第16章动量守恒定律单元测试22(人教版选修3-5)

金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第1页共8页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第16章动量守恒定律单元测试22一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1．如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动A．可能是匀变速运动B．可能是匀速圆周运动C．可能是匀变速曲线运动D．可能是匀变速直线运动2．如图所示，水平地面上O点的正上方竖直自由下落一个物体m，中途炸成a、b两块，它们同时落到地面，分别落在A点和B点，且OA＞OB，若爆炸时间极短，空气阻力不计，则A．落地时a的速度大于b的速度B．落地时a的动量大于b的动量C．爆炸时a的动量增加量大于b的增加量D．爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能3．以初速度v水平抛出一质量为m的石块，不计空气阻力，则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断不正确的是（）A．在两个相等的时间间隔内，石块受到的冲量相同B．在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同C．在两个下落高度相同的过程中，石块动能的增量相同D．在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量相同4．质量为4kg的物体以2m/s的初速度做匀变速直线运动，经过2s，动量大小变为14kg·m/s。该物体()A．所受合外力的大小可能大于11NB．所受合外力的大小可能小于3NC．所受的冲量可能小于6N·sD．所受的冲量可能大于18N·s5．如图所示，物块A、B静止在光滑水平面上，且ABmm．现用大小相等的两个力F和F’分别作用在A和B上，使A、B沿一条直线相向运动，然后又先后撤去这两个力，使这两个力对物体做的功相同，则两物体碰撞并合为一体后，它们()A．可能停止运动B．一定向右运动C．可能向左运动D．仍运动，但运动方向不能确定6．如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，小车左端靠在竖直墙壁上，其左侧半径为R的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是A．在这个过程中，小车和物块构成的系统水平方向动量守恒B．在这个过程中，物块克服摩擦力所做的功为mgRC．在这个过程中，摩擦力对小车所做的功为mgRD．在这个过程中，由于摩擦生成的热量为mMgRMm金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第2页共8页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com7．下列说法正确的是A．合外力对质点做的功为零，则质点的动能、动量都一定不改变B．合外力对质点施的冲量不为零，则质点的动量、动能都一定改变C．某质点受到的合外力不为零，其动量、动能都一定改变D．某质点的动能改变了，它所受到的合外力冲量一定不为零8．如图所示，在光滑的水平面上，有一质量M＝3kg的薄板和一质量m＝1kg的物块朝相反方向运动，初速度大小都为v＝4m/s，它们之间有摩擦。当薄板的速度大小为2.4m/s时，物块的运动情况是A．做加速运动B．做减速运动C．做匀速运动D．以上运动都有可能9．如图所示，质量为2m的小球B静止在光滑的水平面上，质量为1m的小球A以速度0v靠近B，并与B发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。A、B两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失。当1m、0v一定时，若2m越大，则A．碰撞后A的速度越小B．碰撞后A的速度越大C．碰撞过程中B受到的冲量越小D．碰撞过程中A受到的冲量越大10．甲、乙两球在光滑水平轨道上沿同一方向运动，已知它们的动量分别是p甲=5kg·m/s，p乙=7kg·m/s，甲追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为p乙10kg·m/s，则两球质量m甲与m乙的关系可能是()A．甲乙mm23B．甲乙mm3C．甲乙mm4D．甲乙mm511．质量相等的物体分别在地球和月球上以相同的速度竖直上抛，如果不计任何阻力，则下列说法中正确的是A．上升过程中的平均速度相等B．上升过程中所受重力的冲量相等C．上升过程中重力做功相等D．上升过程中重力做功的平均功率相等12．质量为m、长为L的木板，放在光滑的水平面上，一个质量也为m的物块以一定的速度从木板的一端滑上木板，若木板是固定的，物块恰好停在木板的另一端，若木板不固定，则物块相对木板滑行的距离为A．L/4B．L/2C．3L/4D．L答题卡题号123456789101112答案二、实验题(本题包括2小题，共16分)13．（6分）用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验：金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第3页共8页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com（1）先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面的动摩擦因数，查出当地的重力加速度g；（2）用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧处于压缩状态，滑块B紧靠在桌边；（3）剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时的水平位移为1x，滑块A沿桌面滑行距离为2x．为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母___________．如果动量守恒，须满足的关系是_________________．14．(10分)为了验证动量守恒定律（探究碰撞中的不变量），某同学选取了两个材质相同，体积不等的两个长立方体滑块A和B，按下述步骤做了如下实验：步骤1：在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；步骤2：安装好实验装置如下图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽，倾斜槽和水平槽由一小段弧链接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如下所示；⑴由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置是。①A、B相撞的位置在P5、P6之间②A、B相撞的位置在P6处③A、B相撞的位置在P6、P7之间⑵为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或者读取的物理量是________________。①A、B两个滑块的质量m1和m2②滑块A释放时距桌面的高度③频闪照相的周期④照片尺寸和实际尺寸的比例⑤照片上测得的S45、S56和S67、S78⑥照片上测得的S34、S45、S56和S67、S78、S89⑦滑块与桌面的滑动摩擦因数⑶写出验证动量守恒的表达式________________________________________。⑷为了提高实验准确度，以下措施中有效的是________①使用更平整的轨道槽②使用更光滑的轨道槽③在足够成像的前提下，缩短频闪照相每次曝光的时间④适当增大相机和轨道槽的距离金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第4页共8页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com⑸请再你写出一条有利于提高实验准确度或改进试验原理的建议：__________________________________________________________________________________。三、计算题(本题包括5小题，共44分)15．(10分)质量为M的一列火车在平直的轨道上匀速行驶，速度为0v．已知列车各部分所受的阻力都等于它们的重力的k倍．某时刻列车后部质量为m的一段脱钩，司机未能发现，仍以原牵引力带动列车前进．求①当脱离部分的速度减为0v/2时，前面部分的速度②当后面部分停止后多长时间，前面部分的速度达到20v．16．(10分)如图11所示为三块质量均为m，长度均为L的木块．木块1和木块2重叠放置在光滑的水平桌面上，木块3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木块2发生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后原来叠放在上面的木块1完全移到木块3上，并且不会从木块3上掉下，木块3碰撞前的动能应满足什么条件？设木块之间的动摩擦因数为μ．17．（12分）如图所示，光滑水平面上放置一长木板，其质量为2m，长为L，C点为上表面的中点，木板右端（A点）有一块静止的质量为m的小金属块。金属块与木板的上表面之间存在摩擦，已知金属块与AC段间的动摩擦因数为μ。现给木板一个向右的水平恒力F=5μmg，使木板向右运动，同时金属块在木板上开始运动，当金属块滑到中点C时，立即撤去这个水平恒力F，最后金属块恰停在木板的左端（B点）。已知重力加速度为g，求：（1）撤去力F的瞬间，金属块的速度1v、木板的速度2v分别为多少？（2）金属块与CB段的动摩擦因数μ′是多少？18．（12分）小球b静止在高度为H=1米的光滑平台上A处，另外一小球a以水平向右的初速度0v=6m/s与小球b发生无动能损失的正碰，设a、b碰撞时间极短。小球a、b的质量分别为1千克和2千克。小球b碰后沿着一条粗糙的曲面进入一半径为R=0.4米的光滑竖直圆轨道中恰好做匀速圆周运动。（g=102m/s）求：（1）小球b通过圆轨道最低点B时对轨道的压力的大小。（2）小球b在粗糙曲面上运动过程中克服摩擦力做的功。HACOBRv0ba金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第5页共8页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com参考答案1．ACD2．AD3．D4．D【解析】若设物体初速度方向为正方向，则初动量118kgm/spmv，末动量只告诉了大小，则有两种可能：(1)2p＝14kg·m/s，则Ft＝2p－1p＝6kg·m/s，F＝3N；(2)2p＝－14kg·m/s，则Ft＝2p－1p＝－22kg·m/s，F＝－11N.负号表示方向．5．B6．D7．D【解析】根据动能定理可知合外力做功为零必定有动能变化量为零，即速率变化为零，但速度变化量不一定为零，例如匀速圆周运动中合外力始终不做功，动能不变，但动量时刻改变，A错；根据动量定理可知合外力的冲量不为零必定有动量变化量不为零，动量必定改变，因此速度变化量不为零，但速率变化量可能为零，故动能可能改变，前面的例子中匀速圆周运动的合外力冲量不为零，动量时刻改变，动能却始终不变，B错；由合外力不为零（这里指恒定的合外力），一段时间内，由动量定理可知合外力的冲量必定不为零，动量必定变化，但由功的公式可知如果物体的位移始终垂直合外力，则合外力的功为零，动能不变，C错；同一个质点，动能改变了，动量必定改变，在一段时间内，合外力的冲量必定不为零，D对。8．A【解析】根据系统的动量守恒定律易得：当m的速度为零时，M的速度为2.67m/s，此前m向右减速，M向左减速，此后m将向左加速，M继续向左减速；当两者速度达到相同时，即速度均为2m/s时，两者相对静止，一起向左匀速直线运动。由此可知当M的速度为2.4m/s时，m处于向左加速过程中，A对。9．D10．BCD【解析】本题综合考查动量守恒定律、能量守恒定律和碰撞。甲、乙同向运动，甲追乙且pp甲乙，因此mm甲乙，由动量守恒定律可知，碰后甲球的动量2kgm/sp甲，由能量关系可得22222222ppppmmmm甲甲乙乙甲乙甲乙≥，代入动量得5121mm乙乙≥，满足要求的是BCD，A错。难度较难。11．ABC12．B13．桌面离地面高度h（2分）hgmsgsM2212（4分）14．（10分）⑴②…………………2分⑵①⑥…………………2分⑶)2()2(34456723445561SSSmSSSm………………2分⑷①③④………………………2分⑸将轨道的一端垫起少许，平衡摩擦力，使得滑块碰撞前后都做匀速运动（其它合理答案也参照给分）……………………2分15．以整列火车为研究对象，脱钩前后相比较，除了两部分间的相互作用力有变化以外，所受外力没有发生变化，因此满足动量守恒的条件，但只限于后面部分运动过程中①根据动量守恒Mv0=(M-m)v+mv0/2，金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第6页共8页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com解出前面部分的速度为v=022