高中物理 第1章 动量守恒研究章末综合测评 鲁科版选修3-5

第1章 动量守恒研究 (时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分在每小题给出的五个选项中，有三项是符合题目要求的，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)1下列说法中正确的是()A作用在物体上的合外力越大，物体动量的变化就越快B作用在物体上的合外力的冲量越大，物体动量变化就越快C作用在物体上的冲量恒定时，物体的动量保持不变D延长物体间的相互作用时间，可以增大物体间的相互作用冲量E作用在物体上的合外力的冲量越大，物体动量变化量越大【解析】由IFtp可知，延长物体间的相互作用时间，可以增大物体间的相互作用冲量，D正确；合外力的冲量引起物体动量变化，且合外力的冲量越大，物体动量变化量越大，B、C错误，E正确；由F可知，作用在物体上的合外力越大，物体动量的变化就越快，A正确【答案】ADE2在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有 ()A原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统B运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统C从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统D光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以物体和斜面为一系统在水平方向上E原来静止在光滑冰面上的运动员向前抛出同伴，以运动员和同伴为一系统【解析】判断动量是否守恒的方法有两种：第一种，从动量守恒的条件判定，动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零，故分析系统受到的外力是关键第二种，从动量的定义判定B选项叙述的系统，初动量为零，末动量不为零C选项末动量为零，而初动量不为零E选项和A选项系统合力为零，动量守恒，D选项系统在水平方向上的合外力为零，系统水平方向上的动量守恒【答案】ADE3在橄榄球比赛中，一个85 kg的前锋队员以5 m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为65 kg的队员，一个速度为2 m/s，另一个速度为4 m/s，然后他们就扭在了一起，则()A他们碰撞后的共同速度是0.16 m/sB碰撞后他们动量的方向仍向前C碰撞后他们动量的方向与前锋原来的方向反向D这名前锋能得分E这名前锋不能得分【解析】取前锋队员跑动的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：Mv1mv2mv3(Mmm)v，代入数据得：v0.16 m/s.所以碰撞后的速度仍向前，故这名前锋能得分，A、B、D项正确【答案】ABD4如图1所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s下列说法正确的是() 图1【导学号：18850020】A垒球动量变化量的大小为12.6 kgm/sB球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 NC球棒对垒球的平均作用力大小为360 ND球棒对垒球做的功为126 JE球棒对垒球做的功为36 J【解析】设球棒对垒球的平均作用力为F，由动量定理得tm(v1v0)p，取v145 m/s，则v025 m/s，代入上式，得p12.6 kgm/s，1 260 N，由动能定理得Wmvmv126 J，选项A、B、D均正确【答案】ABD5如图2所示，在光滑水平面上质量分别为mA2 kg、mB4 kg，速率分别为vA5 m/s、vB2 m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动并发生对心碰撞，则()图2A它们碰撞后的总动量是18 kgm/s，方向水平向右B它们碰撞后的总动量是2 kgm/s，方向水平向右C它们碰撞后B小球向右运动D它们碰撞后B小球可能向左运动E它们碰撞后A小球的速度可能为零【解析】根据动量守恒，设向右为正，碰后它们的总动量ppmAvAmBvB25 kgm/s42 kgm/s2 kgm/s，故A错、B对；因总动量向右，所以碰后B球一定向右运动，C对、D错，但碰后小球A的速度大小和方向不能确定，故E正确【答案】BCE6质量为m的人站在质量为M的小车上，小车静止在水平地面上，车与地面摩擦不计当人从小车左端走到右端时， 下列说法正确的是()A人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上运动的平均速度也越大B人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上移动的距离也越大C不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离相同D人在车上行走时，若人相对车突然停止，则车也立刻停止E人相对地面的位移一定比车在地面上的位移大【解析】当人从小车左端走到右端时，由动量守恒定律，人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上运动的平均速度也越大，但是车在地面上移动的距离只与人在车上移动的位移有关，与人的平均速度无关，选项A、C正确，B错误人在车上行走时，若人相对车突然停止，由动量守恒定律，则车也立刻停止，选项D正确；由ms人Ms车可知，若mM则s人s车，故E错误【答案】ACD二、非选择题(本题共5小题，共64分，按题目要求作答)7(6分)质量为M的木块在光滑的水平面上以速度v1向右运动，质量为m的子弹以速度v2向左射入木块并停留在木块中，要使木块停下来，发射子弹的数目是_【解析】设需发射n颗子弹，对整个过程由动量守恒定律可得：Mv1nmv20，所以n.【答案】8(10分)(2014全国卷)现利用图(甲)所示的装置验证动量守恒定律在图3(甲)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间实验测得滑块A的质量m10.310 kg，滑块B的质量m20.108 kg，遮光片的宽度d1.00 cm；打点计时器所用交流电的频率f50.0 Hz.将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰碰后光电计时器显示的时间为tB3.500 ms，碰撞前后打出的纸带如图(乙)所示若实验允许的相对误差绝对值最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程甲乙图3【解析】按定义，滑块运动的瞬时速度大小v为v式中s为滑块在很短时间t内走过的路程设纸带上打出相邻两点的时间间隔为tA，则tA0.02 stA可视为很短设滑块A在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v0、v1.将式和图给实验数据代入式得v02.00 m/sv10.970 m/s设滑块B在碰撞后的速度大小为v2，由式有v2代入题给实验数据得v22.86 m/s设两滑块在碰撞前、后的总动量分别为p和p，则pm1v0pm1v1m2v2两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为p100%联立式并代入有关数据，得p1.7%v乙时甲车爬上斜面再返回，仍能和乙车相撞，要不相撞，必须v乙v甲，当v甲v乙时，人跳出的速度最大，设为vmax.甲与人：(m1M)vMvmaxm1v甲，乙与人：Mvmaxm2v0(Mm2)v乙，把v甲v乙代入解得：vmax4.8 m/s所以人跳出甲车的水平速度范围是3.84.8 m/s.【答案】3.84.8 m/s