高中物理教资面试动量守恒答案

高中物理教资面试动量守恒答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（下列选项中，只有一项符合题意，请将正确选项的字母填在题后的括号内。每小题2分，共20分）1.关于动量，下列说法正确的是（）A.物体的质量越大，其动量一定越大B.物体的速度越大，其动量一定越大C.动量是描述物体运动快慢的物理量D.动量是矢量，其方向与速度方向相同2.动量守恒定律适用的条件是（）A.系统不受外力B.系统所受外力的矢量和为零C.系统内各物体间发生弹性碰撞D.系统所受合外力不为零，但合外力在某一方向上的分量为零3.质量为m的小球以速度v水平向右运动，与静止在光滑水平面上的质量为M的小车发生正碰后，小球速度变为v/2，方向不变，则碰后小车速度大小为（）A.v/2B.mv/(M+m)C.2mv/MD.mv/M4.在光滑水平面上，甲、乙两物体沿同一直线分别以v1和v2的速度运动，质量分别为m1和m2。若v1>v2，发生正碰后，它们的速度可能变为（）A.v1'=v2,v2'=v1B.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)+2m2v2/(m1+m2),v2'=(m2-m1)v2/(m1+m2)+2m1v1/(m1+m2)C.v1'<v1,v2'>v2D.v1'=0,v2'=v1+v25.人从高处跳下时，为了减小着地时的冲击力，常采用屈膝下蹲的动作，这是为了（）A.增大动量B.减小动量的变化量C.增长与地面的接触时间，从而减小冲力D.增大动能6.一颗子弹射入静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中。在此过程中（）A.系统的动量守恒，机械能守恒B.系统的动量守恒，机械能不守恒C.系统的动量不守恒，机械能守恒D.系统的动量不守恒，机械能不守恒7.关于碰撞，下列说法正确的是（）A.碰撞前后，系统的动量一定守恒B.弹性碰撞过程中，系统的动量和机械能都守恒C.非弹性碰撞过程中，系统的动量不守恒D.完全非弹性碰撞过程中，系统的机械能损失最多8.在光滑水平面上，一轻弹簧两端分别连接着质量为m1和m2的物体，现用外力将m1和m2压缩一段距离后释放，两物体被弹开。在弹开过程中（）A.系统的动量守恒，因为弹簧弹力是内力B.系统的动量不守恒，因为弹簧弹力是外力C.系统的机械能守恒，因为只有弹簧弹力做功D.系统的机械能不守恒，因为存在动能和弹性势能的转化9.以下哪个情境中，可以近似认为系统的动量守恒？（）A.在空中高速飞行的人造地球卫星B.在粗糙水平轨道上滑行的火车，车顶上有一人从车厢后端走向前端C.两个磁铁靠近时相互吸引D.用力将篮球掷出10.一质量为M的气球静止在空中，下挂一质量为m的物体，气球突然破裂，物体开始下落。不计空气阻力，物体离开气球瞬间相对于地面的速度大小为（）A.0B.sqrt(gM/m)C.sqrt(2gM/(M+m))D.g二、多项选择题（下列选项中，有多项符合题意，请将正确选项的字母填在题后的括号内。每小题3分，共15分）1.下列关于动量的说法中，正确的有（）A.动量大的物体，其惯性一定大B.动量相同的两个物体，质量大的速度一定小C.动量是描述物体运动状态及其变化快慢的物理量D.动量的改变量越大，物体受到的合外力越大2.动量守恒定律的表达式p=p'或p_x=p_x'中，p和p'分别代表（）A.系统相互作用前的总动量B.系统相互作用后的总动量C.系统在某一时刻的动量D.系统在某一方向上的动量分量3.关于碰撞，下列说法正确的有（）A.碰撞是物体间发生相互接触的相互作用过程B.碰撞过程中，系统的总动量一定守恒C.碰撞后，两物体的速度可能都大于碰撞前对应的速度D.在弹性碰撞中，系统的机械能守恒，动能守恒4.下列哪个情境中，系统的动量不守恒？（）A.在光滑水平面上，静止的甲物体被运动的乙物体碰撞B.在粗糙水平面上，物体在水平恒力作用下运动一段距离C.人造地球卫星在椭圆轨道上绕地球运行D.降落伞在空中匀速下落5.在光滑水平面上，质量为m的物体以速度v向右运动，与质量为2m、静止的物体发生弹性正碰。碰后，质量为m的物体的速度可能为（）A.-v/3B.-2v/3C.2v/3D.v三、填空题（请将答案填写在题中的横线上。每空3分，共30分）1.质量为1kg的物体，速度为5m/s，其动量为________kg·m/s。若将其速度增大到10m/s，其动量增加了________kg·m/s。2.动量守恒定律的内容是：一个系统________，这个系统的总动量保持不变。3.质量为m的小球以速度v与静止的质量为M的木块发生弹性正碰，碰后小球速度大小为v/2，则木块获得的速度大小为________。4.在光滑水平面上，质量为m的A球以速度v与静止的质量为2m的B球发生正碰，碰后A球速度为v/2，则B球的速度大小为________。5.质量为m的人造地球卫星在半径为r的圆轨道上运行，其动量大小为________（已知卫星质量为m，轨道半径为r，引力常量为G，地球质量为M）。6.一质量为m的物体以速度v水平飞来，与竖直墙壁发生弹性正碰，碰后速度大小不变，方向相反，则墙壁受到的冲量大小为________。四、简答题（请根据要求作答。每题5分，共20分）1.简述动量与动能的主要区别。2.判断以下情境中，系统（括号内物体）的动量是否守恒，并简要说明理由。（1）在光滑水平面上，两个正在相互靠近的小球发生碰撞。（2）跳伞运动员从高空跳下，打开降落伞后，在空中匀速下落。3.简述验证动量守恒定律的实验原理和主要步骤。4.解释为什么跳远运动员在起跳前要助跑。五、计算题（请写出必要的文字说明、方程式和演算过程。每题10分，共30分）1.质量为4kg的甲车以8m/s的速度在光滑水平面上运动，与静止的质量为2kg的乙车发生正碰。碰后甲车速度变为4m/s，求碰后乙车的速度。2.质量为0.5kg的小球以6m/s的速度水平向右运动，与静止在光滑水平面上的质量为1.5kg的小车发生弹性正碰。求碰后小球和小车的速度。3.一个质量为60kg的人，以5m/s的速度跳上质量为100kg、静止在光滑水平面上的小船，求小船获得的速度大小。试卷答案一、单项选择题1.D2.B3.B4.C5.C6.B7.B8.A9.B10.B二、多项选择题1.BD2.ABCD3.ABD4.BC5.ABC三、填空题1.5,52.不受外力或者所受外力的矢量和为零3.mv/(M+m)4.v/45.sqrt(GMm/r)6.2mv四、简答题1.动量是矢量，与速度方向相同，反映物体“运动状态改变的难易程度”；动能是标量，总是正值，反映物体“运动状态”本身。动量的改变与力及作用时间有关，动能的改变与力的功有关。2.（1）守恒。系统（两小球）在水平方向不受外力，水平方向动量守恒。（2）守恒。系统（跳伞运动员和地球，或仅考虑空气阻力与运动员系统）在竖直方向所受合外力（空气阻力）远小于地球引力，可近似认为竖直方向合外力为零，竖直方向动量近似守恒。（或：若考虑空气阻力，则人与空气阻力系统动量守恒，但人与地球系统动量不守恒，因为受地球引力这一外力）。3.原理：系统不受外力或所受外力之和为零，总动量守恒。通过测量碰撞前后两（或多个）物体的质量及速度，验证m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。主要步骤：安装气垫导轨（或气垫板）使物体间摩擦力极小；让滑块1沿导轨运动，与静止的滑块2发生正碰；用光电门测量碰撞前滑块1的速度v1和碰撞后滑块1和滑块2的速度v1'和v2'；代入公式验证等式是否成立。4.跳远运动员助跑可以获得较大的水平速度。根据动量守恒，起跳时人给地面一个向后的动量，地面给人一个向前的反作用动量，使人获得更大的水平速度，从而能跳得更远。五、计算题1.设甲车质量为m1=4kg，初速度v1=8m/s，末速度v1'=4m/s；乙车质量为m2=2kg，初速度v2=0，末速度v2'未知。根据动量守恒定律：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'代入数据：4×8+2×0=4×4+2v2'解得：32=16+2v2'2v2'=16v2'=8m/s答：碰后乙车的速度为8m/s。2.设小球质量为m1=0.5kg，初速度v1=6m/s，末速度v1'未知；小车质量为m2=1.5kg，初速度v2=0，末速度v2'未知。根据动量守恒定律：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'代入数据：0.5×6+1.5×0=0.5v1'+1.5v2'得：3=0.5v1'+1.5v2'①根据弹性碰撞，系统动能守恒：0.5m1v1^2+0.5m2v2^2=0.5m1v1'^2+0.5m2v2'^2代入数据：0.5×0.5×6^2+0.5×1.5×0^2=0.5×0.5v1'^2+0.5×1.5v2'^2得：9=0.25v1'^2+0.75v2'^2②联立①②解方程组：由①得：v1'=6-3v2'③代入②：9=0.25(6-3v2')^2+0.75v2'^29=0.25(36-36v2'+9v2'^2)+0.75v2'^29=9-9v2'+2.25v2'^2+0.75v2'^29=9-9v2'+3v2'^20=-9v2'+3v2'^20=3v2'(v2'-3)解得：v2'=0或v2'=3m/s若v2'=0，代入③得v1'=6m/s，与初状态相同，不合理。若v2'=3m/s，代入③得v1'=6-3×3=-3m/s答：碰后小球速度为-3m/s（即向