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1第十五章检测动量守恒定律（加试）（时间:60 分钟 满分:100 分）一、不定项选择题（每小题可能只有一个选项正确，也可能有多个选项正确，共 60 分）1.对于任何一个质量不变的物体，下列说法正确的是（）A. 物体的动量发生变化，其动能一定变化B. 物体的动量发生变化,其动能不一定变化C. 物体的动能不变时，其动量也一定不变化D. 物体的动能发生变化，其动量不一定变化2.个质量是 5 kg 的小球以 5 m/s 的速度竖直落到地板上，随后以 3 m/s 的速度反向弹回，若取竖 直向下的方向为正方向，则小球动量的变化量是（）A.10 kg m/sB.-10 kg m/sC.40 kg m/sD.-40 kg m/s3.个质量为 0.3kg 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。则碰撞前后小球动量变化量的大小p和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（）A. p=0B. p=1.8 kg m/sC.W=）D.W=0.8 J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动量守恒D. 甲、乙两木块所组成的系统动能守恒5.篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球。 接球时，两手随球迅速收缩至胸前。这样做可以（ ）A. 减小球对手的冲量B. 减小球对手的冲击力C. 减小球的动量变化量D. 减小球的动能变化量6.从4.如图所示，甲木块的质量为1tT|1z f *誉*事我書聿/董書書审声我* / /m,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2同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是（）A. 掉在水泥地上的玻璃杯动量大，掉在草地上的玻璃杯动量小B. 掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C. 掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢3D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时作用时间长7.下列情形中，满足动量守恒条件的是（）A.用铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量B.子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中，子弹和木块的总动量C.子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量D.棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量&一炮艇总质量为M以速度V。匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是（）A.Mv=（M-n）v+mvB.Mv）=（M-n）v+m（v+vo）C.Mvo=（M-n）v+m（v+v）D.Mvo=Mv+mv9.一辆小车静止在光滑水平面上，小车立柱上拴有一根长为L的轻绳，轻绳末端拴着一个小球，如图所示。现将小球拉直至水平位置后由静止释放,小球摆动的过程中不计一切阻力，则下列说法正确的是（）A.小球摆动过程中机械能守恒B.小球开始摆动后，小球和小车组成的系统机械能守恒、动量守恒C.小球开始摆动后，小球和小车组成的系统机械能不守恒、动量不守恒D.小球开始摆动后，小球达最大速度时小车也同时达最大速度10.，它们在碰撞前后的a、b两个小球在一直线上发生碰撞 则b球的质量m等于（）A.1 kgB.2 kgC.2.5 kgD.5 kg11. （2017 湖州联考）一粒钢珠从静止状态开始自由下落程称为过程I,进入泥潭直到停止的过程称为过程A.过程B.过程C.I、D.过程s-t图象如图所示。若a球的质量m=1 kg，然后陷入泥潭中。若把其在空中下落的过n，则（）I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量n中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小n两个过程中合外力的总冲量等于零n中钢珠的动量的改变量等于零，如图甲为 2014 年 2 月第 22 届索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜，如图乙。若两冰壶质量12. 冰壶运动深受观众喜爱头。 在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰 相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是下图中的哪幅图（）45某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验。先将 开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复 10 次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末水 平段的最右端上,让a球仍从固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处,重复 10 次。（1）（多选）本实验必须测量的物理量有 _。A. 斜槽轨道末端距水平地面的高度HB. 小球a、b的质量ma、mC. 小球a、b的半径rD. 小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE. 记录纸上O点到A B C各点的距离OA OB OCF.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h放上被碰小球b,两球（mam）相碰后，小球a、b的落地点依次是图中水平面上的 _ 点和点。（3）某同学在做实验时，测量了过程中的各个物理量，利用上述数据验证碰撞中的动量守恒，那么判断的依据是看 _ 和_ 在误差允许范围内是否相等。14.（10 分）如图所示,水平桌面长L=3 m,距水平地面高h=0.8 m,桌面右端放置一个质量m=0.4 kg 的小物块 B,桌面的左端有一质量m=0.6 kg 的小物块A。某时刻物块A以初速度vo=4 m/s 开始向右滑动，与B发生正碰后立刻粘在一起，它们从桌面水平飞出，落到地面上的D点。已知物块A与桌面间的动摩._ 2擦因数口二 0.2,重力加速度g取 10 m/s。求：（1）物块A与物块B碰前瞬间，A的速度大小V1；物块A与物块B碰后瞬间，A、B整体的速度大小V2；（3）A、B整体的落地点D距桌面右边缘的水平距离X。15.（10 分）A 8（2017 绍兴模拟）如图所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置,B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为3:1,A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回。AB二、非选择题（共 40 分）13.（10 分）a球从斜槽轨道上某固定点处由静止I*16两球刚好不发生第二次碰撞，求：(1)A、B两球的质量之比为多少？(2)A、B碰撞前、后两球总动能之比为多少16.（10 分）- 3baO如图所示，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。从静止释放球 b,两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60。忽略空气阻力，求：(1) 两球a、b的质量之比；(2) 两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。第十五章检测动量守恒定律(加试)1.B 当质量不变的物体的动量发生变化时，可以是速度的大小发生变化，也可以是速度的方向发生变化，还可以是速度的大小和方向都发生变化，当物体的速度方向发生变化而速度的大小不变时，物体的动量(矢量)发生变化，但动能(标量)并不发生变化，例如匀速圆周运动，故 A 项错误，B 项 正确；当质量不变的物体的动能不变时，其动量的大小不变，方向可以相反，故 C 项错误；当质量不变 的物体的动能发生变化时，必定是其速度的大小发生了变化，而无论其速度方向是否变化，物体的动 量必定发生变化，故 D 项错误。2.D 因向下为正，则小球与地面相碰前的动量为p1=mv=5X5 kg m/s=25 kg m/s;碰后的动量为p2=mv=5x(-3) kg m/s=-15 kg m/s;则小球的动量变化为p=p2-p1=-15 kg m/s-25kg m/s=-40 kg m/s,故 D 正确。3.C 规定初速度方向为正方向，初速度V1=6 m/s,碰撞后速度V2=-6 m/s; v=V2-V1=-12 m/s, 负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反；动量变化量为 p=m-Av=0.3 kgX(-12 m=-3.6 kg m/s,所以碰撞前后小球动量变化量的大小为3.6 kg m/s,故 A、B 错误；碰撞前后小球速度大小不变，小球动能不变，对小球由动能定理得WAE=0,碰撞过程中墙对小球做功的大小W为 0,故 C 正确，D 错误。4.C 两木块在光滑水平地面上相碰，且中间有弹簧，则碰撞过程系统的动量守恒，机械能也守恒,故 A、B 错误,C 正确；甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不变，但碰撞过程中有弹性势能，故动能不守恒，只是机械能守恒，D 错误。5.B 由动量定理Ft=Ap知,接球时两手随球迅速收缩至胸前，延长了手与球接触的时间，从而 减小了球对手的冲击力，选项 B 正确。6.CD 杯子是否被撞碎，取决于撞击地面时，地面对杯子的撞击力大小。规定竖直向上为正方7向,设玻璃杯下落高度为h,它从h高度落地瞬间的速度大小为 ,设玻璃杯的质量为m则落地前 瞬间的动量大小为p=m,与水泥或草地接触At时间后，杯子停下，在此过程中，玻璃杯的动量变化Ap=-( (-mMW】) )，再由动量定理可知( (F-mc) )At=-( (-mZM),),所以F=山山+mg由此可 知, ,At越小, ,玻璃杯所受撞击力越大，玻璃杯就越容易碎，杯子掉在草地上作用时间较长，动量变化慢,作用力小，因此玻璃杯不易碎。87.B A 中竖直方向合力不为零；C 中墙壁受地面的作用力；D 中棒受人手的作用力，故合外力不 为零,不符合动量守恒的条件。8.A 动量守恒定律中的速度都是相对于同一参考系的，题目中所给炮弹的速度v是相对于河 岸的,即相对于地面的,所以有Mv=(M-mv+mv,故只有选项 A 正确。9.D 以小球和小车组成的系统为研究对象，只有小球的重力做功，系统的机械能守恒，故 A 错误；当小球向下摆动的过程中，竖直方向具有向上的分加速度，小车和小球整体处于超重状态，地面对小车的支持力大于小车和小球的总重力，整体所受的合力不为零，则系统的总动量不守恒，故 B C错误；当小球摆到最低点时，小球速度最大，根据水平方向动量守恒可知，小车也同时达最大速度，故 D 正确。10.C 由题图知va=4 m/s,va=-1 m/s,Vb=0,vb=2 m/s,根据动量守恒定律有mva=mva+mbVb,解得m=2.5 kg。11.AC 对过程I,钢珠只受重力，据动量定理,A 正确；对过程由动量定理得Gt2-F阻12=0-mv, 则 B D错;全过程p=0,则 C 正确。12.B 冰壶甲、乙碰撞过程动量守恒，碰撞前系统动量水平向右，碰撞后合动量也必然水平向 右,碰撞后冰壶在摩擦力作用下做匀减速直线运动，所以碰撞点即圆心到最后停靠点的连线代表碰撞后的速度方向，连线的长短代表碰撞后的速度大小。A 图中，甲、乙碰后的动量都斜向右上方，所以合动量不可能水平向右，不满足动量守恒定律，选项 A 错误；B 图中,碰撞后甲静止，乙水平向右运 动,符合质量相等小球发生完全弹性碰撞的过程，选项 B 是可能的；C 图中，虽然甲、乙动量都是水平向右，合动量也满足水平向右，但甲在后，乙在前，碰后甲不可能速度大于乙，即甲不可能在乙前面，选项 C错误;D 图中，碰后甲的速度大于乙的速度，合动量水平向左，不符合动量守恒定律，选项 D 错 误。13.答案(1)BE(2)A C(3)mOB m0A+mOC解析(1)B点是不发生碰撞时a球的落地点，A点是发生碰撞后a球的落地点，。点是碰后b球 的落地点。设小球a运动到轨道末端时的速度大小为VB,与球b发生碰撞后的瞬时速度大小为VA,碰后b球的速度大小为vc,本实验就是要验证关系式mvB=mvA+mvc是否成立。因为小球做平抛运动 的高度相同，下落时间相同，它们在水平方向上位移与水平方向上的速度成正比，所以本实验也可以验证mOB=mOA+enOC是否成立,B、E 正确。(2) 两球碰撞后，a球在水平方向上的分速度较小，下落时间相同时，落地时的水平位移也较小，所以小球a、b的落地点依次是图中水平面上的A点和C点。(3) 根据(1)的分析，判断两球碰撞过程中的动量是否守恒的依据是看mOB和mOA+bnOC在误差允许范围内是否相等。14.答案(1)2 m/s (2)1.2 m/s (3)0.48 m 解析(1)物块A向右做匀减速直线运动，口mg=m2 2=-2aL,代入数据解得V1=2 m/s。(2)A与B碰撞过程动量守恒mv1=(m+m)V2,代入数据解得1(3)A、B整体做平抛运动h= gt2,x=V2t,联立代入数据解得15.答案(1)4:1(2)9:5解析(1)设A B球的质量分别为m和RB,A球碰撞后的速度大小为V2=1.2 m/s。x=0.48 m。*, B球碰撞前、后的速度916.答案农-1(2)1 - 2解析(1)设球b的质量为m,细线长为L,球b下落至最低点，但未与球a相碰时的速率为v,由11机械能守恒定律得magL= mv2式中g是重力加速度的大小。设球a的质量为m;在两球碰后的瞬间，两球的共同速度为v,以向左为正。由动量守恒定律得mv=(m+m)v设两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为0,由机械能守恒定律得1(m+m)v2=(m+m)gL(1-cos0)叫 I联立得 =1代入题给数据得.-1。(2)两球在碰撞过程中的机械能损失是Q=ragL-(m+m)gL(1-cos0)1Q 叫+叫联立得，0与碰前球b的最大动能 E(EPmv2)之比为=1- “2(1-cos0)Q联立并代入题给数据得=1-2大小分别为VltVj.m =m-mB% 一 旳。A B碰撞过程由动量守恒定律得叫1 + % 41,由题意知=3:1,河，所以有12W91212+ tilj-.2冃赵2的冲2O碰撞前、后的总动能之比为O
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