2019高中物理 第十六单元 动量守恒定律单元测试（二）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从空中某一高度同时平抛，自由落下两个质量均为m的小球，不计空气阻力，在小球落至地面的过程中()A它们的动能变化不同，动量变化相B它们的动能变化相同，动量变化相同C它们的动能变化不同，动量变化不同 D它们的动能变化相同、动量变化都不同2图中有一位聪明的小屁孩不小心误入光滑的冰面上，他哭着脱下1 kg的棉袄以2 m/s的速度水平扔出，最终他滑出冰面脱离危险，已知脱掉棉袄后小屁孩的质量为16 kg，则他脱离危险的速度大小为()A0.100 m/s B0.120 m/sC0.125 m/s D0.150 m/s3我国女子短道速滑队在世界大赛中屡屡创造佳绩。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则()A甲对乙的冲量和乙对甲的冲量一定相同B甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功42018年3月22日，一架中国国际航空CA103客机，从天津飞抵香港途中遭遇鸟击，飞机头部被撞穿约一平方米的大洞，雷达罩被砸穿，所幸客机及时安全着陆，无人受伤。若飞机的速度为700 m/s，小鸟在空中的飞行速度非常小，小鸟的质量为0.4 kg。小鸟与飞机的碰撞时间为2.510-4 s。则飞机受到小鸟对它的平均作用力的大小约为()A104 N B105 N C106 N D107 N5在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动。某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰，两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的。则碰后B球的速度大小是()A B C或 D无法确定6一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过t时间而停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是()A mgt B C D7蹦极是勇敢者的运动，深受年轻人的喜爱。如图所示，蹦极者从高台跳下，在空中经历加速、减速下降至速度为零，然后再通过反弹上升。设蹦极者在空中自由下落的运动过程为，弹性绳张紧至最低点速度为零的过程为，不计空气阻力，则下列判断正确的是()A在过程中，蹦极者受到的重力冲量等于动量的改变量B在过程中，蹦极者受到重力冲量的大小与过程中绳子弹力冲量的大小相等C在过程中，每秒钟蹦极者动量的变化量相同D在过程中的任意一段时间内，蹦极者受到合力的冲量方向始终向上8在光滑水平面上，有A、B两个小球沿同一直线向右运动，已知碰前两球的动量分别pA12 kgm/s、pB13 kgm/s，碰撞后它们动量的变化量pA与pB有可能是()ApA3 kgm/s，pB3 kgm/s BpA4 kgm/s，pB4 kgm/sCpA5 kgm/s，pB5 kgm/s DpA24 kgm/s，pB24 kgm/s9如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球 A和质量为m的小球B通过轻弹簧相连并处于静止状态，弹簧处于自然伸长状态；质量为m的小球C以初速度v0沿AB连线向右匀速运动，并与小球A发生弹性碰撞。在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板(图中未画出)，当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走。不计所有碰撞过程中的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，小球B与挡板的碰撞时间极短，碰后小球B的速度大小不变，但方向相反。则B与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值Em可能是()Amv BmvCmv Dmv10在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。 如图a所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。若碰撞前、后两壶的 vt图像如图 b 所示。关于冰壶的运动，下列说法正确的是()A两壶发生弹性碰撞B碰撞后两壶相距的最远距离为1.1 mC蓝壶受到的滑动摩擦力较大D碰撞后蓝壶的加速度大小为0.12 m/s2二、实验题（本题共2小题，共17分）11(7分)如图所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz。开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用细绳连接，细绳烧断后，两个滑块向相反方向运动。已知滑块A、B的质量分别为200 g、300 g，根据照片记录的信息，细绳烧断后，A滑块做_运动，其速度大小为_m/s，B滑块做_运动，其速度大小为_m/s，A、B动量分别为_ kgm/s，_ kgm/s，本实验得出的结论是_。12(10分)如图所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图所示。(1)在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足m1_m2(填“”或“ BC (2)C (3)m1OPm1OMm2ON m1OP2m1OM2m2ON2 (4) m1OPm1OMm2ON 【解析】（1）为了防止入射球碰后反弹，应让入射球的质量大于被碰球的质量，即m1m2；小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验需要验证：m1v0=m1v1+m2v2，因小球均做平抛运动，下落时间相同，则可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度进行验证，故有m1OP=m1OD+m2ON，实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置，测量质量需要天平，测量小球落地点的位置需要毫米刻度尺，因此需要的实验器材有BC。（2）A、由于各种偶然因素，如所受阻力不同等，小球的落点不可能完全重合，落点应当比较集中，但不是出现了错误，故AB错误；C、由于落点比较密集，又较多，每次测量距离很难，故确定落点平均位置的方法是最小圆法，即用尽可能最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表落点的平均位置，故C正确；D、仅调节斜槽上固定位置C，它的位置越低，由于水平速度越小，则线段OP的长度越小，故D错误。（3）若两球相碰前后的动量守恒，则m1v0=m1v1+m2v2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：m1OP=m1OM+m2ON ，若碰撞是弹性碰撞，满足能量守恒，则：12m1v02=12m1v12+12m2v22，代入得；m1OP2=m1OM2+m2ON2。（4）如图所示，连接OP、OM、ON，作出M、N在OP方向上的投影点M、N，如图所示，分别测量出OP、OM、ON的长度。若在实验误差允许范围内，满足关系式m1OP=m1OM+m2ON，则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。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】（1）设推出女运动员后，男运动员的速度为v2，根据动量守恒定律(M+m)v0=mv1+Mv2 解得v2=-23m/s，“”表示男运动员受到方向与其初速度方向相反。（2）在此过程中，对女运动员有：I=mv1-mv0，解得I=160Ns.14【解析】设滑块质量为m，A与B碰撞前A的速度为vA，由题意知，碰后A的速度vAv0，B的速度vBv0，由动量守恒定律得：mvAmvAmvB设碰撞前A克服轨道阻力所做的功为WA，由功能关系得：WAmvmv设B与C碰撞前B的速度为vB，B克服轨道阻力所做的功为WB，由功能关系得：WBmvmv据题意可知：WAWB设B、C碰后瞬间共同速度的大小为v，由动量守恒定律得mvB2mv，联立式，代入数据得vv0。15【解析】（1）B、C速度相等，设为v，对A、B、C组成的系统，规定向左为正方向，由动量守恒定律得：mv0=m12v0+2mv ，解得BC的速度为：v=14v0。（2）对系统，由能量守恒得：mgL=12mv02-122mv2-12m(12v0)2解得：=5v0216gL （3）A、C共速为v2时，A滑到C最高点，对A、C由动量守恒，规定向左为正方向，有：m12v0+mv=2mv2根据能量守恒有：12mv02+12mv2-122mv22=mgR联立解得：R=v0264g。16【解析】(1)设a、b质量分别为m1、m2，a、b碰撞前的速度分别为v1、v2。由题给图象得：v12 m/s，v21 m/sa、b发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v。由题给图象得：v m/s。由动量守恒定律有：m1v1m2v2(m1m2)v解得：。(2)由能量守恒定律得，两滑块因碰撞而损失的机械能：Em1vm2v(m1m2)v2由图象可知，两滑块最后停止运动，由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功W(m1m2)v2解得：。