(假期一日一练)高中物理 第一章 碰撞与动量守恒章末习题(基础篇)教科版选修3-5
2020高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 章末过关检测(含解析)教科版-5

章末过关检测(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
1~5题为单项选择题,6~8题为多项选择题.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.某物体受到一个-6 N·s的冲量作用,则()A.物体的动量一定减小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的方向相反解析:根据动量定理知合外力的冲量等于动量的变化量,动量定理为矢量式,合外力冲量的方向与动量变化量的方向相同,冲量的方向为负方向说明动量的增量方向与规定的正方向相反,所以C项正确;动量的增量为负值,有可能物体的末动量方向为负方向,所以A项错误;若物体的末动量比初动量小,动量的变化量就为负值,所以B项错误;正方向的规定是人为的,与物体原来动量的方向可以相同也可以不同,所以D项错误.答案:C2.在不计空气阻力作用的条件下,下列说法中不正确的是( ) A.自由下落的小球在空中运动的任意一段时间内,其增加的动能一定等于其减少的重力势能B.做平抛运动的小球在空中运动的任意相同的时间内,其速度的变化量一定相同C.做匀速圆周运动的小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零,合外力的冲量也一定为零D.单摆在一个周期内,合外力对摆球做的功一定为零,合外力的冲量也一定为零解析:不计空气阻力,自由下落的小球,其所受合外力为重力,则小球在运动的过程中机械能守恒,其增加的动能一定等于其减小的重力势能,故A正确;做平抛运动的小球所受合外力为重力,加速度的大小与方向都不变,所以小球在空中运动的任意相同的时间内,其速度的变化量一定相同,故B正确;做匀速圆周运动的小球,其所受合外力的方向一定指向圆心,小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零,但由于速度的方向不断变化,所以速度的变化量不一定等于0,合外力的冲量也不一定为零,故C错误;经过一个周期,单摆的小球又回到初位置,所有的物理量都与开始时相等,所以单摆在一个周期内,合外力对摆球做的功一定为零,合外力的冲量也一定为零,故D正确.答案:C3.在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反,则碰撞后B 球的速度大小可能是( )A.0。
高中物理课时自测当堂达标第一章碰撞与动量守恒1.1碰撞教科版选修3-5(2021年整理)

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1。
1 碰撞课时自测·当堂达标1。
(多选)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中,下列哪些因素可导致实验误差()A。
导轨安放不水平B。
滑块上挡光板倾斜C.两滑块质量不相等D。
两滑块碰后连在一起【解析】选A、B。
导轨不水平将导致滑块速度受重力分力影响,从而产生实验误差;挡板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段滑块通过的位移;实验中并不要求两滑块的质量相等;两滑块碰后连在一起只意味着碰撞过程能量损失最大,并不影响碰撞中的守恒量。
综上所述,答案为A、B。
2.某同学把两个大小不同的物体用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧,如图所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,探究物体间相互作用时的不变量.(1)该同学还必须有的器材是_____________________。
(2)需要直接测量的数据是_______________________。
(3)根据课堂探究的不变量,本实验中表示碰撞前后不变量的表达式应为__________________。
【解析】物体离开桌面后做平抛运动,取左边物体的初速度方向为正方向,设两物体质量和平抛初速度分别为:m1、m2,v1、v2,平抛运动的水平位移分别为x1、x2,平抛运动的时间为t。
高中物理 选修一(2019)第一章 动量守恒定律 综合练习 章末练习 培优(含答案)

动量守恒定律综合培优练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。
下列说法正确的是()A.物块沿槽下滑的过程中,物块与槽组成的系统的机械能守恒B.物块沿槽下滑的过程中,物块与槽组成的系统动量守恒C.从物块压缩弹簧到被弹开的过程中,弹簧对物块的冲量等于零D.物块第一次被反弹后一定能再次回到槽上高h处2.长木板A放在光滑的水平面上,质量为m的物块B以水平初速度v0从一端滑上A 的水平上表面,它们在运动过程中的v-t图线如图所示.则根据图中所给出的已知数据v0、t1及物块质量m,可以求出的物理量是()A.木板A获得的动能B.A、B组成的系统损失的机械能C.木板A的最小长度D.A、B之间的动摩擦因数3.如图所示,静止在光滑水平面上的木板,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,质量M=2kg.质量m=1kg的铁块以水平速度v0=6m/s,从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端.在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为()A.3J B.4J C.12J D.6J4.质量为M的小车静止在光滑水平面上,车上是一个四分之一圆周的光滑轨道,轨道下端切线水平,轨道半径为R,质量为m的小球由轨道最高点静止释放。
已知M=3m,求小球运动到轨道最低点时小车的位移大小()A.0. 25R B.0. 5R C.0. 75R D.R5.一个质量为M,长为L的小车静止在光滑水平路面上,一个质量为m的人站在小车的一端,当人从车的一端走到另一端时,小车移动的距离为()A.L B.mLM m-C.mLM m+D.mLM6.某同学将一小球竖直向上抛出,一段时间后小球又落回到抛出点,设整个过程中空气阻力大小恒定,下列说法正确的是()A.小球先后经过空中同一位置时,重力的瞬时功率大小相等B.小球从抛出到落回的整个过程,重力的冲量为零C.小球从抛出到落回的整个过程,空气阻力对小球做功为零D.小球上升过程合外力的冲量一定大于下落过程合外力的冲量二、多选题7.几个水球可以挡住一颗子弹?《国家地理频道》的实验结果是:四个水球足够!如图,完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,下列说法正确的是()A.子弹在每个水球中的速度变化相同B.子弹在每个水球中的动能变化相同C.子弹在每个水球中运动的时间相同D.每个水球对子弹的冲量不同8.交警正在调查发生在无信号灯的十字路口的一起汽车相撞事故.根据两位司机的描述得知,发生撞车时汽车A正沿东西大道向正东行驶,汽车B正沿南北大道向正北行驶.相撞后两车立即熄火并在极短的时间内叉接在一起后并排沿直线在水平路面上滑动,最终一起停在路口东北角的路灯柱旁,交警根据事故现场情况画出了如图所示的事故报告图.通过观察地面上留下的碰撞痕迹,交警判定撞车的地点为该事故报告图中P点,并测量出相关的数据标注在图中,又判断出两辆车的质量大致相同.为简化问题,将两车均视为质点,且它们组成的系统在碰撞的过程中动量守恒,根据图中测量数据可知下列说法中正确的是A.发生碰撞时汽车A的速率较大B.发生碰撞时汽车B的速率较大C.发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为12:5D.发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为:9.如图所示,子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出,此时木块动能增加了6J,那么此过程产生的内能可能为()A.7J B.6J C.5J D.8J10.如图所示,在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车,一质量也为m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去,到达某一高度后,小球又返回右端,离开小车则()A.小球将做自由落体运动B.小球将向右做平抛运动C .小球在弧形槽内上升的最大高度为202v gD .此过程小球对小车做的功为2012mv三、实验题 11.某同学在做“验证动量守恒定律”的实验,装置如图所示(1)为了完成本实验,下列必须具备的实验条件或操作步骤是_______;A .斜槽轨道末端的切线必须水平B .入射球和被碰球的质量必须相等,且大小相同C .必须测出桌面离地的高度HD .斜槽轨道必须光滑(2)实验过程中用天平测量两个小球的质量m 1、m 2。
2021学年高中物理第一章碰撞与动量守恒章末习题(提高篇)教科版选修35

2021学年高中物理第一章碰撞与动量守恒章末习题(提高篇)教科版选修35一、选择题1.如图所示,水平轻弹簧与物体A 和B 相连,放在光滑水平面上,处于静止状态.物体A 的质量为m ,物体B 的质量为M ,且M >m .现用大小相等的水平恒力F 1、F 2拉A 和B ,从它们开始运动到弹簧第一次伸长到最长的过程中(弹簧始终在弹性限度范畴内)( ).A .B 的动量变化量的大小等于A 的动量变化量的大小B .当A 的动能最大时,B 的动能也最大C .A 和B 做的总功为零D .弹簧第一次最长时,A 和B 的总动能最大2.放在光滑水平面上的物体A 和B 之间用一弹簧相连,一颗水平飞来的子弹沿着AB 连线击中A ,并留在其中,若A 和B 及子弹质量分别为m A 和m B 及m ,子弹击中A 之前的速度为v 0,则( ).A .A 物体的最大速度为0Amv m m+ B .B 物体的最大速度为0B mv m m+ C .两物体速度相同时其速度为0A B mv m m m ++ D .条件不足,无法运算3.向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a 和b 两块,若质量较大的a 块的速度方向仍沿原先的方向,则( ).A .b 块的速度方向一定与原速度方向相反B .从炸裂到落地的这段时刻里,a 块飞行的水平距离一定比b 块大C .a 块和b 块一定同时到达地面D .在炸裂过程中,a 块与b 块受到的爆炸力的冲量大小一定相等4.如图所示,在光滑水平地面上放着两个物体,其间用一根不能伸长的细绳相连,开始时B 静止,A 具有4 kg·m/s 的动量(令向右为正),开始绳放松.在绳拉紧(可能拉断)的过程中,A 、曰动量的变化可能为( ).A .Δp A =-4 kg·m/s ,ΔpB =4 kg·m/sB .Δp A =2 kg·m/s ,Δp B =-2 kg·m/sC .Δp A =-2 kg·m/s ,Δp B =2 kg·m/sD.Δp A=Δp B=2 kg·m/s5.在光滑的水平桌面上静止着长为L的方木块M,今有A、B两颗子弹沿同一水平轨道分别以速度v A、v B从M的两侧同时射入木块.A、B在木块中嵌入的深度分别为d A、d B,且d A>d B,d A+d B<L,而木块却一直保持静止,如图所示,则可判定A、B子弹在射入前().A.速度v A>v BB.A的动能大于B的动能C.A的动量大小大于B的动量大小D.A的动量大小等于B的动量大小6.安静的水面上停着一只小船,船头站立着一个人,船的质量是人的质量的8倍.从某时刻起,那个人向船尾走去,走到船中部他突然停止走动.水对船的阻力忽略不计.下列说法中正确的是(). A.人走动时,他相关于水面的速度和小船相关于水面的速度大小相等、方向相反B.他突然停止走动后,船由于惯性还会连续运动一小段时刻C.人在船上走动过程,人对水面的位移是船对水面的位移的9倍D.人在船上走动过程,人的动能是船的动能的8倍7.图为两物体A、B在没有其他外力作用时相互作用前后的v-t图象,则由图象可知().A.A、B的质量之比为5∶3 B.A、B作用前后总动量守恒C.A、B作用前后总动量不守恒 D.A、B间相互作用力相同8.如图甲所示,一质量为M的木板静止在光滑水平面上,现有一质量为m的小滑块以一定初速度v0从木板的左端开始向木板的右端滑行,滑块和木板的水平速度大小随时刻变化的情形如图1-12乙所示,依照图象作出如下判定().①滑块始终与木板存在相对运动;②滑块未能滑出木板;③滑块的质量m大于木板的质量M;④在t1时刻滑块从木板上滑出.A.①③④ B.②③④ C.②③ D.②④二、填空题9.如图1-13所示,一个质量M=0.5 kg的斜面体A原先静止在光滑的水平面上,一个质量m=40 g 的小球B以水平速度v0=30 m/s撞到A的斜面上,碰撞时刻极短,碰后变为竖直向上运动,则物体A 碰后的速度为________.10.为验证“两小球碰撞过程中动量守恒”,某同学用如图所示的装置依次进行了如下的实验操作:Ⅰ.将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开释,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;Ⅱ.将木板向右平移适当的距离固定,再使小球a从原固定点处由静止开释,撞到木板上得到痕迹B;Ⅲ.把半径与a相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从原固定点处由静止开释,和小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹A和C;Ⅳ.用天平测得a、b两小球的质量分别为m a、m b,用刻度尺测量纸上D点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2、y3.依照上述实验过程,回答:(1)所选用的两小球质量关系应为m a______m b,半径关系应为r a______r b.(填“<”“>”或“=”)(2)用实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒,其表达式为________.三、解答题11.关于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能缺失的碰撞过程,能够简化为如下模型:A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动.当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零;当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力.设A物体质量m1=1.0 kg,开始时静止在直线上某点;B物体质量m2=3.0 kg,以速度v0从远处沿该直线向A运动,如图所示.若d=0.10 m,F=0.60 N,v0=0.20 m/s,求:(1)相互作用过程中A、B加速度的大小;(2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时,两物体组成的系统动能的减少量;(3)A、B间的最小距离.12.如图所示,P 是固定的竖直挡板,A 是置于光滑平面上的平板小车(小车表面略低于挡板下端),B 是放在小车最左端表面上的一个可视为质点的小物块.开始时,物块随小车一起以相同的水平速度v 0向左运动,接着物块与挡板发生了第一次碰撞,碰后物块相关于车静止时的位置离小车最左端的距离等于车长的3/4,此后物块又与挡板发生了多次碰撞,最后物块恰好未从小车内滑落.若物块与小车表面间的动摩擦因数是个定值,物块与挡板发生碰撞时无机械能缺失且碰撞时刻极短,试确定小车与物块的质量关系.13.一垒球手水平挥动球棒,迎面打击一以速度5.0 m /s 水平飞来的垒球.垒球随后在离打击点水平距离为30 m 的垒球场上落地.设垒球质量为0.18 kg ,打击点离地面高度为2.2 m ,球棒与垒球的作用时刻为0.010 s ,重力加速度为9.9 m /s 2,求球棒对垒球的平均作用力的大小.14.一质量为M 的长木板,静止在光滑的水平面上.一质量为m 的小滑块以水平速度v 0从长木板的一端开始在木板上滑动,直到离开木板.滑块刚离开木板时的速度为013v .若把此木板固定在水平桌面上,其他条件相同,求滑块离开木板时的速度v .15.用轻弹簧相连的质量均为2 kg 的A 、B 两物块都以v=6 m /s 的速度在光滑的水平面上运动,弹簧处于原长,质量为4 kg 的物块C 在前方静止,如图所示.B 与C 碰后二者粘在一起运动.在以后的运动中,求:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物体A 的速度是多大?(2)弹性势能最大值是多少?(3)A 的速度可能向左吗?什么缘故?【答案与解析】一、选择题1.【答案】A 、B【解析】A 、B 以及弹簧组成的系统,水平方向上动量守恒,因此任何时刻A 、B 动量变化的大小相等,但A 、B 动量变化的方向相反,F 1、F 2都做正功,故C 选项错误.当弹簧拉力跟F 1或F 2相等时,A 、B 的动能最大.2.【答案】A 、C3.【答案】C 、D4.【答案】C【解析】绳张紧过程中动量守恒,动能要缺失.5.【答案】A 、B 、D【解析】由动量守恒可知D 项正确,因为木块一直静止,因此A 、B 两子弹对木块的作用力等大,即木块对A 、B 两子弹的作用力等大,由动能定理可知B 项正确.依照22p Ek m可知A 项正确.6.【答案】D【解析】人船系统动量守恒,总动量始终为零,因此人、船的动量等大,速度和质量成反比是8∶1,选项A错误.人“突然停止走动”是指人和船相对静止,设那个速度为u,则(M+m)u=0,因此u=0,说明船的运动赶忙停止,选项B错误.人和船系统动量守恒,速度和质量成反比,因此人的位移是船位移的8倍,选项C错误.由动能、动量关系212kpEm m=∝,人的动能是船的动能的8倍,选项D正确.7.【答案】A、B【解析】A、B两物体发生碰撞,没有其他外力,A、B形成的系统总动量守恒,故选项B正确,选项C错误.由动量守恒定律,得m AΔv A=-m BΔv B,615325A BB Am vm v∆-=-=-=∆-∶,故选项A正确.A、B之间相互作用力大小相等、方向相反,因而A、B间相互作用力不同.故选项D错误.8.【答案】A【解析】由图象直截了当可知①④正确,由v-t图的斜率可知a M>a m,而M与m相互作用力大小相等,因此m>M,③正确.二、填空题9.【答案】2.4 m/s【解析】因水平面光滑,因此斜面体A与小球B组成的系统在水平方向上动量守恒,有:mv0=Mv A,00.0430m / s 2.4m / s0.5A mvvM ⨯===.10.【答案】(1)>=(2)m m m=【解析】(1)两小球要正碰,碰后a球不能反弹,故a球质量要大于b球质量,两球半径要相等.(2)不放小球b时碰痕为反对应的速度为av=(s为轨道末端与木板的水平距离),碰后两球的碰痕分别是A、C,对应的速度分别是'a v=和'b v=,验证动量守恒,应有m m m=+三、解答题11.【答案】见解析【解析】(1)由牛顿第二定律可得2110.6N0.60m / s1.0kgFam===,2220.6N0.20m / s3.0kgFam===.(2)两者速度相同时,距离最近,由动量守恒得 m 2v 0=(m 1+m 2)v , 20120.15m / s m v v m m ==+. 22201211||()0.015J 22k E m v m m v ∆=-+=. (3)依照匀变速运动规律 v 1=a 1t ,v 2=v 0-a 2t ,当v 1=v 2时,解得A 、B 两者距离最近时所用时刻t=0.25 s ,21112x a t =,220212x v t a t =-,21()x d x x ∆=--, 解得 Δx=0.075 m.12.【答案】见解析【解析】设小车、物块的质量分别为M 和m ,车长为L ,物块与小车间的动摩擦因数为μ,初速度为v 0.第一次碰后由于无机械能缺失,因此物块的速度方向变为向右,大小仍为v 0,此后它与小车相互作用,两者速度相等为v 时(由题意知,此速度方向必向左,即必有M >m ),现在相对车的最大位移为2,对物块、小车系统由动量守恒定律有(M -m)v 0=(M+m)v ,由能量守恒定律有22011()()22mgl M m v M m v μ=+-+. 多次碰撞后,物块恰未从小车内滑落,说明最后当物块运动到小车最右端时两者刚好同时停止运动(或者速度同时趋于零).对物块、小车系统由能量守恒定律有 201()2mgL M m v μ=+,而34l L =. 由以上各式得v 0=2v ,M=3m .13.【答案】见解析【解析】以m 、v 和v ',分别表示垒球的质量、垒球在打击过程始、末瞬时速度的大小,球棒与垒球的作用时刻为t ,球棒对垒球的平均作用力的大小为f ,取力的方向为正方向,按动量定理有 ft=mv '-m(-v). ①垒球在与球棒碰撞后,以速率v ',做平抛运动.令打击点高度为h ,垒球落地点与打击点的水平距离为x ,则按平抛运动规律有x=v 't . ② 21'2h gt =. ③式中,t '是垒球做平抛运动的时刻.由②③式得 'v = ④由①④式得 m f v t ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭. 代入数据得 f=900 N .14.【答案】见解析【解析】设摩擦力对系统做功为盯,第一过程木板的速度为v ',对第一过程 00'3v mv Mv m =+⋅. ①22200111'2232f v mv m Mv W ⎛⎫--= ⎪⎝⎭. ② 对第二过程 2201122f mv mv W -=. ③由以上①②③式得 v =15.【答案】见解析【解析】(1)设弹性势能最大时,A 的速为v 1,当A 、B 、C 三个物块同速时,弹性势能最大,由动量守恒定律有(m A +m B )v=(m A +m B +m C )v 1.解得v 1=3 m /s .(2)当B 跟C 碰撞时,弹簧可不能突然发生形变,A 的运动不受阻碍,以B 和C 为系统,设B 、C 粘在一起时的速度为v ',由动量守恒定律有 m B v=(m B +m C )v ',解得v '=2 m /s .B 、C 粘在一起后,以A 、B 、C 为系统机械能守恒,则有2221111()'()222A B C A B C pm m v m m v m m m v E ++=+++,解得 E pm =12 J . (3)由于A 、B 、C 系统的总动量守恒(总动量p=24 kg·m/s ),假设A 的速度向左,那么B 、C 的速度向右且一定大于4 m /s ,B 、C 具有的动能21()48J 2k B C B E m m v =+>,而系统在B 、C 粘在一起后的总能量为48 J ,由于可不能显现能量增加的情形,因此可不能显现A 的速度向左.。
2021学年高中物理第一章碰撞与动量守恒动量守恒定律的应用(碰撞)习题(提高篇)教科版选修35

2021学年高中物理第一章碰撞与动量守恒动量守恒定律的应用(碰撞)习题(提高篇)教科版选修35一、选择题1.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,如图所示,碰撞时刻极短,在此过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的?().A.M、m0、m速度均发生变化,分别为v1、v2、v3,而且满足(M+m0)v=Mv1+m0v2+mv3B.m0的速度不变,M和m的速度变为v1和v2,而且满足Mv=Mv1+mv2C.m0的速度不变,M、m的速度都变为v',且满足Mv=(M+m)v'D.M、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(M+m)v0=(M+m0)v1+mv22.A、B两物体发生正碰,碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动,其位移一时刻图象(s-t图象)如图中ADC和BDC所示.由图可知,物体A、B的质量之比为().A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶13.三个相同的木块A、B、C从同一高度处自由下落,其中木块A刚开始下落的瞬时被水平飞来的子弹击中,木块B在下落到一定高度时,才被水平飞来的子弹击中.若子弹均留在木块中,则三木块下落的时刻t A、t B、t C的关系是().A.t A<t B<t C B.t A>t B>t C C.t A=t C<t B D.t A=t B<t C4.如图所示,木块A和B质量均为2 kg,置于光滑水平面上,B与一轻质弹簧一端相连,弹簧另一端固定在竖直挡板上,当A以4 m/s的速度向B撞击时,由于有橡皮泥而粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,具有的弹性势能大小为().A.4 J B.8 J C.16 J D.32 J5.如图所示,有两个质量相同的小球A和B(大小不计),A球用细绳吊起,细绳长度等于悬点距地面的高度,B点静止放于悬点正下方的地面上.现将A球拉到距地面高度为h处由静止开释,摆动到最低点与B球碰撞后粘在起共同上摆,则它们升起的最大高度为().A .h /2B .hC .h /4D .h /26.在光滑水平面上,动能为0E 、动量的大小为0P 的小钢球l 与静止小钢球2发生碰撞.碰撞前后球l 的运动方向相反.将碰撞后球l 的动能和动量的大小分别记为1E 、1P ,球2的动能和动量的大小分别记为2E 、2P ,则必有( ). A .1E <0E B .1P <0PC .2E >0ED .2P >2P7.甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是=5kg m/s P ⋅甲、=7kg m/s P ⋅乙,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10kg m/s ⋅。
高中物理第一章碰撞与动量守恒第2节课时1动量及动量定理练习(含解析)教科版选修35

高中物理第一章碰撞与动量守恒第2节课时1动量及动量定理练习(含解析)教科版选修35动量及动量定理[A组素养达标]1.关于动量,以下说法正确的是( )A.做匀速圆周运动的质点,其动量不随时间发生变化B.悬线拉着的摆球在竖直面内摆动时,每次经过最低点时的动量均相同C.匀速飞行的巡航导弹巡航时动量始终不变D.平抛运动的质点在竖直方向上的动量与运动时间成正比解析:做匀速圆周运动的质点速度方向时刻变化,动量时刻变化,故A项错误;摆球相邻两次经过最低点时动量大小相等,但方向相反,故B项错误;巡航导弹巡航时虽速度不变,但由于燃料不断燃烧(导弹中燃料占其总质量的一部分,不可忽略),从而使导弹总质量不断减小,导弹动量减小,故C项错误;平抛运动的质点在竖直方向上的分运动为自由落体运动,在竖直方向上的动量p竖=mv y=mgt,故D项正确.答案:D2.质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,它在一个变力作用下速度变为7 m/s,方向和原来方向相反,则这段时间内动量的变化量为( )A.5 kg·m/s,方向与原运动方向相反B.5 kg·m/s,方向与原运动方向相同C.2 kg·m/s,方向与原运动方向相反D.2 kg·m/s,方向与原运动方向相同解析:以原来的运动方向为正方向,由定义式Δp=mv′-mv得Δp=(-7×0.5-3×0.5) kg·m/s=-5 kg·m/s,负号表示Δp的方向与原运动方向相反.答案:A3.(多选)从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是( )A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时作用时间长解析:杯子是否被撞碎,取决于撞击地面时,地面对杯子的撞击力大小.规定竖直向上为正方向,设玻璃杯下落高度为h,它们从h高度落地瞬间的速度大小为2gh,设玻璃杯的质量为m ,则落地前瞬间的动量大小为p =m 2gh ,与水泥或草地接触Δt 时间后,杯子停下,在此过程中,玻璃杯的动量变化Δp =0-(-m 2gh )相同,再由动量定理可知(F -mg )·Δt =0-(-m 2gh ),所以F =m 2gh Δt+mg .由此可知,Δt 越小,玻璃杯所受撞击力越大,玻璃杯就越容易碎,杯子掉在草地上作用时间较长,动量变化慢,作用力小,因此玻璃杯不易碎. 答案:CD4.如图所示甲、乙两种情况中,人用相同大小的恒定拉力拉绳子,使人和船A 均向右运动,经过相同的时间t ,图甲中船A 没有到岸,图乙中船A 没有与船B 相碰,则经过时间t ( )A .图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小B .图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大C .图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大D .以上三种情况都有可能解析:甲、乙两种情况下人对绳子的拉力相等,由冲量的定义式I =Ft 可知,两冲量相等,只有选项C 是正确的.答案:C5.放在水平桌面上的物体质量为m ,用一个大小为F 的水平推力作用时间t ,物体始终不动,那么t 时间内,推力对物体的冲量大小是( )A .F ·tB .mg ·tC .0D .无法计算解析:冲量的大小由F 和t 决定,与运动状态无关,故选A.答案:A6.质量为1 kg 的物体做直线运动,其速度-时间图像如图所示,则物体在前10 s 内和后10 s 内所受合外力的冲量分别是( )A .10 N·s,10 N·sB .10 N·s,-10 N·sC .10 N·s,0D .0,-10 N·s解析:由题图可知,在前10 s 内初、末状态的动量相同,p 1=p 2=5 kg·m/s,由动量定理知I 1=0;在后10 s 内末状态的动量p 3=-5 kg·m/s,由动量定理得I 2=p 3-p 2=-10 N·s,故正确答案为D.答案:D7.原来静止的物体受合力作用时间为2t0,作用力随时间的变化情况如图所示,则( )A.0~t0时间内物体的动量变化与t0~2t0时间内动量变化相等B.0~t0时间内物体的平均速率与t0~2t0时间内的平均速率不等C.t=2t0时物体的速度为零,外力在2t0时间内对物体的冲量为零D.2t0时间内物体的位移为零,外力对物体做功为零解析:由题图可知,0~t0与t0~2t0时间内作用力方向不同,动量变化量不相等,A错;t=t0时,物体速度最大,在2t0时间内,由动量定理Ft=Δp可得,F0t0-F0t0=0,即外力在2t0时间内对物体的冲量为零,由于物体初速度为零,则t=2t0时物体速度为零,则0~t0与t0~2t0时间内物体平均速率相等,B错,C对;物体先加速后减速,位移不为零,动能变化量为零,外力对物体做功为零,D错.答案:C8.质量为m的钢球由高处自由落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2.在碰撞过程中,地面对钢球的冲量的方向和大小为( )A.向下,m(v1-v2) B.向下,m(v1+v2)C.向上,m(v1-v2) D.向上,m(v1+v2)解析:设竖直向上的方向为正方向,对钢球应用动量定理得Ft-mgt=mv2-(-mv1)=mv2+mv1,由于碰撞时间极短,重力的冲量可忽略不计,所以Ft=m(v2+v1),即地面对钢球的冲量方向向上,大小为m(v2+v1).答案:D[B组素养提升]9.如图所示,质量为1 kg的钢球从5 m高处自由下落,又反弹到离地面3.2 m高处,若钢球和地面之间的作用时间为0.1 s,求钢球对地面的平均作用力大小.(g取10 m/s2)解析:钢球落到地面时的速度大小为v0=2gh1=10 m/s,反弹时向上运动的速度大小为v t=2gh2=8 m/s,分析物体和地面的作用过程,取向上为正方向,因此有v0的方向为负方向,v t的方向为正方向,再根据动量定理得(N-mg)t=mv t -(-mv0),代入数据,解得N=190 N,由牛顿第三定律知钢球对地面的平均作用力大小为190 N.答案:190 N10.一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5 m ,据测算两车相撞前速度均为30 m/s ,则: (1)假设两车相撞时人与车一起做匀减速运动,试求车祸中车内质量约60 kg 的人受到的平均冲力是多大?(2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s ,求这时人体受到的平均冲力为多大?解析:(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止,位移为0.5 m.设运动的时间为t ,则由x =v 02t 得,t =2x v 0=130s. 根据动量定理得Ft =Δp =0-mv 0,解得F =0-mv 0t =0-60×30130N =-5.4×104 N ,负号表示人受到的平均冲力与运动方向相反. (2)若人系有安全带,则F ′=0-mv 0t ′=0-60×301N =-1.8×103 N ,负号表示人受到的平均冲力与运动方向相反.答案:(1)5.4×104 N (2)1.8×103N[C 组 学霸冲刺]11.将质量为m =1 kg 的小球,从距水平地面高h =5 m 处,以v 0=10 m/s 的速度水平抛出,不计空气阻力,g 取10 m/s 2.求:(1)抛出后0.4 s 内重力对小球的冲量;(2)平抛运动过程中小球动量的增量Δp ;(3)小球落地时的动量p ′的大小.解析:(1)重力是恒力,0.4 s 内重力对小球的冲量 I =mgt =1×10×0.4 N·s=4 N·s方向竖直向下.(2)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,故h =12gt ′2,落地时间t ′= 2h g=1 s. 小球飞行过程中只受重力作用,所以合外力的冲量为I′=mgt′=1×10×1 N·s=10 N·s,方向竖直向下.由动量定理得Δp=I′=10 N·s,方向竖直向下.(3)小球落地时竖直分速度为v y=gt′=10 m/s.由速度合成知,落地速度v=v20+v2y=102+102 m/s=10 2 m/s,所以小球落地时的动量大小为p′=mv=10 2 kg·m/s.答案:(1)4 N·s,方向竖直向下(2)10 N·s,方向竖直向下(3)10 2 kg·m/s。
高中物理选修一第一章《动量守恒定律》检测题(有答案解析)

一、选择题1.(0分)[ID:127089]盆景是中华民族独有的,具有浓厚的中国文化特色。
如图所示,一“黄山松”盆景放在水平桌面上,下列关于桌子对盆景作用力的说法正确的是()A.方向竖直向上,大小等于盆景的重力B.方向斜向左上方,大小大于盆景的重力C.方向斜向右上方,大小大于盆景的重力D.无论时间长短,该力的冲量始终为02.(0分)[ID:127085]木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均阻力为f,射入深度为d,此过程中木块位移为s,则()A.子弹损失的动能为fs B.木块增加的动能为fsC.子弹动能的减少等于木块动能的增加D.子弹、木块系统产生的热量为f(s+d)3.(0分)[ID:127080]如图所示,体积相同的匀质小球A和B并排悬挂,静止时悬线平行,两球刚好接触,悬点到球心的距离均为L,B球悬线右侧有一固定的光滑小铁钉P,O2P=34L。
现将A向左拉开60°角后由静止释放,A到达最低点时与B发生弹性正碰,碰后B做圆周运动恰能通过P点的正上方。
已知A的质量为m,取3=1.73,5=2.24,则B 的质量约为()A.0.3m B.0.8mC.m D.1.4m4.(0分)[ID:127073]一水龙头的出水口竖直向下,横截面积为S,且离地面高度为h。
水从出水口均匀流出时的速度大小为v0,在水落到水平地面后,在竖直方向的速度变为零,并沿水平方向朝四周均匀散开。
已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g。
水和地面的冲击时间很短,重力影响可忽略。
不计空气阻力和水的粘滞阻力。
则( )A .单位时间内流出水的质量为2S gh ρB .单位时间内流出水的质量为202S v gh ρ+C .地面受到水的冲击力大小为02Sv gh ρD .地面受到水的冲击力大小为2002Sv v gh ρ+5.(0分)[ID :127060]光滑的水平桌面上,质量为0.2kg ,速度为3m/s 的A 球跟质量为0.2kg 的静止B 球发生正碰,则碰撞后B 球的速度可能为( )A .3.6m/sB .2.4m/sC .1.2m/sD .0.6m/s6.(0分)[ID :127055]如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场E ,M 点与N 点在同一电场线上,两个质量相等的带正电荷的粒子,以相同的速度0v 分别从M 点和N 点同时垂直进入电场,不计两粒子的重力和粒子间的库仑力。
高中物理 选修一(2019)第一章 动量守恒定律 第5节弹性碰撞与非弹性碰撞基础练习(含答案)

又系统机械能守恒有:
联立以上方程可解得:
vA=﹣2v0
vB=v0
则碰后A滑块速度水平向左,B滑块速度水平向右。
D.作用前后总动量守恒,但两物体的动量变化量的总和不为零
8.如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度 射出。则子弹对物块冲量I的大小、摩擦力方向为( )
A. B.
C.水平向左D.水平向右
9.如图,两质量分别为m1=1 kg和m2=4 kg小球在光滑水平面上相向而行,速度分别为v1=4 m/s和v2=6 m/s,发生碰撞后,系统可能损失的机械能为()
A.AБайду номын сангаасB(包括人)速度大小之比为3:2
B.A、B(包括人)动量大小之比为3:2
C.A、B(包括人)动量之和为零
D.因跳跃次数未知,故以上答案均无法确定
7.在两个物体碰撞前后,下列说法中可以成立的是()
A.作用后的总机械能比作用前小,但总动量守恒
B.作用前后总动量均为零,但总动能不变
C.作用前后总动能为零,而总动量不为零
A.右球释放位置越低,左球被撞后摆得越高
B.右球释放位置越高,左球被撞后摆得越低
C.右球释放位置越高,左球被撞后摆得越高
D.右球从不同高度处释放,左球被撞后都摆得一样高
二、多选题
6.A、B两船的质量均为M,它们都静止在平静的湖面上,当A船上质量为 的人以水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳回A船。设水对船的阻力不计,经多次跳跃后,人最终跳到B船上,则( )
C.选项C不成立,因为总动能为零,其总动量一定为零,故C错误;
D.选项D,总动守恒则系统内各物体的动量变化总和一定为零,故D错误。
高中物理选修一第一章《动量守恒定律》测试(有答案解析)(5)

一、选择题1.(0分)[ID:127088]A、B两球沿一直线运动并发生正碰。
如图所示为两球碰撞前后的位移—时间图象。
a、b分别为A、B两球碰撞前的位移—时间图线,c为碰撞后两球共同运动的位移—时间图线,若A球质量是m=2 kg,则由图可知()A.A、B碰撞前的总动量为3 kg·m/s B.碰撞时A对B所施冲量为4 N·sC.碰撞前后A的动量变化为6 kg·m/s D.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J2.(0分)[ID:127077]如图所示,一块质量为0.5kg的橡皮泥从距小车上表面1.25m高处由静止下落,恰好落入质量为2kg、速度为2.5m/s沿光滑水平地面运动的小车上,并与小车一起沿水平地面运动,取g=10m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.橡皮泥下落的时间为0.4sB.橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为2m/sC.橡皮泥落入小车的过程中,橡皮泥与小车组成的系统动量守恒D.整个过程中,橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为1.25J3.(0分)[ID:127072]如图所示,质量相等的A、B两个球,原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动,A球的速度是6 m/s,B球的速度是-2 m/s,A、B两球发生对心碰撞。
对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值,某实验小组的同学们做了很多种猜测,下面的猜测结果一定无法实现的是()A.v A′=-2 m/s,v B′=6 m/s B.v A′=2 m/s,v B′=2 m/sC.v A′=1 m/s,v B′=3 m/s D.v A′=-3 m/s,v B′=7 m/s4.(0分)[ID:127066]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v—t图象如图b所示。
高中物理选修一第一章《动量守恒定律》测试卷(包含答案解析)

一、选择题1.(0分)[ID:127070]静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化的图象如图所示,则下列说法中正确的是()A.0~4s内物体的位移为零B.0~4s内拉力对物体做功不为零C.4s末物体的动量为零D.0~4s内拉力对物体的冲量不为零2.(0分)[ID:127067]在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为p A=12kg·m/s、p B=13kg·m/s,碰后它们的动量变化分别为Δp A、Δp B,下列数值可能正确的是()A.Δp A=-3kg·m/s、Δp B=3kg·m/s B.Δp A=3kg·m/s、Δp B=-3kg·m/sC.Δp A=-24kg·m/s、Δp B=24kg·m/s D.Δp A=24kg·m/s、Δp B=-24kg·m/s3.(0分)[ID:127051]如图所示,A、B、C三球的质量分别为m、m、2m,三个小球从同一高度同时出发,其中A球有水平向右的初速度v0, B、C由静止释放。
三个小球在同一竖直平面内运动,小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞,则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为( )A.2次B.3次C.4次D.5次4.(0分)[ID:127043]质量为M的物块以速度v运动,与质量为m的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量M与m的比值可能为()A.2 B.4 C.6 D.85.(0分)[ID:127042]一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。
F 随时间t变化的图线如图所示,则()A .1s t =时物块的速率为2m/sB .2s t =时物块的动量大小为2kg·m/sC .3s t =时物块的动量大小为3kg·m/sD .4s t =时物块的速度为零6.(0分)[ID :127035]光滑绝缘水平桌面上存在与桌面垂直方向的匀强磁场,有一带电粒子在桌面上做匀速圆周运动,当它运动到M 点,突然与一不带电的静止粒子发生正碰合为一体(碰撞时间极短),则粒子的运动轨迹应是图中的哪一个(实线为原轨迹,虚线为碰后轨迹)( )A .B .C .D . 7.(0分)[ID :127030]质量相等的A 、B 两个物体放在同一水平面上,分别受到水平拉力F 1、F 2的作用而从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t 0和4t 0,A 、B 的速度分别达到2v 0和v 0时,分别撤去拉力,以后物体继续做匀减速直线运动直至停止,两个物体速度随时间变化的图像如图所示,设F 1和F 2的冲量分别为I 1和I 2,F 1和F 2做的功分别为W 1和W 2,则下列结论正确的是( )A .I 1>I 2,W 1>W 2B .I 1<I 2,W 1>W 2C .I 1<I 2,W 1<W 2D .I 1>I 2,W 1<W 28.(0分)[ID :127029]由我国自主研发制造的世界上最大的海上风电机SL5000,它的机舱上可以起降直升机,叶片直径128米,风轮高度超过40层楼,是世界风电制造业的一个奇迹。
第一章 动量守恒定律-同步章末检测(含解析)—【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册

第一章动量守恒定律-同步章末检测(含解析)一、单选题1.如图所示。
光滑水平面上有A,B两辆小车,质量均为m=1kg。
现将小球C用长为0.2m的细线悬于轻质支架顶端,m C=0.5kg。
开始时A车与C球以v C=4m/s的速度冲向静止的B车若两车正碰后粘在一起。
不计空气阻力。
重力加速度g取10m/s2。
则()A.A车与B车碰撞瞬间。
两车动量守恒,机械能也守恒B.小球能上升的最大高度为0.16mC.小球能上升的最大高度为0.12mD.从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,A,B,C组成的系统动量2.运送人造地球卫星的火箭开始工作后,火箭做加速运动的原因是()A.火箭吸入空气,然后向后排出,空气对火箭的反作用力推动火箭B.火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭C.火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出,气体的反作用力推动火箭D.燃料燃烧推动空气,空气反作用力推动火箭3.如图,一质量为2kg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•s②力F对物体的冲量大小为25N•s③物体的动量变化量为25kg•m/s④物体所受合外力冲量大小为25N•s.A.①③B.②③C.①③④D.②③④4.2018年3月22日,一架中国国际航空CA103客机,中午从天津飞抵香港途中迅遇鸟击,飞机头部被撞穿一个1米乘1米的大洞,雷达罩被砸穿。
所幸客机于下午1点24分安全着陆,机上无人受伤。
设客机撞鸟时飞行时速度大约为1080km/h,小鸟质量约为0.5kg,撞机时间约为0.01s,估算飞机收到的撞击力为()A.540NB.54000NC.15000ND.1.50N5.两球A、B在光滑的水平面上沿同一直线、同一方向运动,m A=1kg,m B=2kg,v A=6m/s,v B=2m/s,当球A 追上球B并发生碰撞后A、B两球的速度的可能值是(取两球碰撞前的运动方向为正):()A.v A′=5m/s,v B′=2.5m/sB.v A′=2m/s,v B′=4m/sC.v A′=-4m/s,v B′=7m/sD.v A′=7m/s,v B′=1.5m/s6.为探究人在运动过程中脚底在接触地面瞬间受到的冲击力问题,实验小组的同学利用落锤冲击地面的方式进行实验,即通过一定质量的重物从某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况.重物与地面的形变很小,可忽略不计,g 取10m/s2.下表为一次实验过程中的相关数据.根据实验数据可知()A.重物受到地面的最大冲击力时的加速度大小为100m/s2B.重物与地面接触前瞬时的速度大小为2m/sC.重物离开地面瞬时的速度大小为3m/sD.在重物与地面接触的过程中,重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的6 倍7.甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动,甲、乙物体的速度大小分别为3m/s和1m/s;碰撞后甲、乙两物体都反向运动,速度大小均为2m/s.则甲、乙两物体质量之比为()A.2:3B.2:5C.3:5D.5:38.光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A,斜面体质量为M、底边长为L,如图所示.将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端.此过程中斜面对滑块的支持力大小为F N,则下列说法中正确的是()A.F N=mgcos αB.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为F N tcos αC.滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒D.此过程中斜面体向左滑动的距离为L9.质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移—时间图象如图所示,由图有以下说法:①碰撞前两物体质量与速度的乘积相同;②质量m1等于质量m2;③碰撞后两物体一起做匀速直线运动;④碰撞前两物体质量与速度的乘积大小相等、方向相反。
【单元练】(必考题)高中物理选修1第一章【动量守恒定律】基础练习(答案解析)

D.物块不能回到弧形槽的高h处,因为物块一开始的重力势能转化为了物块和弧形槽的动能,而且经弹簧反弹后二者的运动方向是一致的,即使物块能再次冲上弧形槽,它也回不到高h处,故D错误。
故选A。
10.质量为2kg的物体B静止在光滑水平面上,质量为2kg的物体A在光滑水平面上以速度6m/s与物体B发生碰撞,则碰后A、B两小球的速度可能为( )
C.碰撞后两壶相距的最远距离为1.1m
D.两壶碰撞是弹性碰撞C
解析:C
A.根据v-t图象的斜率表示加速度,知碰后红壶的加速度比蓝壶的加速度,两壶质量相等,所以红壶的滑动摩擦力比蓝壶的滑动摩擦力大,故A错误;
B.根据碰前红壶的速度图象可知红壶的加速度大小为
所以蓝壶静止的时刻为
碰撞后,蓝壶的运动的时间为
A.vA′=-2 m/s,vB′=6 m/s B.vA′=2 m/s,vB′=2 m/s
C.vA′=1 m/s,vB′=3 m/s D.vA′=-3 m/s,vB′=7 m/sD
解析:D
设每个球的质量均为m,碰前系统总动量
碰前的总动能
A.若vA′=-2 m/s,vB′=6 m/s,碰后总动量
则动量守恒,总动能
整个过程经历的时间为:
t=t1+t2+t3+…+tn−1= + +…+ =
点睛:n节车厢运动、碰撞中,系统所受外力之和为零,由动量守恒求解共同速度;根据碰撞后连接在一起的车厢的速度规律和位移关系求出整个过程经历的时间.
14.质量都是1 kg的物体A、B中间用一轻弹簧连接,放在光滑的水平地面上,现使B物体靠在竖直墙上,用力推物体A压缩弹簧,如图所示,这过程中外力做功8J。待系统静止后突然撤去外力.从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中墙对B物体的冲量大小是________N﹒s。当A、B间距离最大时,B物体的速度大小是________m/s。
高中物理人教版选择性必修一第一章动量守恒定律章末检测试卷(一)

高中物理人教版选择性必修一第一章动量守恒定律章末检测试卷(一)章末检测试卷(一)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.下面列举的装置各有一定的道理,其中不能用动量定理进行解释的是()A.运输玻璃器皿等易碎物品时,在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物B.建筑工人戴的安全帽内有帆布垫,把头和帽子的外壳隔开一定的空间C.热水瓶胆做成两层,且把两层中间的空气抽去D.跳高运动中的垫子总是十分松软答案 C2.如图1所示,在光滑的水平面上放置有两木块A和B,A的质量较大,现同时施加大小相等的恒力F使它们相向运动,然后又同时撤去外力F,A和B迎面相碰后合在一起,则A和B合在一起后的运动情况是()图1A.停止运动B.因A的质量较大而向右运动C.因B的速度较大而向左运动D.运动方向不确定答案 A解析由动量定理知,A和B在碰撞之前的动量等大反向,合动量为零,碰撞过程中动量守恒,因此碰撞合在一起之后的总动量仍为零,即停止运动,故选A.3.(2019·湖北重点高中联考)一只小船质量为M ,船上人的质量为m .船原来以速度v 0行驶,当船上的人以相对地面的水平速度v 0沿船行反方向跳离船时,不计水的阻力,则船的速度大小变为( ) A .v 0 B.mM v 0 C.M +m M v 0D.M +2m Mv 0答案 D解析当船上的人以相对地面的水平速度v 0沿船行反方向跳离船时,小船和人组成的系统动量守恒,以小船原来的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得:(M +m )v 0=m (-v 0)+M v 解得:v =M +2m Mv 0,故D 正确.4.一质量为60 kg 的建筑工人不慎由静止从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来.已知弹性安全带从开始伸直到拉伸到最长的缓冲时间是1.5 s ,安全带自然长度为5 m ,g 取10 m/s 2,则安全带所受的平均冲力的大小为( ) A .500 N B .1 100 N C .600 N D .1 000 N 答案 D解析设建筑工人下落5 m 时速度为v ,则v =2gh =2×10×5 m/s =10 m/s ,设安全带所受平均冲力大小为F ,则由动量定理得:(mg -F )t =-m v ,所以F =mg +m vt =60×10 N +60×101.5N =1 000 N ,故D 对,A 、B 、C 错. 5.a 、b 两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,碰撞前a 球的动量p a =30 kg·m/s ,b 球的动量p b =0,碰撞过程中,a 球的动量减少了20 kg·m/s ,则碰撞后b 球的动量为( ) A .-20 kg·m/s B .10 kg·m/s C .20 kg·m/s D .30 kg·m/s 答案 C解析碰撞过程中,a 球的动量减少了20 kg·m/s ,故此时a 球的动量是10 kg·m/s ,a 、b 两球碰撞前后总动量保持不变,为30 kg·m/s ,则碰撞后b 球的动量为20 kg·m/s.6.(2018·济南市高二下期末)一只爆竹竖直升空后,在高为h 处达到最高点并发生爆炸,分为质量不同的两块,两块质量之比为3∶1,其中质量小的一块获得大小为v 的水平速度,重力加速度为g ,不计空气阻力,则两块爆竹落地后相距( ) A.v 42h g B.2v 32h g C .4v 2h gD.4v 32h g答案 D解析设其中一块质量为m ,另一块质量为3m .爆炸过程系统水平方向动量守恒,以速度v 的方向为正方向,由动量守恒定律得:m v -3m v ′=0,解得v ′=v3;设两块爆竹落地用的时间为t ,则有:h =12gt 2,得t =2hg,落地后两者间的距离为:s =(v +v ′)t ,联立各式解得:s =4v32hg,故选D.7.如图2所示,半径为R 的光滑半圆槽质量为M ,静止在光滑水平面上,其内表面有一质量为m 的小球被竖直细线吊着位于槽的边缘处,现将线烧断,小球滑行到最低点向右运动时,槽的速度为(重力加速度为g )( )图2A .0 B.m M 2MgRM +m,方向向左 C.m M2MgRM +m,方向向右 D .不能确定答案 B解析以水平向右为正方向,设在最低点时m 和M 的速度大小分别为v 和v ′,根据动量守恒定律得:0=m v -M v ′,根据机械能守恒定律得:mgR =12m v 2+12M v ′2,联立以上两式解得v ′=mM2MgRM +m,方向向左,故选项B 正确.8.如图3所示,在光滑的水平地面上停放着质量为m 的装有14弧形槽的小车.现有一质量也为m 的小球以v 0的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去,不计一切摩擦,则( )图3A.在相互作用的过程中,小车和小球组成的系统总动量守恒B.小球从右侧离开车后,对地将向右做平抛运动C.小球从右侧离开车后,对地将做自由落体运动D.小球从右侧离开车后,小车的速度有可能大于v0答案 C解析整个过程中系统水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,故A错误;设小球离开小车时,小球的速度为v1,小车的速度为v2,整个过程中水平方向动量守恒:m v0=m v1+m v2,由机械能守恒得:12=12m v12+12m v22,联立解得v1=0,v2=v0,即小球与小车分离时二者2m v0交换速度,所以小球从小车右侧离开后对地将做自由落体运动,故B、D错误,C正确.二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,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.9.如图4所示,用水平轻弹簧相连的物块a和b放在光滑的水平面上,物块a紧靠竖直墙壁,物块c以初速度v0向物块b运动并在极短时间内与b粘在一起.对于由物块a、b、c和弹簧所组成的系统,在下列依次进行的过程中,机械能守恒但动量不守恒的是() 图4A .c 刚与b 接触→c 与b 粘在一起B .b 和c 整体向左运动→弹簧压缩量第一次最大C .弹簧压缩量第一次最大→弹簧第一次恢复原长D .弹簧第一次恢复原长→弹簧伸长量第一次最大答案 BC解析c 与b 粘在一起,发生的是完全非弹性碰撞,动量守恒,机械能损失最大,故A 错误;b 和c 整体向左运动→弹簧压缩量第一次最大,动能转化成弹簧的弹性势能,机械能守恒,但动量不守恒,故B 正确;弹簧压缩量第一次最大→弹簧第一次恢复原长,弹性势能转化成动能,机械能守恒,但是动量增加,故C 正确;弹簧第一次恢复原长→弹簧伸长量第一次最大,动量守恒,机械能守恒,故D 错误.10.质量为m 的小球A ,沿光滑水平面以v 0的速度与质量为2m 的静止小球B 发生正碰,碰撞后A 球的动能变为原来的1 9,那么小球B 的速度可能是( )A.13v 0 B.23v 0 C.49v 0 D.59v 0 答案 AB解析根据E k =12m v 2,碰撞后A 球的动能变为原来的19,则A 球的速度变为v A ′=±13v 0,正、负表示方向有两种可能.当v A ′=13v 0时,v A ′与v 0同向,有m v 0=13m v 0+2m v B ,解得v B =13v 0当v A ′=-13v 0时,v A ′与v 0反向,有m v 0=-13m v 0+2m v B ,解得v B =23v 0,故选A 、B.11.小车静置于光滑的水平面上,小车的A 端固定一个水平轻质小弹簧,B 端粘有橡皮泥,小车的质量为M ,质量为m 的木块C 放在小车上,用细绳连接于小车的A 端并使弹簧压缩(细绳未画出),开始时小车与C 都处于静止状态,木块C 距小车右端的距离为L ,如图5所示,当突然烧断细绳,弹簧被释放,使木块C 离开弹簧向B 端冲去,并跟B 端橡皮泥粘在一起,以下说法中正确的是( )图5A .如果小车内表面光滑,整个系统任何时刻机械能都守恒B .当木块相对地面运动的速度大小为v 时,小车相对地面运动的速度大小为mM vC .小车向左运动的最大位移为mLM +mD .小车向左运动的最大位移为mM L答案 BC解析小车、弹簧与木块C 这一系统所受合外力为零,系统在整个过程动量守恒,但粘接过程有机械能损失.M v ′-m v =0,则v ′=mMv ,该系统属于“人船模型”,Md =m (L -d ),所以车向左运动的最大位移应等于d =mLM +m,综上,选项B 、C 正确.12.(2020·郑州一中高二期中)如图6所示,质量为m 的小球A 静止于光滑的水平面上,在球A 和墙之间用水平轻弹簧连接,现用完全相同的小球B 以水平速度v 0与A 相碰撞,碰撞后两球粘在一起压缩弹簧.若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E ,从球A 被碰撞到回到原静止位置的过程中弹簧对A 、B 整体的冲量大小为I ,则下列表达式中正确的是( )图6A .E =14m v 02B .E =12m v 02C .I =m v 0D .I =2m v 0答案 AD解析选取A 、B 作为一个系统,设两球碰撞后的速度为v ,在A 、B 两球碰撞过程中,以v 0的方向为正方向,由动量守恒定律可得:m v 0=(m +m )v ,解得v =v 02,再将A 、B 及轻弹簧作为一个系统,在压缩弹簧过程中利用机械能守恒定律可得:弹簧最大弹性势能E =12×2m v 022=14m v 02,A 正确,B 错误;弹簧压缩到最短后,A 、B 开始向右运动,弹簧恢复原长时,由机械能守恒定律可知,A 、B 的速度大小均为v 02,以水平向右为正方向,从球A 被碰撞到回到原静止位置的过程中,弹簧对A 、B 整体的冲量大小I =2m ×v 02-2m ×-v 02=2m v 0,C 错误,D正确.三、非选择题(本题6小题,共60分)13.(6分)(2019·玉溪一中期中)如图7所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.图7(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量________(填选项前的符号)间接地解决这个问题.A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点.实验时,先将入射球m1多次从斜轨上S 位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放,与小球m2相撞,并多次重复.(小球质量关系满足m1>m2)接下来要完成的必要步骤是________.(填选项前的符号)A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球m1开始释放时的高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为________[用(2)中测量的量表示].答案(1)C(2分)(2)ADE(2分)(3)m1·OM+m2·ON=m1·OP(2分) 解析(1)验证动量守恒定律实验中,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以由落地高度不变情况下的水平射程来体现速度.故选C.(2)实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并多次重复.测量平均落地点的位置,找到平抛运动的水平位移,因此步骤中D、E是必需的,而且D要在E之前.至于用天平测量质量,先后均可以.故选A、D、E.(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.14.(8分)(2019·济宁市模拟考试)为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞,某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球a、b,按下述步骤做了实验:图8①用天平测出两小球a、b的质量(分别为m1和m2,且m1>m2).②按如图8所示安装好实验器材,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端切线水平,将一斜面BC连接在斜槽末端.③先不放小球b,让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.④将小球b放在斜槽末端边缘处,让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,分别记下小球a和b在斜面上的落点位置.⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中点D、E、F是该同学记下小球在斜面上的落点位置,到B点的距离分别为L D、L E、L F.根据该同学的实验,回答下列问题:(1)在不放小球b时,小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下,a 的落点在图中________点,把小球b放在斜槽末端边缘处,小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,碰后小球a 的落点在图中________点.(2)若碰撞过程中,动量和机械能均守恒,不计空气阻力,则下列表达式中正确的有________. A .m 1L F =m 1L D +m 2L E B .m 1L E 2=m 1L D 2+m 2L F 2 C .m 1L E =m 1L D +m 2L F D .LE =LF -L D答案 (1)E (2分) D (2分) (2)C(4分)解析 (1)小球a 从斜槽顶端A 处由静止开始滚下,a 的落点在题图中的E 点,小球a 和小球b 相撞后,小球b 的速度增大,小球a 的速度减小,都做平抛运动,所以碰撞后a 球的落点是D 点,b 球的落点是F 点.(2)设斜面BC 的倾角为θ,小球落点到B 点的距离为L ,小球从B 点抛出时速度为v ,则竖直方向有L sin θ=12gt 2,水平方向有L cos θ=v t ,解得v =L cos θt =L cos θ2L sin θg =cos θ2sin θg L ,所以v ∝L .由题意分析得,只需满足m 1v 1=m 1v 1′+m 2v 2,把速度v 代入整理得m 1L E =m 1L D +m 2L F ,就可说明两球碰撞过程中动量守恒;若两小球的碰撞是弹性碰撞,则碰撞前后机械能没有损失,则要满足关系式12m 1v 12=12m 1v 1′2+12m 2v 22,整理得m 1L E =m 1L D +m 2L F ,故C正确.15.(8分)(2019·陕西怀仁高二期中)如图9所示,人站在滑板A 上,以v 0=3 m/s 的速度沿光滑水平面向右运动.当靠近前方的横杆时,人相对滑板竖直向上起跳越过横杆,A 从横杆下方通过,与静止的滑板B 发生碰撞并粘在一起,之后人落到B 上,与滑板一起运动,已知人、滑板A 和滑板B 的质量分别为m 人=70 kg 、m A =10 kg 和m B =20 kg ,求:图9(1)A、B碰撞过程中,A对B的冲量的大小和方向;(2)人最终与滑板的共同速度的大小.答案(1)20 kg·m/s方向水平向右(2)2.4 m/s解析(1)人跳起后A与B碰撞前后动量守恒,设碰后AB的速度为v1,m A v0=(m A+m B)v1 (2分)解得:v1=1 m/s(1分)A对B的冲量:I=m B v1=20×1 kg·m/s=20 kg·m/s方向水平向右.(2分)(2)人下落与AB作用前后,水平方向动量守恒,设共同速度为v2,m人v0+(m A+m B)v1=(m人+m A+m B)v2(2分)代入数据得:v2=2.4 m/s.(1分)16.(12分)如图10所示,在光滑水平面上静止放着一质量为2m 的木板B,木板表面光滑,右端固定一水平轻质弹簧,质量为m的木块A以速度v0从木板的左端水平向右滑上木板B.图10(1)求弹簧的最大弹性势能;(2)弹簧被压缩至最短的过程中,求弹簧给木块A 的冲量;(3)当木块A 和木板B 分离时,求木块A 和木板B 的速度.答案 (1)13m v 02 (2)23m v 0,方向水平向左 (3)13v 0,方向水平向左 23v 0,方向水平向右解析 (1)弹簧被压缩到最短时,木块A 与木板B 具有相同的速度,此时弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v ,从木块A 开始沿木板B 表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中,A 、B 和轻弹簧组成的系统的动量守恒,取向右为正方向,有m v 0=(m +2m )v (2分) 由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能E p =12m v 02-1 2(m +2m )v 2(1分)解得E p =13m v 02(1分)(2)对木块A ,根据动量定理得I =m v -m v 0(1分) 解得I =-23m v 0,负号表示方向水平向左(1分)(3)从木块A 滑上木板B 直到二者分离,系统的机械能守恒,设分离时A 、B 的速度分别为v 1和v 2,根据动量守恒定律得m v 0=m v 1+2m v 2(2分) 根据机械能守恒定律得12m v 02=12m v 12+12×2m v 22 (2分)解得v 1=-v 03,v 2=2v 03,负号表示方向水平向左.(2分)17.(12分)两块质量都是m 的木块A 和B 在光滑水平面上均以大小为v 02的速度向左匀速运动,中间用一根劲度系数为k 的水平轻弹簧连接,如图11所示.现从水平方向迎面射来一颗子弹,质量为m4,速度大小为v 0,子弹射入木块A (时间极短)并留在其中.求:图11(1)在子弹击中木块后的瞬间木块A 、B 的速度v A 和v B 的大小.(2)在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能.答案(1)v 05 v 02 (2)140m v 02解析 (1)在子弹打入木块A 的瞬间,由于相互作用时间极短,弹簧来不及发生形变,A 、B 都不受弹簧弹力的作用,故v B =v 0 2;(1分)由于此时A 不受弹簧的弹力,木块A 和子弹构成的系统在这极短过程中所受合外力为零,系统动量守恒,选向左为正方向,由动量守恒定律得: m v 02-m v 04=(m4+m )v A (2分) 解得v A =v 05(2分)(2)在弹簧压缩过程中木块A (包括子弹)、B 与弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒.设弹簧压缩量最大时共同速度的大小为v ,弹簧的最大弹性势能为E pm ,选向左为正方向,由动量守恒定律得:54m v A +m v B =(54m +m )v (2分) 由机械能守恒定律得:12×54m v A 2+12m v B 2=12×(54m +m )v 2+E pm (3分) 联立解得v =13v 0,E pm =140m v 02.(2分)18.(14分)(2020·荆门市龙泉中学期末考试)在光滑水平面上静置有质量均为m 的木板AB 和滑块CD ,木板AB 上表面粗糙,滑块CD 上表面是光滑的14圆弧,其始端D 点切线水平且与木板AB 上表面平滑相接,如图12所示.一可视为质点的物块P ,质量也为m ,从木板AB 的右端以初速度v 0滑上木板AB ,过B 点时速度为v 02,又滑上滑块CD ,最终恰好能滑到滑块CD 圆弧的最高点C 处.已知物块P 与木板AB 间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g .求:图12(1)物块滑到B 处时木板的速度v AB ; (2)木板的长度L ; (3)滑块CD 圆弧的半径.答案 (1)v 04,方向向左(2)5v 0216μg (3)v 0264g解析 (1)物块由点A 到点B 时,取向左为正方向,由动量守恒定律得 m v 0=m v B +2m ·v AB (2分) 又v B =v 02,(1分)解得v AB =v 04,方向向左(1分)(2)物块由点A 到点B 时,根据能量守恒定律得12m v 02-12m (v 02)2-12×2m (v 04)2=μmgL (3分) 解得L =5v 0216μg.(1分)(3)由点D 到点C ,滑块CD 与物块P 组成的系统在水平方向上动量守恒m ·v 02+m ·v 04=2m v 共(2分) 滑块CD 与物块P 组成的系统机械能守恒 mgR =12m (v 02)2+12m (v 04)2-12×2m v 共2(2分)联立解得,滑块CD 圆弧的半径为R =v 0264g.(2分)。
高中物理选修一第一章《动量守恒定律》测试卷(包含答案解析)(5)

一、选择题1.(0分)[ID :127085]木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均阻力为f ,射入深度为d ,此过程中木块位移为s ,则( )A .子弹损失的动能为fsB .木块增加的动能为fsC .子弹动能的减少等于木块动能的增加D .子弹、木块系统产生的热量为f (s +d ) 2.(0分)[ID :127082]质量为m 的乒乓球在离台高h 处时速度刚好水平向左,大小为v 1运动员在此时用球拍击球,使球以大小为2v 的速度水平向右飞出,球拍和乒乓球作用的时间极短,则( )A .击球前后球动量改变量的方向水平向左B .击球前后球动量改变量的大小是21mv mv +C .击球前后球动量改变量的大小是21mv mv -D .球拍击球前乒乓球机械能不可能是2112mgh mv + 3.(0分)[ID :127060]光滑的水平桌面上,质量为0.2kg ,速度为3m/s 的A 球跟质量为0.2kg 的静止B 球发生正碰,则碰撞后B 球的速度可能为( )A .3.6m/sB .2.4m/sC .1.2m/sD .0.6m/s 4.(0分)[ID :127057]一只质量为1.4kg 的乌贼吸入0.1kg 的水,静止在水中。
遇到危险时,它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出,以2m/s 的速度向前逃窜求该乌贼喷出的水的速度大小是( )m/sA .10B .22C .28D .305.(0分)[ID :127051]如图所示,A 、B 、C 三球的质量分别为m 、m 、2m ,三个小球从同一高度同时出发,其中A 球有水平向右的初速度v 0, B 、C 由静止释放。
三个小球在同一竖直平面内运动,小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞,则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为( )A .2次B .3次C .4次D .5次6.(0分)[ID :127050]如图所示质量为m 的小球从距离地面高H 的A 点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h 的B 点速度减为零。
高中物理选修一第一章《动量守恒定律》测试(含答案解析)

一、选择题1.(0分)[ID :127083]高空作业须系安全带。
如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动)。
此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A .2m gh mg +B .2m gh mg -C .m gh mg +D .m gh mg - 2.(0分)[ID :127079]一质量为m 的铁锤,以速度v 竖直打在木桩上,经过t ∆时间后停止,则在打击时间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是( )A . mg t ∆B . mv t ∆C . mv mg t +∆D . mv mg t-∆ 3.(0分)[ID :127065]人和冰车的总质量为M ,另一木球质量为m ,且M ∶m =31∶2。
人坐在静止于水平冰面的冰车上,以速度v (相对地面)将原来静止的木球沿冰面推向正前方向的固定挡板,不计一切摩擦阻力,设小球与挡板的碰撞是弹性的,人接住球后,再以同样的速度v (相对地面)将球推向挡板。
人推多少次后不能再接到球( ) A .6次 B .7次 C .8次 D .9次4.(0分)[ID :127062]建筑工地上需要将一些建筑材料由高处运送到低处,为此工人们设计了一个斜面滑道,如图所示,滑道长为16m ,其与水平面的夹角为37°。
现有一些建筑材料(视为质点)从滑道的顶端由静止开始下滑到底端,已知建筑材料的质量为100kg ,建筑材料与斜面间的动摩擦因数为0.5,取210m /s ,sin370.6,cos370.8︒︒===g 。
下列说法正确的是( )A .建筑材料在滑道上运动的时间为8sB .建筑材料到达滑道底端时的动量大小为800kg m /s ⋅C .建筑材料在滑道上运动的过程中,所受滑道支持力的冲量大小为零D .建筑材料在滑道上运动的过程中,所受重力做的功为49.610J ⨯5.(0分)[ID :127058]动量相等的甲、乙两车刹车后分别沿两水平路面滑行。
高中物理选修一第一章《动量守恒定律》测试(有答案解析)(1)

一、选择题1.(0分)[ID :127082]质量为m 的乒乓球在离台高h 处时速度刚好水平向左,大小为v 1运动员在此时用球拍击球,使球以大小为2v 的速度水平向右飞出,球拍和乒乓球作用的时间极短,则( )A .击球前后球动量改变量的方向水平向左B .击球前后球动量改变量的大小是21mv mv +C .击球前后球动量改变量的大小是21mv mv -D .球拍击球前乒乓球机械能不可能是2112mgh mv + 2.(0分)[ID :127080]如图所示,体积相同的匀质小球A 和B 并排悬挂,静止时悬线平行,两球刚好接触,悬点到球心的距离均为L ,B 球悬线右侧有一固定的光滑小铁钉P ,O 2P=34L 。
现将A 向左拉开60°角后由静止释放,A 到达最低点时与B 发生弹性正碰,碰后B 做圆周运动恰能通过P 点的正上方。
已知A 的质量为m ,取3=1.73,5=2.24,则B 的质量约为( )A .0.3mB .0.8mC .mD .1.4m3.(0分)[ID :127049]如图所示,质量为m 的小球b 与水平轻弹簧相连且静止,放在光滑的水平面上,等质量的小球a 以速度v 0沿弹簧所在直线冲向小球b 。
从a 开始压缩弹簧到分离的整个过程中,下列说法中正确的是( )A .弹簧对a 球的冲量大小为012mv B .a 球的最小速度为02v C .弹簧具有的最大弹性势能为2012mv D .b 球的最大动能为2012mv 4.(0分)[ID :127047]如图所示,虚线是一个带电粒子从a 点运动到d 点的运动轨迹,若粒子只受电场力作用,粒子从a 点运动到d 点的过程中( )A .该粒子带负电荷B .粒子的动量逐渐减小C .粒子运动的加速度逐渐增大D .粒子在b 点的速度方向沿着电场线在该点的切线方向5.(0分)[ID :127044]又是自动驾驶惹的祸!开启了自动驾驶功能的Model3,在高速公路上以108km/h 的速度直接撞上了侧翻的大货车,整个过程Model3没有一丝减速,撞上货车后一同滑出2.7m 。
【单元练】(必考题)高中物理选修1第一章【动量守恒定律】经典题

一、选择题1.A 、B 两球沿一直线运动并发生正碰。
如图所示为两球碰撞前后的位移—时间图象。
a 、b 分别为A 、B 两球碰撞前的位移—时间图线,c 为碰撞后两球共同运动的位移—时间图线,若A 球质量是m =2 kg ,则由图可知( )A .A 、B 碰撞前的总动量为3 kg·m/s B .碰撞时A 对B 所施冲量为4 N·sC .碰撞前后A 的动量变化为6 kg·m/sD .碰撞中A 、B 两球组成的系统损失的动能为10 J D 解析:D由x -t 图像可知,碰撞前有:A 球的速度410m/s 3m/s 2A A A x v t ∆-===-∆ B 球的速度4m/s 2m/s 2B B B x v t ∆===∆ 碰撞后A 、B 两球的速度相等,为24m/s 1m/s 2C A B C x v v v t ∆-'='====-∆ A .对A 、B 组成的系统,由动量守恒定律()A B B B mv m v m m v +=+得4kg 3B m =A 与B 碰撞前的总动量为4102(3)kg m/s 2kg m/s kg m/s 33A B B p mv m v ==⨯-⋅+⨯⋅=⋅+-总A 错误;B .由动量定理可知,碰撞时A 对B 所施冲量为4kg m/s 4N s B B I p =∆=-⋅=-⋅B 错误;C .碰撞前后A 的动量变化4kg m/s A A p mv mv ∆=-=⋅C 错误;D .碰撞中A 、B 两球组成的系统损失的动能()222111222k A B B B E mv m v m m v ∆=+-+ 代入数据解得10J k E ∆=D 正确。
故选D 。
2.木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均阻力为f ,射入深度为d ,此过程中木块位移为s ,则( )A .子弹损失的动能为fsB .木块增加的动能为fsC .子弹动能的减少等于木块动能的增加D .子弹、木块系统产生的热量为f (s +d )B解析:BA .子弹损失的动能等于克服阻力做的功,为f (s +d ),故A 错误;B .木块增加的动能等于合力做的功,为fs ,故B 正确;C .子弹动能的减少等于木块增加的动能与系统增加的内能之和,故C 错误;D .子弹和木块摩擦产生的热量等于摩擦力与相对路程的乘积,即fd ,故D 错误。
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《动量守恒定律》章末习题检测(基础篇)一、选择题1.下列论述中错误的是( ).A .相互作用的物体,如果所受合外力为零,则它们的总动量保持不变B .动量守恒是指相互作用的各个物体在相互作用前后的动量不变C .动量守恒是相互作用的各个物体组成的系统在相互作用前的动量之和与相互作用之后的动量之和是一样的D .动量守恒是相互作用的物体系在相互作用过程中的任何时刻动量之和都是一样的2.一轻质弹簧,上端悬挂于天花板,下端系一质量为M 的平板,处于平衡状态.一质量为m 的均匀环套在弹簧外,与平板的距离为h ,如图所示.让环自由下落,撞击平板.已知碰后环与板以相同的速度向下运动,使弹簧伸长( ).A .若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总动量守恒B .若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总机械能守恒C .环撞击板后,板的新的平衡位置与^的大小无关D .在碰后板和环一起下落的过程中,它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功3.如图所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽,置于光滑的水平面上,槽的左侧有一个竖直墙壁.现让一个小球自左端槽口A 的正上方从静止开始下落,与半圆形槽相切从A 点进入槽内,则以下说法正确的是( ).A .小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功B .小球在半圆形槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能不守恒C .小球从最低点向右侧最高点运动过程中,小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒D .小球离开右侧最高点以后,将做竖直上抛运动4.质量为m 的物体以v 0做平抛运动,经过时间t ,下落的高度为h ,速度大小v .在这段时间内,该物体的动量变化量大小为( ).A .mv -mv0B .mgt c .220m v v .2m gh5.如图所示,两个质量相等的物体沿同一高度、倾角不同的两光滑斜面顶端由静止自由下滑,到达斜面底端,两个物体具有的不同的物理量是( ).A .下滑的过程中重力的冲量B .下滑的过程中弹力的冲量C .下滑的过程中合力的冲量D .刚到达底端时的动量大小6.两辆汽车的质量分别为m 1和m 2,已知m 1>m 2,沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能,则此时两辆汽车动量p 1和p 2的大小关系是( ).A .p 1等于p 2B .p 1小于p 2C .p 1大于p 2D .无法比较7.放在光滑水平面上的物体A 和B 之间用一弹簧相连,一颗水平飞来的子弹沿着AB 连线击中A ,并留在其中,若A 和B 及子弹质量分别为m A 和m B 及m ,子弹击中A 之前的速度为v 0,则( ).A .A 物体的最大速度为0Amv m m+ B .B 物体的最大速度为0B mv m m+ C .两物体速度相同时其速度为0A B mv m m m ++ D .条件不足,无法计算8.向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a 和b 两块,若质量较大的a 块的速度方向仍沿原来的方向,则( ).A .b 块的速度方向一定与原速度方向相反B .从炸裂到落地的这段时间里,a 块飞行的水平距离一定比b 块大C .a 块和b 块一定同时到达地面D .在炸裂过程中,a 块与b 块受到的爆炸力的冲量大小一定相等9.如图所示,在光滑水平地面上放着两个物体,其间用一根不能伸长的细绳相连,开始时B 静止,A 具有4 kg·m/s 的动量(令向右为正),开始绳松弛.在绳拉紧(可能拉断)的过程中,A 、曰动量的变化可能为( ).A .Δp A =-4 kg·m/s ,ΔpB =4 kg·m/sB .Δp A =2 kg·m/s ,Δp B =-2 kg·m/sC .Δp A =-2 kg·m/s ,Δp B =2 kg·m/sD .Δp A =Δp B =2 kg·m/s10.在光滑的水平桌面上静止着长为L的方木块M,今有A、B两颗子弹沿同一水平轨道分别以速度v A、v B从M的两侧同时射入木块.A、B在木块中嵌入的深度分别为d A、d B,且d A>d B,d A+d B<L,而木块却一直保持静止,如图所示,则可判断A、B子弹在射入前().A.速度v A>v BB.A的动能大于B的动能C.A的动量大小大于B的动量大小D.A的动量大小等于B的动量大小二、填空题11.沿水平方向飞行的手榴弹,它的速度为20 m/s,在空中爆炸后分裂成质量分别为1 kg与0.5 kg的两块,其中0.5 kg的一块以10 m/s的速度与原速度反向运动,则另一块此时速度大小为________m/s,方向________.12.一只质量M=1 kg的鸟在空中以v0=6 m/s的速度沿水平方向飞行,离地面高度h=20 m,忽被一颗质量m=20 g沿水平方向同向飞来的子弹击中,子弹速度v=300 m/s,击中后子弹留在鸟体内,鸟立即死去,g取10 m/s2.(1)鸟被击中后经________s落地;(2)鸟落地处离被击中处的水平距离是________m.三、解答题13.如图所示,质量为m的球A以初速度v0冲上具有1/4圆弧的槽体B,但不冲出其外,不计一切摩擦,槽体B的质量亦为m.当球A再次从槽体曰的底端滑离后,试分析球A将做何种运动.14.光滑水平面上静止着两个木块A和B,中间用一轻弹簧相连,A与占的质量分别为m1和m2,一质量为m0的子弹以速度v0射中A后留在A中.求:(1)弹簧被压缩到最短时的弹性势能;(2)当弹簧再次到达自然长度时A、B的速度.15.如图,长木板ab的b端固定一挡板,木板连同挡板的质量为M=4.0 kg,a、b间距离s=2.0 m.木板位于光滑水平面上.在木板a端有一小物块,其质量m=1.0 kg,小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10,它们都处于静止状态.现令小物块以初速度v0=4.0 m/s沿木板向前滑动,直到和挡板相碰.碰撞后,小物块恰好回到。
端而不脱离木板.求碰撞过程中损失的机械能.【答案与解析】一、选择题1.【答案】B2.【答案】A 、C3.【答案】C【解析】小球的机械能有一部分转移给了半圆形槽,因此除重力对小球做功外,半圆形槽对小球的弹力也对小球做了功(负功),故A 错.整个系统不存在机械能损失,故B 错.当小球过槽的最低点后,槽就离开墙向右加速运动,系统水平方向不受外力作用,故C 对.小球离开槽右侧最高点时,有一个随槽的向右的水平分速度,小球飞出后做斜抛运动。
故D 错.4.【答案】B 、C 、D【解析】由动量定理可知B 项正确,设t 秒末的竖直分速度为v 1,则有212v gh =,22210v v v =+,根据矢量减法可知v -v 0=v 1,由以上分析可知C 项和D 项也正确.5.【答案】A 、B 、C【解析】由运动学知识可知两个物体下滑所用的时间不同,由I=F·t 可知A 项正确.由于倾角不同,两物体所受弹力的方向不同,所以B 项正确.根据机械能守恒知两物体到达底端时的速度大小相等,由于速度方向不同,两物体的动量变化也不同.由动量定理可知C 项正确.6.【答案】C【解析】由22122k p E mv m==得p =m 1>m 2,所以p 1>p 2,选C . 7.【答案】A 、C8.【答案】C 、D9.【答案】C【解析】绳张紧过程中动量守恒,动能要损失.10.【答案】A 、B 、D【解析】由动量守恒可知D 项正确,因为木块一直静止,所以A 、B 两子弹对木块的作用力等大,即木块对A 、B 两子弹的作用力等大,由动能定理可知B 项正确.根据22p Ek m=可知A 项正确.二、填空题11.【答案】35 不变12.【答案】(1)2 (2)23.52【解析】(1)被击中后,鸟做平抛运动,由运动学公式,得其落地时2s t ===. (2)设鸟被击中后的速度为v ',由动量守恒定律有Mv 0+mv=(M+m)v '. 066'm / s 11.76m / s 1.02Mv mv v M m ++===+. 水平位移为 x=v 't=11.76×2 m=23.52 m.三、解答题13.【答案】见解析【解析】以A 、B 为研究对象,在球A 冲进和退离槽B 的过程中,由于不计一切摩擦,故系统在水平方向动量守恒,机械能也守恒,因而此过程可视为弹性碰撞,于是可应用前述结论立即得出球A 从槽体B 的底端滑离时的速度 0'0A m m v v m m-==+. 因此球A 从槽体B 底端滑离后将做自由落体运动.14.【答案】见解析【解析】(1)子弹射入木块A ,并留在其中,这是典型的完全非弹性碰撞问题.设子弹与木块A 的共同速度为v ,则有m 0v 0=(m 1+m 0)v . ①此后子弹与木块A 一起运动,当弹簧被压缩到最短时,木块A 与B 有共同速度v ',此过程也类似完全非弹性碰撞,故有(m 1+m 0)v=(m 1+m 2+m 0)v '. ②子弹及木块A 损失的动能全部转化为弹簧的弹性势能 2210120()()'22p m m v m m m v E +++=-.③ 由①②③式可求出最大的弹性势能 22020101202()()p m m v E m m m m m =+++. (2)当弹簧再次达到自然长度时,其弹性势能为零,故从子弹与木块A 向着B 运动到与B 分开的过程,可以看成是弹性碰撞,设弹簧回复到自然长度时,木块A 、B 的速度分别为v A 、v B ,则有 (m 1+m 0)v=(m 1+m 0)v A +m 2v B . ④ 22210102()()222A B m m v m m v m v ++=+. ⑤ 由①④⑤式可求得1020012010()()()A m m m m v v m m m m m +-=+++,001202B m v v m m m =++. 15.【答案】见解析【解析】设木板和物块最后的共同速度为v ,由动量守恒定律mv 0=(m+M)v .设全过程损失的机械能为E ,则22011()22E mv m M v =-+.用s 1表示物块开始运动到碰撞前瞬间木板的位移,W 1表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功,用W 2表示同样时间内摩擦力对物块所做的功.用s 2表示从碰撞后瞬间到物块回到a 端时的木板的位移,W 3表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功,用W 4表示同样时间内摩擦力对物块所做的功.用W 表示在全过程中摩擦力做的总功.则11W mgs μ=,21()W mg s s μ=-+,32W mgs μ=-,42()W mg s s μ=-,W=W 1+W 2+W 3+W 4.用E 1表示在碰撞过程中损失的机械能,则 E 1=E -W ,由上列各式解得 210122mM E v mgs m M μ=⋅-+, 代入数据得 E1=2.4 J .。