人教版高中物理选修3-5第16章《动量守恒定律》单元测试题

1、高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第16章动量守恒定律单元测试题一、选择题（本题共9小题，每小题6分，共54分）1.两个质量不同的物体， 在光滑的水平面上相向运动，并发生正碰，则下列说法中正确的是（）A.碰撞后，质量小的物体速度变化大B.碰撞后，质量大的物体速度变化大C.若碰撞后连成整体，则整体运动方向与原来质量大的物体的运动方向相同D.若碰撞后连成整体，则整体运动方向与原来速度大的物体的运动方向相同2 . 一物体竖直向下匀加速运动一段距离，对于这一运动过程，下列说法正确的是（）A.物体的机械能一定增加B.物体的机械能一定减少C.相同时间内，物体动量的增量一定相等D.相同时间内，物体动能的增量一

2、定相等3 .如图1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 6kg m/s,运动中两球发生碰撞，碰撞 后A球的动量增量为-4kg m/s,则（）A.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5WFB.左方是A球，碰撞后 A、B两球速度大小之比为 1:10C.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为 2:5图1D.右方是A球，碰撞后 A、B两球速度大小之比为1:104 .力F作用在质量为 m的物体上，经过时间t,物体的速度从 V1增加到V2。如果力F作用在质量为m/2的物体上，物体的初速度仍为v1,

3、F的方向与v1的方向相同，则经过相同的时间t,该物体的末动量大小为（）A . m（V2-V1）/2B. 2m（2V2-V1）C. m（2v2-V1）D. m（2v2-V1）/25 .如图2所示，一质量 M=3.0kg的长方形木板 B放在光滑水平地面上，在其右端放一质 量m=1.0kg的小木块A,现以地面为参考系，给A和B以大小均为4.0m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右 左v A右运动，但最后A并没有滑离B板。站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动，则在这段时间内的某时刻木板B相对地面的速度大小可能是（）A. 2.4m/sB. 2.8m/sC. 3.0m/s

4、D. 1.8m/s6.如图3所示，质量为0.5kg的小球在距离车底面高 20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总 质量为4kg ,设小球在落到车底前瞬时速度是25m/s, g取10m/s2,则当小球与小车相对静止时，B. 4m/s小车的速度是（）D. 9.5m/sA. 5m/s C. 8.5m/s 7.（多选）水平抛出的物体，不计空气阻力，则 （）A.在相等时间内，动量的变化相同B.在任何时间内，动量的变化方向都在竖直方向C.在任何时间内，动量对时间的变化率相同D.在刚抛出的瞬间，动量对时间的变化率为零8.（多选

5、）一质量为 m的物体做平抛运动，在两个不同时刻的速度大小分别为vi、v2,时间间隔为At,不计空气阻力，重力加速度为g,则关于 用时间内发生的变化，以下说法正确的是（）A .速度变化大小为 g At,方向竖直向下B .动量变化大小为 Zp= m（V2- vi）,方向竖直向下C.动量变化大小为 zp=mgAt,方向竖直向下D.动能变化为 AEk=1m（v2v2）mi和m2的两物块A、B相连3m/s,以此刻为计时起点，两）9 .（多选）如图4甲所示，一轻质弹簧的两端与质量分别为 接，并静止在光滑的水平面上，现使 A瞬时获得水平向右的速度 物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（V f

6、AWMAM/rB甲图4A .在ti、t3时刻两物块达到共同速度1m/s,且弹簧都是处于压缩状态B,从t3至1J 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mi:m2=1:2D.在t2时刻A和B的动能之比为 Eki： Ek2=1:8二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分)碰撞前状态碰撞后状态底线310 .在橄榄球比赛中，一个 95kg的橄榄球前锋以底线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。(1)他们碰撞后的共同速率是 ;(结 果保留一位有效数

7、字)(2)在右面方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:11 .如图5所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为 3 ： 1, A球垂直撞向挡板，碰后原速 率返回。两球刚好不发生第二次碰撞，A、B两球的质量之比为 , A、B两球碰撞前、后总动能之比为。二、计算题(本题共3小题，共34分)O点，水平轻质弹 B,它可以瞄准靶盒 A后，便留在盒内，12 .如图6所示，质量 M= 0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的 簧一端栓在固定挡板 P上，另一端与靶盒 A连接。Q处有一固定的发射器 发射一颗水平速度

8、为 V0=50m/s,质量m=0.010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒碰撞时间极短。不计空气阻力。求弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为多少?B AR Pf图613 . 一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后连为一体，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5m,据测算两车相撞前的速度约为30m/s,求：(1)车祸中车内质量约 60kg的人受到的平均冲力是多大？(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体作用时间是1s,求这时人体受到的平均冲力为多大？14 .如图7所示，在水平光滑直导轨上， 静止放着三个质量均为 m=1kg的相同小球A、B、C.现让A球以v0=2m/s的速度向着

9、B球运动，A、B两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动 并跟C球碰撞，C球的最终速度 vc=1m/s。求：(1) A、B两球跟C球相碰前的共同速度为多大？(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能?图71 . A解析两物体放在光滑水平面上，发生正碰，由动量守恒定律知，两物体动量变化相同，再由Ap=mAv知质量小的物体速度变化大，A正确、B错误；两物体结合成整体，由mivim2v2= (mi+m2)v可知，v方向与动量大的物体的运动方向一致，C、D错误。2. C解析 不知力做功情况， A、B项错；由 Ap=F 合t=mat知C项正确；由 AEk=F合x=max知，相同时间内动能增量不同，D错误。3.

10、A解析题中规定向右为正方向，而 AB球的动量均为正，所以 AB都向右运动，又 mB =2mA ,所以vA =2vB ,可以判断A球在左方，CD错；碰撞后A的动量变化ApA =-4kg m/s,根据动量守恒可知，B球的动量变化 ApB =4kg m/s,所以碰后 AB球的动量分别为 pA =(64)kg m/s=2kg m/s , pB=(6 + 4)kg m/s = 10kg m/s 解得VA : vB = 2 ： 514. D 解析 由动重te理得： Ft=mv2-mv1, Ft=P2- - mv1,由以上两式可得 P2=m(2v2-v1)/2。25. A解析 小木块 A先向左做减速运动，速

11、度减小到零再向右做加速运动.由动量守恒定律可求得，小木块开始做加速运动时，正在做加速运动的木板B的速度为：Mvmv=Mv1，V1=2.7m/s ;小木块加速运动结束时，小木块和木板获得共同速度，则 Mv mv= ( M+m) v2,此 时木板速度为v2=2m/s；在木块A正在做加速运动的时间内木板B相对地面的速度从 2.7m/s减小到2m/s。6. A解析对小球落入小车前的过程，平抛的初速度设为皿，落入车中的速度设为 v,下1 C1洛的图度设为 h,由机械能寸恒得：2mv2+mgh = 2mv2,解得v0= 15m/s,车的速度在小球洛入 前为v1 = 7.5m/s,落入后相对静止时的速度为V

12、2,车的质量为 M ,设向左为正方向，由水平方向动量守恒得：mv0Mv1 = (m+M)v2，代入数据可得：v2 = -5m/s,说明小车最后以 5m/s的速 度向右运动。7. ABC解析 动量的变化 Ap = mAv =mgt ； g的方向是竖直向下的，物体动量变化竖 直向下。8. ACD解析 根据加速度定义g = 可知A对，分别由动量定理、动能定理可知CD对；注意动量变化是矢量，由于v1、v2仅代表速度的大小，故选项 B错。9. CD解析t3时刻弹簧处于伸长状态，从t3到t4时刻弹簧由伸长状态恢复到原长，选项A、B错误；从图上读出两个时刻的速度，根据动量守恒定律即可求出两物体的质量之比。;

13、碰撞后状态；10. (1) 0.1m/s(2)方向见右图 能得分;一八；底线i解析以前锋的速度为正方向，根据动量守恒定律列方程：IIMvi-2mv2= (2m+M) v 即可求得 v=0.1m/s。;P_|11. 4 ： 19 ： 5!II解析 设A、B球的质量分别为 mA和mB, A球碰撞后的速度大小为 ；_1VA2,B球碰撞前、后的速度大小分别为VB1和VB2,由题意知VB1：VB2= 3 ： 1 ,Va2=Vb2.A、B碰撞过程由动量守恒定律得mBvB1 = mAvA2 mBvB2,所以有mAvB1 + vB2 4L 3=彳。碰撞刖、后的总动能mBvA2122mBvB1 之比为；一2一-= 9。12 , 1252mBvB2 + 2mAvA2v,由系统动量守恒得12. 解析(1)弹丸进入靶盒 A后，弹丸与靶盒 A的共同速度设为mv0 = (m M )v靶盒A的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大。1c由系统机械能守恒得 EP V (m M)v2 2解得 EP2(m M)2v0,代入数值得Ep =2.5J。13.解析(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止，位移为0.5m.设运动时间为t,根据x=v°t,得t= 2x=：1s. 2vo 30根据动量定理 Ft=mvO,得 F = mv°= 60300 N=5