面滑下 与 A 相碰后一起将弹簧压缩 弹簧复原过程中某时刻 B 与 A 分开且沿原曲面上升 下列说法正 确的是 A 弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为 mgh B 弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为 mgh 2 C B 能达到的最大高度为 h 2 用心 爱心 专心 4 D B 能达到的最大高度为 h 4 答案 BD 详解 根据机械能守恒定律可得 B 刚到达水平地面的速度 v0 根据动量守恒定律 2gh 可得 A 与 B 碰撞后的速度为 v v0 所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为 1 2 Epm 2mv2 mgh 即 B 正确 当弹簧再次恢复原长时 A 与 B 将分开 B 以 v 的速度沿 1 2 1 2 斜面上滑 根据机械能守恒定律可得 mgh mv2 B 能达到的最大高度为 h 4 即 D 正确 1 2 二 非选择题 11 如图所示 A B 两个木块质量分别为 2 kg 与 0 9 kg A B 与水平地面间接触光滑 上 表面粗糙 质量为 0 1 kg 的铁块以 10 m s 的速度从 A 的左端向右滑动 最后铁块与 B 的共 同速度大小为 0 5 m s 求 1 A 的最终速度 2 铁块刚滑上 B 时的速度 答案 1 0 25 m s 2 2 75 m s 详解 1 选铁块和木块 A B 为一系统 由系统总动量守恒得 mv MB m vB MAvA 可求得 vA 0 25 m s 2 设铁块刚滑上 B 时的速度为 u 此时 A B 的速度均为 vA 0 25 m s 由系统动量守恒得 mv mu MA MB vA 可求得 u 2 75 m s 12 如图所示 将质量为 m1 的铅球以大小为 v0 仰角为 的初速度抛入一个装有砂子的总 质量为 M 的静止的砂车中 砂车与水平地面间的摩擦可以忽略 求 1 球和砂车的共同速度 2 球和砂车获得共同速度后 砂车底部出现一小孔 砂子从小孔中流出 当漏出质量为 m2 的砂子时砂车的速度 答案 1 2 m1v0cos M m1 m1v0cos