2019高中物理 第十六单元 动量守恒定律单元测试（一）新人教版选修3-5.doc

第十六单元 动量守恒定律注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项是符合题目要求，第710题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1下列关于物体动量和冲量的说法中不正确的是()A物体所受合外力冲量越大，它的动量就越大B物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变C物体动量变化的方向，就是合外力冲量的方向D物体所受合外力越大，它的动量变化越快2一装有柴油的船静止于水面上，船前舱进水，堵住漏洞后用一水泵把前舱的油抽往后舱，如图所示。不计水的阻力，船的运动情况是()A向前运动 B向后运动C静止 D无法判断3跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于()A人跳在沙坑里的动量比跳在水泥地上的小B人跳在沙坑里的动量变化比跳在水泥地上的小C人跳在沙坑里受到的冲量比跳在水泥地上的小D人跳在沙坑里受到的平均作用力比跳在水泥地上的小4甲、乙两物体分别在恒力F1、F2的作用下，在光滑平面上沿同一直线运动，它们的动量随时间变化的关系如图所示。设甲在t1时间内所受的冲量为I1，乙在t2时间内所受的冲量为I2，则F、I的大小关系是()AF1F2，I1I2 BF1F2，I1F2，I1I2 DF1F2，I1I25如图所示，足够长的长木板A静止在光滑的水平地面上，质量为1 kg的物体B以v03 m/s的水平速度冲上A，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上。若从B冲到木板A上到相对木板A静止这段时间内摩擦力对长木板的冲量大小为2 Ns，则A、B最后的共同速度及长木板的质量分别为()A1 m/s，1 kg B1 m/s，2 kgC2 m/s，1 kg D2 m/s，2 kg6A、B两球在光滑的水平面上相向运动，其中球A的质量为mA4 kg，两球发生碰撞前后的位移时间图象情况如图所示，则可知()AB球质量为2 kgBB球质量为6 kgC碰撞过程中损失的机械能为20 JD碰撞是弹性碰撞，无机械能损失7A、B两车与水平地面间的动摩擦因数相同，两车仅在摩擦力作用下由运动到静止，下列说法中正确的是()A若两车的初动量相同，质量大的滑行时间长B若两车的初动能相同，质量大的滑行时间长C若两车质量相同，动量大的滑行时间长D若两车质量相同，动能大的滑行时间长8如图所示，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()A球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 NB球棒对垒球的平均作用力大小为360 NC球棒对垒球做的功为126 JD球棒对垒球做的功为36 J9如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生碰撞后的运动状态可能是()AA和B都向左运动 BA和B都静止CA向左运动，B向右运动 DA静止，B向右运动10如图所示，物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触，B物块质量为2 kg。现剪断A、B间的细绳，解除对弹簧的锁定，在A离开挡板后，B物块的vt图如图所示，则可知()A在A离开挡板前，A、B系统动量不守恒，之后守恒B在A离开挡板前，A、B与弹簧组成的系统机械能守恒，之后不守恒C弹簧锁定时其弹性势能为9 JD若A的质量为1 kg，在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3 J二、实验题（本题共2小题，共17分）11(5分)某同学在探究物体弹性碰撞的特点时，先提出了如下假设：两个物体碰撞前后各自的质量与自己的速度的乘积之和是不变的。为了验证这个假设，该同学设计了如图1所示的实验装置：先将弹性a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样尺寸大小的弹性b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原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)在安装斜槽轨道时，要注意 。(2)选择弹性小球a、b时，小球a、b的半径ra、rb应该满足关系：ra_rb(填“”或“=”或“t1，所以F1F2。5【答案】B【解析】摩擦力对长木板的冲量大小为2 Ns，则摩擦力对物体B的冲量大小也为2 Ns，根据动量定理得：ImBv0mBv，代入数据解得：v1 m/s，对长木板用动量定理，ImAv，代入数据解得：mA2 kg，故B正确。6【答案】B【解析】根据图象可知，A、B两物体在2s末时刻发生碰撞，xt图象的斜率表示速度，则碰前A的速度为：vA=6-102m/s=-2m/s，B的速度为：vB=62m/s=3m/s。碰后的AB的速度为：v=22m/s=1m/s。根据动量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v，解得：mB=6kg，故A错误，B正确；根据能量守恒得，损失的机械能为：E=12mAvA2+12mBvB2-12(mA+mB)v2，代入数据得：E=30J，故C、D错误。7【答案】CD【解析】小车仅在摩擦力作用下由运动到静止，故小车减速运动的加速度a=f/m=g不变。若两车的初动量相同，即p=mv相等，那么，质量大的初速度小，故滑行时间短，故A错误；若两车的初动能相同，即Ek=12mv2相等，那么，质量大的初速度小，故滑行时间短，故B错误；若两车质量相同，动量大的初速度大，故滑行时间长，故C正确；若两车质量相同，动能大的初速度大，故滑行时间长，故D正确。8【答案】AC【解析】设球棒对垒球的平均作用力为F，由动量定理得tm(vtv0)，取vt45 m/s，则v025 m/s，代入上式，得1260 N，由动能定理得Wmvmv126 J，选项A、C正确。9【答案】BC【解析】两球碰撞过程动量守恒，以两球组成的系统为研究对象，取水平向右方向为正方向，碰撞前系统总动量：P=mAvA+mBvB=m2v0+2m(-v0)=0，系统总动量为0，系统动量守恒，则碰撞前后系统总动量都是0；若碰撞为完全非弹性碰撞，则碰撞后二者的速度相等，都是0；若碰撞不是完全非弹性碰撞，则碰撞后二者的速度方向运动相反，即A向左运动，B向右运动，故B、C正确，A、D错误。10【答案】ACD【解析】在A离开挡板前，由于挡板对A有作用力，所以A、B系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒；离开挡板之后，系统的合外力为零，动量守恒，故A正确；在A离开挡板前，挡板对A的作用力不做功，A、B及弹簧组成的系统在整个过程中只有弹簧的弹力做功，机械能都守恒，故B错误；解除对弹簧的锁定后至A刚离开挡板的过程中，弹簧的弹性势能释放，全部转化为B的动能，根据机械能守恒定律，有：Ep=12mBvB2，由图象可知，vB=3m/s，解得：Ep=9J，故C正确。分析A离开挡板后A、B的运动过程，并结合图象数据可知，弹簧伸长到最长时A、B的共同速度为v共=2m/s，根据机械能守恒定律和动量守恒定律，有：mBv0=（mA+vB）v共；Ep=12mBv02-12（mA+vB）v共2；联立解得：Ep=3J，故D正确。二、实验题（本题共2小题，共17分）11【答案】(1)使斜槽末端切线水平 (2) = (3)BD (4)46.42 maSOB=maSOA+maSOB【解析】(1)小球离开斜槽后做平抛运动，为保证小球离开斜槽后做平抛运动，在安装斜槽轨道时，要注意使斜槽末端切线水平.(2)若要保证两球是对心碰撞，需要两个球大小相同，则ra=rb.(3)如果碰撞过程系统动量守恒定律，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mava=mava+mbvb，小球离开斜槽后做平抛运动的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，两边同乘以时间t，mavat=mavat+mbvbt，则有：maSOB=maSOA+mbSOB，则实验需要测量两球的质量、O点到A、B、C各点的距离sOA、sOB、sOC，故选BD；(4)由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，O、B间的距离为46.42cm；由理论公式分析可知，实验需要验证的表达式为：maSOB=maSOA+mbSOB.12【答案】(1)接通打点计时器的电源放开滑块1 (2)0.6200.6181.240.7426.459.72(3)滑块1、2碰撞前后的质量与速度乘积的矢量和 (4)纸带与打点计时器限位孔有摩擦【解析】 (1)实验时应先接通打点计时器的电源，再放开滑块1.(2)碰撞前滑块1的速度v1 m/s2 m/s，m1v10.312 kgm/s0.620 kgm/s碰撞前滑块2的速度v20，碰撞后两滑块具有相同的速度v m/s1.2 m/sm1v1m2v2(m1m2)v(0.3100.205)1.2 kgm/s0.618 kgm/sm1vm2v1.24 kgm2/s2，m1vm2v0.742 kgm2/s26.45 m/(skg)，9.72 m/(skg)(3)通过以上计算可知，碰撞中的不变量应是滑块1、2碰撞前后的质量与速度乘积的矢量和(4)计算结果不完全相等的主要原因是纸带与打点计时器限位孔有摩擦三、解答题（本题共4小题，共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）13【解析】设加速后航天器的速度大小为v，由动量守恒定律有：Mv0=-mv1+（M-m）v解得 vMv0+mv1M-m14【解析】(1)若滑块A、B发生完全非弹性碰撞，则滑块B碰A后的两者速度相同，设碰后两者速度为v，据动量守恒可得：kmv0=(m+km)v解得：碰后B的速度v=kv0k+1(2)若滑块A、B发生完全弹性碰撞，设碰后A、B速度分别为vA、vB，则由动量守恒得：kmv0=kmvB+mvA由机械能守恒得：12kmv02=12kmvB2+12mvA2联立解得：vA=2kv0k+1、vB=k-1k+1v015【解析】设分离前男女演员在秋千最低点B的速度为v0，由机械能守恒定律有(m1m2)gR(m1m2)v设刚分离时男演员速度的大小为v1，方向与v0相同；女演员速度的大小为v2，方向与v0 相反，由动量守恒定律有(m1m2)v0m1v1m2v2分离后，男演员做平抛运动，设男演员从被推出到落在C点所需的时间为t，根据题给条件，由运动学规律4Rgt2，xv1t。女演员刚好回到A点，由机械能守恒定律得m2gRm2v，已知m12m2，由以上各式可得x8R。16【解析】(1)物块A运动到和物块B碰撞前的瞬间，根据动能定理可知：mgLmv2mv解得：v3 m/s。(2)以物块A和物块B为系统，根据动量守恒可知：mv(mM)v1以物块B为研究对象，根据动量定理可知：IMv1解得：I2 Ns，方向水平向右。(3)以物块A和物块B为系统，根据能量关系可知：Emv2(mM)v解得：E3 J。