高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律同步训练及能力提高(共4套)-新人教原创特约

刘晓坦第十六章动量守恒定律同步训练一、选择题1、把一支枪固定在小车上，小车放在光滑的水平桌面上．枪发射出一颗子弹．对于此过程，下列说法中正确的有哪些？（C）A．枪和子弹组成的系统动量守恒B．枪和车组成的系统动量守恒C．车、枪和子弹组成的系统动量守恒D．车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒，因为子弹和枪筒之间有摩擦力．且摩擦力的冲量甚小2、一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同。则碰撞前后小球速度变化量的大小为Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（BC）A．Δv=0B．Δv=12m/sC．W=0D．W=10.8J3、如图所示，与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上。物体B沿水平方向向右运动，跟与A相连的轻弹簧相碰。在B跟弹簧相碰后，对于A、B和轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ABD）A．弹簧压缩量最大时，A、B的速度相同B．弹簧压缩量最大时，A、B的动能之和最小C．弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减小D．物体A的速度最大时，弹簧的弹性势能为零4、在光滑水平面上，动能为E0、动量的大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反.将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2，则必有（AB）A．E1＜E0B．p1＜p0C．E2＞E0D．p2＞p05、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（AD）A．落地时a的速率大于b的速率B．落地时在数值上a的动量大于b的动量C．爆炸时a的动量增加量数值大于b的增加量数值D．爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能6、下列说法中不正确的是（AC）A．物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功；B．物体的运动状态改变，其动量一定改变；C．物体的动量发生改变，其动能一定发生改变D．物体的动能发生改变，其动量一定发生改变。7、两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（B）A．vA′=5m/s，vB′=2.5m/sB．vA′=2m/s，vB′=4m/sC．vA′=－4m/s，vB′=7m/sD．vA′=7m/s，vB′=1.5m/s提示．B这是一道同向追击碰撞问题，在分析时应注意考虑三个方面的问题：动量是否守恒，机械能是否增大，是否符合实际物理情景。针对这三点，要逐一验证。8、如图所示，小球A和小球B质量相同，球B置于光滑水平面上，当球A从高为h处刘晓坦由静止摆下，到达最低点恰好与B相碰，并粘合在一起继续摆动，它们能上升的最大高度是（C）A．hB．h/2C．h/4D．h/89、在距地面高为h，同时以相等初速V0分别平抛，竖直上抛，竖直下抛一质量相等的物体m当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量△P，有（B）A．平抛过程最大B．竖直上抛过程最大C．竖直下抛过程最大D．三者一样大二、实验题10、某实验小组在“实验：探究碰撞中的不变量”的实验中，采用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来进行探究。图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近末端的地方，让A球仍从位置G自静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图中的O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在平面，米尺的零点与O点对齐。（1）碰撞后B球的水平射程应取为cm。（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？（填选项号）A、水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离；B、A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离；C、测量A球或B球的直径；D、测量A球或B球的质量（或两球质量之比）；E、测量G点相对水平槽面的高度。答案：（1）64±0.5；（2）A、B、D。三、计算题11、质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动，恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球．第二个小球的质量为m2=50g，速率v2=10cm/s．碰撞后，小球m2恰好停止．那么，碰撞后小球m1的速度是多大，方向如何？【分析】取相互作用的两个小球为研究的系统。由于桌面光滑，在水平方向上系统不受外力．在竖直方向上，系统受重力和桌面的弹力，其合力为零．故两球碰撞的过程动量守恒．【解】设向右的方向为正方向据动量守恒定律有：22112211vmvmvmvm代入数据解得v'1=-20cm/s.即碰撞后球m1的速度大小为20cm/s，方向向左．刘晓坦12、（6分）质量为M的小车，如图所示，上面站着一个质量为m的人，以v0的速度在光滑的水平面上前进。现在人用相对于地面速度大小为u水平向后跳出。求：人跳出后车的速度？解：取向右为正方向，对人和车组成的系统动量守恒：(m+M)V0=－mu+MV3分所以：V=MmuVMm0)(2分方向水平向右1分13、炮弹在水平飞行时，其动能为Ek0=800J，某时它炸裂成质量相等的两块，其中一块的动能为Ek1=625J，求另一块的动能Ek2【错解】设炮弹的总质量为m，爆炸前后动量守恒，由动量守恒定律：P=P1＋P2①由动能和动量的关系有：kmEp2②由①②得：2/221kkmEmE2/22kmE整理并代入数据得：Ek=225J。【错解原因】主要是只考虑到爆炸后两块的速度同向，而没有考虑到方向相反的情况，因而漏掉一解。实际上，动能为625J的一块的速度与炸裂前炮弹运动速度也可能相反。【正确解答】以炮弹爆炸前的方向为正方向，并考虑到动能为625J的一块的速度可能为正．可能为负，由动量守恒定律：P＝P1＋P2①由动能和动量的关系有：kmEp2②由①②得：2/221kkmEmE2/22kmE整理并代入数据解得：Ek2=225J或4225J。（正确答案是另一块的动能为225J或4225J）。【评析】从上面的结果看，炮弹炸裂后的总动能为(625＋225)J=850J或(625+4225)J=4850J。比炸裂前的总动能大，这是因为在爆炸过程中，化学能转化为机械能的缘故。14、一个质量M=1kg的鸟在空中v0=6m/s沿水平方向飞行，离地面高度h=20m，忽被一颗质量m=20g沿水平方向同向飞来的子弹击中，子弹速度v=300m/s，击中后子弹留在鸟体内，鸟立即死去，g=10m/s2．求：（1）鸟被击中后的速度为多少？（2）鸟落地处离被击中处的水平距离．【分析】子弹击中鸟的过程，水平方向动量守恒，接着两者一起作平抛运动。解：把子弹和鸟作为一个系统，水平方向动量守恒．设击中后的共同速度为u，取v0的方向为正方向，则由：Mv0＋mv＝(m＋M)u，得：33010201300102061mMmvMvum/s=11.8m/s击中后，鸟带着子弹作平抛运动。刘晓坦由221gth得运动时间为：102022ghts=2s故鸟落地处离击中处水平距离为：S＝ut＝11.8×2m＝23.6m．15、图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上，弹簧处在原长状态。另一质量与B相同滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B滑行，当A滑过距离1l时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B紧贴在一起运动，但互不粘连。已知最后A恰好返回出发点P并停止。滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为，运动过程中弹簧最大形变量为2l，求A从P出发时的初速度0v。解．令A、B质量皆为m，A刚接触B时速度为1v（碰前），由功能关系，有121202121mglmvmv①A、B碰撞过程中动量守恒，令碰后A、B共同运动的速度为.2v有：212mvmv②碰后A、B先一起向左运动，接着A、B一起被弹回，在弹簧恢复到原长时，设A、B的共同速度为3v，在这过程中，弹簧势能始末两态都为零，利用功能关系，有：)2()2()2(21)2(2122322lgmvmvm③此后A、B开始分离，A单独向右滑到P点停下，由功能关系有12321mglmv④由以上各式，解得)1610(210llgv刘晓坦第十六章动量守恒定律（2）--单元测练2006。5。28一、选择题1、篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前.B）A.B.C.D.2、如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，两个物体具有的相同的物理量是（DA.B.C.D.以上几个量都不同3、如图所示，A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然释放后，则有（BCA.A、BB.A、B、C系统动量守C.D.4、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生衰变而形成了如图3-11-8所示的两个圆形轨迹，两圆半径之比为1∶16，下列说法正确的是（A）．该原子核发生了α衰变B．反冲核沿大圆做逆时针方向的圆周运动C．原来静止的原子核的序数为D．沿大圆和沿小圆运动的柆子周期相同5、如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为M，当炮管水平，火炮车在水平路面上以υ1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为υ2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度υ0为（B）A．122()mmmB．12M()mC．122()2mmmD．1212())mmm（6、物体在恒定的合外力作用下，则：（BCD）A．物体一定作直线运动B．物体的动量变化率一定恒定C．物体的动量增量与时间成正比D．单位时间内物体动量的增量与物体质量无关刘晓坦7、下列说法正确的是：（AB）A．物体所受合外力的冲量，等于物体动量的变化量B．物体所受合外力，等于物体动量的变化率C．物体所受合外力越大，它的动量越大D．物体所受合外力的方向，总与它的动量方向相同8、质量为2kg的物体以2m/s的速度作匀变速直线运动，经过2s后其动量大小变为8kg.m/s，则该物体（ABD）A．所受合外力的大小可能等于2NB．所受合外力的大小可能等于6NC．所受冲量可能等于20N.sD．所受冲量可能等于12N.s9、质量为1kg的物体沿直线运动，其v-t图象如图所示，则此物体在前4s和后4s内受到的合外力冲量为（D）A．8N·s，8N·sB．8N·s，-8N·sC．0，8N·sD．0，-8N·s10、如图甲所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m的小滑块以初速度υ0从木板的左端向右滑上木板．滑块和木板速度随时间变化的图象如图乙所示，某同学根据图象作出如下一些判断，正确的是（ACD）A．滑块与木板间始终存在相对运动B．滑块始终未离开木板C．滑块的质量大于木板的质量D．在t1时刻滑块从木板上滑出二、计算题11、质量为1kg的物体在倾角30º为的光滑斜面顶端由静止释放，斜面高5m，求物体从斜面顶端滑到物体的动量变化底端过程中重力的冲量为多少？物体的动量变化为多少？解：物体受重力mg和支持力F的作用。设物体到达斜面底端的速度为v.对物体由动能定理：221mvmgh①由动量定理：30sinmvmgtI②由①②得：I=5Ns物体的动量变化：0mvp10kgm/s方向沿斜面方向。12、质量为M的火箭以速度v0飞行在太空中，现在突然向后喷出一份质量为Δm的气体，喷出的气体相对于火箭的速度是v，喷气后火箭的速度是多少？考查知识点：反冲原理相对速度解：根据动量守恒定律：（M+m)v0=Δm(v0-v)+MV所