2026年动量守恒定律理论试题

2026年动量守恒定律理论试题

一、选择题1.在光滑水平面上，质量为2kg的物体A以3m/s的速度向东运动，与静止的物体B发生完全弹性碰撞后，A的速度变为1m/s向西。物体B的质量为（）[单选题]*A.1kgB.2kgC.3kgD.4kg答案：D原因：根据动量守恒和动能守恒联立求解，设B的质量为\(m\)，碰撞前后动量守恒方程为\(2\times3=2\times(-1)+mv_B\)，动能守恒方程为\(\frac{1}{2}\times2\times3^2=\frac{1}{2}\times2\times1^2+\frac{1}{2}mv_B^2\)，解得\(m=4\)kg。2.关于动量守恒定律的适用条件，以下说法正确的是（）[多选题]*A.系统不受外力或合外力为零B.系统内力远大于外力时可近似守恒C.仅适用于宏观低速物体D.碰撞过程中机械能必须守恒答案：AB原因：动量守恒的严格条件是系统合外力为零，但在爆炸、碰撞等短时间内内力主导的过程中可近似成立（B正确）。该定律对宏观、微观系统均适用（C错误），且与机械能是否守恒无关（D错误）。3.火箭推进原理的直接依据是（）[单选题]*A.牛顿第三定律B.动量守恒定律C.能量守恒定律D.万有引力定律答案：B原因：火箭通过向后喷射高速气体获得向前的动量，系统总动量保持不变，符合动量守恒定律。4.质量为\(m\)的子弹以速度\(v\)射入静止的木块并嵌入其中，木块质量为\(M\)。碰撞后系统的动能损失为（）[单选题]*A.\(\frac{mMv^2}{2(m+M)}\)B.\(\frac{m^2v^2}{2M}\)C.\(\frac{Mv^2}{2}\)D.\(\frac{mv^2}{2}\)答案：A原因：完全非弹性碰撞动能损失公式为\(\DeltaE_k=\frac{1}{2}\muv^2\)，其中约化质量\(\mu=\frac{mM}{m+M}\)。5.在二维碰撞实验中，若两球质量相等且发生斜碰，碰撞后两球速度的夹角（）[单选题]*A.一定为90°B.可能大于或小于90°C.仅与初始速度有关D.由恢复系数决定答案：A原因：根据动量守恒和能量守恒，质量相等的两球斜碰后速度矢量必垂直。6.以下现象中动量不守恒的是（）[单选题]*A.冰面上滑行的两人互相推开B.子弹击中悬挂的沙袋并一起摆动C.足球撞击墙面反弹D.汽车加速行驶时轮胎与地面摩擦答案：D原因：汽车加速时地面摩擦力为外力，系统动量不守恒；其他选项均为内力主导或合外力可忽略的场景。7.质量为\(2m\)的物体以速度\(v\)分裂为两块，其中一块质量为\(m\)且速度为\(2v\)，另一块的速度大小为（）[单选题]*A.0B.\(v\)C.\(2v\)D.\(3v\)答案：A原因：动量守恒方程为\(2mv=m\times2v+mv'\)，解得\(v'=0\)。8.关于恢复系数\(e\)的定义，正确的是（）[多选题]*A.\(e=\frac{v_{2f}-v_{1f}}{v_{1i}-v_{2i}}\)B.\(e=1\)表示完全弹性碰撞C.\(e\)可大于1D.\(e\)与材料性质无关答案：AB原因：恢复系数定义为分离速度与接近速度之比（A正确），最大值为1（C错误），且与材料弹性相关（D错误）。9.飞船在太关闭发动机后，宇航员从船头走向船尾，飞船的运动状态为（）[单选题]*A.速度不变B.向船头方向加速C.向船尾方向加速D.先加速后减速答案：B原因：系统动量守恒，宇航员获得向后的动量时，飞船必获得向前的动量以保持总动量为零。10.两物体发生完全非弹性碰撞时，以下物理量中最小的是（）[单选题]*A.动量B.动能C.角动量D.冲量答案：B原因：完全非弹性碰撞动能损失最大，其他量均守恒或由外力决定。11.动量守恒定律的矢量性体现在（）[多选题]*A.各方向动量独立守恒B.需分解到正交坐标系计算C.仅适用于直线运动D.与参考系选择无关答案：AB原因：动量守恒可在各方向独立成立（A正确），复杂运动需分解计算（B正确）；该定律适用于任何参考系（D错误）。12.弹簧压缩后释放将两物体弹开，若水平面光滑，两物体获得的动量大小（）[单选题]*A.与质量成反比B.与质量成正比C.相等D.由弹簧劲度系数决定答案：A原因：系统动量始终为零，故\(m_1v_1=m_2v_2\)，动量大小与质量成反比。13.以下实验中，能验证动量守恒的是（）[多选题]*A.气垫导轨上的滑块碰撞B.自由落体测重力加速度C.光电门测瞬时速度D.频闪摄影分析抛体运动答案：ACD原因：B仅涉及能量转换，其他选项均可通过速度测量验证动量守恒。14.质量为\(m\)的粒子以速度\(v\)撞击静止的靶核，若碰撞后粒子速度方向偏转90°，则靶核获得的动量大小为（）[单选题]*A.\(mv\)B.\(\sqrt{2}mv\)C.\(\frac{mv}{2}\)D.\(mv/\sqrt{2}\)答案：B原因：根据矢量合成，靶核动量需满足\(p_{\text{靶}}=\sqrt{(mv)^2+(mv)^2}=\sqrt{2}mv\)。15.人从静止的小船上跳上岸时，小船后退的速度取决于（）[多选题]*A.人的质量B.人的起跳速度C.水的阻力D.船的质量答案：ABD原因：由动量守恒\(m_1v_1=m_2v_2\)，速度与人和船的质量及起跳速度相关；水的阻力仅影响动态过程，不影响最终速度。16.在核反应中，动量守恒定律的作用是（）[单选题]*A.确定粒子出射角度B.计算反应能量阈值C.预测产物质量D.验证电荷守恒答案：A原因：动量守恒常用于分析反应后粒子的运动方向，与能量阈值计算（B）无直接关系。17.两辆磁悬浮小车在无摩擦轨道上相向运动，碰撞后粘连在一起。此过程（）[多选题]*A.总动量守恒B.机械能守恒C.动能减小D.质心速度不变答案：ACD原因：完全非弹性碰撞动量守恒（A正确），动能损失（C正确），但机械能不守恒（B错误）；外力为零时质心速度恒定（D正