2019-2020年高中物理选修（3-5）第一章《碰撞与动量守恒》word章末检测.doc

2019-2020年高中物理选修（3-5）第一章碰撞与动量守恒word章末检测一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1某物体受到一个6 Ns的冲量作用，则()A物体的动量一定减少B物体的末动量一定是负值C物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反D物体原来动量的方向一定与这个冲量方向相反解析动量定理是矢量方程，注意规定正方向解题冲量、动量都是矢量，对在一条直线上运动的物体，规定正方向后，可用“”、“”号表示矢量的方向，6 Ns的冲量说明物体所受冲量的大小为6 Ns，方向与规定的正方向相反，由动量定理可知正确答案为C.而初、末动量的方向、大小由题设均不能确定答案C图12如图1所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()A向右运动B向左运动C静止不动D小球下摆时，车向左运动，碰撞后又静止解析这是反冲运动，由动量守恒定律可知，小球下落时速度向右，小车向左；小球静止，小车也静止答案D3一辆炮车静止在光滑水平导轨上，车和炮弹总质量为M，炮筒水平发射一质量为m的炮弹，炮弹离开炮膛时对地速度为v0，则炮车的后退速度为 ()A. B. C D解析将车和炮弹作为一整体，由动量守恒定律可得(Mm)vmv00，则有v，故选D.答案D图24(xx福建)如图2所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的初速度v0，则()A小木块木箱最终都将静止B小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动解析木箱和小木块组成的系统，所受合外力为零，故系统动量守恒系统初动量向右，故小木块相对木箱静止后，系统总动量也向右，故B项正确，A、D两项均错；而由于小木块与木箱间的摩擦，系统的机械能不断减少，C项错故正确答案为B项答案B5动量相等的甲、乙两车，刹车后沿两条水平路面滑行若两车质量之比，路面对两车的阻力相同，则两车的滑行时间之比为()A11 B12 C21 D14解析两车滑行时水平方向仅受阻力Ff的作用，在这个力作用下使物体的动量发生变化当规定以车行方向为正方向后，由动量定理：F得F，所以两车滑行时间：t或t，当p、Ff相同时，滑行时间t相同物体的动量反映了它克服阻力能运动多久从这个意义上，根据p、Ff相同，立即可判知t相同答案A二、双项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)6质量为m的物体以速度v0从地面竖直上抛(不计空气阻力)到落回地面，在此过程中()A上升过程和下落过程中动量的变化量大小均为mv0，但方向相反B整个过程中重力的冲量为2mv0C整个过程中重力的冲量为0D上升过程冲量大小为mv0，方向向下解析物体上升、下降动量变化量相同，大小均为mv0，都向下A错、B对，C错、D对答案BD7两个质量不同的物体，在光滑的水平面上相向运动，并发生正碰，则下列说法中正确的是()A碰撞后，质量小的物体速度变化大B碰撞后，质量大的物体速度变化大C若碰撞后连成整体，则整体运动方向与原来动量大的物体的运动方向相同D若碰撞后连成整体，则整体运动方向与原来速度大的物体的运动方向相同解析两物体放在光滑水平面上，发生正碰，由动量守恒定律知，两物体动量变化大小相同，再由pmv知质量小的物体速度变化大，A正确、B错误；两物体结合成整体，由m1v1m2v2(m1m2)v可知，v方向与动量大的物体的运动方向一致，C正确、D错误答案AC图38如图3所示，A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别为p1和p2，碰撞后A球继续向右运动，动量大小为p1，此时B球的动量大小为p2，则下列等式成立的是()Ap1p2p1p2 Bp1p2p1p2Cp1p1p2p2 Dp1p1p2p2解析因水平面光滑，所以A、B两球组成的系统在水平方向上动量守恒由于p1、p2、p1、p2均表示动量的大小，所以碰前的动量为p1p2，碰后的动量为p1p2，B对经变形得p1p1p2p2，D对答案BD图49质量为M和m0的滑块用轻弹簧连接，以恒定的速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞，如图4所示，碰撞时间极短，在此过程中，下列哪个或哪些说法是可能发生的()AM、m0、m速度均发生变化，分别为v1、v2、v3，而且满足(Mm0)vMv1m0v2mv3Bm0的速度不变，M和m的速度变为v1和v2，而且满足MvMv1mv2Cm0的速度不变，M、m的速度都变为v，且满足Mv(Mm)vDM、m0、m速度均发生变化，M和m0速度都变为v，m速度变为v2，而且满足(Mm)v0(Mm0)v1mv2解析因为碰撞时间极短，所以m0的速度不发生变化，A错、D错碰后M与m的速度可能相同也可能不同，B对、C对答案BC图510木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图5所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是()Aa尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒Ba尚未离开墙壁前，a和b组成的系统的动量不守恒Ca离开墙后，a、b组成的系统动量守恒Da离开墙后，a、b组成的系统动量不守恒解析在a未离开墙壁前的弹簧伸长过程中，对a和b组成的系统，由于受到墙给a的弹力作用，所以a、b组成的系统动量不守恒，因此B正确、A错误；a离开墙后，a、b构成系统合外力为零，因此动量守恒，故C正确、D错误答案BC三、非选择题(本题共3小题，共35分)图611(10分)质量为M2 kg的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为mA2 kg的物体A(可视为质点)，如图6所示，一颗质量为mB20 g的子弹以600 m/s的水平速度射穿A后，速度变为100 m/s，最后物体A仍在车上，若物体A与小车间的动摩擦因数0.5，取g10 m/s2，求平板车最后的速度是多大？解析子弹击穿A后，A在水平方向获得一个速度vA，最后当A相对车静止时，它们的共同速度为v.子弹射穿A的过程极短，因此车对A的摩擦力、子弹的重力作用可略去，即认为子弹和A组成的系统水平方向动量守恒，同时，由于作用时间极短，可认为A的位置没有发生变化，设子弹击穿A后的速度为v，由动量守恒定律有mBv0mBvmAvA得vA m/s5 m/s.A获得速度vA相对车滑动，由于A与车间有摩擦，最后A相对车静止，以共同速度v运动，对于A与车组成的系统，水平方向动量守恒，因此有：mAvA(mAM)v，所以v m/s2.5 m/s答案2.5 m/s12(12分)(xx四川自贡模拟)如图7所示，在水平光滑直导轨上，静止放着三个质量均为m1 kg的相同小球A、B、C.现让A球以v02 m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vC1 m/s.求：(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度为多大？(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能？图7解析(1)A、B相碰满足动量守恒，则mv02mv1，解得两球跟C球相碰前的速度v11 m/s.(2)两球与C球碰撞同样满足动量守恒，则2mv1mvC2mv2解得碰后A、B两球的速度均为v20.5 m/s故两次碰撞过程中一共损失的动能为Ekmvmv2mv1.25 J.答案(1)1 m/s(2)1.25 J图813(13分)如图8所示，质量M为4 kg的平板小车静止在光滑的水平面上，小车左端放一质量为1 kg的木块，车的右端固定一个轻质弹簧现给木块一个水平向右的10 Ns的瞬间冲量，木块便沿车向右滑行，在与弹簧相碰后又沿原路返回，并恰好能达到小车的左端，求：(1)弹簧被压缩到最短时平板车的速度v；(2)木块返回小车左端时的动能Ek；(3)弹簧获得的最大弹性势能Epm.解析(1)设木块的初速度为v0，由动量定理有：Imv0，得v010 m/s(方向向右)当弹簧被压缩到最短时，木块和小车速度相等对于木块和小车构成的系统，水平方向动量守恒所以有：mv0(Mm)v，解得v2 m/s(向右)(2)木块与弹簧碰后相对小车向左运动，当木块相对小车静止时，木块相对小车到达左边最远点因此木块恰能到小车的左端时，两者同速由动量守恒可知此时v块v车2 m/s.木块的动能Ekmv2 J.(3)木块往返过程中克服摩擦力做功，系统损失的机械能为Emv(Mm)v240 J.考虑木块开始运动到弹簧压缩到最短的过程，系统克服摩擦力做功损失的机械能为E20 J对这个过程由能量转化与守恒定律有：mv(Mm)v2EEpm，解得弹簧压缩到最短时获得的最大弹性势能Epm20 J.答案(1)2 m/s方向向右(2)2 J(3)20 J