第16章动量守恒定律单元测试22(人教版选修3-5

1、第16章 动量守恒定律 单元测试22 一、选择题(本题包括 12 小题，每小题5分，共60分)1如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动A可能是匀变速运动 B可能是匀速圆周运动C可能是匀变速曲线运动 D可能是匀变速直线运动2如图所示，水平地面上O点的正上方竖直自由下落一个物体m，中途炸成、两块，它们同时落到地面，分别落在A点和B点，且OAOB，若爆炸时间极短，空气阻力不计，则A落地时的速度大于的速度B落地时的动量大于的动量C爆炸时的动量增加量大于的增加量D爆炸过程中增加的动能大于增加的动能3以初速度水平抛出一质量为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

2、理量的判断不正确的是（ ）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，石块动能的增量相同D在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量相同4质量为4kg的物体以2m/s的初速度做匀变速直线运动，经过2s，动量大小变为14kgm/s。该物体()A所受合外力的大小可能大于11NB所受合外力的大小可能小于3NC所受的冲量可能小于6NsD所受的冲量可能大于18Ns5如图所示，物块A、B静止在光滑水平面上，且现用大小相等的两个力F和F分别作用在A 和B上，使A、B沿一条直线相向运动，然后又先后撤去这两个力，使这两个力对物体做的功相同

3、，则两物体碰撞并合为一体后，它们 ( )A可能停止运动 B一定向右运动C可能向左运动 D仍运动，但运动方向不能确定6如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，小车左端靠在竖直墙壁上，其左侧半径为R的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是A在这个过程中，小车和物块构成的系统水平方向动量守恒B在这个过程中，物块克服摩擦力所做的功为mgRC在这个过程中，摩擦力对小

4、车所做的功为mgRD在这个过程中，由于摩擦生成的热量为7下列说法正确的是A合外力对质点做的功为零，则质点的动能、动量都一定不改变B合外力对质点施的冲量不为零，则质点的动量、动能都一定改变C某质点受到的合外力不为零，其动量、动能都一定改变D某质点的动能改变了，它所受到的合外力冲量一定不为零8如图所示，在光滑的水平面上，有一质量M3kg的薄板和一质量m1kg的物块朝相反方向运动，初速度大小都为4m/s，它们之间有摩擦。当薄板的速度大小为2.4m/s时，物块的运动情况是A做加速运动B做减速运动C做匀速运动D以上运动都有可能9如图所示，质量为的小球B静止在光滑的水平面上，质量为的小球A以速度靠近B，并

5、与B发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。A、B两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失。当、一定时，若越大，则A碰撞后A的速度越小B碰撞后A的速度越大C碰撞过程中B受到的冲量越小D碰撞过程中A受到的冲量越大10甲、乙两球在光滑水平轨道上沿同一方向运动，已知它们的动量分别是p甲=5kgm/s，p乙=7kgm/s，甲追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10kgm/s，则两球质量m甲与m乙的关系可能是( )ABCD11质量相等的物体分别在地球和月球上以相同的速度竖直上抛，如果不计任何阻力，则下列说法中正确的是A上升过程中的平均速度相等B上升过程中所受重力的冲量相等C上升过程中重力做功

6、相等D上升过程中重力做功的平均功率相等12质量为m、长为L的木板，放在光滑的水平面上，一个质量也为m的物块以一定的速度从木板的一端滑上木板，若木板是固定的，物块恰好停在木板的另一端，若木板不固定，则物块相对木板滑行的距离为AL/4 BL/2 C3L/4 DL答题卡题号123456789101112答案二、实验题(本题包括 2 小题，共16分)13（6分）用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验：（1）先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面的动摩擦因数，查出当地的重力加速度g；（2）用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧处于压缩状态，滑块B紧靠在桌边；（3）剪断细线，测出滑块B做平抛运动落

7、地时的水平位移为，滑块A沿桌面滑行距离为 为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母_如果动量守恒，须满足的关系是_14(10分)为了验证动量守恒定律（探究碰撞中的不变量），某同学选取了两个材质相同，体积不等的两个长立方体滑块A和B，按下述步骤做了如下实验：步骤1：在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；步骤2：安装好实验装置如下图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽，倾斜槽和水平槽由一小段弧链接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处静止释放，同时开始频

8、闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如下所示；由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置是 。A、B相撞的位置在P5、P6之间A、B相撞的位置在P6处A、B相撞的位置在P6、P7之间为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或者读取的物理量是 _ 。A、B两个滑块的质量m1和m2滑块A释放时距桌面的高度频闪照相的周期照片尺寸和实际尺寸的比例照片上测得的S45、S56和S67、S78照片上测得的S34、S45、S56和S67、S78、S89滑块与桌面的滑动摩擦因数写出验证动量守恒的表达式

9、 _。为了提高实验准确度，以下措施中有效的是_使用更平整的轨道槽使用更光滑的轨道槽在足够成像的前提下，缩短频闪照相每次曝光的时间适当增大相机和轨道槽的距离请再你写出一条有利于提高实验准确度或改进试验原理的建议：_。三、计算题(本题包括 5 小题，共44分)15(10分)质量为M的一列火车在平直的轨道上匀速行驶，速度为已知列车各部分所受的阻力都等于它们的重力的k倍某时刻列车后部质量为m的一段脱钩，司机未能发现，仍以原牵引力带动列车前进求当脱离部分的速度减为/2时，前面部分的速度当后面部分停止后多长时间，前面部分的速度达到216(10分)如图11所示为三块质量均为m，长度均为L的木块木块1和木块2

10、重叠放置在光滑的水平桌面上，木块3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木块2发生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后原来叠放在上面的木块1完全移到木块3上，并且不会从木块3上掉下，木块3碰撞前的动能应满足什么条件？设木块之间的动摩擦因数为17（12分）如图所示，光滑水平面上放置一长木板，其质量为2 m，长为L，C点为上表面的中点，木板右端（A点）有一块静止的质量为m的小金属块。金属块与木板的上表面之间存在摩擦，已知金属块与AC段间的动摩擦因数为。现给木板一个向右的水平恒力F=5mg，使木板向右运动，同时金属块在木板上开始运动，当金属块滑到中点C时，立即撤去这个水平恒力F，最后金属块恰停在木板的左端（B

11、点）。已知重力加速度为g，求：（1）撤去力F的瞬间，金属块的速度、木板的速度分别为多少？（2）金属块与CB段的动摩擦因数是多少？H ACOBRv0ba18（12分）小球b静止在高度为H=1米的光滑平台上A处，另外一小球a以水平向右的初速度=6m/s与小球b发生无动能损失的正碰，设a、b碰撞时间极短。小球a、b的质量分别为1千克和2千克。小球b碰后沿着一条粗糙的曲面进入一半径为R=0.4米的光滑竖直圆轨道中恰好做匀速圆周运动。（g=10）求：（1）小球b通过圆轨道最低点B时对轨道的压力的大小。（2）小球b在粗糙曲面上运动过程中克服摩擦力做的功。参考答案1ACD 2AD 3D 4D【解析】若设物体

12、初速度方向为正方向，则初动量，末动量只告诉了大小，则有两种可能：(1)14kgm/s，则Ft6kgm/s，F3N；(2) 14kgm/s，则Ft22kgm/s，F11N.负号表示方向5B 6D 7D 【解析】根据动能定理可知合外力做功为零必定有动能变化量为零，即速率变化为零，但速度变化量不一定为零，例如匀速圆周运动中合外力始终不做功，动能不变，但动量时刻改变，A错；根据动量定理可知合外力的冲量不为零必定有动量变化量不为零，动量必定改变，因此速度变化量不为零，但速率变化量可能为零，故动能可能改变，前面的例子中匀速圆周运动的合外力冲量不为零，动量时刻改变，动能却始终不变，B错；由合外力不为零（这里

13、指恒定的合外力），一段时间内，由动量定理可知合外力的冲量必定不为零，动量必定变化，但由功的公式可知如果物体的位移始终垂直合外力，则合外力的功为零，动能不变，C错；同一个质点，动能改变了，动量必定改变，在一段时间内，合外力的冲量必定不为零，D对。8A【解析】根据系统的动量守恒定律易得：当m的速度为零时，M的速度为2.67m/s，此前m向右减速，M向左减速，此后m将向左加速，M继续向左减速；当两者速度达到相同时，即速度均为2m/s时，两者相对静止，一起向左匀速直线运动。由此可知当M的速度为2.4m/s时，m处于向左加速过程中，A对。9D 10BCD【解析】本题综合考查动量守恒定律、能量守恒定律和碰

14、撞。甲、乙同向运动，甲追乙且，因此，由动量守恒定律可知，碰后甲球的动量，由能量关系可得，代入动量得，满足要求的是BCD，A错。难度较难。11ABC 12B13桌面离地面高度h （2分）（4分）14（10分）2分2分2分2分将轨道的一端垫起少许，平衡摩擦力，使得滑块碰撞前后都做匀速运动（其它合理答案也参照给分）2分15以整列火车为研究对象，脱钩前后相比较，除了两部分间的相互作用力有变化以外，所受外力没有发生变化，因此满足动量守恒的条件，但只限于后面部分运动过程中根据动量守恒 M v0=(M-m)v+ m v0/2，解出前面部分的速度为 v=后面部分停止时刻，前面部分的速度为v，根据动量守恒 Mv

15、0= (M-m)v，则 v=，后面部分停止后，对前面部分应用动量定理，设再经过时间t速度达到2 v0，则 kMg-k(M-m)gt=(M-m)(2 v0- v)，解出 t=（最后答案中若M2m，则t为负值，说明在后面部分停止运动之前，前面部分的速度就已达到2 v0了）16解题思路：所谓“三体二次作用”问题是指系统由三个物体组成，但这三个物体间存在二次不同的相互作用过程解答这类问题必须弄清这二次相互作用过程的特点，有哪几个物体参加？是短暂作用过程还是持续作用过程？各个过程遵守什么规律？弄清上述问题，就可以对不同的物理过程选择恰当的规律进行列式求解本题就是一个“三体二次作用”问题：“三体”为1、2、3三个木块“二次作用”过程为第一次是3、2二物块发生短时作用，而1不参加，这过程动量守恒，由于碰撞后3、2粘合在一直而机械能不守恒；第二次是2、3二物块作为一整体与1物块发生持续作用，这过程动量守恒能量也守恒规范解答：设第3块木块的初速度为，对于3、2两木块的系统，设碰撞后的速度为，据动量守恒定律得： 对于3、2整体与1组成的系统，设共同速度为，则据动量守恒定律得： (1)第1块木块恰好运动到第3块上，首尾相齐，则据能量守恒有： 由联立方程得： (2)第1块运动到第3块木块上，恰好不掉下，据能量守恒定律得： 由联立方程得： 故：17（12分）解：（1）对金属块，由牛顿第二定律 （2分）对