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人教版高中物理选修3-5 第十六章动量守恒定律单元测试(含解析)

人教版高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律单元测试(含解析)

高中物理选修3.5 动量守恒定律单元测试

一.选择题(共10小题)

1.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动,甲在冰上滑行的距离比乙远。假定两板与冰面间的动摩擦因数相同,下列判断正确的是()

A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力

B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C.在分开时,甲的运动速度大于乙的运动速度

D.在分开后,甲运动的加速度大小小于乙运动的加速度大小

2.A、B两物块沿同一直线运动,发生碰撞后结合在一起,碰撞前后的x﹣t图象如图所示,其中a、b分别为A、B碰前的图象,c为碰后的图象。则A、B两物块质量之比为()

A.2:3B.1:4C.3:2D.4:3

3.如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道M静止在光滑水平面上,一个物块m在水平地面上以大小为v0的初速度向右运动并无能量损失地滑上圆弧轨道,当物块运动到圆弧轨道上某一位置时,物块向上的速度为零,此时物块与圆弧轨道的动能之比为1:2,则此时物块的动能与重力势能之比为(以地面为零势能面)()

A.1:2B.1:3C.1:6D.1:9

4.假设一小型宇宙飞船沿人造卫星的轨道在高空做匀速圆周运动,运动周期为T,如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体A,以后的运动可能是()

A.物体A与飞船运动周期都等于T

B.物体A的运动周期等于T,而飞船的运动周期小于T

C.物体A 竖直下落,而飞船在原轨道上运动

D.物体A 和飞船的运动周期都大于T

5.忽然“唵﹣﹣”的一声,一辆运沙车按着大喇叭轰隆隆的从旁边开过,小明就想,装沙时运沙车都是停在沙场传送带下,等装满沙后再开走,为了提高效率,他觉得应该让运沙车边走边装沙。设想运沙车沿着固定的水平轨道向前行驶,沙子从传送带上匀速地竖直漏下,已知某时刻运沙车前进的速度为v,单位时间从传送带上漏下的沙子质量为m,则下列说法中正确的是()

A.若轨道光滑,则运沙车和漏进车的沙组成的系统动量守恒

B.若轨道光滑,则运沙车装的沙越来越多,速度却能保持不变

C.已知此时运沙车所受的轨道阻力为F 阻,则要维持运沙车匀速前进,运沙车的牵引力应为F=F 阻

D.已知此时运沙车所受的轨道阻力为F 阻,则要维持运沙车匀速前进,运沙车的牵引力应为F=F 阻+mv

6.若物体在运动过程中,受到的合外力不为零,那么以下说法正确的是()A.物体的动能一定变化

B.物体的动量一定变化

C.物体的速度大小和方向一定都变化

D.物体的加速度一定变化

7.“跳马”是集技术、力量、勇气于一体的高难度竞技体操项目。运动员完成空中动作落地时,通常要下蹲后再站起。这样做是为了()

A.增大运动员的动量变化量

B.减小运动员的动量变化量

C.减小运动员的动量变化率

D.增大地面对运动员的冲量

8.鸟撞飞机是导致空难的重要因素之一。假设在某次空难中,鸟的质量为0.8kg,飞行的速

度为7m/s,迎面撞上速度为480km/h 的飞机,鸟撞飞机的作用时间大约为7.5×10

﹣5s,

对飞机的撞击力约为()

A.1.34×105N B.1.49×106N C.1.34×106N D.1.49×105N

9.民航客机飞行过程中遭遇鸟击容易造成重大事故。若一飞机以150m/s 的速度飞行时,机头遭到一质量约为0.2kg、身长约为8﹣10cm 的飞鸟迎头撞击,飞鸟在空中的飞行速度与飞机相比可忽略,则飞机受到飞鸟对它的平均作用力的大小约为()

A.5×103N B.5×104N C.5x105 N D.5×106N

10.一质量为m 的运动员托着质量为M 的重物从下蹲状态(图甲)缓慢运动到站立状态(图乙),该过程重物和人的肩部相对位置不变。运动员保持乙状态站立△t 时间后再将重物缓慢向上举,至双臂伸直(图丙)。甲到乙、乙到丙过程重物上升高度分别为h1,h2,经历的时间分别为t1、t2,则下面说法中正确的是()

A.地面对运动员的冲量为(M+m)g(t1+t2+△t),地面对运动员做的功为(M+m)g(h1+h2)

B.地面对运动员的冲量为(M+m)g(t1+t2+△t),地面对运动员做的功为0

C.运动员对重物的冲量为0,运动员对重物做的功为Mg(h1+h2)

D.运动员对重物的冲量为Mg(t1+t2),运动员对重物做的功为0

二.填空题(共5小题)

11.碰撞问题中,内力远大于外力,往往认为动量守恒,则:

(1)若两物体发生一维碰撞,质量分别为m1 和m2,碰前速度分别为v1 和v2,碰后速度分别为v1'和v2',动量守恒的表达式为:。

(2)根据机械能是否守恒,可以判断碰撞时弹性碰撞还是非弹性碰撞,那么:

①弹性碰撞中=成立(用(1)中字母表示)。

②非弹性碰撞中>成立(用(1)中字母表示)。

③完全非弹性碰撞最显著的特征是(用(1)中字母表示)。

12.如图所示,木块A 的质量m A=1kg,足够长的木板B 的质量m B=4kg,质量为m C=4kg 的木块C 置于木板B 上,水平面光滑,B、C 之间有摩擦。现使A 以v0=12m/s 的初速度向右运动,与B 碰撞后以4m/s 的速度弹回,则A 与B 碰撞后瞬间,B 的速度为m/s,C 运动过程中的最大速度为m/s,整个过程中因为B、C 之间的摩擦而产生

的总内能为J。

13.如图所示,位于光滑水平桌面上的质量均为m 的小滑块P 和Q 都视作质点,Q 与轻质弹簧相连。静止在水平面上,P 以某一初速度v 向Q 运动并与弹簧发生碰撞,在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于此时P 物体的速度为

14.在光滑的水平面上有A、B 两辆质量均为m 的小车,保持静止状态,A 车上站着一个质量为的人,当人从A 车跳到B 车上,并与B 车保持相对静止,则A 车与B 车速度大小之比等于,A 车与B 车动量大小之比等于。

15.如图所示,将一质量m 的石头从A 点由静止释放,石头陷入泥潭并静止于C.小球在空中下落的时间为3t,在泥潭中运动的时间为t,不计空气阻力,重力加速度为g,石头陷入泥潭中阻力的冲量大小为,石头在泥潭中受到平均阻力大小为。

三.计算题(共2小题)

16.质量为M=40kg 的平板车置于光滑的水平地面上,车上有一质量为m=50kg 的人,车的上表面距离地面高为h=0.8m,初始时人和车都静止。现在人以v0=2m/s 的水平速度从车的右边缘向右跳出,不计空气阻力,g=10m/s2.求:

(1)人跳离车后车的速度大小;

(2)人跳车过程人做了多少功;

(3)人刚落地时距离平板车右边缘多远。

17.如图所示,物块B静止在水平面上,物块A以大小为v0的速度水平向右正对B物块运动并与之发生弹性碰撞,碰撞时间很短可不计,碰撞后B物块运动2m的位移停止。已知A、B两物块质量分别为m A=1kg,m B=4kg,两物块与水平面的滑动摩擦系数均为μ=0.4,两物块可视为质点,重力加速度g=10m/s2.求:

(1)碰撞前瞬间A物块的速度大小v0;

(2)最终A、B物块间的距离。

参考答案与试题解析

一.选择题(共10小题)

1.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动,甲在冰上滑行的距离比乙远。假定两板与冰面间的动摩擦因数相同,下列判断正确的是()

A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力

B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C.在分开时,甲的运动速度大于乙的运动速度

D.在分开后,甲运动的加速度大小小于乙运动的加速度大小

【分析】作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力,并且大小相等,方向相反,同时产生同时消失。根据牛顿第二定律和运动学公式分析求解。

【解答】解:A、作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力,并且大小相等,在推的过程中,甲的推力等于乙的推力,故A错误;

B、作用力和反作用力同时产生同时消失。甲推的乙的时间等于乙推甲的时间,故B错

误;

D、由于两板与冰面间的摩擦因数相同,由牛顿第二定律可以知道,μmg=ma,所以a=

μg,即他们的加速度的大小是相同的,故D错误;

C、由于甲在冰上滑行的距离比乙远,根据V2=2ax可知,在刚分开时,甲的初速度大于

乙的初速度,故C正确。

故选:C。

2.A、B两物块沿同一直线运动,发生碰撞后结合在一起,碰撞前后的x﹣t图象如图所示,其中a、b分别为A、B碰前的图象,c为碰后的图象。则A、B两物块质量之比为()

A.2:3B.1:4C.3:2D.4:3

【分析】在位移时间图象中,斜率表示物体的速度,由图象可知碰撞前后的速度,根据动量守恒定律可以求出A、B球的质量关系。

【解答】解:由图示图象可知,碰撞前,B球的速度:v A=m/s=﹣3m/s,B球的速度为:v B=m/s=2m/s

碰撞后,A、B两球的速度相等,为:v A′=v B′=v=m/s=﹣1m/s

A、B组成的系统动量守恒,以碰撞前B的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

m A v A+m B v B=(m A+m B)v

代入数据解得:,故ABD错误,C正确。

故选:C。

3.如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道M静止在光滑水平面上,一个物块m在水平地面上以大小为v0的初速度向右运动并无能量损失地滑上圆弧轨道,当物块运动到圆弧轨道上某一位置时,物块向上的速度为零,此时物块与圆弧轨道的动能之比为1:2,则此时物块的动能与重力势能之比为(以地面为零势能面)()

A.1:2B.1:3C.1:6D.1:9

【分析】根据题意判断动量是否守恒,当向上速度为零,两物体共速,根据题意求出质量之比,再根据动量守恒和能量守恒求出物块的动能和势能之比。

【解答】解:因为水平面光滑,m和M看做系统水平方向动量守恒;

当物块向上的速度为零,根据题意可知此时两物体速度相同

又因为此时物块与圆弧轨道的动能之比为1:2即:=1:2

得到m:M=1:2

根据动量守恒定律:mv0=(m+M)v

得到:v0=3v

根据能量守恒定律:

解得:

此时物块的动能为E k=

所以此时物块的动能与重力势能之比为1:6,故C正确,ABD错误

故选:C。

4.假设一小型宇宙飞船沿人造卫星的轨道在高空做匀速圆周运动,运动周期为T,如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体A,以后的运动可能是()

A.物体A与飞船运动周期都等于T

B.物体A的运动周期等于T,而飞船的运动周期小于T

C.物体A竖直下落,而飞船在原轨道上运动

D.物体A和飞船的运动周期都大于T

【分析】整个过程中系统动量守恒,而抛出后A的速度方向有几种可能,根据抛出后A 的速度的大小和方向结合向心力的知识判断A物体的运动情况。

【解答】解:ABC、飞船沿与其速度相反的方向发射一个物体A的过程,飞船与A组成的系统动量守恒,因为物体A是沿飞船向后抛出,由动量守恒定律可知,飞船的动量一定增大,飞船的速度增大,根据万有引力提供向心力的特点可知,飞船将做离心运动,上升到高轨道,飞船的轨道半径r飞船变大,飞船不可能在原轨道运动,由T=2π可知,飞船的周期T变大,故ABC都错误;

D、抛出后物体的速度方向有几种可能:

①若抛出后物体的速度方向与飞船方向相同,则物体A的速度减小,将做近心运动,r A

变小,由T=2π可知,A的周期变小,小于T;

②若抛出后物体的速度为零,则A会在万有引力的作用下竖直下落。

③若物体的速度方向与飞船方向相反,其大小可能等于飞船原来的速度,此时仍将在原

轨道运行,r A不变,由T=2π可知可知,A的周期不变,等于T;

④A的速度也可能大于飞船原来的速度,此时也将上升到高轨道运动,r A变大,由由T

=2π可知,A的周期变大,大于T;

由以上分析,故D正确;

故选:D。

5.忽然“唵﹣﹣”的一声,一辆运沙车按着大喇叭轰隆隆的从旁边开过,小明就想,装沙

时运沙车都是停在沙场传送带下,等装满沙后再开走,为了提高效率,他觉得应该让运沙车边走边装沙。设想运沙车沿着固定的水平轨道向前行驶,沙子从传送带上匀速地竖直漏下,已知某时刻运沙车前进的速度为v,单位时间从传送带上漏下的沙子质量为m,则下列说法中正确的是()

A.若轨道光滑,则运沙车和漏进车的沙组成的系统动量守恒

B.若轨道光滑,则运沙车装的沙越来越多,速度却能保持不变

C.已知此时运沙车所受的轨道阻力为F 阻,则要维持运沙车匀速前进,运沙车的牵引力应为F=F 阻

D.已知此时运沙车所受的轨道阻力为F 阻,则要维持运沙车匀速前进,运沙车的牵引力应为F=F 阻+mv

【分析】根据系统水平方向动量守恒定律分析沙车速度的变化;选一段极短时间△t 内漏进沙车的沙子△m 为研究对象,由动量定理得车对漏进来的沙子向前的作用力,以沙车为研究对象根据平衡条件即可求解运沙车的牵引力。

【解答】解:A、若轨道光滑,则运沙车和漏进车的沙组成的系统水平方向动量守恒,而不是总动量守恒,因为沙子的竖直动量在变化,故A 错误;

B、设某时刻沙车总质量为M,随后一段时间△t 内漏进沙车的沙子质量为△m,则由水

平方向动量守恒,有Mv+0=(M+△m)v′,可以看出沙车速度会逐渐减小,故B 错误;

C、选一段极短时间△t 内漏进沙车的沙子△m 为研究对象,由动量定理,有F△t=△mv

﹣0,得车对漏进来的沙子向前的作用力为=mv,则以沙车为研究对象,由平衡条件,有,其中F′是漏进沙子对车的阻力,由牛顿第三定律有F′=F,联立得,故C 错误,D 正确;

故选:D。

6.若物体在运动过程中,受到的合外力不为零,那么以下说法正确的是()A.物体的动能一定变化

B.物体的动量一定变化

C.物体的速度大小和方向一定都变化

D.物体的加速度一定变化

【分析】物体在运动过程中所受到的合外力不为零,根据合力是否做功,分析动能是否变化。根据牛顿第二定律分析加速度和速度是否变化,根据动量定理分析动量的变化。

【解答】解:AC、物体在运动过程中所受到的合外力不为零,若合力总与速度垂直,合力不做功,由动能定理得知物体的动能不变,比如匀速圆周运动,则速度大小不变,方向变化,故AC错误。

B、由于合外力不为零,则合外力的冲量不为零,故物体的动量一定变化,故B正确。

D、物体在运动过程中所受到的合外力不为零,合力可能不变,如匀变速直线运动;也可

能变,如匀速圆周运动;故加速度可能不变,也可能变,故D错误。

故选:B。

7.“跳马”是集技术、力量、勇气于一体的高难度竞技体操项目。运动员完成空中动作落地时,通常要下蹲后再站起。这样做是为了()

A.增大运动员的动量变化量

B.减小运动员的动量变化量

C.减小运动员的动量变化率

D.增大地面对运动员的冲量

【分析】运动员在脚接触地面后都有一个下蹲的过程,为的是减小地面对人的冲击力。

运动员的动量变化量不变,根据动量定理分析。

【解答】解:运动员完成空中动作落地时,通常要下蹲后再站起。延长了作用时间,根据动量定理可知,Ft=△p,

运动员的动量变化量不变,则地面对运动员的冲量不变,延长作用时间t,减小了地面对运动员的冲力,F=,即减小了运动员的动量变化率,故C正确,ABD错误。

故选:C。

8.鸟撞飞机是导致空难的重要因素之一。假设在某次空难中,鸟的质量为0.8kg,飞行的速

度为7m/s,迎面撞上速度为480km/h的飞机,鸟撞飞机的作用时间大约为7.5×10

﹣5s,

对飞机的撞击力约为()

A.1.34×105N B.1.49×106N C.1.34×106N D.1.49×105N

【分析】对小鸟进行分析,碰撞过程由动量定理进行分析即可求得撞击力。

【解答】解:480km/h=133.3m/s,

研究小鸟的受力情况,规定初速度为正,由动量定理有:

Ft=m△v,

得:F==N=﹣1.49×106N,

负号表示撞击力与鸟的初速度方向相反,故B 正确,ACD 错误。

故选:B。

9.民航客机飞行过程中遭遇鸟击容易造成重大事故。若一飞机以150m/s 的速度飞行时,机头遭到一质量约为0.2kg、身长约为8﹣10cm 的飞鸟迎头撞击,飞鸟在空中的飞行速度与飞机相比可忽略,则飞机受到飞鸟对它的平均作用力的大小约为()

A.5×103N B.5×104N C.5x105 N D.5×106N

【分析】应用动量定理可以求出撞击时受到的平均撞击力。

【解答】解:本题为估算题,可以认为撞击前鸟的速度为零,撞击后鸟与飞机的速度相等,飞机速度为:v=150m/s,

撞击的时间约为t=s=6×10﹣4s

撞击过程可以认为鸟做匀加速直线运动,对鸟,由动量定理得:Ft=mv﹣0

F==N=5×104N,故ACD 错误,B 正确;

故选:B。

10.一质量为m 的运动员托着质量为M 的重物从下蹲状态(图甲)缓慢运动到站立状态(图乙),该过程重物和人的肩部相对位置不变。运动员保持乙状态站立△t 时间后再将重物缓慢向上举,至双臂伸直(图丙)。甲到乙、乙到丙过程重物上升高度分别为h1,h2,经历的时间分别为t1、t2,则下面说法中正确的是()

A.地面对运动员的冲量为(M+m)g(t1+t2+△t),地面对运动员做的功为(M+m)g(h1+h2)

B.地面对运动员的冲量为(M+m)g(t1+t2+△t),地面对运动员做的功为0

C.运动员对重物的冲量为0,运动员对重物做的功为Mg(h1+h2)

D.运动员对重物的冲量为Mg(t1+t2),运动员对重物做的功为0

【分析】由力的冲量的定义求冲量值,由W=Fs求功。

【解答】解:AB、因缓慢运动,则为平衡状态,则地面对运动员的力为(M+m)g,作用时间为(t1+t2+△t),则其冲量为I=(M+m)g(t1+t2+△t),

因地面对运动员的力的作用点没有位移,则地面对运动员做的功为0,故B正确,A错误;

CD、运动员对重物的力为Mg,其冲量为I′=Mg(t1+t2+△t),运动员对重物力作用下的位移为(h1+h2),则对重物做功为Mg(h1+h2),故CD错误。

故选:B。

二.填空题(共5小题)

11.碰撞问题中,内力远大于外力,往往认为动量守恒,则:

(1)若两物体发生一维碰撞,质量分别为m1和m2,碰前速度分别为v1和v2,碰后速度分别为v1'和v2',动量守恒的表达式为:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。

(2)根据机械能是否守恒,可以判断碰撞时弹性碰撞还是非弹性碰撞,那么:

①弹性碰撞中m1v12+m2v22=m1v1'2+m2v2'2成立(用(1)中字母表示)。

②非弹性碰撞中m1v12+m2v22>m1v1'2+m2v2'2成立(用(1)中字母表示)。

③完全非弹性碰撞最显著的特征是v1'=v2'(用(1)中字母表示)。

【分析】(1)碰撞过程系统动量守恒,碰撞前后系统总动量保持不变,根据题意求出动量守恒的表达式。

(2)①弹性碰撞过程机械能守恒;

②非弹性碰撞过程机械能不守恒,机械能有损失;

③完全非弹性碰撞后两物体速度相等。

【解答】解:(1)系统内力远大于外力,系统动量守恒,以碰撞前m1的速度方向为正方向,

由动量守恒定律得:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2';

(2)①弹性碰撞过程系统机械能守恒,即:m1v12+m2v22=m1v1'2+m2v2'2;

②非弹性碰撞过程系统机械能有损失,碰撞后机械能减少,即:m1v12+m2v22>

m1v1'2+m2v2'2;

③完全非弹性碰撞后两物体结合在一起,碰撞后两者速度相等,即:v1'=v2';

故答案为:(1)m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2';(2)①m1v12+m2v22;m1v1'2+m2v2'2;

②m1v12+m2v22;m1v1'2+m2v2'2;③v1'=v2'。

12.如图所示,木块A的质量m A=1kg,足够长的木板B的质量m B=4kg,质量为m C=4kg 的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦。现使A以v0=12m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4m/s的速度弹回,则A与B碰撞后瞬间,B的速度为4m/s,C运动过程中的最大速度为2m/s,整个过程中因为B、C之间的摩擦而产生的总内能为16J。

【分析】A与B碰后的瞬间,B的速度最大,以A、B为系统,运用动量守恒定律求出B 运动过程中的速度;

碰撞后C在B上滑行一段距离后与B保持相对静止,两者速度相同,此时C的速度最大,由动量守恒定律可以求出C的最大速度;

应用能量守恒定律可以求出因摩擦产生的内能。

【解答】解:A与B碰后瞬间,C的运动状态未变,B速度最大。

A、B系统动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律得:

m A v0=﹣m A v A+m B v B,代入数据得:v B=4m/s;

B与C相互作用使B减速、C加速,由于B板足够长,所以B和C能达到相同速度,二者共速后,C速度最大,B、C系统动量守恒,以B的速度方向为正方向,

由动量守恒定律得:m B v B=(m B+m C)v C,代入数据得:v C=2m/s;

对B、C系统,由能量守恒定律得:,

代入数据解得:Q=16J;

故答案为:4;2;16。

13.如图所示,位于光滑水平桌面上的质量均为m的小滑块P和Q都视作质点,Q与轻质弹簧相连。静止在水平面上,P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞,在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于mv2此时P物体的速度为v

【分析】当P、Q 速度相等时,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒定律求此时物体P 的速度,根据系统的机械能守恒求出弹簧的最大弹性势能。

【解答】解:P、Q 相互作用过程系统动量守恒,当两者速度相同时弹簧的弹性势能最大,以P 的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv=(m+m)v1

解得

由能量守恒定律得

解得:

故答案为:mv2,v。

14.在光滑的水平面上有A、B 两辆质量均为m 的小车,保持静止状态,A 车上站着一个质量为的人,当人从A 车跳到B 车上,并与B 车保持相对静止,则A 车与B 车速度大小之比等于3:2 ,A 车与B 车动量大小之比等于3:2 。

【分析】对人以及两车组成的系统研究,该系统在整个过程中动量守恒。根据动量守恒定律求出A 车与B 车速度大小之比以及A 车和B 车的动量大小之比。

【解答】解:对人、A、B 两车组成的系统,取A 车的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:0=mv A﹣(m+ )v B。

可知:v A:v B=3:2。

A 车的动量大小p A=mv A,

B 车的动量大小p B=mv B,

则p A:p B=3:2

故答案为:3:2;3:2。

15.如图所示,将一质量m 的石头从A 点由静止释放,石头陷入泥潭并静止于C.小球在空中下落的时间为3t,在泥潭中运动的时间为t,不计空气阻力,重力加速度为g,石头陷入泥潭中阻力的冲量大小为4mgt ,石头在泥潭中受到平均阻力大小为4mg 。

【分析】全过程根据动量定理求解阻力的冲量,根据冲量的计算公式求解阻力。

【解答】解:设阻力的冲量为I,全过程根据动量定理可得:

mg•4t﹣I=0

解得:I=4mgt

根据冲量的计算公式可得:I=ft,

解得:f=4mg。

故答案为:4mgt,4mg。

三.计算题(共2小题)

16.质量为M=40kg的平板车置于光滑的水平地面上,车上有一质量为m=50kg的人,车的上表面距离地面高为h=0.8m,初始时人和车都静止。现在人以v0=2m/s的水平速度从车的右边缘向右跳出,不计空气阻力,g=10m/s2.求:

(1)人跳离车后车的速度大小;

(2)人跳车过程人做了多少功;

(3)人刚落地时距离平板车右边缘多远。

【分析】(1)对人和车分析,根据动量守恒定律即可求出人跳离车后车的速度;

(2)根据功能关系即可确定人做的功;

(3)人跳离车后做平抛运动,根据平抛运动规律即可求出人离车的距离。

【解答】解:(1)人和车水平方向动量守恒,设人跳出的方向为正方向,则有:mv0=Mv1

解得车获得的速度为:v1=2.5m/s;

(2)根据功能关系可知,人做的功等于人和车动能的增加量,则有:

W=Mv12+ mv02

解得W=225J;

(3)人离开小车后做平抛运动,

竖直方向h=gt2

解得:t=0.4s

人落地时距离车右端s=(v0+v1)t=(2.5+0.4)×0.4m=1.8m。

答:(1)人跳离车后车的速度大小为2.5m/s;

(2)人跳车过程人做了225J 的功;

(3)人刚落地时距离平板车右边缘1.8m。

17.如图所示,物块B 静止在水平面上,物块A 以大小为v0 的速度水平向右正对B 物块运动并与之发生弹性碰撞,碰撞时间很短可不计,碰撞后B 物块运动2m 的位移停止。已知A、B 两物块质量分别为m A=1kg,m B=4kg,两物块与水平面的滑动摩擦系数均为μ=0.4,两物块可视为质点,重力加速度g=10m/s2.求:

(1)碰撞前瞬间A 物块的速度大小v0;

(2)最终A、B 物块间的距离。

【分析】(1)由动能定理求出碰撞后B 的速度;碰撞过程中AB 系统动量守恒,机械能也守恒,由此即可求出碰撞前瞬间A 物块的速度大小v0 以及碰撞后A 的速度;

(2)根据动能定理求出A 的位移,然后由空间关系求出最终A、B 物块间的距离。

【解答】解:(1)设碰撞后A 的速度为v1,B 的速度为v2,选择向右为正方向,A 与B 发生弹性正碰过程中系统的动量守恒,得:m A v0=m A v1+m B v2

由机械能守恒得:

B 向右运动的过程中克服摩擦力做功,则有:

联立解得:v0=10m/s,v1=﹣6m/s,负号表示A 向左运动;

(2)A 向左运动的过程中克服摩擦力做功,则有:

代入数据可得:x A=4.5m

则AB 之间的距离为:L=x A+x B=4.5m+2m=6.5m

答:(1)碰撞前瞬间A物块的速度大小为10m/s。(2)最终A、B物块间的距离为6.5m。

高中物理选修3-5第十六章动量检测试题及答案

动量守恒定律测试题(选修3-5) 一、单选题: 本大题共10小题, 从第1小题到第10小题每题4.0分 小计40.0分; 共计40.0分。 1、一只猴子用绳子拉着一块与其等质量的石块, 在光滑水平面上运动(如图), 开始时猴子和石块都静止, 然后猴子以相对于绳子的速度u 拉石块, 则石块的速度为 [ ] A. B.u C. u 2 3 D.2u 2、如图所示,一个平板小车放在光滑水平面上,平板车上有一立柱,立柱顶端用细线栓一个小球使小球偏离竖直方向一个角度后由静止释放.释放后小球将和立柱发生多次碰撞,在二者相互作用的运动过程中,小车在水平面上 [ ] A .一定向右运动 B .一定向左运动 C .一定保持静止 D .可能向右运动,也可能向左运动 3、在光滑的水平面上有两个静止的小车,车上各站着一名运动员,两车(含运动员)总质量均为M .乙车上的人把原来在车上质量为m 的篮球沿水平方向以速度v 抛出,被甲车上的人接住.则甲、乙两车最终速度大小之间的关系是[ ] A . B . C . D .视M 、m 和v 的大小而定 4、A 物体在光滑的水平地面上运动,与静止在同一水平面的B 物体相碰,碰后A 继续沿原方向运动,但速度减为原来的一半,已知A 、B 两物体质量的比是2:1,则碰后两物体的动量之比是[ ] A .1:1 B .1:2 C .1:4 D .2:1 5、甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是p 甲=5kg ·m/s ,p 乙=7kg ·m/s ,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球动量变为10kg ·m/s ,则二球质量m 甲与m 乙的可能关系是[ ] A .m 乙=m 甲 B .m 乙=2m 甲 C .m 乙=4m 甲 D .m 乙=6m 甲

高中物理 第16章 动量守恒定律 章末跟踪测评(含解析)新人教版选修3-5.doc

一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,错选 的或不选的不得分) 1.如图所示,甲木块的质量为m 1,以速度v 沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m 2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧.甲木块与弹簧接触后( ) A .甲木块的动量守恒 B .乙木块的动量守恒 C .甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒 D .甲、乙两木块所组成系统的动能守恒 C 解析 甲木块与弹簧接触后,由于弹簧弹力的作用,甲、乙的动量要发生变化,但对于甲、乙所组成的系统因所受合力的冲量为零,故动量守恒,选项A 、B 错误,C 正确;甲、乙两木块所组成系统的动能,一部分转化为弹簧的势能,故不守恒. 2.(多选)一个质量为0.3 kg 的弹性小球,在光滑水平面上以6 m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球速度变化量的大小为Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为( ) A .Δv =0 B .Δv =12 m/s C .W =0 D .W =10.8 J BC 解析 Δv =v ′-v 0,为矢量,故Δv =12 m/s ,由动能定理知物体动能不变,故 W =0. 3.在光滑的水平面上,有a 、b 两球,其质量分别为m a 、m b ,两球在t 0时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球在碰撞前后的速度图象如图所示,下列关系正确的是( ) A .m a >m b B .m a

人教版高中物理选修3-5 第十六章动量守恒定律单元测试(含解析)

人教版高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律单元测试(含解析) 高中物理选修3.5 动量守恒定律单元测试 一.选择题(共10小题) 1.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动,甲在冰上滑行的距离比乙远。假定两板与冰面间的动摩擦因数相同,下列判断正确的是() A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力 B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间 C.在分开时,甲的运动速度大于乙的运动速度 D.在分开后,甲运动的加速度大小小于乙运动的加速度大小 2.A、B两物块沿同一直线运动,发生碰撞后结合在一起,碰撞前后的x﹣t图象如图所示,其中a、b分别为A、B碰前的图象,c为碰后的图象。则A、B两物块质量之比为() A.2:3B.1:4C.3:2D.4:3 3.如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道M静止在光滑水平面上,一个物块m在水平地面上以大小为v0的初速度向右运动并无能量损失地滑上圆弧轨道,当物块运动到圆弧轨道上某一位置时,物块向上的速度为零,此时物块与圆弧轨道的动能之比为1:2,则此时物块的动能与重力势能之比为(以地面为零势能面)() A.1:2B.1:3C.1:6D.1:9 4.假设一小型宇宙飞船沿人造卫星的轨道在高空做匀速圆周运动,运动周期为T,如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体A,以后的运动可能是() A.物体A与飞船运动周期都等于T B.物体A的运动周期等于T,而飞船的运动周期小于T

C.物体A 竖直下落,而飞船在原轨道上运动 D.物体A 和飞船的运动周期都大于T 5.忽然“唵﹣﹣”的一声,一辆运沙车按着大喇叭轰隆隆的从旁边开过,小明就想,装沙时运沙车都是停在沙场传送带下,等装满沙后再开走,为了提高效率,他觉得应该让运沙车边走边装沙。设想运沙车沿着固定的水平轨道向前行驶,沙子从传送带上匀速地竖直漏下,已知某时刻运沙车前进的速度为v,单位时间从传送带上漏下的沙子质量为m,则下列说法中正确的是() A.若轨道光滑,则运沙车和漏进车的沙组成的系统动量守恒 B.若轨道光滑,则运沙车装的沙越来越多,速度却能保持不变 C.已知此时运沙车所受的轨道阻力为F 阻,则要维持运沙车匀速前进,运沙车的牵引力应为F=F 阻 D.已知此时运沙车所受的轨道阻力为F 阻,则要维持运沙车匀速前进,运沙车的牵引力应为F=F 阻+mv 6.若物体在运动过程中,受到的合外力不为零,那么以下说法正确的是()A.物体的动能一定变化 B.物体的动量一定变化 C.物体的速度大小和方向一定都变化 D.物体的加速度一定变化 7.“跳马”是集技术、力量、勇气于一体的高难度竞技体操项目。运动员完成空中动作落地时,通常要下蹲后再站起。这样做是为了() A.增大运动员的动量变化量 B.减小运动员的动量变化量 C.减小运动员的动量变化率 D.增大地面对运动员的冲量 8.鸟撞飞机是导致空难的重要因素之一。假设在某次空难中,鸟的质量为0.8kg,飞行的速 度为7m/s,迎面撞上速度为480km/h 的飞机,鸟撞飞机的作用时间大约为7.5×10 ﹣5s,

人教版高中物理选修3-5 第十六章动量守恒定律第4节碰撞(含解析)

人教版高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律1.4碰撞 一、单选题(本大题共10小题,共40.0分) 1.如图所示,质量相等的五个物块在光滑水平面上,间隔一定距离排成一条直线。具 有初动能E0的物块1向其它4个静止的物块运动,依次发生碰撞,每次碰撞后不再分开,最后5个物块粘成一个整体。这个整体的动能等于() A. B. C. D. 2.如图所示装置中,木块B与水平桌面间的接触面是光滑的,子弹A沿水平方向射入 木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短。则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( ) A. 子弹减小的动能等于弹簧增加的弹性势能 B. 弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒机械能不守恒 C. 在木块压缩弹簧过程,木块对弹簧的作用力大于弹簧对木块的作用力 D. 在弹簧压缩到最短的时间,木块的速度为零,加速度不为零 3.质量相等的A、B两球在光滑水平面上,沿同一直线,同一方向运动,A球的动量 为p A=9kg?m/s,B球的动量为p B=3kg?m/s.当A球追上B球时发生碰撞,则碰撞后 A、B两球的动量可能值是() A. , B. , C. , D. , 4.如图所示,两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动,它们的质量分别为m A=4kg, m B=2kg,速度分别是v A=3m/s(设为正方向),v B=-3m/s.则它们发生正碰后,速度的可能值分别为() A. , B. , C. , D. , 5.质量相等的A、B两球在光滑水平面上,沿同一直线,同一方向运动,A球的动量 P A=9kg?m/s,B球的动量P B=3kg?m/s。当A追上B时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量可能值是() A. , B. , C. , D. , 6.光滑水平桌面上有P、Q两个物块,Q的质量是P的n倍.将一轻弹簧置于P、Q 之间,用外力缓慢压P、Q.撤去外力后,P、Q开始运动,P和Q的动量大小的比值为() A. B. n C. D. 1

人教版高中物理选修3-5《动量守恒定律》单元检测题(带完整答案)

《动量守恒定律》单元检测题一、单选题 1.如图所示,有两个质量相同的小球A和B(大小不计),A球用 细绳吊起,细绳长度等于悬点距地面的高度,B球静止放于悬点 正下方的地面上.现将A球拉到距地面高度为h处由静止释放, 摆动到最低点与B球碰撞后粘在一起共同上摆,则它们升起的最 大高度为( ) A. B.h C. D. 2.如图所示,有一只小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重一吨左右).一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进行了如下操作:首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,而后轻轻下船.用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知他的自身质量为m,水的阻力不计,船的质量为( ) A. B. C. D. 3.某人在一静止的小船上练习射击,人在船头,靶在船尾,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内有n颗子弹,每颗子弹的质量为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0,在发射后一发子弹时,前一发子弹已射入靶中,水的阻力不计,在射完n颗子弹时,小船后退的距离为( ) A. B. C. D. 4.动量相等的甲、乙两车,刹车后沿两条水平路面滑行.若两车质量之比=,路面对两车的阻力相同,则两车的 滑行时间之比为( ) A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶4 5.1966年,在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验.实验时,用双子星号宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2(后者的发动机已熄火).接触以后,开动双子星号飞船的推进器,使飞船和火箭组共同加速.推进器的平均推力F=895 N,推进器开动时间Δt=7 s测出飞船和火箭组的速度变化Δv=0.91 m/s.已知双子星号飞船的质量m1=3 400 kg.由以上实验数据可得出火箭组的质量m2为( ) A. 3 400 kg B. 3 485 kg C. 6 265 kg D. 6 885 kg 6.如图,横截面积为5 cm2的水柱以10 m/s的速度垂直冲到墙壁上,已知水的密度为1×103kg/m3,假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下,则墙壁所受水柱冲击力为( ) A.5×105N B. 50 N C.5×103N D.5×102N 7.篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球.接球时,两臂随球迅速收缩至胸前.这样 做可以 ( ) A.减小球对手的冲量 B.减小球对人的冲击力 C.减小球的动量变化量 D.减小球的动能变化量 8. 如图所示,船静止在平静的水面上,船前舱有一抽水机把前舱的水均匀的抽往后舱,不 计水的阻力,下列说法中正确的是( ) A.若前后舱是分开的,则前舱将向后运动 B.若前后舱是分开的,则前舱将向前运动 C.若前后舱不分开,则船将向后运动 D.若前后舱不分开,则船将向前运动 9.如图所示,A、B两个木块用轻弹簧相连接,它们静止在光滑水平面上,A和B的质量分别是99m和100m,一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出,则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为( ) A. B. C. D. 10.如图所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A,B两人分别站在车的两端.当两人同时相向运动时( ) A.若小车不动,两人速率一定相等 B.若小车向左运动,A的动量一定比B的小 C.若小车向左运动,A的动量一定比B的大 D.若小车向右运动,A的动量一定比B的大 二、多选题 11. 关于物体的动量,下列说法哪些是正确的( ) A.物体的动量越大,其惯性越大 B.同一物体的动量越大,其速度一定越大 C.物体的动量越大,其受到的作用力一定越大 D.动量的方向一定是沿物体运动的方向 12. 下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是( ) A.在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中 B.剪断细线,弹簧恢复原长的过程中 C.两球匀速下降,细线断裂后,它们在水中运动的过程中 D.木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中 13. 如图所示,质量均为M的甲、乙两车静置在光滑的水平面上,两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人,他通过一条轻绳拉甲车,甲、乙两车最后相接触,以下说法正确的是( ) A.甲、乙两车运动中速度之比为 B.甲、乙两车运动中速度之比为 C.甲车移动的距离为L D.乙车移动的距离为L 14.如图所示,A、B两物体质量之比mA∶mB=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑.当弹簧突然释放后,则( ) A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统动量守恒 B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统动量守恒 C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统动量守恒 D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统动量守恒 15.平静的水面上停着一只小船,船上站立着一个人,船的质量是人的质量的8倍.从某时刻起,这个人向船尾走去,走到船中部他突然停止走动.水对船的阻力忽略不计.下列说法中正确的是( ) A.人走动时,他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反 B.人突然停止走动后,船由于惯性还会继续运动一小段时间 C.人在船上走动的过程中,人对水面的位移是船对水面位移的8倍 D.人在船上走动的过程中,人的动能是船的动能的8倍 三、实验题 16.某同学设计了一个探究碰撞中的不变量的实验:将打点计时器固定在光滑的长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车A的后面.让小车A运动,小车B静止.在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,如图甲,碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体.他在安装好实验装置后,先接通电源然后轻推小车A,使A获得一定的速度,电磁打点计时器在纸带上打下一系列的点,已知电源频率为50 Hz.

人教版高二物理选修3-5第十六章16.3动量守恒定律同步训练含答案

人教版物理选修3-5 16.3动量守恒定律同步训练 一、单项选择题(下列选项中只有一个选项满足题意) 1.如图所示,在光滑的水平地面上有一辆平板车,车的两端分别站着人A和B,A的质量为m A,B的质量为m B,m A>m B.最初人和车都处于静止状态.现在,两人同时由静止开始相向而行,A和B对地面的速度大小相等,则车() A.向左运动 B.左右往返运动 C.向右运动 D.静止不动 2.如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点进入槽内,则下列说法正确的是() A.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动 B.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功 C.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒 D.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒 3.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块.木箱和小木块都具有一定的质量.现使木箱获得一个向右的初速度v0,则()

A.小木块和木箱最终都将静止 B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动 C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动 D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动 4.静止在湖面的小船上有两个人分别向相反方向水平抛出质量相同的小球,甲向左抛,乙向右抛,如图所示.甲先抛,乙后抛,抛出后两小球相对岸的速率相等,若不计水的阻力,则下列说法中正确的是() A.两球抛出后,船往左以一定速度运动,乙球受到的冲量大一些 B.两球抛出后,船往右以一定速度运动,甲球受到的冲量大一些 C.两球抛出后,船的速度为零,甲球受到的冲量大一些 D.两球抛出后,船的速度为零,两球所受的冲量相等 5.如图所示,A、B两个小车用轻弹簧连接,静止在光滑的水平面上,A车与竖直墙面接触。将小车B向左推,使弹簧压缩,再由静止释放小车B。则下列说法正确的是() A.弹簧第一次恢复原长过程中,两车组成的系统动量守恒 B.弹簧第一次恢复原长过程中,弹簧对B车的冲量大于对A车的冲量 C.弹簧第一次被拉长的过程中,两车组成的系统动量守恒 D.弹簧第一次被拉长的过程中,A车与B车的动量变化量相同

最新人教版高中物理选修3-5第十六章《动量守恒定律》本测评2

本章测评 1.如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,则此物体的运动可能是() A.匀速直线运动 B.匀变速曲线运动 C.匀速圆周运动 D.匀变速直线运动 思路解析:自由落体运动和平抛运动都是重力作用下的运动,相同时间内受到的冲量相同,一个是匀变速直线运动,一个是匀变速曲线运动,故B、D项正确. 答案:BD 2.如图16-1所示,在光滑水平面上有两个静止物体A和B,B的质量大于A的质量.现用大小相等、方向相反且在同一直线上的两个力F1和F2分别同时作用在这两个物体上,经过相等的时间后撤去两力,又经过一段时间A、B两物体相撞并连为一体,这时A、B将…() 图16-1 A.停止 B.向右运动 C.向左运动 D.运动方向不能确定 思路解析:因F1=-F2,对A、B整体运用动量定理知F1t+F2t=0,即撤去F1、F2时,A、B两物体的总动量为零,相撞后两物体连在一起的总动量还是零. 答案:A 3.小平板车B静止在光滑水平面上,物体A以某一初速v0从车的一端滑向另一端,由于A、B间存在摩擦,因而A在B上开始做减速运动,若B车足够长,A的速度最小值应发生在() A.B车速度为最大时 B.A在B车上停止滑行时 C.A、B速度相等时 D.B开始做减速运动时 思路解析:物体A在B上滑行时,由于摩擦力作用,A做匀减速运动,B做匀加速运动,当A和B的速度相等时,A和B的相对运动停止,此时的速度即是A的最小速度,也是B的最大速度. 答案:ABC 4.一个运动员在地面上跳远,最远可跳l,如果他立在船头,船头离河岸距离为l,船面与河岸表面平齐,他若从船头向岸上跳,下列说法正确的是() A.他不可能跳到岸上 B.他有可能跳到岸上 C.他先从船头跑到船尾,再返回船头起跳,就可以跳到岸上 D.采用C中的方法也无法跳到岸上 思路解析:立定跳远相当于斜抛运动,在地面上跳时,能跳l的距离,水平分速率为v x,在船上跳时,设人相对船的水平速率为v x,船对地的速度为v2,人相对于地的速度为v1=v x-v2.由于人和船系统动量守恒,因此mv1=Mv2,所以人在船上跳时,人相对于船的水平速率也为v x,但人相对于地的水平速度为v1=v x-v2v 乙,即

人教版高中物理选修3-5第十六章 动量守恒定律测试含答案和详细解析

绝密★启用前 2020年秋人教版高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律测试 本试卷共100分,考试时间120分钟。 一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分) 1.质量为180 kg的小船漂浮在静水中,当人从船尾走向船头时,小船也发生了移动,忽略水的阻力,以下是某同学利用有关物理知识分析人与船相互作用过程时所画出的草图如图所示,图中下面部分为人走到船头时的情景.请用有关物理知识判断下列图中所描述物理情景正确的是() A. B. C. D. 2.如图所示为作用在某物体上的合外力随时间变化的关系,若物体开始时是静止的,则前 3 s内() A.物体的位移为0 B.物体的动量改变量为40 kg·m/s

C.物体的动能变化量为0 D.物体的机械能改变量为0 3.如图所示,两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,下滑到达斜面底端的过程中() A.两物体所受重力做功相同 B.两物体所受合外力冲量相同 C.两物体到达斜面底端时时间相同 D.两物体到达斜面底端时动能不同 4.运送人造地球卫星的火箭开始工作后,火箭做加速运动的原因是() A.燃料燃烧推动空气,空气反作用力推动火箭 B.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后喷出,气体的反作用力推动火箭 C.火箭吸入空气,然后向后排出,空气对火箭的反作用力推动火箭 D.火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭 5.在光滑水平地面上有两个相同的木块A、B,质量都为m.现B静止,A向B运动,发生正碰并粘合在一起运动.两木块组成的系统损失的机械能为ΔE.则碰前A球的速度等于() A. B. C. 2

人教版高中物理选修3-5第十六章 《动量守恒定律》单元测试题(解析版)

第十六章 《动量守恒定律》单元测试题 一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动,现有质量为m 的人站立于雪橇上,如图所示.人与雪橇的总质量为M ,人与雪橇以速度v 1在水平面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计).当人相对于雪橇以速度v 2竖直跳起时,雪橇向南的速度大小为(?? ) A . B . C . D .v 1 2.一个盒子静置于光滑水平面上,内置一静止的小物体, 如图所示。现给物体一初速度 。此后,小物体与盒子的前后壁发生多次碰撞,最后达到共同速度v=v 0/3。据此可求得盒内小物体质量与盒子质量之比为( ) A .1 :2 B .2 :1 C .4 :1 D .1 :4 3.蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动,一质量为50kg 的运动员从1.8m 高出自由下落到蹦床上,若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.4s ,则这段时间内蹦床对运动员的平均弹力大小为(取g =10m/s 2,不计空气阻力)?( ) A .500N B .750N C .875N D .1250N 4.下列对几种物理现象的解释中,正确的是( ) A .砸钉子时不用橡皮锤,只是因为橡皮锤太轻 B .跳高时在沙坑里填沙,是为了减小冲量 C .在推车时推不动是因为推力的冲量为零 D .动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用,两个物体将同时停下来 5.动能相同的两个物体的质量分别为12m m 、,且12m m >。若他们分别在恒定的阻力12f f 、的作用下,经过相同的时间停下,发生的位移分别为12s s 、,则(?? ) A .1212f f s s =<, B .1212f f s s , C .1212f f s s >=, D .1212f f s s ><, 6.A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A 球的动量是5 kg·m/s,B 球的动量是7 kg·m/s.当A 球追上B 球时发生碰撞,则碰后A 、B 两球的动量可能值分别是( ) A .6 kg·m/s,6 kg·m/s B .3 kg·m/s,9 kg·m/s C .2 kg·m/s,14 kg·m/s D .-5 kg·m/s,15 kg·m/s 7.关于动量守恒的条件,下列说法正确的有( )

人教版选修3-5 第十六章 能量守恒定律 单元测试题

《动量守恒定律》单元测试题 一、选择题(每小题6分,共48分。) 1.一个静止的、质量为M的不稳定的原子核,当它放出质量为m,速度为v的粒子后,原子核剩余部分的速度为() A.v- B. M v M m - - C. m v M m - - D. m v M - 2.运载火箭在太空中飞行的原理是() A.外形流畅,减小空气阻力 B.携带固体燃料,少占体积 C.自身喷出气体,获得反冲力 D.喷出气体后,获得空气浮力 3.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑水平地面上,枪射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是() A.枪和弹组成的系统动量守恒 B.枪和车组成的系统动量守恒 C.因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,可以忽略不计,故三者组成的系统动量近似守恒。 D.三者组成的系统动量守恒 4.关于系统动量守恒的说法正确的是() ①只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒 ②只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒 ③系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但有可能在某一方向上守恒 ④系统所受合外力不为零,但如果合外力的冲量很小(相比内力的冲量)时,系统可近似动量守恒 A.①③ B.①② C.①③④ D.②③ 5.如图1所示,表示质量为M的密闭气缸置于光滑水平面上,缸内有一隔板P,隔板右边是真空,隔板左边是质量为m的高压气体,若将隔板突然抽去,则气缸的运动情况是() A.保持静止不动 B.向左移动一定距离后恢复静止 C.最终向左做匀速直线运动 D.先向左移动,后向右移动回到原来位置 6.质量为1kg的炮弹,以800J的动能沿水平方向飞行时突然爆炸,分裂为质量相等的两块,前一块仍沿原水平方向飞行,动能为625J,则后一块动能为() A.175J B.225J C. 125J D.275J 7.两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧,将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起,使它们一起在光滑水平面上沿直线运动,这时它们的运动图线如图2中a线

2021-2022学年人教版物理选修3-5检测:第十六章 第4节 碰撞 Word版含答案

第十六章动量守恒定律 4 碰撞 1.两个球沿直线相向运动,碰撞后两球都静止.则可以推断( ) A.碰撞前两个球的动量肯定相等 B.两个球的质量肯定相等 C.碰撞前两个球的速度肯定相等 D.碰撞前两个球的动量大小相等,方向相反 解析:两球碰撞过程动量守恒,由于碰撞后两球都静止,总动量为零,故碰撞前两个球的动量大小相等,方向相反,A错误,D正确;两球的质量是否相等不确定,故碰撞前两个球的速度是否相等也不确定,B、C 错误. 答案:D 2.(多选)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块,若射击下层,子弹刚好不射出.若射击上层,则子弹刚好能射穿一半厚度,如图所示,上述两种状况相比较( ) A.子弹对滑块做功一样多 B.子弹对滑块做功不一样多 C.系统产生的热量一样多 D.系统产生的热量不一样多 解析:由于都没有射出滑块,因此依据动量守恒,两种状况滑块最终的速度是一样的,即子弹对滑块做功一样多,再依据能量守恒,损失的机械能也一样多,故系统产生的热量一样多,选项A、C正确.答案:AC 3.质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成始终线,且彼此隔开了肯定的距离,如图所示.具有动能E0的第1个物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最终这三个物块粘在一起,这个整体的动能为( ) A.E0 B.2E0 3 C. E0 3 D. E0 9 解析:碰撞中动量守恒mv0=3mv1,得v1=v0 3 ,① E0=1 2 mv20,② E′k= 1 2 ×3mv21.③ 由①②③得E′k= 1 2 ×3m⎝ ⎛ ⎭⎪ ⎫v0 3 2 = 1 3 × ⎝ ⎛ ⎭⎪ ⎫ 1 2 mv20= E0 3 ,故C正确. 答案:C 4.如图所示,木块A质量m A=1 kg,足够长的木板B质量m B=4 kg,质量为m C=4 kg的木块C置于木板 B上右侧,都处于静止状态,水平面光滑,B、C之间有摩擦.现使A以v0=12 m/s的初速度向右运动,与B 碰撞后以4 m/s速度弹回.求: (1)B运动过程中速度的最大值; (2)C运动过程中速度的最大值; (3)整个过程中系统损失的机械能为多少. 解析:(1)A与B碰后瞬间,B速度最大.由A、B系统动量守恒(取向右为正方向)有:m A v0+0=-m A v A +m B v B 代入数据,得v B=4 m/s. (2)B与C共速后,C速度最大,由B、C系统动量守恒,有 m B v B+0=(m B+m C)v C, 代入数据,得v C=2 m/s. (3)ΔE损= m A v20 2 - m A v2A 2 - (m B+m C)v2C 2 =48 J. 答案:(1)4 m/s (2)2 m/s (3)48 J 1.如图所示,木块A和B质量均为2 kg,置于光滑水平面上,B与一轻质弹簧一端相连,弹簧另一端固 定在竖直挡板上,当A以4 m/s的速度向B撞击时,由于有橡皮泥而粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短 时,具有的弹簧势能大小为( ) A.4 J B.8 J C.16 J D.32 J 解析:A与B碰撞过程动量守恒,有 m A v A=(m A+m B)v AB,所以v AB= v A 2 =2 m/s. 当弹簧被压缩到最短时,A、B的动能完全转化成弹簧的弹性势能, 所以E p= 1 2 (m A+m B)v2AB=8 J.

2019_2020学年高中物理第十六章动量守恒定律2动量和动量定理练习含解析新人教版选修3_5

2 动量和动量定理 基础巩固 1.(多选)下面关于物体动量和冲量的说法,正确的是( ) A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大 B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变 C.物体动量增量的方向,就是它所受合外力的冲量方向 D.物体所受合外力冲量越大,它的动量变化就越大 ,物体所受合外力的冲量,其大小等于动量的变化量的大小,方向与动量增量的方向相同,故A 项错误,B 、C 、D 项正确。 2.下列关于动量和动能的说法中,正确的是( ) A.一个物体的动量不变,其动能一定不变 B.一个物体的动能不变,其动量一定不变 C.两个物体的动量相等,其动能一定相等 D.两个物体的动能相等,其动量一定相等 ,则速度的大小一定不变,其动能一定不变,选项A 正确;一个物体的动能不变,则速度的大小不变,但是方向不一定不变,其动量不一定不变,例如匀速圆周运动的物体,选项B 错误;根据 E k =p 2 2p 可知,两个物体的动量相等,其动能不一定相等,选项 C 错误;两个物体的动能相等, 根据E k =p 2 2p ,则其动量不一定相等,选项D 错误;故选A 。 3.(多选)A 、B 两球质量相等,A 球竖直上抛,B 球平抛,两球在运动中空气阻力不计,则下列说法中正确的是 ( ) A.相同时间内,动量的变化大小相等、方向相同 B.相同时间内,动量的变化大小相等、方向不同 C.动量的变化率大小相等、方向相同 D.动量的变化率大小相等、方向不同 、B 球在空中只受重力作用,因此相同时间内重力的冲量相同,因此两球动量的变化大小相等、方向相同,A 选项正确;动量的变化率为Δp Δp =m Δp Δp =mg ,大小相等、方向相同,C 选项正确。 4.(多选)在光滑水平面上,原来静止的物体在水平力F 的作用下,经过时间t 、通过位移l 后,动量变为p 、动能变为E k 。以下说法正确的是( ) A.在2F 作用下,这个物体经过时间t ,其动量将等于2p B.在F 作用下,这个物体经过位移2l ,其动量将等于2p

【全程方略】高中物理 第十六章 动量守恒定律单元质量评估(含解析)新人教版选修3-5

单元质量评估(一) 第十六章 (90分钟100分) 一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 4分,共40 分。每小题至少一个选项符合题意) 1.物体动量变化量的大小为5 kg·m/s,这说明( ) A.物体的动量一定在减小 B.物体的动量一定在增大 C.物体的动量大小也可能不变 D.物体的动量大小一定变化 2.a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,作用前a球动量p a= 30 kg·m/s,b球动量p b=0,碰撞过程中,a球的动量减少了20 kg·m/s,则作用后b球的动量为( ) A.-20 kg·m/s B.10 kg·m/s C.20 kg·m/s D.30 kg·m/s 3.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m。现B球静止,A球向B球运动,发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为E p,则碰前A球的速度等于( ) C. D. 4.小船相对于地面以速度v向东行驶,若在船上以相对于地面相同的速率2v分别水平向东和向西抛出两个质量相等的重物,则小船的速度将( ) A.不变 B.减小 C.增大 D.速度为零 5.如图所示,把重物G压在纸带上,用一水平力缓慢拉动纸带,用另一水平力快速拉动纸带,纸带都被从重物下面抽出,对这两个过程,下面的解释正确的是( ) A.缓慢拉动纸带时,纸带对重物的摩擦力大 B.快速拉动纸带时,纸带对重物的摩擦力小 C.缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大

D.快速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小 6.一质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt 时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v 。在此过程中( ) A.地面对他的冲量为mv +mg Δt ,地面对他做的功为 21 mv 2 B.地面对他的冲量为mv +mg Δt ,地面对他做的功为零 C.地面对他的冲量为mv ,地面对他做的功为 21 mv 2 D.地面对他的冲量为mv -mg Δt ,地面对他做的功为零 7.如图所示,P 物体与一个连着弹簧的Q 物体正碰,碰后P 物体静止,Q 物体以P 物体碰前的速度v 离开,已知P 与Q 质量相等,弹簧质量忽略不计,那么当弹簧被压缩至最短时,下列结论中正确的是( ) A.P 的速度恰好为零 B.P 与Q 具有相同的速度 C.Q 刚开始运动 D.Q 的速度等于v 8.如图所示,设车厢长度为l ,质量为M ,静止于光滑的水平面上,车厢内有一质量为m 的物体以速度v 0向右运动,与车厢壁来回碰撞n 次后,静止于车厢中,这时车厢的速度为( ) A.v 0,水平向右 B.0 C. mv m M +,水平向右 D. mv M m -,水平向右 9.如图所示,两个质量相等的物体沿同一高度、倾角不同的两光滑斜面顶端从静止自由下滑,到达斜面底端,两个物体具有不同的物理量是( )

人教版选修3-5课堂同步精选练习:第十六章 第3节 动量守恒定律(含解析)

人教版选修3-5课堂同步精选练习 第十六章第3节动量守恒定律(含解析) 1、如图所示,甲木块的质量为m1,以v的速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧.甲木块与弹簧接触后() A.甲木块的动量守恒B.乙木块的动量守恒 C.甲、乙两木块所组成系统的动量守恒D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒 解析:甲木块与弹簧接触后,由于弹簧弹力的作用,甲、乙的动量要发生变化,但对于甲、乙组成的系统来说所受的合外力为零,故动量守恒,所以A、B错误,C正确;甲、乙木块组成的系统的动能,有一部分要转化为弹簧的弹性势能,所以系统的动能不守恒,D错误. 【答案】C 2、两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在,其中一人向另一个人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关系是() A.若甲最先抛球,则一定是v甲>v乙B.若乙最后接球,则一定是v甲>v乙 C.只有甲先抛球,乙最后接球,才有v甲>v乙D.无论怎样抛球和接球,都是v甲>v乙 解析:根据动量守恒定律,因为初动量为零,最后系统的总动量也为零,因此两个人的动量等大反向,因此谁最后接球,谁的质量大,则他的速度就小,选项B正确. 【答案】B 3、质量m=0.6 kg的足够长的平板小车静止在光滑水平面上,如图所示.当t=0时,两个质量都为m0=0.2 kg的小物体A和B,分别从小车的左端和右端以水平速度v1=0.5 m/s和v2=2 m/s同时冲上小车,A和B 与小车的动摩擦因数μA=0.2,μB=0.4.当它们相对于小车静止时小车速度的大小和方向为() A.0.3 m/s,方向向左B.1 m/s,方向向右 C.0.3 m/s,方向向右D.无法求解 解析:取向左为正方向,对两物体与小车组成的系统根据动量守恒定律列式有m0v2-m0v1=(m+2m0)v, 解得v=0.3 m/s,方向向左.选项A正确. 【答案】A 4、如图所示,在光滑水平面上有静止物体A和B.物体A的质量是B的2倍,两物体中间有用细绳捆绑的水平压缩轻弹簧(弹簧和物体不拴接).当把绳剪开以后任何瞬间,下列说法正确的是() A.B的速率是A的速率的一半B.A的动量是B的动量的两倍

人教版高中物理选修3-5第十六章《动量守恒定律》考试测试卷

第十六章《动量守恒定律》测试卷 一、单选题(共15小题) 1.用气垫导轨进行实验时,经常需要使导轨保持水平,检验气垫导轨是否水平的方法之一是,轻推一下滑块,使其先后滑过光电门1和光电门2,如图所示,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录滑块先后经过光电门1、2时的遮光时间Δt1和Δt2,比较Δt1和Δt2即可判断导轨是否水平,为使这种检验更精准,正确的措施是() A.换用质量更大的滑块 B.换用宽度Δx更小的遮光条 C.提高测量遮光条宽度Δx的精确度 D.尽可能增大光电门1、2之间的距离L 2.如图所示,一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M,顶端高度为h,今有一质量为m的小物体,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是() A. B. C. D. 3.甲、乙两个溜冰者质量分别为48 kg和50 kg,甲手里拿着质量为2 kg的球,两人均以2 m/s的速率在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲的速度的大小为() A. 0 B. 2 m/s C. 4 m/s D.无法确定

4.某人在一静止的小船上练习射击,人在船头,靶在船尾,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内有n颗子弹,每颗子弹的质量为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0,在发射后一发子弹时,前一发子弹已射入靶中,水的阻力不计,在射完n颗子弹时,小船后退的距离为() A. B. C. D. 5.质量分别为ma、mb、mc的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个质量都为M的静止小球相碰后,a球被反向弹回,b球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动,c球碰后静止,则下列说法正确的是() A.ma一定小于M B.mc一定等于M C.b球与质量为M的球组成的系统碰撞过程机械能可能守恒 D.c球与质量为M的球组成的系统碰撞过程损失的动能最大 6.如图所示,在光滑、平直的轨道上静止着两辆完全相同的平板车,人从a车跳上b车,又立即从b车跳回a车,并与a车保持相对静止,此后a车的速率为v a,b车的速率为v b;在这个过程中,a车对人的冲量为Ia,b车对人的冲量为Ib,则() A.v a>v b Ia>Ib B.v a>v bIa<Ib C.v a<v bIa>Ib D.v a<v bIa<Ib 7.质量分别为2m和m的A、B两个质点,初速度相同,均为v1.若他们分别受到相同的冲量I作用后,A的速度为v2,B的动量为p.已知A、B都做直线运动,则动量p可以表示为( ) A.m(v2-v1) B. 2m(2v2-v1) C. 4m(v2-v1)

人教版物理选修3-5 第十六章 动量守恒定律16.2 动量和动量定理 同步练习题(含解析)

人教版物理选修3-5第16章第2节动量和动量定理同步 练习 一、单选题(本大题共13小题,共52.0分) 1.下列说法正确的是() A. 速度大的物体,它的动量一定也大 B. 动量大的物体,它的速度一定也大 C. 只要物体的运动速度大小不变,则物体的动量也保持不变 D. 物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大 2.下面关于冲量的说法正确的是( ) A. 只要力恒定,不管物体运动状态如何,其冲量就等于该力与时间的乘积 B. 当力与位移垂直时,该力的冲量一定为零 C. 物体静止时,其重力的冲量一定为零 D. 物体受到很大的力时,其冲量一定很大 3.古时有“守株待兔”的寓言.设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致 死,并设兔子与树桩作用时间为0.3 s,则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为(g取10 m/s2) A. 1m/s B. 1.5m/s C. 2m/s D. 3m/s 4.如果一物体在任意相等的时间内受到的冲量相等,则此物体的运动不可能是() A. 匀速圆周运动 B. 自由落体运动 C. 平抛运动 D. 竖直上抛运动 5.质量为m的物体以初速v0做竖直上抛运动,不计空气阻力,从抛出到落回抛出点这段时 间内,以下说法正确的是( ) A. 物体动量变化大小是零 B. 物体动量变化大小是2mv0 C. 物体动量变化大小是mv0 D. 重力的冲量为零 6.对于力的冲量,下列说法正确的是() A. 力越大,力的冲量就越大 B. 作用在物体上的力大,力的冲量不一定大 C. 竖直上抛运动中,上升和下降过程时间相等,则重力在整个过程中的冲量等于零 D. 竖直上抛运动中,上升和下降过程时间相等,则上升和下降过程中重力的冲量等大、 反向 7.如图所示,光滑水平面上有质量均为m的物块A和B,B上固定一轻质弹簧,B静 止,A以速度v0水平向右运动,从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中( )

16.4碰撞同步训练题精选(含答案详解)人教版高中物理选修3-5

第十六章动量守恒定律第4节碰撞习题精选 一、选择题(1-9单选,10-13多选) 1.光滑水平地面上有两个静止的小物块a和b,a的质量为m ,b的质量M可以取不同的 数值.现使a以某一速度向b运动,此后a与b发生弹性碰撞,则() A.当M=m时,碰撞后b的速度最大 B.当M=m时,碰撞后b的动能最大 C.当M>m时,M越小,则碰撞后b的速度越小 D.当M

C.瑞典队冰壶的速度为0.5 m/s,两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞 D.瑞典队冰壶的速度为0.5 m/s,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞 5.如图所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为m i的小物块A从摩擦可以忽略的坡道顶端由静止滑下,进入光滑水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端与质量为m2的物块B相连,弹簧处于原长时,B恰好位于滑道的末端。点,A与B碰撞时间极短,碰撞后粘合在 一起共同压缩弹簧至最短后被锁定,重力加速度为g,那么()/ A.运动过程中A和B组成的系统机械能守恒 B.运动过程中A和B组成的系统动量守恒 C.A物块与B碰撞前的速度大小为疝丽 D.A物块与B碰撞后的速度大小为 6.如图所示,木块A、B、C置于光滑的水平面上旧和C之间用一轻质弹簧相连接,整个 装置处于静止状态.现给A 一初速度,使其沿B、C连线向B运 动,随后与B相碰并粘在一起,则下列说法正确的是() A.A与B碰撞过程,二者组成的系统动量守恒,机械能守恒 B.A与B碰撞过程,二者组成的系统动量守恒,机械能不守恒 C.A与B 一起压缩弹簧的过程,A、B、C及弹簧组成的系统动量不守恒,机械能守恒 D.A与B一起压缩弹簧的过程,A、B、C及弹簧组成的系统动量守恒,机械能不守恒 7.质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开了一定的距离,如图所示.具有动能E o的第1个物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生一||―|「碰撞,最后这三个物块粘在一起,则最后这个整体的动能为()

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