动量守恒定律单元测试题

1、E2表示vC.木箱时)A的WMM假)(B所受的摩擦力大小相等 ，B所受的摩擦力大小相等 三辆完全相同的平板小车b车上a车上相对c车第16章?动量守恒定律?章末测试题提高篇枪沿两个木块连线方向以一定的初速度发射一颗子弹，子 且子弹进入木块前两木块的速度都为零。忽略选择题共10小题，每题4分，共40分，在每题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选D.静止不动Q与轻质弹簧相连，设Q静止m=如下列图B .I, A、I 地面光滑。:AAA:A2分，有选错或不答的得0分1如图，质量为3 kg的木板放在光滑的水平地面上 在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以-运动.当木板的速度为 2.

2、4 m/s时，木块A.处于匀速运动阶段B.处于减速运动阶段2如下列图，位于光滑水平桌面，质量相等的小滑块 E0水平向Q运动并与弹簧发生相互作用 表示弹簧具有的最大弹性势能，用C.处于加速运动阶段P和Q都可以视作质点,假设整个作用过程中无机械能损Q具有的最大动能，那么原来静止在平板小车 C上，A、B间有一根被A、B组成系统的动量守恒A、B、C组成系统的动量守恒P以某一初动能 失，用E12kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移 B .非弹性碰撞D .条件缺乏，不能确定60kg，船的质量M = 240kg，假设船用缆绳固定，船离岸时，人可以跃上岸 人要平安跃上岸，船离岸至多为不计水的

3、阻力，两次人消耗的能量相等C.D.B两物体质量之比 mA : mB= 3 : 2,当两物体被同时释放后，那么B与平板车上外表间的动摩擦因数相同，B与平板车上外表间的动摩擦因数相同，,A、B组成系统的动量守恒,A、B、C组成系统的动量守恒a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面 b车跳到a车上。小孩跳离 c车和b车时对地的水平速 ，此后B. a、c两车运动速率相等D. a、c两车运动方向相反m1和m2的两物块A、B相连接，B瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时.从图象信息可得1m/s，且弹簧都处于伸长状态B.E1E。D. E2 E。A. E1E02EE0E22对的得4分，选不全的得如图，

4、质量为它们之间有摩擦3光滑水平桌面上有两个相同的静止木块不是紧捱着 弹分别穿过两个木块。假设子弹穿过两个木块时受到的阻力大小相同 重力和空气阻力的影响，那么子弹先后穿过两个木块的过程中A.子弹两次损失的动能相同B.每个木块增加的动能相同C.因摩擦而产生的热量相同D.每个木块移动的距离不相同4. 如下列图，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度V0，那么A .小木块和木箱最终都将静止B .小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C .小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D .如果小木块与木箱的左

5、壁碰撞后相对木箱静止，那么二者将一起向左运动5. 质量为 ma= 1kg, mb 间图象如下列图，那么可知碰撞属于A .弹性碰撞C .完全非弹性碰撞6. 人的质量 设撤去缆绳，A .7. 如下列图 压缩的弹簧，：A .假设B .假设C .假设D .假设&如下列图 上有一小孩跳到b车上，接着又立即从 度相同。他跳到a车上相对a车保持静止A . a、b两车运动速率相等C .三辆车的速率关系 Vc>Va>Vb9. 如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为 并静止在光滑的水平面上。现使 起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示A .在t1、t3时刻两物块到达共同速度B .从t3到

6、t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C .两物体的质量之比为 m1 ： m2= 1 : 2D .在t2时刻A与B的动能之比为 Ek1 : Ek2= 8 : 110. 在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M = , m =的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有Ep =弹性势能的轻弹簧弹簧与两球不相连,原来处于静止状态。现突然释放 弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=的竖直放置的光滑半圆形轨道，如下列图。g取10m/s2。那么以下说法正确的选项是 爭一、，质量为1 kg的木块放4 m/s的初速度向相反方向匚x/mA .球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4N sB .

7、 M离开轻弹簧时获得的速度为9m/sC 假设半圆轨道半径可调，那么球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小D .弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为1.8N s二、填空题共2小题，共16分。把答案直接填在横线上KA11. 6分如下列图，在橄榄球比赛中，一个质量为95kg的橄榄球前锋以5m/s的 速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分。就在他刚要到底线时，迎面撞上了对 方两名质量均为75kg的队员，一个速度为 2m/s，另一个为4m/s,然后他们就扭在 了一起。他们碰撞后的共同速率是 结果保存一位有效数字。2在框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：12. 10

8、分如图1所示，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局部碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置 0。接下来的实验步骤如下：步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地 面上。重复屡次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心 就是小球落点的平均位置；步骤2 :把小球2放在斜槽前端边缘位置 B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复屡次，并使用与步骤 1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离0点的距离，即线段 0M、OP、0N

9、的长度。1对于上述实验操作，以下说法正确的选项是 。A 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B 斜槽轨道必须光滑C .斜槽轨道末端必须水平D .小球1质量应大于小球2的质量2上述实验除需测量线段 0M、OP、0N的长度外，还需要测量的物理量有 。A . A、B两点间的高度差 h1B. B点离地面的高度 h2C.小球1和小球2的质量m1、m2D.小球1和小球2的半径r3当所测物理量满足表达式 用所测物理量的字母表示时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式用所测物理量的字母表示时，即说明两球碰撞时无机械能损失。4完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图2所示。在水平槽末端

10、与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M '、P'、N'。用刻度尺测量斜面顶点到M '、P'、N'三点的距离分别为 丨1, |2、|3。那么验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 用所测物理量的字母表示 。三、计算题共4小题，共54分。解容许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13. 8分如下列图，A、B、C三个木块的质量均为 m,置于光滑的水平桌面上，B、C之间有

11、一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体。现 A以初速V0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起。以后细线突然断开，弹簧伸展，从 而使C与A、B别离。C离开弹簧后的速度为 Vo。求弹簧释放的势能。u w v14. 10分40kg的女孩骑自行车带 30kg的男孩如下列图，行驶速度。自行车行驶时，男孩要从车上下来。1他知道如果直接跳下来，他可能会摔跤，为什么？2男孩要以最平安的方式下车，计算男孩平安下车的瞬间，女孩和自行车的速度。3以自行车和两个孩子为系统，试比拟计算在男孩下车前、后整个系统的动能值，

12、并解释之。15. 8分如下列图，甲车的质量是 m甲=，静止在光滑水平面上，上外表光滑，右端放一个质量为m =可视为质点的小物体，乙车质量为 m乙=，以v乙=的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得v甲=的速度，物体滑到乙车上，假设乙车上外表与物体的动摩擦因数为，那么乙车至少多长才能保证物体不从乙车上滑下？g取10m/s216. 12分在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD，木板AB上外表粗糙.动摩擦因数为 ，滑块CD上外表是光滑的1/4圆弧，其始端D点切线水平且在木板 AB上外表内，它们紧靠在一起，如下列图.一可视为质点的物块P,质量也为m,从木板AB的右端以初速度 vo滑上木板AB

13、,过B点时速度为vo/2,又滑上滑块 CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处，求: 1物块滑到B处时木板的速度 VAB ； 2丨木板的长度L ;3丨滑块CD圆弧的半径17. 16分如图1所示，木板 A静止在光滑水平面上，一小滑块B可视为质点以某一水平初速度从木板的左端冲上木板。1假设木板 A的质量为M，滑块B的质量为m,初速度为v0,且滑块B没有从木板 A的右端滑出，求木板 A 最终的速度V。2假设滑块B以v1的初速度冲上木板 A ,木板A最终速度的大小为；假设滑块B以初速度v2冲上木板A ,木板 A最终速度的大小也为。滑块B与木板A间的动摩擦因数，g取10m/s2。求木板A的长度L。3

14、假设改变滑块 B冲上木板A的初速度v。，木板A最终速度v的大小将随之变化。请你在图2中定性画出v團1vo图线。参考答案1. 【答案】C【解析】：木板和木块组成的系统动量守恒，设它们相对静止时的共同速度为v，以木板运动的方向为正方向，那么：Mvi mv2=(M+m)v1WV1 jimy.v= L " =2 m/s,方向与木板运动方向相同在这之前，木板一直做匀减速运动，木块先做匀减速运动，当相对地 M十滋面的速度为零时，再反向向右做匀加速运动，直到速度增大到2 m/s.设当木块对地速度为零时，木板速度为v',那么:Mvi mv2=Mv', v'_竺 =2.67 m

15、/s ,大于2.4 m/s,故木板的速度为 2.4 m/s时，木块处在反向向右加速运动阶段,MC正确.2. 【答案】AD【解析】：P、Q相互作用的过程中满足动量守恒和机械能守恒，当P、Q速度相等时，系统的动能损失最大，此时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒和机械能守恒可以求得A项正确，由于P、Q的质量相等，故在相互作用过程Q的动能，D正确。中发生速度交换，当弹簧恢复原长时， P的速度为零，系统的机械能全部变为3. 【答案】ADLkJ-弹第忧X第f。子弹穿过木块 失的动能相同， 木块的运动图 成的面积等于木 长；木块第二次【解析】：设木块的长度为L ,子弹穿过木块过程中对木块的作用力为 过程中，子

16、弹和木块阻力组成的系统克服阻力做功为fL,所以两次系统损因摩擦而产生的热量相同， C正确。在同一个速度-时间图象上作出子弹和 象，如下列图。从图象可知，子弹的运动图线与木块的运动图线与坐标轴围 块的长度L,两次应相同，但子弹第二次穿过木块时初速度小，因而时间 的位移大，木块增加的动能多 ；子弹损失的动能也多。D正确4. 【答案】：BA、D错；由于木箱与底板间存在【解析】：木箱和小木块具有向右的动量，并且相互作用的过程中总动量守恒， 摩擦，小木块最终将相对木箱静止，B对、C错。5. 【答案】：A【解析】：由x t图象知，碰撞前Va= 3m/s，vb= 0，碰撞后va'= 1m/s，vb&

17、#39;= 2m/s，碰撞前动能？mav2+ gmbv2912129=2，碰撞后动能2mava，2 + 2mbvb， = qJ，故机械能守恒；碰撞前动量mava+ mbvb= 3kg m/s，碰撞后动量 mava' +mbvb，= 3kg m/s，故动量守恒，所以碰撞属于弹性碰撞。6. 【答案】：C【解析】：船用缆绳固定时，设人起跳的速度为vo，那么xo= vot。、 一 111撤去缆绳，由动量守恒 0= mv1 Mv2，两次人消耗的能量相等，即动能不变，2mvo= ?mv2+ gMv2，解得 v1 = / M vo M + m故 X1 = v1t =、177xo，C 正确。M + m

18、7. 【答案】：BCD【解析】：弹簧突然释放后，A、B受到平板车的滑动摩擦力 f= uF，Fna>Fnb，假设相同，那么fA>fB，A、B组成 系统的合外力不等于零，故 A、B组成的系统动量不守恒，选项 A不正确；假设 A、B与小车C组成系统，A与C，B 与C的摩擦力那么为系统内力， A、B、C组成的系统受到的合外力为零，该系统动量守恒，选项B、D正确；假设A、B所受的摩擦力大小相等， A、B组成系统，A、B受到的摩擦力合力为零，该系统动量也是守恒的，选项C正确。8. 【答案】：CD【解析】：假设人跳离b、c车时速度为v，由动量守恒定律知，人和c车组成的系统：0= M车vc+ m人

19、v对人和b车：m人v = M车vb+ m人v 对人和a车：m人v = (M车+ m人)va所以:vc=口人vM车vb= 0,m人vM 车 + mA即vc>va>vb，并且vc与va方向相反。9. 【答案】：BD【解析】：选项A，交点表示速度相同，由 A的速度图象知t1时刻正在加速，说明弹簧被拉伸，t3时刻，正在减速，说明弹簧被压缩，应选项 A错误；选项B，t3时刻，A正在减速，说明弹簧被压缩，t4时刻A的加速度为零，说明弹簧 处于原长，应选项 B正确；选项C，对0到t1过程使用动量守恒定律得 3m2= (m1 + m2) x 1，故m1 : m2= 2 : 1，应选项C错误；选项D

20、，由动能结合t2时刻各自速度知动能之比为 8 : 1，应选项D正确。10.【答案】：AD【解析】：释放弹簧过程中，由动量守恒定律得Mw = mv2，由机械能守恒定律得解得 V1= 3m/s, V2= 9m/s，故 B 错误；对m,由A运动到B的过程由机械能守恒定律得；mv2= ；mv' 2+ mgx 2R,得 V2'= 8m/s由A运动到B的过程由动量定理得I合=mv2一 ( mv2)= 3.4N s,故A正确；球 m从B点飞出后，由平抛运动可知:2R=解得x=错误！，故C错误；弹簧弹开过程，弹力对 m的冲量1 = mv2= 1.8N s，故D正确。11.【答案】：(2)能够得

21、分【解析】：(1)设前锋运发动的质量为M1,两防守队员质量均为M2,速度分别为设v1方向为正方向由动量守恒定律得M 1V1 M 2V2 M 2V3 = ( M1 + 2M2)v 代入数据解得v=(2)因v>0,故碰后总动量p'的方向与1 1Ep= 2“v1+ ?mv2水平方向X= V2 t，竖直方向V1、V2、V3,碰撞后的速度为V,即他们都过了底线，该前锋能够得分。12.【答案】：(1)ACD(2)C(3)m1 OP = m1OM + m2ONm"OP )2= m OM)2+m?(ON)2(4)mjb= m1I1+ m2 l3【解析】：(1)因为平抛运动的时间相等，根

22、据V =:，所以用水平射程可以代替速度，那么需测量小球平抛运动的射程，故应保证斜槽末端水平，小球每次都从同一点滑下；同时为了小球 于球2的质量，故A、C、D正确，B错误。2能飞的更远，防止 1反弹，球1的质量应大根据动量守恒得：m1 -OP = m1 -OM + m2 -ON，所以除了测量线段 的物理量是小球1和小球2的质量m1、(3)因为平抛运动的时间相等。那么水平位移可以代表速度， 代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，OM、 OP、ON的长度外，还需要测量m2。OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以 该位移可以代表碰撞后 A的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该

23、位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式m1 - OP = m1 - OM + m2 -ON，说明两球碰撞遵守动量守恒定律，由功能关系可知，只要111 2m1V0= 2m1V?+ 2m2v2成立那么机械能守恒，故假设 m1 - OP 2= m1 -OM 2+m2 - ON 2成立，说明碰撞过程中机械能守恒。(4)碰撞前，其水平初速度为V1', m2的落点是图中的 N'点，设其水平初速度为 由平抛运动规律得：m1落在图中的P '点，设其水平初速度为 V1，小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中 M '点，设 V2,设斜面与水平面的倾角为a,Lp&#

24、39; sin a=2, Lp' C0Sa= Vlt解得 V1= gLp' cos?a 2sin agLM' cos2agLN' cos2 a同理V1'=, V2=，可见速度正比于L讨 2sin av 2sin a所以只要验证 m1 l2 = m1 I1 + m2%"|3即可。1 213.【答案】：3mv23mv = mvo 设C离开弹簧时，A、B的速度大小为3mv = 2mvi+ mvo 设弹簧的弹性势能为 Ep,从细线断开到1 112(3m)v2+ Ep= 2(2m)v?+ gmvO V1,由动量守恒定律得C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有

25、1 2p= 3mvo14. 【答案】：(1)由于惯性 (2)4m/s(3)250J400J男孩下车时用力向前推了自行车，对系统做了正功，使系统的动能增加了 150J【解析】：(1)如果直接跳下来，人具有和自行车相同的速度，脚着地后，脚的速度为零，由于惯性，上身继续向前 倾斜，因此他可能会摔跤。所以他下来时用力往前推自行车，这样他下车时可能不摔跤。(2) 男孩最平安的下车方式是：下车瞬间相对地的速度为零。男孩下车前后，对整体由动量守恒定律有：(m1+ m2 + m3)vo = (m1+ m2)v得v = 4m/s(m1表示女孩质量，m2表示自行车质量，m3表示男孩质量)(3) 男孩下车前系统的动

26、能1 2 1 2Ek= 2(m1 + m2+ m3)V2= ?(40 + 10+ 30) X (2.5) J= 250J男孩下车后系统的动能1 2 1 2Ek= 2(m1+ m2)v2= ?(40+ 10) X 42J= 400J男孩下车时用力向前了推自行车，对系统做了正功，使系统的动能增加了15. 【答案】：2m【解析】：乙与甲碰撞动量守恒：m乙v乙=m乙v乙'+ m甲v甲'小物块m在乙上滑动至有共同速度v,对小物体与乙车运用动量守恒定律得：m 乙v 乙'=(m+ m 乙)v由能量关系得：卩mgx= ；m乙v乙'2 ；(m乙+ m)v2代入数据得：Ax= 2m，所以车长至少为 2m=25Vo由式得弹簧所释放的势能为E150J。Vab16.【答案】：1【解析】：(1)由点A到点mv0 mvB 2m vABVo_ L4 216 gB时，取向左为正.VB Vo ，又22Vo64g3由动量守恒得，那么 VABVo(2)由点A到点B时，根据能量守恒得1 21V o 2 1 Vo 2m vo2 m()m(一)2 21624mgL25vo16 g由点D到点C,滑块CD与物块P的动量守恒，机械能守恒，得VoVom m -241mgR m38Vo,2m v共1 2 1 ° 2 2mv共22共2R 64g以AB整体分析，整个过