动量测试题含答案

第六章 动量综合测试一、选择题(本题共12小题，共48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，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1A、B两球在光滑水平面上做相向运动，已知mAmB，当两球相碰后，其中一球停止，则可以断定()A碰前A的动量等于B的动量B碰前A的动量大于B的动量C若碰后A的速度为零，则碰前A的动量大于B的动量D若碰后B的速度为零，则碰前A的动量大于B的动量【解析】碰后只有一球停止，则两球的合动量不为零，不知A、B速度大小，就无法判断碰前哪只球动量大不难判断，碰后停止的球，在碰前一定动量大，且另一只球碰后一定反向运动【答案】C2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的速度变化为v2，B的动量变化为p.已知A、B都做直线运动，则动量p可以表示为()Am(v2v1)B2m(2v2v1)C4m(v2v1) Dm(2v2v1)【解析】对A由动量定理得I2mv22mv1，对B由动量定理得Ipmv1，所以B的末动量p2mv2mv1，故D对【答案】D3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【解析】据动量定理，Ftp，当p一定时，t越大，F越小，所以篮球运动员接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，这样延长了篮球对手的作用时间，所以减小了球对人的冲击力，B正确【答案】B4质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示，则()A甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，动量不守恒B当两物块相距最近时，甲物块的速度为零C当甲物块的速度为1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为0D甲物块的速率可达到5m/s【解析】由于弹簧是轻质的，甲、乙在水平方向上除相互作用外不受其他力，故水平方向上二者组成的系统动量守恒，A错当甲、乙相距最近时就有v甲v乙，故由动量守恒有mv乙mv甲2mv(其中以物体乙的初速度方向为正)，代入数据有v0.5m/s，B错又二者作用过程中，总机械能也守恒，当二者分离时甲获得最大速度，则由动量守恒和能量守恒有解之得vm4m/s，v3m/s，故D错当甲物块的速度为向左的1m/s时，由动量守恒可求得乙的速率为2m/s.当甲物块的速度为向右的1m/s，同样可求得乙的速度为0，故C对【答案】C5如图所示，质量为m的物块，在与水平方向成角的恒力F作用下，沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB，物块由A运动到B的过程中，力F对物块做的功W和力F对物块的冲量I分别是()AWmvmvBWmvmvCImvBmvADImvBmvA【解析】F与水平方向夹角为，则由动能定理得FcossABmvmv，合外力做的功即为F做功，所以Wmvmv，A正确，B错由动量定理FcostmvBmvA，而F的冲量IFt，Fcost是合外力的冲量，所以FtFcostmvBmvA，C错，D正确【答案】AD6物体只在力F作用下运动，力F随时间变化的图象如图所示，在t1s时刻，物体的速度为零则下列论述正确的是 ()A03s内，力F所做的功等于零，冲量也等于零B04s内，力F所做的功等于零，冲量也等于零C第1s内和第2s内的速度方向相同，加速度方向相反D第3s内和第4s内的速度方向相反，加速度方向相同【解析】设t0时刻物体速度为v0，据动量定理知在03s内，p(1)1Ns21Ns(1)1Ns0，故3s末物体速度与t0时刻的速度大小相等、方向相同，仍为v0，所以03s内F所做的功等于0，故A正确同理，可知B错误由于第1s内速度由v0减为0，第2s内从静止开始做加速度方向与第1s内加速度方向相反的加速运动，所以第1s内速度方向与第2s内必然相同，故C正确由于第3s末的速度为v0，故第4s是减速运动，即速度方向不变，加速度方向也不变，故D错【答案】AC7一质量为m的物体放在光滑水平面上今以恒力F沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是 ()A物体的位移相等 B物体动能的变化量相等CF对物体做的功相等 D物体动量的变化量相等【解析】物块m在恒力F作用下做匀加速直线运动，在相同时间间隔t内由动量定理Ftmvp，故D项正确物体的速度时间图象如右图所示，由图可知相同时间间隔内物体的位移不相等故A项错由动能定理FsEk，由于s不同故Ek不同，B、C均错【答案】D8质量为1.0kg的小球从离地面5.0m高度处自由落下，与地面碰撞后，反弹的最大高度为3.2m，设小球与地面碰撞时间为0.1s，不计空气阻力，则小球受到地面的平均冲力为(g取10m/s2)()A190.0N B180.0NC200.0N D60.0N【解析】对小球运动过程分段讨论第一段：自由落体运动，应用自由落体公式，设小球落地速度为v1，则v110m/s第二段：小球与地面碰撞，分析小球受力：重力mg，地面弹力F(即地面对小球的平均冲力)设反弹速度为v2，则(注意v2方向与v1方向相反，且设向上为正)由动量定理得：(Fmg)tmv2(mv1)Fmg第三段：小球反弹至最大高度，应用竖直上抛公式v28m/s联立式，可得F190N.【答案】A9如图甲所示，一质量为M的木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m的小滑块以一定的初速度v0从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度的大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图象作出如下判断： 滑块始终与木板存在相对运动滑块未能滑出木板滑块的质量m大于木板的质量M在t1时刻滑块从板上滑出这些判断中正确的是()ABCD【解析】小滑块在木板上做匀减速直线运动，木板做匀加速运动，由图象知小滑块末速度大于木板末速度，所以在t1时刻滑块从木板上滑出，并一直存在相对运动，故对错；又因为它们相互的作用力一定，vt图象的斜率反映了加速度，由图知aMam，因此mM，对【答案】A10(2010唐山质检)在课外活动中，甲、乙两同学站在旱冰场的水平面上，开始时都是静止的两人互推后，甲、乙反向做直线运动，甲的速率为0.1m/s，乙的速率为0.2m/s.已知甲的质量为60kg，乙的质量为30kg，假设互推的时间为0.01s，忽略摩擦力及空气阻力，则下列说法中正确的是()A甲、乙所受的平均推力均为600N，方向相反B甲、乙所受的平均推力均为500N，方向相反C甲受的平均推力为600N，乙受的平均推力为500N，方向相反D甲受的平均推力为500N，乙受的平均推力为600N，方向相反【解析】以甲为研究对象，根据动量定理Ftm甲v甲0，可得甲受到的平均推力为F600N，据牛顿第三定律可得乙受到的平均推力也为600N，方向相反，A正确【答案】A11(2010西安八校联考)在光滑的水平面上有A、B两个小球沿同一直线向右运动，取向右为正方向，两球的动量分别为pA5kgm/s，pB7kgm/s，如图所示若两球发生正碰，则碰后两球动量的增量pA、pB可能是 ()ApA3kgm/s，pB3kgm/sBpA3kgm/s，pB3kgm/sCpA3kgm/s，pB3kgm/sDpA10kgm/s，pB10kgm/s【解析】碰撞过程既要遵循动量守恒定律，又要满足能量关系E前E后A球动量应减小，B球动量应增加，排除A、C、D违背了能量关系故B正确【答案】B12(北京东城区质检)水平推力F1和F2分别作用于水平面上原来静止的等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的vt图线如图所示，已知图中的线段ABCD，则 ()AF1的冲量大于F2的冲量BF1的冲量等于F2的冲量CF1的冲量小于F2的冲量D两物体受到的摩擦力大小不等【解析】考查动量定理根据图象ABCD可知两物体在仅受摩擦力作用时的加速度相同，由于质量也相同，故受到的摩擦力也相同；对全过程应用动量定理可知推力的冲量与摩擦力的冲量大小相等，而地面对b的摩擦力作用时间较长，故力F2的冲量较大，C正确【答案】C二、计算题(本题共包括4小题，共54分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13“蹦床”已成为奥运会的比赛项目质量为m的运动员从床垫正上方h1高处自由落下，落垫后反弹的高度为h2，设运动员每次与床垫接触时间为t，求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力(空气阻力不计，重力加速度为g)【思维点拨】运动员的整个过程可分为三个阶段：自由下落h1阶段，与床垫作用阶段，反弹竖直上升h2阶段要求运动员对床垫的平均作用力，只要以运动员为研究对象，对运动员与床垫作用过程用动量定理即可解决【解析】设运动员刚接触床垫的速度大小为v1，则离开床垫的速度大小为v2，由机械能守恒得：mvmgh1，mvmgh2，设时间t内，床垫对运动员的平均作用力为F，取向上为正方向，由动量定理得：(Fmg)tmv2(mv1)以上三式联立可得：Fmg再由牛顿第三定律得，运动员对床垫的作用力为FFmg，方向竖直向下【答案】mg，方向竖直向下【反思归纳】这类题本身并不难，也不复杂，但一定要认真审题，一般遇到涉及力、时间和速度变化的问题时，运用动量定理解答往往比运用牛顿定律及运动学规律求解更简便14如图所示，在光滑水平面上放着A、B、C三个物块，A、B、C的质量依次是m、2m、3m.现让A物块以初速度v0向B运动，A、B相碰后不再分开，共同向C运动；它们和C相碰后也不再分开，ABC共同向右运动求：(1)ABC共同向右运动的速度v的大小(2)A、B碰撞过程中的动能损失Ek.(3)AB与C碰撞过程B物块对C物块的冲量大小I.【解析】(1)以A、B、C整体为对象，全过程应用动量守恒定律：mv0(m2m3m)v得ABC共同向右运动的速度v.(2)设A、B碰撞后的速度为v，根据动量守恒有mv0(m2m)v动能损失Ekmv(m2m)v2得Ekmv.(3)以C为研究对象，AB与C碰撞过程应用动量定理，B物块对C物块的冲量等于C物块的动量变化I3mvmv0.【答案】(1)(2)mv(3)mv015如图所示，光滑水平面上放置质量均为M2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时，两车自动分离)甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数0.5.一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能Ep10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态现剪断细线，求：(1)滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小(2)滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离(g10m/s2)【解析】(1)设滑块P滑上乙车前的速度为v，两小车速度为V，对整体应用动量守恒和能量关系有：mv2MV0Ep解之得v4m/s，V1m/s(2)设滑块P和小车乙达到的共同速度为v，对滑块P和小车乙有mvMV(mM)vmgLmv2MV2(mM)v2代入数据解得Lm【答案】(1)4m/s(2)m16 (北京市海淀一模)如图所示，有一竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，当滑块运动时，圆筒内壁对滑块有阻力的作用，阻力的大小恒为Ffmg(g为重力加速度)在初始位置滑块静止，圆筒内壁对滑块的阻力为零，弹簧的长度为l.现有一质量也为m的物体从距地面2l处自由落下，与滑块发生碰撞，碰撞时间极短碰撞后物体与滑块粘在一起向下运动，运动到最低点后又被弹回向上运动，滑动到刚发生碰撞位置时速度恰好为零，不计空气阻力求(1)物体与滑块碰撞后共同运动速度的大小；(2)碰撞后，在滑块向下运动的最低点的过程中弹簧弹性势能的变化量【解析】(1)设物体下落至与薄滑块碰撞前的速度为v0，在此过程中机械能守恒，依据机械能守恒定律有mglmv/2解得v0设碰撞后共同速度为v，依据动量守恒定律有mv02mv解得v.(2)设物体和滑块碰撞后下滑的最大距离为x，依据动能定理，对碰撞后物体与滑块一起向下运动到返回初始位置的过程，有2Ffx02mv2设在滑块向下运动的过程中，弹簧的弹力所做的功为W，依据动能定理，对碰撞后物体与滑块一起向下运动到最低点的过程，有W2mgxFfx02mv2解得Wmgl，所以弹簧弹性势能增加了mgl.【答案】(1)(2)mgl 天星教育网() 版权所有天星教育网() 版权所有天星教育网() 版权所有T 天星版权天星om权天星教育网() 版权所有tesoon天星om权天星om权T 天星版权tesoontesoontesoon天星本卷第6页（共6页）