届人教版 动量守恒定律单元测试.docx
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届人教版动量守恒定律单元测试
一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)
1.高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )
A.10NB.102NC.103ND.104N
2.
如图,一质量为2g的物体放在光滑的水平面上,处于静止状态,现用与水平方向成60°角的恒力F=10N作用于物体上,历时5s,则( )
①力F对物体的冲量大小为50N•s
②力F对物体的冲量大小为25N•s
③物体的动量变化量为25g•m/s
④物体所受合外力冲量大小为25N•s.
A.①③B.②③C.①③④D.②③④
3.
让一小球分别从竖直墙壁上面的A点和B点沿不同的粗糙斜面AC和BC到达水平面上同一点C,小球释放的初速度等于0,两个斜面的粗糙程度相同,关于小球的运动,下列说法正确的是( )
A.下滑到C点时合外力的冲量一定不同
B.下滑到C点时的动能可能相同
C.下滑到C点过程中摩擦力做功一定不同
D.若小球质量增大,则沿同一斜面到达斜面底端的速度变大
4.
如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系绳小球拉开到一定角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中( )
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反
5.
长度为L、质量为M的平板车的左端紧靠着墙壁,右端站着一个质量为m的人(可视为质点),某时刻人向左跳出,恰好落到车的左端,而此时车已离开墙壁有一段距离,那这段距离为(车与水平地面间的摩擦不计)( )
A.LB.
C.
D.
6.一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为( )
A.v0-v2B.v0+v2
C.v0-
v2D.v0+
(v0-v2)
7.如图所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M=2m的斜面,斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ.一质量为m的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动,不计冲上斜面过程中机械能损失。
如果斜面固定,则小物块恰能冲到斜面顶端。
如果斜面不固定,则小物块冲上斜面后能到达的最大高度为( )
A.B.C.
D.h
8.如图所示,木块A、B置于光滑水平桌面上,木块A沿水平方向向左运动与B相碰,碰后粘连在一起,将弹簧压缩到最短。
则木块A、B和弹簧组成的系统,从A、B相碰到弹簧压缩至最短的整个过程中( )
A.动量不守恒、机械能守恒B.动量不守恒、机械能不守恒
C.动量守恒、机械能守恒D.动量守恒、机械能不守恒
9.质量为1g的木板B静止在水平面上,可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板,如图甲所示。
A和B经过1s达到同一速度,之后共同减速直至静止,A和B运动的v-t图象如图乙所示,取g=10m/s2,则物块A的质量为( )
A.1gB.3gC.2gD.6g
10.
如图所示,在固定的水平杆上,套有质量为m的光滑圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着质量为M的木块,现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立刻留在木块中,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.子弹射入木块后的瞬间,速度大小为
B.子弹射入木块后的瞬间,绳子拉力等于(M+m0)g
C.子弹射入木块后的瞬间,环对轻杆的压力大于(M+m+m0)g
D.子弹射入木块之后,圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒
二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)
11.如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2的两物块A、B相连接,并静止在光滑水平面上.现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度,从此刻开始计时,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象提供的信息可得( )
A.在t1,t2时刻两物块达到共同速度2m/s,且弹簧都处于伸长状态
B.从t3到t4时刻间弹簧由压缩状态恢复到原长
C.两物体的质量之比为m1:
m2=2:
1
D.在t2时刻,A、B两物块的动能之比为E1:
E2=4:
1
12.甲、乙两球在光滑的水平面上沿同一直线向同一方向运动,它们的动量分别为p甲=5g•m/s,p乙=9g•m/s,当甲追上乙发生碰撞后,乙球的动量变为12g•m/s,则甲、乙两球的质量比m甲:
m乙可能是( )
A.1:
10B.3:
10C.1:
4D.1:
6
13.
如图,在光滑水平面上放着质量分别为m和2m的A、B两个物块,现用外力缓慢向左推B使弹簧压缩,此过程中推力做功W.然后撤去外力,则( )
A.从开始到A离开墙面的过程中,墙对A的冲量为0
B.当A离开墙面时,B的动量大小为
C.A离开墙面后,A的最大速度为
D.A离开墙面后,弹簧的最大弹性势能为
14.
如图所示,在光滑的水平面上有一物体M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,最低点为C,两端A、B一样高.现让小滑块m从A点由静止下滑,则( )
A.m不能到达M上的B点
B.m从A到C的过程中M向左运动,m从C到B的过程中M向右运动
C.m从A到B的过程中M一直向左运动,m到达B的瞬间,M速度为零
D.M与m组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒
15.如图是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高.用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球.关于此实验,下列说法中正确的是( )
A.当把小球1向左拉起一定高度,然后由静止释放,可观察到小钢球5向右摆起,且达到的最大高度与小钢球1的释放高度相同
B.如果同时向左拉起小钢球1、2、3到相同高度,同时由静止释放,经碰撞后,小钢球4、5一起向右摆起,且上升最大高度高于小钢球1、2、3的释放高度
C.如果同时向左拉起小钢球1、2、3到相同高度,同时由静止释放,经碰撞后,小钢球3、4、5一起向右摆起,且上升最大高度等于小钢球1、2、3的释放高度
D.上述整个实验过程中,5个小钢球组成的系统机械能守恒,动量守恒
三、实验题探究题(本大题共1小题,共10.0分)
16.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:
在小车甲的前端粘有橡皮泥,推动小车甲使之做匀速直线运动.然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体,而后两车继续做匀速直线运动,他设计的具体装置如图1所示.在小车甲后连着纸带,打点计时器打点频率为50H,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
(1)若已得到打点纸带如图2所示,并测得各计数点间距并标在图上,A为运动起始的第一点,则应选______段计算小车甲的碰前速度,应选______段来计算小车甲和乙碰后的共同速度.
A、AB B、BC C、CD D、DE
(2)已测得小车甲的质量m甲=0.40g,小车乙的质量m乙=0.20g,由以上测量结果可得:
碰前m甲v甲+m乙v乙=______g•m/s;碰后m甲v甲′+m乙v乙′=______g•m/s.
(3)通过计算得出的结论是______.
四、计算题(本大题共3小题,共30.0分)
17.
如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下。
经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上。
忽略空气阻力,重力加速度为g,求该运动过程中,小球所受弹簧弹力冲量的大小。
18.如图所示,甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车总质量共为M=30g,乙和他的冰车总质量也是30g,游戏时甲推着一个质量m=15g的箱子和他一起以大小为v0=2m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住,若不计冰面的摩擦,问甲至少要以多大的速度(相对地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞.
19.
将一质量为MQ的长木板Q静止放在光滑的水平面上,一质量为MP,可视为质点的滑块P静止在长木板的左端.用一长为L的质量不计的细绳拴接一质量为m、可视为质点的小球,并将细绳的另一端悬于天花板,如图所示.现将小球拉到与悬点等高的位置且无初速地释放,当小球运动到最低点时恰好与滑块P发生正碰,碰后小球能沿原路返回到与碰撞点竖直高度为h处,而滑块P开始在长木板的上表面运动,并且最终滑块和长木板以相同的速度在水平面上做匀速直线运动.已知MQ=3g,MP=3g,m=0.5g,L=0.8m,h=0.2m,重力加速度g=10m/s2.则上述全过程中整个系统损失的机械能为多少?
答案和解析
【答案】
1.C2.C3.A4.D5.C6.D7.C
8.B9.C10.C11.BC12.BCD13.CD14.CD
15.AC
16.BC;DE;0.420;0.417;在误差允许范围内,碰撞前后两个小车的mv矢量和是相等的.
17.解:
以小球为研究对象,取向上为正方向,整个过程中根据动量定理可得:
I-mgt=mv-(-mv)
解得小球所受弹簧弹力冲量的大小为:
I=2mv+mgt。
答:
小球所受弹簧弹力冲量的大小为2mv+mgt。
18.解:
设甲至少以速度v将箱子推出,推出箱子后甲的速度为v甲,
乙的速度为v乙,取向右方向为正方向.则根据动量守恒得
(m甲+m)v0=m甲v甲+mv,①
mv-m乙v0=(m+m乙)v乙,②
当甲与乙恰好不相撞时,v甲=v乙,③
联立①②③得v=5.2m/s
答:
甲至少要以5.2m/s的速度(相对地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞.
19.解:
设小球与滑块P碰前速度为v0,碰后速率为v1.则有:
对小球,根据机械能守恒定律,与滑块P碰撞前下摆的过程,有:
碰撞后上摆的过程有:
小球与滑块P碰撞过程中,以小球与滑块P为系统,动量守恒.
设碰后滑块P速度为vp,取向右为正方向,由动量守恒定律有:
mv0=-mv1+Mpvp
滑块与长木板相互作用过程中,以滑块与长木板为系统,系统动量守恒,设滑块P与长木板最终速度为v共,则有:
Mpvp=(Mp+MQ)v共
故小球及P、Q组成的系统损失的机械能为:
△E=mgL-
-(Mp+MQ)v共2
联立上述表达式并代入相关数据得:
△E=2.25J
答:
全过程中整个系统损失的机械能为2.25J.
【解析】
1.解:
每层楼高约为3m,鸡蛋下落的总高度h=(25-1)×3m=72m;
自由下落时间t1=
=
s=3.8s,
与地面的碰撞时间约为t2=2ms=0.002s,
全过程根据动量定理可得:
mg(t1+t2)-Ft2=0
解得冲击力F=950N≈103N,故C正确。
故选:
C。
求出自由下落的时间,全过程根据动量定理求解即可。
本题主要是考查动量定理,利用动量定理解答问题
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