高二物理动量试题及答案

高二物理动量试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1.质量为m的小球以速度v向墙壁垂直撞击，反弹后的速度大小仍为v，则小球与墙壁碰撞过程中，动量的变化量大小为（）（2分）A.mvB.2mvC.mv/2D.0【答案】B【解析】小球碰撞前后的动量分别为mv和-mv，变化量大小为2mv。2.两物体质量分别为m1和m2，且m1>m2，它们具有相同的动量，则它们的速度关系是（）（2分）A.v1>v2B.v1=v2C.v1<v2D.无法确定【答案】C【解析】动量p=mv，质量大的物体速度小。3.在光滑水平面上，两个质量分别为m1和m2的小球发生正碰，碰撞后m1的速度变为v1，m2的速度变为v2，则根据动量守恒定律，有（）（2分）A.m1v1=m2v2B.m1v1+m2v2=0C.m1v1=-m2v2D.m1v1+m2v2=(m1+m2)v【答案】C【解析】碰撞前后系统动量守恒，方向相反，故有m1v1=-m2v2。4.一颗子弹以速度v射入静止的木块，并留在木块中，木块获得速度为v/2，则子弹和木块的质量之比是（）（2分）A.1:1B.2:1C.1:2D.3:1【答案】B【解析】根据动量守恒m1v=(m1+m2)v2，解得m1:m2=2:1。5.质量为m的小球以速度v做匀速圆周运动，经过半个周期，小球的动量变化量大小为（）（2分）A.mvB.2mvC.mv/2D.0【答案】A【解析】动量是矢量，方向改变，变化量大小等于初末动量大小之差，即mv。6.在光滑水平面上，两个小球发生弹性正碰，碰撞前两球速度大小分别为v1和v2，且v1>v2，则碰撞后两球速度大小分别为（）（2分）A.v1'>v2'B.v1'<v2'C.v1'=v2'D.无法确定【答案】A【解析】弹性正碰中，两球速度交换，质量大的球速度变小。7.质量为m的物体以速度v做匀速直线运动，其动能为（）（2分）A.mvB.mv2C.mv2/2D.2mv2【答案】C【解析】动能Ek=mv2/2。8.动量相同的两个物体A和B，它们的动能之比是（）（2分）A.1:1B.2:1C.1:2D.4:1【答案】C【解析】Ek=p2/2m，动量相同时，质量大的动能小。9.一颗质量为m的子弹以速度v射入质量为M的静止木块，并留在木块中，系统的机械能损失为（）（2分）A.1/2mv2B.1/2Mv2C.mv2D.(m/M)mv2【答案】A【解析】机械能损失等于子弹动能减少量，即1/2mv2。10.在光滑水平面上，两个小球发生非弹性正碰，碰撞前两球速度大小分别为v1和v2，且v1>v2，则碰撞后两球速度大小分别为（）（2分）A.v1'>v2'B.v1'<v2'C.v1'=v2'D.无法确定【答案】B【解析】非弹性正碰中，两球速度变小，质量大的球速度变化小。二、多选题（每题4分，共20分）1.以下哪些说法正确？（）（4分）A.动量是标量B.动量是矢量C.动量的方向与速度方向相同D.动量变化量总为正值【答案】B、C【解析】动量是矢量，方向与速度方向相同，动量变化量可正可负。2.在光滑水平面上，两个小球发生弹性正碰，以下说法正确的是？（）（4分）A.系统动量守恒B.系统机械能守恒C.碰撞后两球速度方向相反D.碰撞后两球速度大小相等【答案】A、B【解析】弹性正碰中，系统动量和机械能都守恒。3.质量为m的物体以速度v做匀速圆周运动，以下说法正确的是？（）（4分）A.动量守恒B.动量不变C.动量变化率为零D.动量变化不为零【答案】D【解析】匀速圆周运动速度大小不变，但方向时刻改变，动量变化不为零。4.关于动量定理，以下说法正确的是？（）（4分）A.动量定理是牛顿第二定律的另一种表述B.动量定理适用于惯性系C.动量定理是矢量式D.动量定理只适用于宏观物体【答案】A、B、C【解析】动量定理是牛顿第二定律的另一种表述，适用于惯性系，是矢量式。5.关于动能定理，以下说法正确的是？（）（4分）A.动能定理是能量守恒定律的体现B.动能定理适用于惯性系C.动能定理是标量式D.动能定理只适用于动能变化的计算【答案】B、C【解析】动能定理适用于惯性系，是标量式。三、填空题（每题4分，共16分）1.质量为m的物体以速度v做匀速直线运动，其动量为______，动能为______。（4分）【答案】mv；mv2/22.两物体质量分别为m1和m2，且m1>m2，它们具有相同的动量，则它们速度大小之比为______。（4分）【答案】m2/m13.在光滑水平面上，两个质量分别为m1和m2的小球发生正碰，碰撞前m1的速度为v1，m2的速度为v2，碰撞后m1的速度变为v1'，m2的速度变为v2'，根据动量守恒定律，有______。（4分）【答案】m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'4.一颗子弹以速度v射入静止的木块，并留在木块中，木块获得速度为v/2，则子弹和木块的质量之比是______。（4分）【答案】2:1四、判断题（每题2分，共10分）1.动量大的物体惯性一定大（）（2分）【答案】（×）【解析】惯性大小只与质量有关，动量大小还与速度有关。2.两个物体发生弹性正碰，碰撞后两球速度大小相等（）（2分）【答案】（×）【解析】碰撞后两球速度大小关系取决于质量关系。3.动量守恒的系统，机械能一定守恒（）（2分）【答案】（×）【解析】非弹性碰撞中，动量守恒但机械能不守恒。4.质量为m的物体以速度v做匀速直线运动，其动量变化率为零（）（2分）【答案】（×）【解析】动量变化不为零，变化率为mv/0≠0。5.动能定理是标量式，只适用于直线运动（）（2分）【答案】（×）【解析】动能定理适用于任何运动，只要有力做功。五、简答题（每题4分，共12分）1.简述动量守恒定律的内容和条件。（4分）【答案】内容：系统不受外力或所受外力之和为零，系统的总动量保持不变。条件：系统不受外力或所受外力之和为零，且系统内部作用力是相互的。2.简述动能定理的内容。（4分）【答案】内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。3.解释为什么发生碰撞时，系统的动量守恒但机械能不一定守恒。（4分）【答案】因为碰撞过程中可能存在非保守力做功，如摩擦力，导致机械能转化为内能或其他形式的能量。六、分析题（每题10分，共20分）1.质量为m的物体以速度v与静止的质量为M的物体发生弹性正碰，求碰撞后两物体的速度。（10分）【答案】根据动量守恒m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'和机械能守恒1/2m1v1^2+1/2m2v2^2=1/2m1v1'^2+1/2m2v2'^2，联立解得v1'=(m1-m2)/(m1+m2)v1，v2'=2m1/(m1+m2)v1。2.质量为m的物体以速度v与静止的质量为M的物体发生非弹性正碰，木块获得速度为v/2，求子弹损失的动能。（10分）【答案】根据动量守恒m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'，代入v2'=v/2，解得v1'=(m1-m2)/(m1+2m2)v。子弹损失的动能为1/2m1v1^2-1/2m1v1'^2=3m1M/(m1+2m2)v^2。七、综合应用题（每题25分，共50分）1.质量为m的物体以速度v与静止的质量为2m的物体发生弹性正碰，求碰撞过程中系统的机械能损失。（25分）【答案】根据动量守恒m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'和机械能守恒1/2m1v1^2+1/2m2v2^2=1/2m1v1'^2+1/2m2v2'^2，联立解得v1'=-v/3，v2'=2v/3。碰撞前系统动能为1/2mv^2，碰撞后系统动能为1/2m(-v/3)^2+1/2×2m(2v/3)^2=5/18mv^2。机械能损失为1/2mv^2-5/18mv^2=4/18mv^2=2/9mv^2。2.质量为m的物体以速度v与静止的质量为2m的物体发生非弹性正碰，木块获得速度为v/3，求碰撞过程中系统的机械能损失。（25分）【答案】根据动量守恒m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'，代入v2'=v/3，解得v1'=(m1-2m2)/(m1+2m2)v。碰撞前系统动能为1/2mv^2，碰撞后系统动能为1/2m(m1-2m2)/(m1+2m2)v+1/2×2m(v/3)^2=(m1^2-4m1m2+5m2^2)/(2m(m1+2m2))v^2。机械能损失为1/2mv^2-(m1^2-4m1m2+5m2^2)/(2m(m1+2m2))v^2=(2m1m2-m1^2-m2^2)/(2m(m1+2m2))v