度高二物理选修35第十六章动量守恒定律单元练习卷

2021-2021学年度高二物理〔人教版〕选修3-5单元练习卷第十六章动量守恒定律一、单项选择题〔本大题共11小题，共44.0分〕1.以下说法正确的选项是〔〕A.动量为零时，物体一定处于平衡状态B.动能不变，物体的动量一定不变C.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动D.物体所受合外力大小不变，但方向改变时，其动量大小一定要发生改变2.甲、乙两物体的质量之比为m甲:m乙=1:4,假设它们在运动过程中的动能相等,那么它们动量大小之比p甲:p乙是(

)A.1:1B.1:2C.1:4D2:13.如下图，两个相同的木块A、B静止在水平面上，它们之间的距离为L，今有一颗子弹以较大的速度依次射穿了A、B，在子弹射出A时，A的速度为vA，子弹穿出B时，B的速度为vB，A、B停止时，它们之间的距离为s，整个过程A、B没有相碰，那么〔〕A.s=L，vA=vB B.s＞L，vA＜vB C.s＜L，vA＞vB D.s＜L，vA＜vB4.玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地面撞击的过程中()A.玻璃杯的动量较大B.玻璃杯受到的冲量较大C.玻璃杯的动量变化较大D.玻璃杯的动量变化较快5.质量为m1=1kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其(位移—时间)图象如下图,那么可知碰撞属于(

)A.非弹性碰撞B.弹性碰撞

C.完全非弹性碰撞D.条件缺乏,不能确定6.质量为1kg的物体从距地面5m高处自由下落，落在正以5m/s的速度沿水平方向匀速前进的小车上，车上装有砂子，车与砂的总质量为4kg，地面光滑，那么车后来的速度为〔g=10m/s2〕A.4m/s B.5m/s C.6m/s D.7m/s7.A、B两小物块在一水平长直气垫导轨上相碰，用频闪照相机每隔t的时间连续拍照四次，拍得如图7所示的照片，四次拍照时两小物块均在图示坐标范围内，不计两小物块的大小及碰撞过程所用的时间，那么由此照片可判断

〔〕A.第一次拍照时物块A在55cm处，并且mA：mB=1：3B.第一次拍照时物块A在10cm处，并且mA：mB=1：3C.第一次拍照时物块A在55cm处，并且mA：mB=1：5D.第一次拍照时物块A10cm处，并且mA：mB=1：58.木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如下图．当撤去外力后，对于a和b以及弹簧组成的系统，以下说法中正确的选项是A.a尚未离开墙壁前，系统的动量守恒B.a尚未离开墙壁前，系统的机械能不守恒C.a离开墙壁后，系统的动量守恒D.a离开墙壁后，系统的机械能不守恒9.质量为1kg的小球A以速率8m/s沿光滑水平面运动，与质量为3kg的静止小球B发生正碰后，A、B两小球的速率vA和vB可能为〔〕A.vA=5m/s B.vA=3m/s C.vB=1m/s D.vB=3m/s10.两个物体放在光滑水平面上，它们之间有一个被压缩的轻质弹簧，用细线把它们拴住．两物体质量之比m1：m2=2：1．把细线烧断后，两物体被弹开，那么〔〕A.弹开时，两物体的动量大小之比p1：p2=1：2B.弹开时，两物体的动量大小之比p1：p2=2：1C.弹开时，两物体的速度大小之比v1：v2=1：1D.弹开时，两物体的速度大小之比v1：v2=1：211.如下图，甲、乙两船的总质量〔包括船、人和货物〕分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速率分别为2v0、v0，为防止两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住．不计水的阻力．那么抛出货物的最小速率是〔〕A.v0 B.2v0 C.3v0 D.4v0二、多项选择题〔本大题共4小题，共16.0分〕12.如下图，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块．今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，那么以下结论中正确的选项是〔〕A.小球在槽内运动全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B.小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒C.小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量不守恒D.假设小球能从C点离开半圆槽，那么其一定会做竖直上抛运动13.鸡蛋掉在草地上比掉在水泥地上不容易碎．以下防护与规定中与其具有相同原理的是〔〕A.撑杆跳高比赛中，横杆的下方放有较厚的海绵垫B.易碎物品运输时要用柔软材料包装，船舷和码头悬挂旧轮胎C.有关部门规定用手工操作的各类振动机械的频率必须大于20赫兹D.在汽车上安装平安气囊14.质量分别为mA=1.0kg和mB=2.0kg的两小球A和B，原来在光滑水平面上沿同一直线、相同方向运动，速度分别为vA=6.0m/s、vB=2.0m/s．当A追上B时两小球发生正碰，那么碰撞结束之后两小球A、B速度的可能是〔〕AvA′=5.0m/s，vB′=2.5m/sB.vA′=2.0m/s，vB′=4.0m/sC.vA′=3.0m/s，vB′=3.5m/sD.vA′=-2.0m/s，vB′=6.0m/s15.完全相同甲、乙两个物体放在相同的水平面上，分别在水平拉力F1、F2作用下，由静止开始做匀加速直线运动，分别经过t0和4t0，速度分别到达2v0和v0，然后撤去F1、F2，甲、乙两物体继续匀减速直线运动直到静止，其速度随时间变化情况如下图，那么〔〕A.假设F1、F2作用时间内甲、乙两物体的位移分别为s1、s2，那么s1＞s2B.假设整个过程中甲、乙两物体的位移分别为s1、s2，那么s1＞s2C.假设F1、F2的冲量分别为I1、I2，那么I1＞I2D.假设F1、F2所做的功分别为W1、W2，那么W1＞W2三、实验题探究题〔本大题共1小题，共10.0分〕16.用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：①用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置〔如图乙所示〕；④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置〔如图丙所示〕；⑤测出所需要的物理量．请答复：(1)实验①中A、B的两球质量应满足______(2)在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有______；〔请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB〞〕(3)两球在碰撞过程中假设动量守恒，满足的方程是：______．四、计算题〔本大题共3小题，共30.0分〕17.质量为50kg的杂技演员不慎从7.2m高空落下，由于弹性平安带作用使他悬挂起来，弹性平安带的缓冲时间为1s，平安带长3.2m，那么平安带对演员的平均作用力是多大？〔取g=10m/s2〕18.用轻弹簧相连的质量均为m＝2kg的A、B两物体都以v＝6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量M＝4kg的物体C静止在前方,如下图.B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,求:(1)当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度.(2)弹性势能的最大值.19.如图，在水平地面上有物块甲和乙，它们的质量分别为2m、m，甲物块底面比拟光滑，不计甲与地面间摩擦，乙底面比拟粗糙与地面间有摩擦．现使甲物体以速度v0向着静止的乙运动并发生正碰．假设碰后甲在乙刚停下来时恰好追上乙发生第二次碰撞，那么在第一次碰撞中系统损失了多少机械能？

2021-2021学年度高二物理〔人教版〕选修3-5单元练习卷第十六章动量守恒定律一、单项选择题〔本大题共11小题，共44.0分〕1.以下说法正确的选项是〔〕A.动量为零时，物体一定处于平衡状态B.动能不变，物体的动量一定不变C.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动D.物体所受合外力大小不变，但方向改变时，其动量大小一定要发生改变【答案】C【解析】A、动量为零说明物体的速度为零，但物体速度为零并不一定为平衡状态，如汽车的起动瞬时速度为零，但应为匀加速直线运动，故A错误；

B、动能不变，说明速度的大小不变，但速度的方向是可以变化的，故动量是可能发生变化的，故B错误；C、物体受到恒力作用时有可能做曲线运动，如平抛运动，故C正确；D、物体做匀变速直线运动时，物体的合外力大小变，同时速度大小不会变化，故动量的大小也不会发生变化，故D错误．点睛：在运动和力的关系中我们学过动量定理、动能定理及牛顿第二定律等规律，在研究时应综合考虑，特别要注意各量是否为矢量，掌握好矢量的性质是理解问题的关键．2.甲、乙两物体的质量之比为m甲:m乙=1:4,假设它们在运动过程中的动能相等,那么它们动量大小之比p甲:p乙是(

)A.1:1B.1:2C.1:4D.2:1【答案】B【解析】根据；所以，应选B.3.如下图，两个相同的木块A、B静止在水平面上，它们之间的距离为L，今有一颗子弹以较大的速度依次射穿了A、B，在子弹射出A时，A的速度为vA，子弹穿出B时，B的速度为vB，A、B停止时，它们之间的距离为s，整个过程A、B没有相碰，那么〔〕A.s=L，vA=vB B.s＞L，vA＜vB C.s＜L，vA＞vB D.s＜L，vA＜vB【答案】B【解析】【详解】子弹穿过木块的过程中，阻力做负功，动能减小，速度减小，所以子弹穿过A木块过程的平均速度较大，所用时间较短，根据动量定理得：对木块：ft=mv，v与t成正比，所以A的速度小于B的速度，即vA＜vB．根据动能定理得：，那么得木块滑行的距离为，可知木块的初速度v越大，滑行距离越大，那么知A木块滑行的距离小于B滑行的距离，所以A、B停止时它们之间的距离增大，那么有s＞L，故B正确，ACD错误．4.玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地面撞击的过程中()A.玻璃杯的动量较大B.玻璃杯受到的冲量较大C.玻璃杯的动量变化较大D.玻璃杯的动量变化较快【答案】D【解析】【详解】玻璃杯从同一高度下落，落地前速度大小相等，故落地前的动量相等；而最后的速度均为零；故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等；但由于掉在水泥地上的时间较短，那么说明玻璃杯掉在水泥地上动量变化较快，从而导致冲击力较大；使玻璃杯易碎；故D正确．5.质量为m1=1kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其(位移—时间)图象如下图,那么可知碰撞属于(

)A.非弹性碰撞B.弹性碰撞

C.完全非弹性碰撞D.条件缺乏,不能确定【答案】B【解析】【详解】由图象斜率表示速度，知碰撞前是静止的，的速度为碰后的速度的速度由动量守恒定律有：代入数据解得：碰撞前系统的总动能碰撞后系统的总动能所以碰撞前后系统总动能相等，即为弹性碰撞，故B正确．6.质量为1kg的物体从距地面5m高处自由下落，落在正以5m/s的速度沿水平方向匀速前进的小车上，车上装有砂子，车与砂的总质量为4kg，地面光滑，那么车后来的速度为〔g=10m/s2〕A.4m/s B.5m/s C.6m/s D.7m/s【答案】A【解析】【详解】物体和车作用过程中，两者组成的系统水平方向不受外力，水平方向系统的动量守恒．两者作用前，车在水平方向的速度，小球水平方向的速度；

设当物体与小车相对静止后，小车的速度为，取原来车速度方向为正方向，那么根据水平方向系统的动量守恒得解得应选A．7.A、B两小物块在一水平长直气垫导轨上相碰，用频闪照相机每隔t的时间连续拍照四次，拍得如图7所示的照片，四次拍照时两小物块均在图示坐标范围内，不计两小物块的大小及碰撞过程所用的时间，那么由此照片可判断

〔〕A.第一次拍照时物块A在55cm处，并且mA：mB=1：3B.第一次拍照时物块A在10cm处，并且mA：mB=1：3C.第一次拍照时物块A在55cm处，并且mA：mB=1：5D.第一次拍照时物块A在10cm处，并且mA：mB=1：5【答案】B【解析】由题意“四次拍照时两小物块均在图示坐标范围内〞可以判断出，B物块在碰撞前处于静止状态，A在碰撞前沿x轴正方向运动，碰撞后A沿x轴负方向运动，B沿x轴正方向运动，由此得出碰撞发生在x=60cm的d点处〔即B碰撞前所处的位置〕．碰撞是在第三次拍照与第四次拍照之间发生，第四次拍照时A运动到x=55cm的e点处，B运动到x=65cm的F点处，从而可知第一次拍照时，A在x=10cm的a点处沿x轴正方向运动；第二、三次拍照时分别在x=30cm的b点处和x=50cm的c点处．碰撞前，A的速度va=Lab/t，设碰撞后到第四次拍照的时间为t′，有t′=t–Lcd/va=t/2；碰撞后，A、B的速度分别为，所以va′和vb′的大小相等，都等于va；由动量守恒，有：mava=–mava′+mbvb′，以上各式联立，解得，应选项B正确．8.木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如下图．当撤去外力后，对于a和b以及弹簧组成的系统，以下说法中正确的选项是A.a尚未离开墙壁前，系统的动量守恒B.a尚未离开墙壁前，系统的机械能不守恒C.a离开墙壁后，系统的动量守恒D.a离开墙壁后，系统的机械能不守恒【答案】C【解析】【详解】AB.当撤去外力F后，a尚未离开墙壁前，系统受到墙壁的作用力，系统所受的外力之和不为零，所以和b组成的系统的动量不守恒，但由于没有外力做功，故系统的机械能守恒，故AB错误；CD.a离开墙壁后，系统所受的外力之和为0，所以a、b组成的系统的动量守恒，由于没有外力做功，故系统机械能守恒，故C正确，D错误．应选：C．9.质量为1kg的小球A以速率8m/s沿光滑水平面运动，与质量为3kg的静止小球B发生正碰后，A、B两小球的速率vA和vB可能为〔〕A.vA=5m/s B.vA=3m/s C.vB=1m/s D.vB=3m/s【答案】D【解析】取碰撞前A球的速度方向为正方向,由动量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB①A、假设vA=5m/s,代入①得vB=1m/s，由于碰撞后A、B同向运动，A的速度大于B的速度不可能，故A错误；B、假设vA=3m/s,代入①得vB=m/s，由于碰撞后A、B同向运动，A的速度大于B的速度不可能，故B错误；C、假设vB=1m/s,代入①得vA=5m/s，同理知不可能，故C错误；D、假设vB=3m/s,代入①得vA=−1m/s,碰撞前系统的总动能为碰撞后系统的总动能为符合能量守恒定律，故D正确．应选D．10.两个物体放在光滑水平面上，它们之间有一个被压缩的轻质弹簧，用细线把它们拴住．两物体质量之比m1：m2=2：1．把细线烧断后，两物体被弹开，那么〔〕A.弹开时，两物体的动量大小之比p1：p2=1：2B.弹开时，两物体的动量大小之比p1：p2=2：1C.弹开时，两物体的速度大小之比v1：v2=1：1D.弹开时，两物体的速度大小之比v1：v2=1：2【答案】D【解析】【详解】A、在弹开时，动量守恒，那么两物体动量大小之比为1：1．故AB错误；C、根据动量守恒定律得：0=m1v1-m2v2，那么两物体的速度大小之比等于质量之反比，为：==．故C错误，D正确．应选D．11.如下图，甲、乙两船的总质量〔包括船、人和货物〕分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速率分别为2v0、v0，为防止两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住．不计水的阻力．那么抛出货物的最小速率是〔〕A.v0 B.2v0 C.3v0 D.4v0【答案】D【解析】【详解】设抛出货物的速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得：乙船与货物：12mv0=11mv1-mv，甲船与货物：10m×2v0-mv=11mv2，两船不相撞的条件是：v2≤v1，解得：v≥4v0，那么最小速度为：4v0．应选D．【点睛】在抛货物的过程中，乙船与货物组成的动量守恒，在接货物的过程中，甲船与货物组成的系统动量守恒，在甲接住货物后，甲船的速度小于等于乙船速度，那么两船不会相撞，应用动量守恒定律可以解题．二、多项选择题〔本大题共4小题，共16.0分〕12.如下图，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块．今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，那么以下结论中正确的选项是〔〕A.小球在槽内运动全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B.小球在槽内运动全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒C.小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量不守恒D.假设小球能从C点离开半圆槽，那么其一定会做竖直上抛运动【答案】BC【解析】试题分析：据题意，动量守恒的条件是系统不受外力或者所受外力之和为0，小球从A到B的过程有墙壁的作用，所以动量不守恒，A错误、BC正确；小球从B到C过程，圆弧槽向右运动，小球离开时斜向上运动，所以D错误．应选BC．考点：动量守恒定律【名师点睛】此题为动量守恒定律的应用，要求我们会判断动量守恒的条件，并能根据动量守恒定律进行定性分析．动量守恒的条件是系统不受外力或者所受外力之和为0，小球从A到B的过程，小球、半圆槽和物块组成的系统受到墙壁的作用，所以动量不守恒，小球从B到C过程，小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒，小球离开时，小球、半圆槽和物块有相同的水平速度．小球还有竖直向上的速度，斜向上运动．13.鸡蛋掉在草地上比掉在水泥地上不容易碎．以下防护与规定中与其具有相同原理的是〔〕A.撑杆跳高比赛中，横杆的下方放有较厚的海绵垫B.易碎物品运输时要用柔软材料包装，船舷和码头悬挂旧轮胎C.有关部门规定用手工操作的各类振动机械的频率必须大于20赫兹D.在汽车上安装平安气囊【答案】ABD【解析】【详解】鸡蛋掉在草地上比掉在水泥地上不容易碎是因为草地对鸡蛋起到了缓冲作用；那么有：A、撑杆跳高比赛中，横杆的下方放有较厚的海绵垫起到了缓冲作用，故A正确；B、易碎物品运输时要用柔软材料包装，船舷和码头悬挂旧轮胎均起到缓冲作用，故B正确；C、有关部门规定用手工操作的各类振动机械的频率必须大于20赫兹，没有用到缓冲作用，故C错误；D、汽车上安装平安气囊可以在事故中起缓冲作用，故D正确．应选ABD．14.质量分别为mA=1.0kg和mB=2.0kg的两小球A和B，原来在光滑水平面上沿同一直线、相同方向运动，速度分别为vA=6.0m/s、vB=2.0m/s．当A追上B时两小球发生正碰，那么碰撞结束之后两小球A、B速度的可能是〔〕A.vA′=5.0m/s，vB′=2.5m/sB.vA′=2.0m/s，vB′=4.0m/sC.vA′=3.0m/s，vB′=3.5m/sD.vA′=-2.0m/s，vB′=6.0m/s【答案】BC【解析】【详解】碰前系统总动量为：P=1×6+2×2=10kg•m/s，碰前总动能为：EK=×1×62+×2×22=22J；A、如果vA′=5.0m/s，vB′=2.5m/s，碰撞过程系统动量守恒、碰撞后系统动能增加，不符合实际，故A错误；B、如果：vA′=2.0m/s，vB′=4m/s，碰撞过程系统动量守恒、动能不增加，符合实际，故B正确；C、如果：vA′=3.0m/s，vB′=3.5m/s，碰撞过程系统动量守恒、动能不增加，符合实际，故C正确；D、如果vA′=-2.0m/s，vB′=6m/s，碰撞过程系统动量守恒、系统动能增加，不符合实际，故D错误；应选BC．【点睛】两球碰撞过程系统动量守恒，碰撞过程中系统机械能不可能增加，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能；同时考虑实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度．15.完全相同的甲、乙两个物体放在相同的水平面上，分别在水平拉力F1、F2作用下，由静止开始做匀加速直线运动，分别经过t0和4t0，速度分别到达2v0和v0，然后撤去F1、F2，甲、乙两物体继续匀减速直线运动直到静止，其速度随时间变化情况如下图，那么〔〕A.假设F1、F2作用时间内甲、乙两物体的位移分别为s1、s2，那么s1＞s2B.假设整个过程中甲、乙两物体的位移分别为s1、s2，那么s1＞s2C.假设F1、F2的冲量分别为I1、I2，那么I1＞I2D.假设F1、F2所做的功分别为W1、W2，那么W1＞W2【答案】BD【解析】【详解】A、根据v-t图象与坐标轴所围“面积〞大小等于位移得：s1==v0t0，s2==2v0t0，那么：s1＜s2．故A错误；B、整个过程中甲、乙两物体的位移分别为：s1==3v0t0，s2==2.5v0t0，．那么有：s1＞s2．故B正确；C、根据动量定理得：I1-f×3t0=0，I2-f•4t0=0，那么得I1＜I2．故C错误；D、由图看出，撤去拉力后两图象平行，说明加速度相同，由牛顿第二定律分析那么知加速度a=μg，说明两物体与地面的动摩擦因数相等，那么两物体所受的摩擦力大小相等，设为f，对全过程运用动能定理得：W1-fs1=0，W2-fs2=0，得：W1=fs1，W2=fs2，由上可知，s1＞s2，那么W1＞W2．故D正确．应选BD．【点睛】根据v-t图象与坐标轴所围“面积〞大小等于位移，由几何知识比拟位移大小．撤去拉力后两图象平行，说明加速度相同，由牛顿第二定律分析那么知，两物体与地面的动摩擦因数相同，对全过程研究，运用动能定理求解拉力做功，由动量定理求解拉力的冲量．三、实验题探究题〔本大题共1小题，共10.0分〕16.用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：①用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置〔如图乙所示〕；④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置〔如图丙所示〕；⑤测出所需要的物理量．请答复：(1)实验①中A、B的两球质量应满足______(2)在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有______；〔请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB〞〕(3)两球在碰撞过程中假设动量守恒，满足的方程是：______．【答案】(1).;(2).;(3).;【解析】〔1〕在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰撞过程中动能守恒，故有，解得，要碰后