新人教版选修3-5《第16章动量守恒定律》2015年单元测试卷(刘伟)

1、动量守恒定律单元测试卷 班级： 姓名： 学号：一、单项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1关于冲量、动量、动量的增量的下列说法中正确的是（）A冲量的方向一定和动量的方向相同B冲量的大小一定和动量变化量的大小相同C动量增量的方向一定和动量的方向相同D动量增量的大小一定和动量大小的增量相同2两辆汽车的质量分别为m1和m2，已知m1m2，沿水平方向同向行驶具有相等的动能，则此时两汽车动量P1和P2的大小关系（）AP1等于P2BP1小于P2CP1大于P2D无法比较3（4分）质量m=100kg的小船静止在平静水面上，船两端载着m甲=40kg、m乙=60k

2、g的游泳者，在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3m/s的速度跃入水中，如图所示，则小船的运动速率和方向为（）A0.6m/s，向左B3m/s，向左C0.6m/s，向右D3m/s，向右4一个笔帽竖立在桌面上平放的纸条上，要求把纸条从笔帽下抽出，如果缓慢拉动纸条笔帽必倒；若快速拉纸条，笔帽可能不倒这是因为（）A缓慢拉动纸条时，笔帽受到冲量小B缓慢拉动纸条时，纸条对笔帽的水平作用力小C快速拉动纸条时，笔帽受到冲量小D快速拉动纸条时，纸条对笔帽的水平作用力小二、多项选择题（本题共5小题，每题6分，共30分在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分）5（6

3、分）A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，他们的动量大小分别为P1和P2，碰撞后A球继续向右运动，动量大小为P1，此时B球的动量大小为P2，则下列等式成立的是（）AP1+P2=P1+P2BP1P2=P1+P2CP1P1=P2+P2DP1+P1=P2+P26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mghB弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为CB能达到的最大高度为

4、DB能达到的最大高度为7如图所示，为两个物体A、B在没有其他外力作用时相互作用后的vt图象，则以下说法对的有（）AA、B的质量之比为5：3BA、B作用前后系统总动量守恒CA、B作用前后系统总动量不守恒DA、B间的相互作用力相同8质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比可能为（）A2B3C4D59如图我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3 000m接力三连冠观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方

5、向上的相互作用，则（）A甲对乙的冲量一定与乙对甲的冲量相同B甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功三、非选择题（本大题3小题，共54分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）10（12分）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，可以通过仅测量（填选项前的符号），间接地解决这个问题A小球开始释放高度hB小球抛出点距地面的高度

6、HC小球做平抛运动的射程（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复接下来要完成的必要步骤是（填选项前的符号）A用天平测量两个小球的质量m1、m2B测量小球m1开始释放高度hC测量抛出点距地面的高度HD分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE测量平抛射程OM、ON（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为（用（2）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为（用（2）中测量的量表示）1

7、1A、B两物体在水平面上相向运动，其中物体A的质量为mA=4kg，两球发生相互作用前后的运动情况如图所示则：（1）由图可知A、B两物体在时刻发生碰撞，B物体的质量为mB=kg（2）碰撞过程中，系统的机械能损失J12如图所示，固定在竖直平面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道与水平光滑轨道平滑连接，A、B、C三个滑块质量均为m，B、C带有同种电荷且相距足够远，静止在水平轨道上的图示位置不带电的滑块A从圆弧上的P点由静止滑下（P点处半径与水平面成30°角），与B发生正碰并粘合，然后沿B、C两滑块所在直线向C滑块运动求：A、B粘合后的速度大小；A、B粘合后至与C相距最近时系统电势能的变化13如

8、图，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A点位于B、C之间，A的质量为m，B、C的质量都为M，三者均处于静止状态，现使A以某一速度向右运动，求m和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞设物体间的碰撞都是弹性的新人教版选修3-5第16章 动量守恒定律2015年单元测试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1【考点】动量 冲量【分析】冲量的方向一定与作用力方向相同，不一定与动量方向相同根据动量定理，物体所受合力的冲量等于物体动量的变化动量增量的方向不一定和动量的方向相同，动量增量的大小不一定

9、和动量大小的增量相同【解答】解：A、冲量的方向和动量的方向不一定相同，比如平抛运动，冲量方向竖直向下，动量方向是轨迹的切线方向故A错误 B、根据动量定理，物体所受合力的冲量等于物体动量的变化，则冲量的大小一定和动量变化量的大小相同故B正确 C、动量增量的方向与合力的冲量方向相同，与动量的方向不一定相同，比如匀减速直线运动，动量增量的方向和动量的方向相反故C错误 D、动量增量是矢量，按照平行四边形定则求解，而动量大小的增量按代数法则运算，两者大小不一定相等故选B【点评】本题考查对冲量、动量、动量的增量三个物理量的理解，抓住三个量都是矢量，从定义、定理理解记忆2【考点】动量 冲量【专题】动量定理应

10、用专题【分析】动能，动量P=mv，故动量与动能关系式为：P2=2mEK【解答】解：动量与动能关系式为：P2=2mEK；已知m1m2，具有相等的动能，故P1大于P2；故选C【点评】本题关键是明确动能和动量的定义式，然后推导出动量与动能关系式进行分析，基础题3【考点】动量守恒定律【专题】定量思想；推理法；动量定理应用专题【分析】以甲、乙两人和船组成的系统为研究对象，根据动量守恒定律求解两人跃入水中后小船的速度大小和方向【解答】解：甲、乙和船组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，开始时总动量为零，根据动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv，解得：v=，代入数据解得v=0.6 m/s，负号说明

11、小船的速度方向向左，故选项A正确故选：A【点评】本题运用动量守恒定律求解，不考虑过程的细节，比较简单方便要注意动量的方向，先选取正方向4【考点】动量定理【专题】动量定理应用专题【分析】在抽动纸条时，笔帽受到的摩擦力相等，但由于抽拉的时间不同使笔帽受到的冲量不同；由动量定理可分析物体是否产生较大的动量变化【解答】解：B、D、抽动纸条时，笔帽受到的时滑动摩擦力，故不论快抽还是慢抽，笔帽受到的摩擦力均相等；故BD错误；A、C、在快速抽动时，纸条与笔帽作用时间短，则摩擦力产生的冲量要小，由I=P可知，笔帽增加的动量较小，故笔帽几乎不动；缓慢拉动纸条时，笔帽受到的冲量较大，故产生了较大的动量，则笔帽随纸

12、条移动；故A错误，C正确； 故选：C【点评】本题考查动量定理的应用，要在生活中注意体会物体知识的应用，从而培养对物理学习的兴趣二、多项选择题（本题共5小题，每题6分，共30分在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分）5【考点】动量守恒定律【专题】动量定理应用专题【分析】碰撞过程中AB两个小球的动量守恒，根据动量守恒定律列式即可求解，注意碰撞后A球继续向右运动，则B球反向后向右运动【解答】解：碰撞后A球继续向右运动，则B球反向后向右运动，设向右为正，碰撞过程中AB两个小球的动量守恒，根据动量守恒定律得：P1P2=P1+P2故选：BD【点评】本题主要考查

13、了动量守恒定律的直接应用，注意动量的方向性，难度不大，属于基础题6【考点】动能定理；机械能守恒定律【专题】动能定理的应用专题【分析】B从轨道上下滑过程，只有重力做功，机械能守恒运用机械能守恒定律可求得B与A碰撞前的速度两个物体碰撞过程动量守恒，即可求得碰后的共同速度碰后共同体压缩弹簧，当速度为零，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，根据系统的机械能守恒求得最大的弹性势能当弹簧再次恢复原长时，A与B将分开，根据机械能守恒求得B能达到的最大高度【解答】解：A、对B下滑过程，据机械能守恒定律可得：mgh=，B刚到达水平地面的速度v0=B、A碰撞过程，根据动量守恒定律可得：mv0=2mv，得A与B碰撞后的

14、共同速度为v=v0，所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为Epm=2mv2=mgh，故A错误，B正确；C、D当弹簧再次恢复原长时，A与B将分开，B以v的速度沿斜面上滑，根据机械能守恒定律可得mgh=mv2，B能达到的最大高度为，故C错误，D正确故选BD【点评】利用动量守恒定律解题，一定注意状态的变化和状态的分析把动量守恒和机械能守恒结合起来列出等式求解是常见的问题7【考点】动量守恒定律；匀变速直线运动的图像【分析】由图示图象求出A、B的速度，然后应用动量守恒定律分析答题【解答】解：B、由题意可知，物体A、B组成的系统不受外力作用，则系统动量守恒，故B正确，C错误；A、由图示图象可知：vA=1m

15、/s，vA=6m/s，vB=5m/s，vB=2m/s，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mAvA+mBvB=mAvA+mBvB，解得：mA：mB=3：5，故A错误；D、A、B间的作用力为作用力与反作用力，它们大小相等、方向相反，A、B间的相互作用力不同，故D错误；故选：B【点评】本题考查了求物体的质量之比、判断系统动量是否守恒、判断两物体间作用力的关系，知道动量守恒的条件、应用动量守恒定律、牛顿第三定律即可正确解题8【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律【专题】压轴题；动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合【分析】根据动量守恒定律，以及在碰撞的过程中动能不增加，通过这两个关系判断两个物

16、体的质量关系【解答】解：根据动量守恒和能量守恒得，设碰撞后两者的动量都为P，则总动量为2P，根据动量和动能的关系有：P2=2mEK，根据能量的关系得，由于动能不增加，则有：，得1，故A、B正确，C、D错误故选AB【点评】解决本题的关键知道碰撞的过程中动量守恒，总动能不增加9【考点】动量守恒定律【专题】动量定理应用专题【分析】本题主要考察能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论【解答】解：A、因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误B、设甲乙两运动员的质量分别为m甲、m乙，追

17、上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是v甲，v乙，根据题意整个交接棒过程可以分为两部分：完全非弹性碰撞过程“交棒”；m甲v甲+m乙v乙=（m甲+m乙）v共向前推出（人船模型）“接棒”（m甲+m乙）v共=m甲v甲+m乙v乙由上面两个方程联立可以解得：m甲v甲=m乙v乙，故说明甲、乙的动量变化大小相等，方向相反；故B正确C、经历了中间的完全非弹性碰撞过程，一定有动能损失，故二者相互做功并不相等；动能的改变量也不相等；故CD错误故选：B【点评】本题考查动量守恒定律的应用；要注意掌握碰撞的分类：弹性碰撞和非弹性碰撞的相关知识是解决本题的关键三、非选择题（本大题3小题，共54分按题目要求作答解答题应写出

18、必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）10（12分）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，可以通过仅测量C（填选项前的符号），间接地解决这个问题A小球开始释放高度hB小球抛出点距地面的高度HC小球做平抛运动的射程（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球

19、相碰，并多次重复接下来要完成的必要步骤是ADE（填选项前的符号）A用天平测量两个小球的质量m1、m2B测量小球m1开始释放高度hC测量抛出点距地面的高度HD分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE测量平抛射程OM、ON（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为m1OP=m1OM+m2ON（用（2）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为m1OP2=m1OM2+m2ON2（用（2）中测量的量表示）【考点】验证动量守恒定律【专题】动量定理应用专题【分析】明确验证动量守恒实验的原理和方法；知道在该实验中，小球做平抛运动，H相等，时间t就相等，水平位移x=vt，与v成正

20、比，因此可以用位移x来代替速度v再由动量守恒定律及机械能守恒定律列式求解即可【解答】解析：（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度故选C（2）实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中D、E是必需的，而且D要在E之前至于用天平秤质量先后均可以故选ADE（3）若两球相碰前后的动量

21、守恒，则m1v0=m1v1+m2v2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：m1OP=m1OM+m2ON 若碰撞是弹性碰撞，满足动能守恒，则：，代入得；m1OP2=m1OM2+m2ON2故答案为：C； ADE；m1OP=m1OM+m2ON m1OP2=m1OM2+m2ON2【点评】该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速和时间，而是用位移x来代替速度v，成为是解决问题的关键11A、B两物体在水平面上相向运动，其中物体A的质量为mA=4kg，两球发生相互作用前后的运动情况如图所示则：（1）由图可知A、B两物体在2s时刻发生碰撞，B物体

22、的质量为mB=6kg（2）碰撞过程中，系统的机械能损失30J【考点】动量守恒定律【分析】根据位移时间图线分别求出A、B两物体碰前和碰后的速度，根据动量守恒定律求出B物体的质量根据能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能【解答】解：（1）根据图象可知，A、B两物体在2s末时刻发生碰撞，xt图象的斜率表示速度，则碰前A的速度为：，B的速度为：碰后的AB的速度为：v=根据动量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v解得：mB=6kg（2）根据能量守恒得，损失的机械能为：代入数据得：E=30J故答案为：（1）2s，6；（2）30【点评】本题综合运用位移时间图线、动量守恒定律和能量守恒定律，难度不大，要加强该题型的训练12【考点】动量守恒定律；动能定理；电势能【专题】动量定理应用专题【分析】1、滑块由P滑下到与B碰撞前，根据动能定理求得碰撞前的速度，根据A、B碰撞过程动量守恒求解A、B粘合后的速度大小；2、当B、C达到共同速度时，B、C相距最近，由系统动量守恒定律求得相距最近时得速度，根