物理选修3-5第一章碰撞与动量守恒试题打印版
粤教版高中物理选修3-5第一章碰撞与动量守恒单元检测含答案解析
粤教版高中物理选修3-5第一章碰撞与动量守恒单元检测学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．一质量为m的物体放在光滑的水平面上，今以恒力F沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是A．物体的位移相等B．物体动能的变化量相等C．F对物体做的功相等D．物体动量的变化量相等2．人从高处跳到低处时，一般都是让脚尖先着地，下列解释正确的是（）A．减小冲量B．使动量的变化量变的更小C．延长人与地面的作用时间，从而减小冲力D．增大人对地面的压强，起到安全作用。
3．如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁，现让一小球（可认为质点）自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点入槽内，且小球能从右侧槽口抛出，则下列说法正确的是（）A．小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动B．小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功C．小球从右侧槽口抛出后，还能从右侧槽口落回槽内D．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒4．两辆质量相同的小车，置于光滑的水平面上，有一人静止在小车A上，两车静止，如图所示．当这个人从A车跳到B车上，接着又从B车跳回A车并与A车保持相对静止，则A车的速率A．等于零B．小于B车的速率C．大于B车的速率D．等于B车的速率5．如图所示，木块A和B质量均为2kg，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4m/s速度向B撞击时，由于有橡皮泥而使A、B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．4J B．8J C．16J D．32J6．如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板车，车上有一个人．原来车和人都静止．当人从左向右行走的过程中（）A．人和车组成的系统水平方向动量不守恒B．人和车组成的系统机械能守恒C．人和车的速度方向相同D．人停止行走时，人和车的速度一定均为零7．关于动量守恒的条件，正确是（）A．只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒B．只要系统内某个物体做加速运动，动量就不守恒C．只要系统所受合外力恒定，动量守恒D．只要系统所受外力的合力为零，动量守恒8．当使用高压水枪时，我们感受到比较强的反冲作用，如图，一水枪与软管相连，打开开关后，以30m/s的速度每秒喷出1kg的水，若水枪入口与出口的口径相同，则水对该水枪作用力的大小及方向是（）A．30N，沿③的方向B．30N，沿②的方向C．60N，沿①的方向D．60N，沿②的方向9．静止在湖面上的小船中有两人分别向相反方向以相对于河岸相等的速率水平抛出质量相同的小球，先将甲球向左抛，后将乙球向右抛．水对船的阻力忽略不计，则下列说法正确的是（）A．抛出的过程中，人给甲球的冲量等于人给乙球的冲量B．抛出的过程中，人对甲球做的功大于人对乙球做的功C．两球抛出后，船向左以一定速度运动D．两球抛出后，船向右以一定速度运动10．如图所示为a、b两小球沿光滑水平面相向运动的v﹣t图．已知当两小球间距小于或等于L时，受到相互排斥的恒力作用，当间距大于L时，相互间作用力为零．由图可知（）A．a球的质量大于b球的质量B．a的质量小于b球的质量C．t1时刻两球间距最小D．t3时刻两球间距为2L11．在光滑水平桌面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t、通过位移L后，动量变为P、动能变为E K，以下说法正确的是（）A．在力F作用下，这个物体经过位移2L，其动量将等于2PB．在力F作用下，这个物体经过位移2L，其动能将等于4E KC．在力F作用下，这个物体经过时间2t，其动能将等于2E KD．在力F作用下，这个物体经过时间2 t，其动能将等于4E K12．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，则下列说法中不正确的是（）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二、多选题13．带有(1/4)光滑圆弧轨道、质量为M的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示．一质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车，当小球上行再返回，并脱离滑车时，以下说法可能正确的是（）A．小球一定沿水平方向向左做平抛运动B．小球可能沿水平方向向左做平抛运动C．小球可能做自由落体运动D．小球可能水平向右做平抛运动14．如图所示，小木块P和长木板Q叠放后静置于光滑水平面上．P、Q的接触面是粗糙的．用足够大的水平力F拉Q，P、Q间有相对滑动．在P从Q左端滑落以前，关于水平力F的下列说法中正确的是（）A．F做的功大于P、Q动能增量之和B．F做的功等于P、Q动能增量之和C．F的冲量大于P、Q动量增量之和D．F的冲量等于P、Q动量增量之和15．如图所示，光滑地面上有P，Q两个固定挡板，A，B是两挡板连线的三等分点．A 点有一质量为m2的静止小球，P挡板的右侧有一质量为m1的等大小球以速度v0向右运动．小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失，两小球均可视为质点．已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处，则两小球的质量之比m1：m2可能为（）A．3：1B．1：3C．1：5D．1：716．如图某物体在拉力F的作用下没有运动，经时间t后（）A．拉力的冲量为Ft B．拉力的冲量为FtcosθC．合力的冲量为零D．重力的冲量为零17．某放射性元素的原子核静止在匀强磁场中，当它放出一个α粒子后，速度方向与磁场图方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44：1，如图所示，则（）A．衰变瞬间，α粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反B．衰变瞬间，α粒子与反冲核的动能相等C．放射性元素原子核的核电荷数为90D．α粒子和反冲核的速度之比为1：88三、填空题18．在橄榄球比赛中，一个95kg 的橄榄球前锋以5m/s 的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg 的队员，一个速度为2m/s ，另一个为4m/s ，然后他们就扭在了一起．①他们碰撞后的共同速率是________；②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：________（能或不能）19．两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动．A 车总质量为50kg ，以2m/s 的速度向右运动；B 车总质量为70kg ，以3m/s 的速度向左运动；碰撞后，A 以1.5m/s 的速度向左运动，则B 的速度大小为________ m/s ，方向向________ （选填“左”或“右”） 20．动能相等的两物体A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比A B v v :2:1=，则动量之比:A B p p =___；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A 原来动量大小之比:A p p =___．四、解答题21．体育课上王强同学为了检查篮球气是否充足，于是手持篮球自离地面高度0.8m 处以3m/s 的初速度竖直向下抛出，球与地面相碰后竖直向上弹起的最大高度为0.45m ，已知篮球的质量为1kg ，球与地面接触时间为1s ，若把在这段时间内球对地面的作用力当作恒力处理，求此力的大小．（空气阻力不计，g=10m/s 2）22．排球运动是一项同学们喜欢的体育运动．为了了解排球的某些性能，某同学让排球从距地面高h 1=1.8m 处自由落下，测出该排球从开始下落到第一次反弹到最高点所用时间为t=1.3s ，第一次反弹的高度为h 2=1.25m ．已知排球的质量为m=0.4kg ，g 取10m/s 2 ， 不计空气阻力．求： ①排球与地面的作用时间． ②排球对地面的平均作用力的大小．23．质量是40kg 的铁锤从5m 高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是0.05s ．重力加速度g=10m/s 2（不计空气阻力） （1）撞击水泥桩前铁锤的速度为多少？（2）撞击时，桩对铁锤的平均冲击力的大小是多少？24．如图，水平地面和半圆轨道面均光滑，质量M=1kg的小车静止在地面上，小车上表面与R=0.4m的半圆轨道最低点P的切线相平．现有一质量m=2kg的滑块（可视为质点）以v0=7.5m/s的初速度滑上小车左端，二者共速时滑块刚好在小车的最右边缘，此时小车还未与墙壁碰撞，当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，滑块则离开小车进入圆轨道并顺着圆轨道往上运动，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2．求：（1）小车与墙壁碰撞前的速度大小v1；（2）小车需要满足的长度L；（3）请判断滑块能否经过圆轨道的最高点Q，说明理由．25．如图所示，质量分别为1kg、3kg的滑块A、B静止在光滑的水平面上．现使滑块A以4m/s的速度向右运动，与左侧还有轻弹簧的滑块B发生正碰．求二者在发生碰撞的过程中：（1）弹簧的最大弹性势能；（2）滑块B的最大速度．参考答案1．D【详解】A．物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动，在相同的时间间隔内物体的位移逐渐增大．故A错误．BC．由功的公式W=FL知道，在相同的时间间隔内，L变大，则F做功增大．根据动能定理得知，物体动能的变化量逐渐增大，故BC错误．D．根据动量定理得：Ft=△P，F、t相等，则△P相等，即物体动量的变化量相等．故D正确．2．C【详解】人从高处跳到低处时，速度是一定的，即动量的变化是一定的，一般都是让脚尖先着地，是为了增大与地面的接触时间，根据pFt∆=∆可知，可以减小地面对人的冲力，从而减小人对地面的压强，故C正确，ABD错误。
高中物理粤教版选修3-5 第一章碰撞与动量守恒 章末过关检测 Word版含解析
一、单项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．下列几种物理现象的解释中，正确的是()A．砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻B．跳高时在沙坑里填沙，是为了减小冲量C．在推车时推不动是因为推力的冲量为零D．动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用，两个物体将同时停下来解析：选D.砸钉子时不用橡皮锤，一是因为橡皮锤太轻，动量改变量小，二是因为缓冲时间长，从而导致作用力小，故A错误；跳高时在沙坑里填沙，是为了增大力的作用时间，从而减小作用力，B错误；推车时推不动，是由于合力的冲量为零，但推力的冲量不为零，故C错误；由动量定理知，动量相同的两个物体受到相同的制动力，将同时停下来，D 正确.2.如图所示，一铁块压着一张纸条放在水平桌面上，当以较大速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为()A．仍在P点B．在P点左侧C．在P点右侧不远处D．在P点右侧原水平位移的两倍处解析：选B.纸条抽出的过程，铁块所受的摩擦力一定，以速度v抽出纸条，铁块所受的摩擦力的作用时间较长，铁块获得的速度较大，铁块平抛运动的水平位移较大；若以2v 的速度抽出纸条，则铁块所受的摩擦力的作用时间较短，铁块获得的速度较小，平抛运动的水平位移较小，所以铁块落地点在P点左侧，正确选项为B.3.如图所示，小船静止在水面上，站在船尾的渔夫不断将鱼抛向船头的船舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是()A．向左运动，船向左移一些B．小船静止，船向左移一些C．小船静止，船向右移一些D．小船静止，船不移动解析：选C.小船、渔夫和鱼组成的系统在水平方向上所受的合外力为零，所以系统在水平方向上动量守恒，开始时小船静止在水面上，系统的总动量为零；在将鱼向左抛出的过程中，鱼具有向左的动量，所以小船具有向右的动量，向右运动，当全部抛完后，鱼相对于船静止，系统的总动量仍为零，所以小船最后处于静止状态．故选项C正确．4．一同学在地面上立定跳远的最好成绩是s.假设他站在车的A端，如图所示，想要跳上距离为l远的站台上，不计车与地面的摩擦阻力，则()A．只要l＜s，他一定能跳上站台B．只要l＜s，他有可能跳上站台C．只要l＝s，他一定能跳上站台D．只要l＝s，他有可能跳上站台解析：选B.人起跳的同时，小车要做反冲运动，所以人跳的距离小于s ，故l ＜s 时，才有可能跳上站台．5．一列火车共有n 节车厢，各节车厢质量相等，相邻车厢间留有空隙，首端有一节车厢以速度v 向第二节撞去，并连在一起，然后再向第三节撞去，并又连接在一起，这样依次撞下去，使n 节车厢全部运动起来，那么最后火车的速度是(铁轨对车厢的摩擦不计)( )A ．vB ．n vC.v nD ．n 2v 解析：选C.n 节车厢碰撞动量守恒，m v ＝nm v ′，得最后火车的速度v ′＝v n，选项C 正确．二、双项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项正确，全部选对的得6分，只选一个且正确的得3分，有选错或不答的得0分)6．若一个物体的动量发生了变化，则物体运动的(质量不变)( )A ．速度大小一定改变了B ．速度方向一定改变了C ．速度一定变化了D ．加速度一定不为零解析：选CD.根据动量的矢量性，动量发生变化，可能是由于速度大小发生了变化，也可能是由于速度方向发生了变化，而由加速度定义，速度变化时，加速度一定不为零．7．质量2 kg 的物体在水平面上做直线运动，若速度大小由4 m/s 变成6 m/s ，那么在此过程中，动量变化的大小可能是( )A ．4 kg·m/sB ．10 kg·m/sC ．20 kg·m/sD ．12 kg·m/s解析：选AC.动量是矢量，与物体的速度方向相同．末速度和初速度方向相同时，Δp ＝2×6 kg·m/s －2×4 kg·m/s ＝4 kg·m/s ，末速度和初速度方向相反时，Δp ＝2×(－6) kg·m/s －2×4 kg·m/s ＝－20 kg·m/s ，故选A 、C.8．古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身重力的撞击力时即可致死，并设兔子与树桩的作用时间为0.2 s ，则被撞死的兔子奔跑的速度可能为(g 取10 m/s 2)( )A ．1 m/sB ．1.5 m/sC ．2 m/sD ．2.5 m/s解析：选CD.对兔子由动量定理，可得Ft ＝m v 1－m v 0，选取兔子奔跑的方向为正方向，即－Ft ＝0－m v 0，F ＝m v 0t ，当F ≥mg 时，兔子即被撞死，即F ＝m v 0t≥mg . 所以v 0≥gt ，即v 0≥10×0.2 m/s ＝2 m/s ，故应选C 、D.9．一平板车静止在光滑的水平地面上，甲、乙两人分别站在车上左右两端．当两人同时相向而行时，发现小车向左移动．若( )A ．两人质量相等，则必定是v 甲>v 乙B ．两人质量相等，则必定是v 乙>v 甲C ．两人速率相等，则必定是m 甲>m 乙D ．两人速率相等，则必定是m 乙>m 甲解析：选AC.取甲、乙两人和平板车为系统，系统动量守恒．由于总动量始终为零，小车向左移动，说明甲和乙的总动量方向向右，即甲的动量大于乙的动量．当两人质量相等时，必定是v 甲>v 乙，所以选项A 正确，B 错误．若两人速率相等，则必定是m 甲>m 乙，所以选项C 正确，D 错误．10.质量分别为m1和m 2的两个物体碰撞前后的位移－时间图象如图所示，以下说法正确的是( )A ．碰撞前两物体动量相同B ．质量m 1等于质量m 2C ．碰撞后两物体一起做匀速直线运动D ．碰撞前两物体动量大小相等、方向相反解析：选BD.由两图线斜率大小相等知，速率相等，碰撞后v ＝0即p ＝0，所以m 1v 1＝m 2v 2，知m 1＝m 2，则B 、D 正确．11.如图所示，两带电金属球在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线相向运动，A 球带电为－q ，B 球带电为＋2q ，下列说法中正确的是( )A ．相碰前两球的运动过程中，两球的总动量守恒B ．相碰前两球的总动量随两球距离的逐渐减小而增大C ．相碰分离后的两球的总动量不等于相碰前两球的总动量，因为两球相碰前作用力为引力，而相碰后的作用力为斥力D ．相碰分离后任一瞬时两球的总动量等于碰前两球的总动量，因为两球组成的系统合外力为零解析：选AD.碰撞前后两球之间存在的作用力是系统内力，合外力为零，故总动量守恒．12．用不可伸长的细线悬挂一质量为M 的小木块，木块静止，如图所示．现有一质量为m 的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v 0，则下列判断正确的是( )A ．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B ．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为m v 0M ＋mC ．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能D ．子弹和木块一起上升的最大高度为m 2v 202g (M ＋m )2解析：选BD.从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能；之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒，但总能量小于子弹射入木块前的动能，因此A 、C 错误；由子弹射入木块瞬间动量守恒可得子弹射入木块后的共同速度为m v 0M ＋m，B 正确；之后子弹和木块一起上升，该阶段由机械能守恒可得上升的最大高度为m 2v 202g (M ＋m )2，D 正确． 三、非选择题(本题共4小题，共38分．按题目要求作答，解答时应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(8分)气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带有竖直挡板C 和D 的气垫导轨以及滑块A 和B 来验证动量守恒定律，实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步骤如下：a ．用天平分别测出滑块A 、B 的质量m A 、m Bb ．调整气垫导轨，使导轨处于水平c ．在A 和B 间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上d ．用刻度尺测出滑块A 的左端至挡板C 的距离L 1e ．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作．当A 、B 滑块分别碰撞C 、D 挡板时停止计时，记下滑块A 、B 分别到达挡板C 、D 的运动时间t 1和t 2(1)实验中还应测量的物理量是________________________________________________________________________；(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________，上式中算得的A 、B 两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(回答两点即可)．(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式．如不能，请说明理由．解析：实验条件发生变化，实验方案也发生变化，本题考查学生熟练利用实验原理解决不同物理情景下的问题的能力．(1)还应测出滑块B 的右端到挡板D 的距离L 2，以便求出滑块B 的速度．(2)由动量守恒定律得m A v A ＝m B v B ，v A ＝L 1t 1，v B ＝L 2t 2. 所以动量守恒的表达式：m A L 1t 1＝m B L 2t 2. 实验误差：气垫导轨不水平；测量m 1、m 2、L 1、L 2、t 1、t 2时带来的误差；滑块与导轨间有摩擦等．(3)能E p ＝12m A v 2A ＋12m B v 2B ＝12m A ⎝⎛⎭⎫L 1t 12＋12m B ⎝⎛⎭⎫L 2t 22. 答案：见解析14．(10分)如图甲所示，物体A 、B 的质量分别是6 kg 和10 kg ，用轻弹簧相连放在光滑的水平面上，物体B 左侧与竖直墙壁接触，另有一物体C 从t ＝0时刻起水平向左运动，在t ＝3 s 时与物体A 相碰，并立即与A 有相同的速度一起向左运动．物块C 的速度－时间图象如图乙所示．求：弹簧压缩过程中系统具有的最大弹性势能．解析：由图象知：v C ＝6 m/s ，v AC ＝2 m/s(1分)根据动量守恒定律：m C v C ＝(m A ＋m C )v AC (3分)所以m C ＝3 kg(2分)A 、C 压缩弹簧的过程中，动能转化为弹性势能，则E pm ＝12(m A ＋m C )v 2AC ＝12×(6＋3)×22 J ＝18 J. (4分)答案：18 J15．(10分)如图所示，水平地面上固定有高为h 的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面高也为h ，坡道底端与台面相切．小球A 从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B 发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半．两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g .求：(1)小球A 刚滑至水平台面的速度v A ；(2)A 、B 两球的质量之比m A ∶m B .解析：(1)小球从坡道顶端滑至水平台面的过程中，由机械能守恒定律得m A gh ＝12m A v 2A ①(2分) 解得v A ＝2gh .②(2分)(2)设两球碰撞后共同的速度为v ，由动量守恒定律得m A v A ＝(m A ＋m B )v ③(2分)粘在一起的两球飞出台面后做平抛运动，设运动时间为t ，由运动学公式在竖直方向上有h ＝12gt 2④(1分) 在水平方向上有h 2＝v t ⑤(1分) 联立上述各式得m A ∶m B ＝1∶3.(2分)答案：(1)2gh (2)1∶ 316．(10分)解析：设在发生碰撞前的瞬间，木块A 的速度大小为v ；在碰撞后的瞬间，A 和B 的速度分别为v 1和v 2.在碰撞过程中，由能量和动量守恒定律，得12m v 2＝12m v 21＋12(2m )v 22①(1分) m v ＝m v 1＋(2m )v 2②(1分)式中，以碰撞前木块A 的速度方向为正．由①②式得v 1＝－v 22③(1分) 设碰撞后A 和B 运动的距离分别为d 1和d 2，由动能定理得μmgd 1＝12m v 21④(1分) μ(2m )gd 2＝12(2m )v 22⑤(1分) 据题意有d ＝d 1＋d 2⑥(1分)设A 的初速度大小为v 0，由动能定理得μmgd ＝12m v 20－12m v 2⑦(2分) 联立②至⑦式，得v 0＝ 285μgd .(2分) 答案： 285μgd。
2019高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 动量守恒定律习题(基础篇)教科版选修3-5
动量守恒定律一、选择题：1．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，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（ ）．A ．a 尚未离开墙壁前，a 和b 组成的系统的动量守恒B ．a 尚未离开墙壁前，a 和b 组成的系统的动量不守恒C ．a 离开墙壁后，a 和b 组成的系统动量守恒D ．a 离开墙壁后，a 和b 组成的系统动量不守恒2．如图所示，质量为M 的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m 的物体从某一时刻起给m 一个水平向右的初速度v 0，那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后（ ）．A ．两者的速度均为零B ．两者的速度总不会相等C ．物体的最终速度为0mv M ／，向右D ．物体的最终速度为()0mv M m +／，向右3．如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m 1、m 2，且m 1∶2m 1．开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩轻弹簧，烧断细绳后，两木块分别向左、右运动．若两木块m 1和m 2与水平面间的动摩擦因数为1μ、2μ，且1μ=22μ，则在弹簧伸长的过程中，两木块（ ）．A ．动量大小之比为l ∶1B ．速度大小之比为2∶1C ．通过的路程之比为2∶1D ．通过的路程之比为1∶l4．如图1-3-10所示，A 、B 两物体质量之比A B 32m m =∶∶，原来静止在平板小车C 上，A 、B 间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则（ ）．A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统的动量守恒C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统的动量守恒D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统的动量守恒5．平板车B静止在光滑水平面上，在其左端另有物体A以水平初速度v0向车的右端滑行，如图所示，由于A、B间存在摩擦，因而A在B上滑行后，A开始做减速运动，B做加速运动（设B车足够长），则B车速度达到最大时，应出现在（）．A．A的速度最小时 B．A的速度最大时C．A、B速度相等时 D．B车开始做匀速直线运动时6．如图所示，物体A的质量是B的2倍，中间有一压缩弹簧，放在光滑水平面上，由静止同时放开两物体后一小段时间内（）．A．A的速度是曰的一半 B．A的动量大于曰的动量C．A受的力大于B受的力 D．总动量为零7．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开到一定的角度，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上的动量一定大小相等、方向相反8．如图所示，小车放在光滑地面上，A、B两人站在车的两端，这两人同时开始相向行走，发现车向左运动，分析小车运动的原因可能是（）．A．A、B质量相等，但A比B速率大B．A、B质量相等，但A比B速率小C．A、B速率相等，但A比B的质量大D．A、B速率相等，但A比B的质量小9．一弹簧枪可射出速度为10 rn s ／的铅弹，现对准以6m s ／的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹，铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为5 m s ／．如果想让木块停止运动，并假定铅弹射入木块后都不会穿出，则应再向木块迎面射入的铅弹数为（ ）． A ．5颗 B ．6颗 C ．7颗 D ．8颗10．如图所示，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1P 和2P ，碰撞后A 球继续向右运动，动量大小为'1P ，此时B 球的动量大小为'2P ，则下列等式成立的是（ ）．A ．''1212P P P P +=+B ．''1212P P P P -=+C ．''1122P P P P -=+D ．''1122PP P P -+=+ 二、填空题11．在光滑水平面上有两个质量为3m 和2m 的物体A 和B 在同一直线相向运动，速度分别是2v 和v -，若碰撞后其中一个小球静止，则一定是 球静止，那么另一个小球的速率 .12．甲、乙两人均以2 m s ／的速度在冰上相向滑行，50 kg 52 kg m m ==甲乙，．甲拿着一个质量 2 kgm ∆=的小球，当甲将球传给乙，乙再传给甲，这样传球若干次后，乙的速度变为零，甲的速度为________。
2019-2020年新培优同步教科版物理选修3-5练习：第一章 1 碰撞+Word版含解析
第一章碰撞与动量守恒1碰撞1.下列关于碰撞的理解,正确的是()A.碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B.在碰撞现象中,一般内力都远大于外力,所以可以认为碰撞时系统的动能守恒C.如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫作非弹性碰撞D.微观粒子的相互作用由于不发生直接接触,所以不能称其为碰撞解析:碰撞是十分普遍的现象,它是相对运动的物体相遇时发生的一种现象.一般内力远大于外力.如果碰撞过程中机械能守恒,就叫作弹性碰撞.微观粒子的相互作用同样具有短时间内发生强大内力作用的特点,所以仍然是碰撞.答案:A2.(多选)下列关于碰撞的说法正确的是()A.参与碰撞的物体的运动状态会发生显著变化B.参与碰撞的物体的动能一定会发生变化C.参与碰撞的物体一定是发生了弹性形变D.参与碰撞的物体一定是发生了相互作用解析:碰撞是相对运动的物体在较短时间内发生了很大的相互作用,运动状态变化显著.物体动能可能变化,也可能不变.可能发生弹性形变,也可能存在非弹性形变.答案:AD3.(多选)关于生活中的碰撞现象,下列说法正确的是 ()A.敲击、中靶、坠地可以看作是碰撞B.敲击、中靶、坠地不能看作是碰撞C.子弹射入木块没有穿出,子弹和木块一起运动属于完全非弹性碰撞D.子弹射入木块没有穿出,子弹和木块一起运动属于弹性碰撞解析:完全非弹性碰撞一个显著的特点是,碰撞后物体具有共同的速度.所以子弹射入木块没有穿出,一起运动属于完全非弹性碰撞.答案:AC4.(多选)关于微观世界的碰撞,下列说法正确的是()A.微观粒子中,低能电子和分子的碰撞是严格的弹性碰撞B.微观粒子中,低能电子和分子的碰撞是非弹性碰撞C.在微观世界中,正、负离子碰撞后共同组成分子的现象属于弹性碰撞D.在微观世界中,正、负离子碰撞后共同组成分子的现象属于完全非弹性碰撞解析:微观粒子中,低能电子和分子的碰撞是严格的弹性碰撞.在微观世界中,正、负离子碰撞后共同组成分子的现象属于完全非弹性碰撞.故A、D正确.答案:AD5.在光滑的水平面上,动能为E0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动反向.将碰后球1的动能记为E1,球2的动能记为E2,则必有 ()A.E1>E0B.E2<E1C.E2>E0D.E1+E2≤E0解析:碰撞后总动能减小或不变.所以D项正确.答案:D6.(多选)在实验探究碰撞中的动能变化时,下列说法中正确的是()A.两滑块均放在气垫导轨上碰撞是为了保证碰撞前后动能守恒B.两滑块均放在气垫导轨上碰撞是为了保证碰撞过程为弹性碰撞C.两滑块的碰撞端均为正对的弹簧片是为了保证碰撞过程为弹性碰撞D.两滑块的碰撞端涂上橡皮泥是为了保证碰撞后两者粘在一起具有共同速度解析:两滑块均放在气垫导轨上碰撞是为了减少滑动摩擦带来的影响,以保证两滑块的相互作用力主要是碰撞瞬间的强大作用力.两滑块的碰撞端均为正对的弹簧片是为了保证碰撞过程为弹性碰撞,这种过程碰撞前后动能守恒.若在碰撞端涂上橡皮泥,则是为了保证碰撞后两者粘在一起,这种过程碰撞前后的动能损失最大.答案:CD7.(多选)在气垫导轨上探究两滑块的碰撞实验中,某同学测得两滑块碰撞后粘在一起时损失的动能为ΔE k1,两滑块通过弹簧片正对碰撞时损失的动能为ΔE k2,则在两滑块的碰撞端既不带弹簧片,也不涂橡皮泥的情况下进行碰撞实验,将会得到下列哪种预期的结果()A.动能损失ΔE k>ΔE k1B.动能损失ΔE k<ΔE k1C.动能损失ΔE k>ΔE k2D.动能损失ΔE k<ΔE k2解析:两滑块通过弹簧片正对碰撞是弹性碰撞,没有动能损失,ΔE k2=0;而两滑块碰撞后粘在一起时是完全非弹性碰撞,动能损失ΔE k1最大.所以一般情况下碰撞动能损失ΔE k与ΔE k1、ΔE k2的关系为ΔE k2<ΔE k<ΔE k1.答案:BC8.如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边固定有轻质弹簧,与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞,A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是(围绕速度来回答).解析:当B触及弹簧后减速,而物体A加速,当A、B两物体速度相等时,A、B间距离最小,弹簧压缩量最大,弹性势能最大.由能量守恒定律可知系统损失的动能最大.答案:A和B的速度相等时9.如图a所示,在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车,甲车上系有一穿过打点计时器的纸带,当甲车获得水平向右的速度时,随即启动打点计时器.甲车运动一段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动,纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况,如图b所示,电源频率为50 Hz,则碰撞前甲车速度大小为 m/s,碰撞后两车的共同速度大小为 m/s.图a图b解析:碰撞前Δx=1.20 cm,碰撞后Δx'=0.80 cm,T=0.02 s,由v=计算.答案:0.600.4010.质量为490 g的木块静止在光滑的水平面上,一质量为10 g的子弹以500 m/s的速度沿水平方向射入木块内,子弹相对于木块静止后,子弹具有的速度大小为10 m/s.求:(1)木块的动能增加了多少?(2)子弹损失的动能是多少?(3)产生的内能是多少?(4)本题子弹打木块属于何种类型的碰撞?解析:(1)木块增加的动能为ΔE k=m2v2=×0.49×102 J=24.5 J.(2)子弹损失的动能为ΔE k'=m1m1×0.01×(5002-102) J=1 249.5 J.(3)产生的内能Q=ΔE k'-ΔE k=1 249.5 J-24.5 J=1 225 J.(4)因为子弹相对于木块静止,所以属于完全非弹性碰撞.答案:(1)24.5 J(2)1 249.5 J(3)1 225 J(4)完全非弹性碰撞。
2016-2017高三物理粤教版选修3-5 第一章碰撞与动量守恒 章末过关检测 Word版含解析
一、单项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．下列几种物理现象的解释中，正确的是()A．砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻B．跳高时在沙坑里填沙，是为了减小冲量C．在推车时推不动是因为推力的冲量为零D．动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用，两个物体将同时停下来解析：选D.砸钉子时不用橡皮锤，一是因为橡皮锤太轻，动量改变量小，二是因为缓冲时间长，从而导致作用力小，故A错误；跳高时在沙坑里填沙，是为了增大力的作用时间，从而减小作用力，B错误；推车时推不动，是由于合力的冲量为零，但推力的冲量不为零，故C错误；由动量定理知，动量相同的两个物体受到相同的制动力，将同时停下来，D 正确.2.如图所示，一铁块压着一张纸条放在水平桌面上，当以较大速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为()A．仍在P点B．在P点左侧C．在P点右侧不远处D．在P点右侧原水平位移的两倍处解析：选B.纸条抽出的过程，铁块所受的摩擦力一定，以速度v抽出纸条，铁块所受的摩擦力的作用时间较长，铁块获得的速度较大，铁块平抛运动的水平位移较大；若以2v 的速度抽出纸条，则铁块所受的摩擦力的作用时间较短，铁块获得的速度较小，平抛运动的水平位移较小，所以铁块落地点在P点左侧，正确选项为B.3.如图所示，小船静止在水面上，站在船尾的渔夫不断将鱼抛向船头的船舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是()A．向左运动，船向左移一些B．小船静止，船向左移一些C．小船静止，船向右移一些D．小船静止，船不移动解析：选C.小船、渔夫和鱼组成的系统在水平方向上所受的合外力为零，所以系统在水平方向上动量守恒，开始时小船静止在水面上，系统的总动量为零；在将鱼向左抛出的过程中，鱼具有向左的动量，所以小船具有向右的动量，向右运动，当全部抛完后，鱼相对于船静止，系统的总动量仍为零，所以小船最后处于静止状态．故选项C正确．4．一同学在地面上立定跳远的最好成绩是s.假设他站在车的A端，如图所示，想要跳上距离为l远的站台上，不计车与地面的摩擦阻力，则()A．只要l＜s，他一定能跳上站台B．只要l＜s，他有可能跳上站台C．只要l＝s，他一定能跳上站台D．只要l＝s，他有可能跳上站台解析：选B.人起跳的同时，小车要做反冲运动，所以人跳的距离小于s ，故l ＜s 时，才有可能跳上站台．5．一列火车共有n 节车厢，各节车厢质量相等，相邻车厢间留有空隙，首端有一节车厢以速度v 向第二节撞去，并连在一起，然后再向第三节撞去，并又连接在一起，这样依次撞下去，使n 节车厢全部运动起来，那么最后火车的速度是(铁轨对车厢的摩擦不计)( )A ．vB ．n vC.v nD ．n 2v 解析：选C.n 节车厢碰撞动量守恒，m v ＝nm v ′，得最后火车的速度v ′＝v n，选项C 正确．二、双项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项正确，全部选对的得6分，只选一个且正确的得3分，有选错或不答的得0分)6．若一个物体的动量发生了变化，则物体运动的(质量不变)( )A ．速度大小一定改变了B ．速度方向一定改变了C ．速度一定变化了D ．加速度一定不为零解析：选CD.根据动量的矢量性，动量发生变化，可能是由于速度大小发生了变化，也可能是由于速度方向发生了变化，而由加速度定义，速度变化时，加速度一定不为零．7．质量2 kg 的物体在水平面上做直线运动，若速度大小由4 m/s 变成6 m/s ，那么在此过程中，动量变化的大小可能是( )A ．4 kg·m/sB ．10 kg·m/sC ．20 kg·m/sD ．12 kg·m/s解析：选AC.动量是矢量，与物体的速度方向相同．末速度和初速度方向相同时，Δp ＝2×6 kg·m/s －2×4 kg·m/s ＝4 kg·m/s ，末速度和初速度方向相反时，Δp ＝2×(－6) kg·m/s －2×4 kg·m/s ＝－20 kg·m/s ，故选A 、C.8．古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身重力的撞击力时即可致死，并设兔子与树桩的作用时间为0.2 s ，则被撞死的兔子奔跑的速度可能为(g 取10 m/s 2)( )A ．1 m/sB ．1.5 m/sC ．2 m/sD ．2.5 m/s解析：选CD.对兔子由动量定理，可得Ft ＝m v 1－m v 0，选取兔子奔跑的方向为正方向，即－Ft ＝0－m v 0，F ＝m v 0t ，当F ≥mg 时，兔子即被撞死，即F ＝m v 0t≥mg . 所以v 0≥gt ，即v 0≥10×0.2 m/s ＝2 m/s ，故应选C 、D.9．一平板车静止在光滑的水平地面上，甲、乙两人分别站在车上左右两端．当两人同时相向而行时，发现小车向左移动．若( )A ．两人质量相等，则必定是v 甲>v 乙B ．两人质量相等，则必定是v 乙>v 甲C ．两人速率相等，则必定是m 甲>m 乙D ．两人速率相等，则必定是m 乙>m 甲解析：选AC.取甲、乙两人和平板车为系统，系统动量守恒．由于总动量始终为零，小车向左移动，说明甲和乙的总动量方向向右，即甲的动量大于乙的动量．当两人质量相等时，必定是v 甲>v 乙，所以选项A 正确，B 错误．若两人速率相等，则必定是m 甲>m 乙，所以选项C 正确，D 错误．10.质量分别为m 1和m 2的两个物体碰撞前后的位移－时间图象如图所示，以下说法正确的是( )A ．碰撞前两物体动量相同B ．质量m 1等于质量m 2C ．碰撞后两物体一起做匀速直线运动D ．碰撞前两物体动量大小相等、方向相反解析：选BD.由两图线斜率大小相等知，速率相等，碰撞后v ＝0即p ＝0，所以m 1v 1＝m 2v 2，知m 1＝m 2，则B 、D 正确．11.如图所示，两带电金属球在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线相向运动，A 球带电为－q ，B 球带电为＋2q ，下列说法中正确的是( )A ．相碰前两球的运动过程中，两球的总动量守恒B ．相碰前两球的总动量随两球距离的逐渐减小而增大C ．相碰分离后的两球的总动量不等于相碰前两球的总动量，因为两球相碰前作用力为引力，而相碰后的作用力为斥力D ．相碰分离后任一瞬时两球的总动量等于碰前两球的总动量，因为两球组成的系统合外力为零解析：选AD.碰撞前后两球之间存在的作用力是系统内力，合外力为零，故总动量守恒．12．用不可伸长的细线悬挂一质量为M 的小木块，木块静止，如图所示．现有一质量为m 的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v 0，则下列判断正确的是( )A ．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B ．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为m v 0M ＋mC ．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能D ．子弹和木块一起上升的最大高度为m 2v 202g (M ＋m )2解析：选BD.从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能；之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒，但总能量小于子弹射入木块前的动能，因此A 、C 错误；由子弹射入木块瞬间动量守恒可得子弹射入木块后的共同速度为m v 0M ＋m，B 正确；之后子弹和木块一起上升，该阶段由机械能守恒可得上升的最大高度为m 2v 202g (M ＋m )2，D 正确． 三、非选择题(本题共4小题，共38分．按题目要求作答，解答时应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(8分)气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带有竖直挡板C 和D 的气垫导轨以及滑块A 和B 来验证动量守恒定律，实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步骤如下：a ．用天平分别测出滑块A 、B 的质量m A 、m Bb ．调整气垫导轨，使导轨处于水平c ．在A 和B 间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上d ．用刻度尺测出滑块A 的左端至挡板C 的距离L 1e ．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作．当A 、B 滑块分别碰撞C 、D 挡板时停止计时，记下滑块A 、B 分别到达挡板C 、D 的运动时间t 1和t 2(1)实验中还应测量的物理量是________________________________________________________________________；(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________，上式中算得的A 、B 两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(回答两点即可)．(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式．如不能，请说明理由．解析：实验条件发生变化，实验方案也发生变化，本题考查学生熟练利用实验原理解决不同物理情景下的问题的能力．(1)还应测出滑块B 的右端到挡板D 的距离L 2，以便求出滑块B 的速度．(2)由动量守恒定律得m A v A ＝m B v B ，v A ＝L 1t 1，v B ＝L 2t 2. 所以动量守恒的表达式：m A L 1t 1＝m B L 2t 2. 实验误差：气垫导轨不水平；测量m 1、m 2、L 1、L 2、t 1、t 2时带来的误差；滑块与导轨间有摩擦等．(3)能E p ＝12m A v 2A ＋12m B v 2B ＝12m A ⎝⎛⎭⎫L 1t 12＋12m B ⎝⎛⎭⎫L 2t 22. 答案：见解析14．(10分)如图甲所示，物体A 、B 的质量分别是6 kg 和10 kg ，用轻弹簧相连放在光滑的水平面上，物体B 左侧与竖直墙壁接触，另有一物体C 从t ＝0时刻起水平向左运动，在t ＝3 s 时与物体A 相碰，并立即与A 有相同的速度一起向左运动．物块C 的速度－时间图象如图乙所示．求：弹簧压缩过程中系统具有的最大弹性势能．解析：由图象知：v C ＝6 m/s ，v AC ＝2 m/s(1分)根据动量守恒定律：m C v C ＝(m A ＋m C )v AC (3分)所以m C ＝3 kg(2分)A 、C 压缩弹簧的过程中，动能转化为弹性势能，则E pm ＝12(m A ＋m C )v 2AC ＝12×(6＋3)×22 J ＝18 J. (4分)答案：18 J15．(10分)如图所示，水平地面上固定有高为h 的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面高也为h ，坡道底端与台面相切．小球A 从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B 发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半．两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g .求：(1)小球A 刚滑至水平台面的速度v A ；(2)A 、B 两球的质量之比m A ∶m B .解析：(1)小球从坡道顶端滑至水平台面的过程中，由机械能守恒定律得m A gh ＝12m A v 2A ①(2分) 解得v A ＝2gh .②(2分)(2)设两球碰撞后共同的速度为v ，由动量守恒定律得m A v A ＝(m A ＋m B )v ③(2分)粘在一起的两球飞出台面后做平抛运动，设运动时间为t ，由运动学公式在竖直方向上有h ＝12gt 2④(1分) 在水平方向上有h 2＝v t ⑤(1分) 联立上述各式得m A ∶m B ＝1∶3.(2分)答案：(1)2gh (2)1∶ 316．(10分)解析：设在发生碰撞前的瞬间，木块A 的速度大小为v ；在碰撞后的瞬间，A 和B 的速度分别为v 1和v 2.在碰撞过程中，由能量和动量守恒定律，得12m v 2＝12m v 21＋12(2m )v 22①(1分) m v ＝m v 1＋(2m )v 2②(1分)式中，以碰撞前木块A 的速度方向为正．由①②式得v 1＝－v 22③(1分) 设碰撞后A 和B 运动的距离分别为d 1和d 2，由动能定理得μmgd 1＝12m v 21④(1分) μ(2m )gd 2＝12(2m )v 22⑤(1分) 据题意有d ＝d 1＋d 2⑥(1分)设A 的初速度大小为v 0，由动能定理得μmgd ＝12m v 20－12m v 2⑦(2分) 联立②至⑦式，得v 0＝ 285μgd .(2分) 答案： 285μgd。
教科版 高中物理 选修3-5 第一章 碰撞与动量守恒 寒假复习题(解析版)
绝密★启用前教科版高中物理选修3-5 第一章碰撞与动量守恒寒假复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.在光滑的水平面上，动能为E0的钢球1与静止钢球2发生碰撞，碰后球1反向运动，其动能大小记为E1，球2的动能大小记为E2，则必有 ()A．E1＜E0B．E1＝E0C．E2＞E0D．E2＝E0【答案】A【解析】根据碰撞前后动能关系得E1＋E2≤E0，必有E1＜E0，E2＜E0.故只有A项对．2.如图所示，在地面上固定一个质量为M的竖直木杆，一个质量为m的人以加速度a沿杆匀加速向上爬，经时间t，速度由零增加到v，在上述过程中，地面对木杆的支持力的冲量为()A． (Mg＋mg－ma)tB． (m＋M)vC． (Mg＋mg＋ma)tD．mv【答案】C【解析】杆与人之间的作用力为F，对人，F－mg＝ma，地面与杆的作用力为F N，对杆，F N＝F＋Mg，地面对杆的冲量，I＝F N t.3.一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量共120 kg.这个士兵用自动步枪在2 s时间内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹的质量是10 g，子弹离开枪口时相对枪口的速度是800 m/s.射击前皮划艇是静止的()A．每次射击后皮划艇的速度改变2 m/sB．连续射击后皮划艇的速度是2 m/sC．每次射击后子弹的速度改变m/sD．连续射击时枪所受到的平均反冲作用力约40 N【答案】D【解析】射击过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒可知：mv－Mv′＝0，代入数据解得：v′＝v≈0.06 m/s，A错误；连续射击2 s过程中，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，则有：10mv－Mv″＝0代入数据解得：v″＝＝0.67 m/s，船的速度改变0.67 m/s，所以射出10发子弹后，子弹速度的改变量为0.67 m/s，B、C错误；每颗子弹的发射时间为：t＝s＝0.2 s，对子弹，由动量定理可知：Ft＝mv－0，代入数据解得：F＝＝40 N，由牛顿第三定律可知，枪受到的平均作用力F′＝F＝40 N，D正确．4.质量为m的钢球自高处落下，以速度大小v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速度大小为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)【答案】D【解析】物体以大小为v1的竖直速度与地面碰撞后以大小为v2的速度反弹．设垂直地面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，t趋于零，则mgt趋于零．所以Ft＝m(v2＋v1)，即弹力的冲量方向向上，大小为m(v2＋v1)．5.一运动员踢质量为1 kg的球时的力F＝100 N，球在地上滚了10 s才停下来，则运动员踢球的冲量为()A． 1 000 N·sB． 500 N·sC． 0D．无法确定【答案】D【解析】运动员踢球瞬间作用力为F＝100 N，但其作用时间t≠10 s，运动员踢球的冲量不为零，但无法求解其大小，D正确．6.手持铁球的跳远运动员起跳后，欲提高跳远成绩，可在运动到最高点时，将手中的铁球() A．竖直向上抛出B．向前方抛出C．向后方抛出D．向左方抛出【答案】C【解析】欲提高跳远成绩，则应增大水平速度，即增大水平方向的动量，所以可将铁球向后抛出，人和铁球水平方向的总动量守恒，因为铁球的动量向后，所以人向前的动量增加．7.甲、乙两个溜冰者质量分别为48 kg和50 kg，甲手里拿着质量为2 kg的球，两人均以2 m/s的速率在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行，甲将球传给乙，乙再将球传给甲，这样抛接几次后，球又回到甲的手里，乙的速度为零，则甲的速度的大小为()A． 0B． 2 m/sC． 4 m/sD．无法确定【答案】A【解析】设甲溜冰者的运动方向为正方向，根据动量守恒定律，选择开始和最后两个状态列方程得：(M甲＋m)v0－M乙v0＝M乙×0＋(M甲＋m)v，代入数据解得v＝0，A正确．8.如图所示，一辆小车静止在光滑水平面上，A，B两人分别站在车的两端．当两人同时相向运动时()A．若小车不动，两人速率一定相等B．若小车向左运动，A的动量一定比B的小C．若小车向左运动，A的动量一定比B的大D．若小车向右运动，A的动量一定比B的大【答案】C【解析】根据动量守恒可知，若小车不动，两人的动量大小一定相等，因不知两人的质量，A错误．若小车向左运动，A的动量一定比B的大，B错误，C正确．若小车向右运动，A的动量一定比B的小，D错误．9.质量为ma＝1 kg，mb＝2 kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移—时间图象如图所示，下列说法正确的是()A．此碰撞属于弹性碰撞B．此碰撞非弹性碰撞C．a球碰撞前后速度方向没有改变D．b球碰撞前后速度方向改变【答案】A【解析】根据x－t图象可知：a球的初速度为：v a＝m/s＝3 m/s，b球的初速度为v b＝0，碰撞后a球的速度为：v a′＝－m/s＝－1 m/s，碰撞后b球的速度为：v b′＝m/s＝2 m/s，可知碰撞前后两球碰撞过程中a球的速度方向发生改变，b球由静止到运动，C、D错误；系统动能变化量为：ΔE k＝ma v＋0－ma v a′2－mb v b′2＝×1×32－×1×12－×2×22＝0，则知碰撞前后系统的总动能不变，此碰撞是弹性碰撞；A正确．10.如图，横截面积为5 cm2的水柱以10 m/s的速度垂直冲到墙壁上，已知水的密度为1×103kg/m3，假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下，则墙壁所受水柱冲击力为()A． 5×105NB． 50 NC． 5×103ND． 5×102N【答案】B【解析】t s时间内喷水质量为：m＝ρSvt＝1000×0.0005×10t kg＝5t kg，水在时间t s内受到墙的冲量为：I＝0－mv＝Ft所以：F＝＝N＝－50 N负号表示水受到的墙的作用力的方向与运动的方向相反．二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)两个小球A、B在光滑的水平地面上相向运动，已知它们的质量分别是mA＝4 kg、mB＝2 kg.A的速度v A＝3 m/s(以vA的方向为正方向)，B的速度vB＝－3 m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别为()A．均为＋1 m/sB．＋4 m/s和－5 m/sC．＋2 m/s和－1 m/sD．－1 m/s和＋5 m/s【答案】AD【解析】由动量守恒，可验证四个选项都满足要求．再看动能变化情况：E前＝mA v＋mB v＝27 JE后＝mA v A′2＋mB v B′2由于碰撞过程中动能不可能增加，所以应有E前≥E后，据此可排除B；选项C虽满足E前≥E后，但A、B沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍能保持原来的速度方向，这显然是不符合实际的，因此C选项错误．验证A、D均满足E前≥E后，且碰后状态符合实际，故正确选项为A、D.12.(多选)如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，AB总质量为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，开始时AB和C 都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是()A．弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动B．C与B碰前，C与AB的速率之比为M∶mC．C与油泥粘在一起后，AB立即停止运动D．C与油泥粘在一起后，AB继续向右运动【答案】BC【解析】小车AB与木块C组成的系统动量守恒，C向右运动时，AB应向左运动，A错误；设碰前C的速率为v1，AB的速率为v2，则0＝mv1－Mv2，得＝，B正确；设C与油泥粘在一起后，AB、C的共同速度为v共，则0＝(M＋m)v共，得v共＝0，C正确，D错误．13.(多选)一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替．如图甲所示，曲线上A点的曲率圆定义为：在曲线上某一点A 和邻近的另外两点分别做一圆，当邻近的另外两点无限接近A点时，此圆的极限位置叫做曲线A 点处的曲率圆，其曲率圆半径R叫做A点的曲率半径．现将一质量为m的物体沿与水平面成θ角的方向以某一速度抛出，如图乙所示．不计空气阻力，在其轨迹最高点P处的曲率半径为r，则( )A．物体抛出时，速度大小是B．物体抛出时，速度大小是C．抛出物体时，至少需要对物体做功D．抛出物体时，对物体施加的冲量最小值是【答案】BCD【解析】物体在其轨迹最高点P处只有水平速度，其水平速度大小为v0cosθ，在最高点，把物体的运动看成圆周运动的一部分，物体的重力提供向心力，由向心力的公式得mg＝，所以初速度为：v0＝，B正确；抛出物体时，至少需要对物体做功mv＝，抛出物体时，对物体施加的冲量最小值是I＝Ft＝mv0＝，C、D正确．14.(多选)下面的说法正确的是()A．冲量与动量的单位在国际单位制下是相同的，所以冲量就是动量B．如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C．如果合外力对物体的冲量不为零，则合外力一定使物体的动能增大D．作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小【答案】BD【解析】冲量等于动量改变量，A错误；根据动量定理Ft＝Δmv可得，速度变化时，合外力肯定不为零，合外力的冲量肯定不为零，但这种情况下，物体的速度可能增大，可能减小，也可能大小不变，只是方向发生变化，所以B正确，C错误；做匀速圆周运动的物体受到的向心力即合力的冲量只改变速度的方向，D正确．分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动. 图乙为某次实验打出的、点迹清晰的两条纸带各自的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________，两滑块的总动量大小为________；碰撞后的两滑块的总动量大小为________. 重复上述实验，多做几次. 若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证.【答案】0.2abs30.2abs1(第1、2空答案可互换)0.2ab(s1－s3)0.4abs2【解析】动量p＝mv,根据v＝可知两滑块碰前的速度分别为v1＝0.2s1b、v2＝0.2s3b,则碰前两滑块动量分别为0.2abs1和0.2abs3,总动量大小为av1－av2＝0.2ab(s1－s3)；碰撞后两滑块的总动量大小为2av＝＝0.4abs2.四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA＝2 kg、mB＝1 kg、mC＝2 kg.开始时C静止，A、B一起以v0＝5 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞．求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小．【答案】2 m/s【解析】长木板A与滑块C处于光滑水平轨道上，两者碰撞时间极短，碰撞过程中滑块B与长木板A间的摩擦力可以忽略不计，长木板A与滑块C组成的系统，在碰撞过程中动量守恒，则mA v0＝mA v A＋mC v C两者碰撞后，长木板A与滑块B组成的系统，在两者达到同速之前系统所受合外力为零，系统动量守恒，则mA v A＋mB v0＝(mA＋mB)v长木板A和滑块B达到共同速度后，恰好不再与滑块C碰撞，则v C＝v联立以上各式，代入数值解得：v A＝2 m/s.17.如图所示，物体A和B的质量分别为m2和m1，其水平直角边长分别为a和b.设A、B之间以及B与水平地面间均无摩擦，当A由B顶端从静止开始滑到B的底端时，B的水平位移是多少？【答案】【解析】设下滑过程中A相对于B的水平平均速度为，B对地的平均速度为′，对A和B组成的系统，水平方向的动量守恒，则0＝m1′＋m2(′－)，解得′＝.两边同乘以下滑时间t，得sB＝.18.光滑水平面有两个物块A、B在同一直线上相向运动，A的速度为4 m/s，质量为2 kg，B的速度为2 m/s，二者碰后粘在一起沿A原来的方向运动，且速度大小变为1 m/s.求：(1)B的质量；(2)这一过程产生的内能．【答案】(1) 2 kg(2) 18 J【解析】(1)设A、B两物块的质量分别为mA、mB，碰前速度为v A、v B，碰后共同速度为v，以A物块的运动方向为正方向，由碰撞过程动量守恒有：mA v A－mB v B＝(mA＋mB)v，解得mB＝2 kg.(2)碰撞过程产生的内能为Q＝ΔE k＝mA v＋mB v－(mA＋mB)v2＝×2×42J＋×2×22J－×(2＋2)×12J＝18 J.。
物理选修3-5第1章动量守恒研究测试题
物理选修3-5第1章《动量守恒研究》测试题姓名得分一、选择题(共40分，每小题4分，1-7小题为单项，8-10小题为多项，选对得4分，选错或不选得0分，漏选得2分)1．质量为m的木箱放在水平地面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下，由静止开始运动，经过时间t速度达到v，在这段时间内拉力F和重力的冲量大小分别为( ) A．Ft,0 B．Ft cos θ，0 C．mv,0 D．Ft，mgt2．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有( )A．原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统B．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统C．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以物体和斜面为一系统3．静止在湖面上的小船上有甲、乙两名运动员，他们的质量相等，以相对于湖面相同的水平速率沿相反方向先后跃入水中，如图1所示，若甲先跳，乙后跳，不计水对船的阻力，则( )A．小船末速度向右，乙受小船的冲量大B．小船末速度向左，甲受小船的冲量大C．小船末速度为零，乙受小船的冲量大D．小船末速度为零，甲受小船的冲量大4．在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别为m a、m b，两球在t0时刻发生正碰，两球在碰撞前后的速度图象如图2所示．下列关系正确的是( )>m bA．mB．m a<m bC．m a＝m bD．无法判断5．质量为M的木块在光滑的水平面上以速度v1向右运动，质量为m的子弹以速度v2向左射入木块并停留在木块中，要使木块停下来，发射子弹的数目是( )A.M ＋m v 2mv 1 B.Mv 1M ＋m v 2 C.mv 1Mv 2 D.Mv 1mv 26．两球A 、B 在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，m A =1 kg ，m B =2 kg ，v A =6 m/s ，v B =2 m/s 。
2018-2019年高中物理粤教版《选修3-5》《第一章 碰撞与动量守恒》课后练习试卷【3】含答案考
2018-2019年高中物理粤教版《选修3-5》《第一章碰撞与动量守恒》课后练习试卷【3】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________ 题号一二三四五六总分得分注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上评卷人得分一、选择题 1.（6分）卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为：下列说法正确的是（选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。
每错1个扣3分，最低得分为0分）。
A．卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构 B．实验中是用粒子轰击氮核的模型D．原子核在人工转变的过程中，电荷数一定C．卢瑟福通过该实验发现了质子守恒 E . 原子核在人工转变的过程中，产生质量亏损，能量不守恒。
【答案】 BCD 【解析】试题分析：卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，A 错误；卢瑟福用α粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子，故BC正确；核反应方程质量数和电荷数是守恒的，故D正确；原子核在人工转变的过程中，产生质量亏损，能量守恒，E 错误；考点：本题考查卢瑟福用α粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子。
2.图为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光，下列说法正确的是（）A．从n=3跃迁到n=2所发出的光频率最高B．从n=3跃迁到n=1所发出的光能量为eV C．此过程最多能放出6种光子D．此过程最多能放出3种光子【答案】D【解析】试题分析：从能级图看出, 从n=3跃迁到n=1所发出的光子的能量最高,根据,频率最高的光子从n=3跃迁到n=1发出,排除A；由能级图直接排除B；根据数学组合公式可算出只能发出3种光子，D正确。
考点：玻尔的原子模型和氢原子能级图 3.关于太阳辐射的主要由来，下列说法正确的是A．来自太阳中氢元素聚变反应释放的核能B．来自太阳中碳元素氧化释放的化学能C．来自太阳中重元素裂变反应释放的核能D．来自太阳中本身贮存的大量内能【答案】A【解析】试题分析：太阳内部不断进行着热核反应，所以太阳辐射的主要由来是来自太阳中氢元素聚变反应释放核能，选项A正确。
19学年高中物理： 第一章 碰撞与动量守恒章末质量评估 粤教版选修3-5(含答案).doc
第一章碰撞与动量守恒章末质量评估(一)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1．一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射子弹时，关于车、枪和子弹的说法正确的是( ) 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．枪、车和子弹组成的系统动量守恒D．若忽略摩擦，枪、车组成的系统动量近似守恒解析：由于枪被固定在车上，所以发射子弹过程中枪必然与车相互作用，即枪要受到车的作用力，故枪和子弹组成的系统动量不守恒，所以A项错误；因为枪与车作用是枪与子弹作用的结果，因此枪和车组成的系统动量也不守恒，即B项错误；D项中，由于枪与子弹的作用主要是火药爆炸后的推力，而不是摩擦力，因此即使忽略了摩擦力，枪和车组成的系统动量也不守恒，所以正确的只有C项．答案：C2．玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地撞击的过程中( )A．玻璃杯的动量较大B．玻璃杯受到的冲量较大C．玻璃杯的动量变化较大D．玻璃杯的动量变化较快解析：玻璃杯从同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等，而最后的速度均为零，故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等，但由于掉在水泥地上的时间较短，则说明玻璃杯掉在水泥地上动量变化较快，从而导致冲击力较大，使玻璃杯易碎；故D正确，A、B、C错误．答案：D3．质量为2 kg的物体，速度由4 m/s变成－6 m/s，则在此过程中，该物体所受到的合外力冲量是( )A．－20 N·s B．20 N·sC．－4 N·s D．－12 N·s解析：根据动量定理，冲量等于动量的变化量，有I＝－6×2－4×2 kg·m/s＝－20 kg·m/s＝－20 N·s，A正确．答案：A4.如图所示，一铁块压着一张纸条放在水平桌面上，当以较大速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为( )A．仍在P点B．在P点左侧C．在P点右侧不远处D．在P点右侧原水平位移的两倍处解析：纸条抽出的过程，铁块所受的摩擦力一定，以速度v 抽出纸条，铁块所受的摩擦力的作用时间较长，铁块获得的速度较大，铁块平抛运动的水平位移较大；若以2v的速度抽出纸条，则铁块所受的摩擦力的作用时间较短，铁块获得的速度较小，平抛运动的水平位移较小，所以铁块落地点在P点左侧，正确选项为B.答案：B5．子弹水平射入一个置于光滑水平面上的木块中，则( ) A．子弹对木块的冲量必大于木块对子弹的冲量B．子弹受到的冲量和木块受到的冲量大小相等、方向相反C．当子弹与木块以同一速度运动后，子弹与木块的动量一定相等D．子弹与木块的动量变化的方向相反，大小不一定相等解析：由牛顿第三定律知子弹射入木块时，二者受到的相互作用力F ＝－F ′，因此，二力在相同时间内的冲量大小相等、方向相反．故选项A 错，B 对．根据动量定理I ＝Δp ，知子弹和木块动量的变化大小相等、方向相反，故选项D 错．根据动量的定义知二者以同一速度运动时，速度相同，但质量不一定相同，故选项C 错．答案：B6．以速度20 m/s 沿水平方向飞行的手榴弹在空中爆炸，炸裂成1 kg 和0.5 kg 的两块，其中0.5 kg 的那块以40 m/s 的速率沿与原来速度相反的方向运动，此时另一块的速率为( )A ．10 m/sB ．30 m/sC ．50 m/sD ．70 m/s解析：手榴弹在空中爆炸，爆炸力远大于重力，在水平方向上动量守恒，以手榴弹原来速度为正方向，由动量守恒定律得： Mv 0＝m 1v 1＋m 2v 2，即1.5×20＝0.5×()－40＋1×v 2，解得v 2＝50 m/s ，故选C.答案：C7．质量M＝327 kg的小型火箭(含燃料)由静止发射，发射时共喷出质量m＝27 kg的气体，设喷出的气体相对地面的速度均为v＝1 000 m/s.忽略地球引力和空气阻力的影响，则气体全部喷出后，火箭的速度大小为( )A．76 m/s B．82 m/sC．90 m/s D．99 m/s解析：根据动量守恒定律：(M－m)v1＋mv2＝0，所以气体全部喷出后火箭的速度v1＝－mv2M－m＝－27×1 000327－27m/s＝－90 m/s，大小为90 m/s，方向与喷出气体方向相反，C正确.答案：C8.如图所示，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动．当此人相对于车以速度v2竖直跳起时，车的速度变为( )A . Mv 1－Mv 2M －m ，向东 B. Mv 1M －m，向东 C. Mv 1＋Mv 2M －m，向东 D ．v 1，向东 解析：人和车这个系统，在水平方向上合外力等于零，系统在水平方向上动量守恒．设车的速度v 1的方向为正方向，选地面为参考系，初态车和人的总动量为Mv 1，末态车的动量为(M －m )v ′1.因为人在水平方向上没有受到冲量，其水平动量保持不变，人在水平方向上对地的动量仍为mv 1，则有Mv 1＝(M －m )v ′1＋mv 1，(M －m )v 1＝(M －m )v ′1，所以v ′1＝v 1，正确选项应为D.答案：D9．质量为m 的小球A 以水平初速度v 0与原来静止的光滑水平面上的质量为3m 的小球B 发生正碰，已知碰撞过程中A 球的动能减少了75%，则碰撞后B 球的动能可能是( )A.18mv 20B.38mv 20C.124mv2D.116mv2解析：碰撞过程中A球的动能减少了75%，即变为原来的1 4，所以A的速度大小变为原来的1 2 .若碰后A球速度方向和原来的方向一致，取A原来的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：mv0＝m v2＋3mv B，解得v B＝16v，碰后A、B同向运动，A在B的后面，A的速度大于B的速度，不可能；若碰后A球速度方向和原来的方向相反，取A原来的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：mv0＝－m v2＋3mv B，解得v B＝12v.符合题意，碰撞后B球的动能为E B＝12×3mv2B＝38mv2，故B正确．答案：B10．物体在恒定的合力作用下做直线运动，在时间t 1内动能由零增大到E 1，在时间t 2内动能由E 1增加到2E 1，设合力在时间t 1内做的功为W 1、冲量为I 1，在时间t 2内做的功为W 2、冲量为I 2，则( )A ．I 1<I 2B ．I 1>I 2C ．W 1 >W 2D ．W 1 <W 2解析：动量与动能的关系式为p ＝2mE k ，则由动量定理得： I 1＝2mE 1， I 2＝2m ()2E 1－2mE 1＝2mE 1－2mE 1，则I 1＞I 2，故A 错误、B 正确；根据动能定理得：W 1＝E 1－0＝E 1，W 2＝2E 1－E 1＝E 1，则W 1＝W 2，故CD 错误．答案：B二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)11．A 、B 两球质量相等，A 球竖直上抛，B 球平抛，两球在运动中空气阻力不计，则下列说法中正确的是( )A．相同时间内，动量的变化大小相等，方向相同B．相同时间内，动量的变化大小相等，方向不同C．动量的变化率大小相等，方向相同D．动量的变化率大小相等，方向不同解析：A、B球在空中只受重力作用，相同时间内重力的冲量相同，因此两球动量的变化大小相等，方向相同，A选项正确；动量的变化率为ΔpΔt＝mΔvΔt＝mg，大小相等，方向相同，C选项正确．答案：AC12．一人从停泊在码头边的船上往岸上跳，若该船的缆绳并没拴在码头上，下列说法中正确的有( )A．船越轻小，人越难跳上岸B．人跳时对船速度大于对地速度C．船越重越大，人越难跳上岸D．人跳时对船速度等于对地速度解析：由系统动量守恒定律可知：Mv船＋mv人＝0，当船越重时，船获得的速度越小，则人相对船的速度则越大，人越好跳上岸，故A正确、C错误；人跳跃时，船要向后运动，所以人对船速度大于对地速度，人才能跳上岸，故B正确、D错误．答案：AB13．在光滑的水平面上动能为E0，动量大小为p0的小钢球甲与静止的小钢球乙发生碰撞，碰撞前后钢球甲的运动方向反向，将碰后球甲的动能和动量的大小分别记为E1和p1，球乙的动能和动量的大小分别记为E2和p2，则必有( )A．E1<E0B．p1>p0C．E2>E0D．p2>p0解析：钢球甲与钢球乙碰撞，满足动量守恒定律，则p0＝－p＋p2，所以p2＝p0＋p1，又因碰撞中能量不增加，故p1<p0，B 1错，p2>p0，D对；碰撞过程动能不增加，则E0≥E1＋E2，又E2≠0，故E1<E0，A对，E2<E0，C错．答案：AD14．长木板A 放在光滑的水平面上，质量为m 的小物体B 以水平初速v 0滑上A 的上表面，它们的v t 图象如图所示，则根据图中的信息(图中所标注的物理量均为已知量)可以求得( )甲乙A ．木板获得的动能B ．系统损失的机械能C ．木板的长度D ．A 与B 间的动摩擦因数解析：由图象的斜率表示加速度求出长木板的加速度为a A ＝v 1t 1，物块的加速度a B ＝v 0－v 1t 1，根据牛顿第二定律，得f ＝Ma A ，f ＝ma B ，解得M ＝m （v 0－v 1）v 1，A 板获得的动能E kA ＝12Mv 21＝12mv 1(v 0－v 1)，故A 正确；系统损失的机械能等于摩擦力所做的功，由图象与坐标轴围成的面积表示位移可以求出B 相对A 运动的位移x ＝12v 0t 1，故W f ＝fx ＝12mv 0(v 0－v 1)，故B 正确；根据题意只能求出A 、B 的相对位移，不知道B 最终停在哪里，无法求出木板的长度，故C 错误；由牛顿第二定律可知，摩擦力f ＝ma B ＝m v 0－v 1t 1，又f ＝μmg ，解得μ＝v 0－v 1gt 1，故D 正确． 答案：ABD三、非选择题(本题共4小题，共54分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．答案中必须明确写出数值和单位)15．(12分)某同学用如图甲所示的装置做验证动量守恒定律的实验．先将a 球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b 球放在斜槽轨道末端水平段的最右端上，让a 球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．图甲图乙(1)本实验必须测量的物理量有______(填字母序号)．A．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的质量m a、m bC．小球a、b的半径rD．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h(2)两小球的直径用螺旋测微器核准相等，测量结果如图乙所示，则两小球的直径均为________m.(3)放上被碰小球b，两球(m a>m b)相碰后，小球a、b的落地点依次是图中水平面上的______点和________点．(4)某同学在做实验时，测量了过程中的各个物理量，利用上述数据验证碰撞中的动量守恒，那么判断的依据是看________和________在误差允许范围内是否相等．解析：(1)小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则有：m a v0＝m a v a＋m b v b，两边同时乘以时间t得：m a v0t＝m a v a t＋m b v b t，则m a OB＝m a OA＋m b OC，因此A实验需要测量：两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故ACD错误，BE正确．(2)螺旋测微器的主尺部分长度为12.5 mm，转动部分读数为：12.5＋0.395mm＝12.895 mm 39.5×0.01 mm，故最终读数为：()＝1.289 5×10－2 m；(3)由题图所示装置可知，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，b球在前，a球在后，两球都做平抛运动，由题图示可知，未放被碰小球时小球a的落地点为B 点，碰撞后a、b的落点分别为A、C点．(4)由(1)可知，实验需要验证的表达式为：m a OB＝m a OA＋m b OC，因此比较m a OB与m a OA＋m b OC即可判断动量是否守恒．答案：(1)BE (2)1.289 5×10－2(3)A C(4)m a OB m a OA＋m b OC16．(12分)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并在空中做各种动作的运动项目．一个质量为60 kg 的运动员，从离水平网面3.2 m 高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0 m高处．已知运动员与网接触的时间为1.2 s．若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小(g取10 m/s2)．解析：法一：运动员刚接触网时速度的大小为v＝2gh1＝2×10×3.2 m/s＝8 m/s，方向竖直向下．1刚离开网时速度的大小为v＝2gh2＝2×10×5.0 m/s＝10 m/s，方向竖直向上．2运动员接触网的过程中，网的作用力为F，规定竖直向上为正方向，根据动量定理得：(F－mg)t＝mv2－(－mv1)，解得：F ＝mv 2＋mv 1t ＋mg ＝60×10－60×（－8）1.2N ＋60×10 N ＝1.5×103 N ，方向竖直向上．法二：运动员从3.2 m 高处自由下落的时间为：t 1＝ 2h 1g＝ 2×3.210 s ＝0.8 s ， 运动员刚离开网弹回5.0 m 高处所用的时间为：t 2＝ 2h 2g＝ 2×510 s ＝1 s ， 整个过程中运动员始终受重力作用，仅在与网接触的t 3＝1.2 s 时间内受到网对他向上的弹力F 的作用，对全过程应用动量定理得：F ·t 3－mg (t 1＋t 2＋t 3)＝0，解得F ＝（t 1＋t 2＋t 3）t 3mg ＝0.8＋1＋1.21.2×60×10 N ＝1.5×103 N ，方向竖直向上．答案：1.5×103 N17．(14分)如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B 上，另一端与滑块C 接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H的光滑水平桌面上．现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h高处由静止开始下滑下，与滑块B发生碰撞(时间极短)并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出．已知m A＝m，m B＝m，m C＝3m求：(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；(2)被压缩弹簧的最大弹性势能；(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离．解析：(1)滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律，有m A gh＝12m A v21，解得v1＝2gh，滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律，得m A v1＝(m A＋m B)v2，解得v2＝2gh 2.(2)滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C 速度相等，设为速度v3，以向右为正方向，由动量守恒定律，得m A v1＝(m A＋m B＋m c)v3，解得v3＝2gh 5，由机械能守恒定律，得1 2(m A＋m B)v22＝12(m A＋m B＋m c)v23＋E p，把v2、v3代入，解得E p＝310 mgh.(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，以向右为正方向，由动量守恒定律得：(m A＋m B)v2＝(m A＋m B)v4＋m C v5，由机械能守恒定律，得1 2(m A＋m B)v22＝12(m A＋m B)v24＋12m C v25，解得：v4＝－2gh10，v5＝22gh5.滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动．水平方向：s＝v5t，竖直方向：H＝12gt2，解得s＝4hH 5.答案：(1)2gh2(2)310mgh(3)4hH518．(16分)如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧．可视为质点的物块A和B紧靠在一起，静止于b处，A 的质量是B的3倍．两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动．B到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的34. A与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：(1)物块B在d点的速度大小v；(2)物块A滑行的距离s.解析：(1)设物块A和B的质量分别为m A和m B，则m A＝3m B.B在d处的合力为F，依题意F＝m B g－34m B g＝14m B g，由牛顿第二定律得14m B g＝m B v2R，v＝Rg 2.(2)设A和B分开时的速度分别为v1和v2，系统动量守恒m A v1－m B v2＝0B从位置b运动到d的过程中，由机械能守恒得1 2m B v22＝12m B v2＋m B gR，A在滑行过程中，由动能定理得0－12m A v21＝－μm A gs，得s＝R 8μ.答案：(1)Rg2(2)R8μ。
【精品试卷】粤教版高中物理选修3-5第一章《碰撞与动量守恒》单元测试复习专用试卷
高中物理学习材料（精心收集**整理制作）选修3-5第一章《碰撞与动量守恒》单元测试第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这是为了A ．减小冲量B ．使动量的增量变得更小C ．增长和地面的冲击时间，从而减小冲力D ．增大人对地的压强，起到安全作用2．假设一小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空做匀速圆周运动，如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体A 。
则下列说法中正确的是A ．A 与飞船都可能沿原轨道运动B ．A 的轨道半径一定减小，飞船的轨道半径一定增加C ．A 可能沿地球半径的方向竖直下落，而飞船的轨道半径一定增大D ．A 的轨道半径可能增大，而飞船的轨道半径一定增大3．在光滑的水平面上，并排放着质量相等的物体A 和B ，并静止于水平面上，现用水平恒力F 推A ，此时沿F 方向给B 一个瞬时冲量I ，当A 追上B 时，它们运动的时间是A ．F IB ．F I 2C ．I F 2D ．FI 2 4．汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则脱钩后，在拖车停止运动前A ．汽车和拖车的总动量不变B ．汽车和拖车的总动能不变C ．汽车和拖车的总动量增加D ．汽车和拖车的总动能增加5．在光滑水平面上，两球沿球心连线以大小相等的动量相向而行，并发生碰撞，下列现象可能发生的是A ．若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开B ．若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C ．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D ．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行6．如图1所示，质量为m 的小车的水平底两端各装一根完全一样的弹簧，小车底板上有一质量为m /3的滑块，滑块与小车、小车与地面的摩擦力都不计。
高中物理第一章碰撞与动量守恒实验：验证动量守恒定律练习(含解析)教科版选修3-5
实验：验证动量守恒定律1．在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所示的两种装置．（1）若入射小球质量为m1，半径为r1，被碰小球质量为m2，半径为r2,则________．A．m1〉m2，r1〉r2B．m1>m2，r1〈r2C．m1〉m2，r1＝r2D．m1<m2，r1＝r2(2）若采用如图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是________．A．直尺B．游标卡尺C．天平D．弹簧测力计E．停表（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用如图甲所示装置进行实验时（P 为碰前入射小球落点的平均位置),所得“验证动量守恒定律”的结论为________________．（用装置图中的字母表示)解析:（1）为防止反弹造成入射球返回斜槽,要求入射球质量大于被碰球质量，即m1〉m2,为使入射球与被碰球发生对心碰撞,要求两小球半径相同,故选项C正确．（3)得出验证动量守恒定律的结论应为m1OP＝m1OM＋m2O′N。
答案:（1）C (2）AC （3)m1OP＝m1OM＋m2O′N2．气垫导轨工作时，可忽略滑块与导轨表面间的阻力影响,现借助其验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置质量均为m的A、B(图甲中未标出)两滑块,左侧滑块的左端、右侧滑块的右端分别与一条穿过打点计时器的纸带相连，打点计时器电源的频率为f.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源，待打点稳定后让两滑块以大小不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动．如图所示的乙和丙为某次实验打出的、分别与两个滑块相连的两条纸带，在纸带上以同间距的6个连续打点为一段划分纸带，用刻度尺分别测出其长度为s1、s2和s3。
（1）若碰前滑块A的速度大小大于滑块B的速度大小，则滑块________ （选填“A"或“B"）是与纸带乙的________（选填“左”或“右”）端相连．（2)碰撞前A、B两滑块的动量大小分别为________、________，实验需要验证是否成立的表达式为________（用题目所给的已知量表示）．解析:（1）因碰前A的速度大小大于B的速度大小，A、B的速度方向相反，且碰后速度相同，故根据动量守恒定律可知,乙中s1和丙中s3是两滑块相碰前打出的纸带，乙中s2是相碰后打出的纸带，所以滑块A应与乙纸带的左侧相连．(2)碰撞前两滑块的速度大小分别为：v1＝错误!＝错误!＝0。
粤教版高中物理选修35 第一章 碰撞与动量守恒 单元测试
粤教版高中物理选修35 第一章碰撞与动量守恒单元测试一、单项选择题1.在润滑水平空中上有两个相反的弹性小球A、B，质量都为m．现B球运动，A球向B球运动，发作正碰．碰撞进程中总机械能守恒，两球紧缩最紧时的弹性势能为E P，那么碰前A球的速度等于〔〕A. B. C. 2 D. 22.一质量为58g的网球，以40m/s的速度水平飞来，某运发动以60m/s的速度反向击回的进程中，网球的动质变化为〔〕A. 大小1.16kg•m/s，方向与初速度方向相反B. 大小1.16kg•m/s，方向与初速度方向相反C. 大小5.8kg•m/s，方向与初速度方向相反D. 大小5.8kg•m/s，方向与初速度方向相反3.如下图，润滑水平面上有大小相反的A、B两球在同不时线上运动．两球质量关系为m B=2m A，规则向右为正方向，A、B两球的动量均为﹣6kg•m/s，运动中两球发作碰撞，碰撞后A球的动量增量为4kg•m/s，那么〔〕A. 左方是A球，碰撞后A，B两球速度大小之比为2：5B. 左方是A球，碰撞后A，B两球速度大小之比为1：10C. 右方是A球，碰撞后A，B两球速度大小之比为2：5D. 右方是A球，碰撞后A，B两球速度大小之比为1：104.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从运动末尾沿直线运动．F随时间t变化的图线如下图，那么〔〕A. t=1 s时物块的动量为1 m/sB. t=2 s时物块的动量大小为4 kg•m/sC. t=3 s时物块的动量大小为5 kg•m/sD. t=4 s时物块的速度为零5.两轿车迎面相撞，相撞时两车的速度均为30m/s，相撞的时间为0.02s，那么车内质量为70kg的人遭到的平均撞击力大小为〔〕A. 1.050×105NB. 2.100×105NC. 1.575×106ND. 3.150×106N6.水平恒定推力F1和F2区分作用于水平面上原来运动的、质量相等的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，由于惯性．物体将继续运动一段时间后才干停下，两物体的v﹣t图象如下图，图中线段AB∥CD，那么〔〕A. a物体遭到的摩擦力小于b物体遭到的摩擦力B. a物体遭到的摩擦力大于b物体遭到的摩擦力C. F1的冲量大于F2的冲量D. F1的冲量小于F2的冲量7.某人从高处跳到低处时，为了平安，普通都让脚尖着地后膝盖弯曲，这样做是为了〔〕A. 增大人的动质变化量B. 减小人的动质变化量C. 增大人的动质变化率D. 减小人的动质变化率8.如下图，两个小球A、B在润滑水平空中上相向运动，它们的质量区分为m A=4kg，m B=2kg，速度区分是v A=3m/s〔设为正方向〕，v B=﹣3m/s．那么它们发作正碰后，速度的能够值区分为〔〕A. v A′=1 m/s，v B′=1 m/sB. v A′=4 m/s，v B′=﹣5 m/sC. v A′=2 m/s，v B′=﹣1 m/sD. v A′=﹣1 m/s，v B′=﹣5 m/s二、多项选择题9.质量为M和m0的滑块用轻弹簧衔接，以恒定的速度v沿润滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的运动滑块发作碰撞，如图1所示，碰撞时间极短，在此进程中，以下哪个或哪些说法是能够发作的？〔〕A. M、m0、m速度均发作变化，区分为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速度均发作变化，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+mv210.如下图，润滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，木板质量大于物块质量，t=0时两者从图中位置以相反的水平速度v0向右运动，碰到左面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动进程中物块不时未分开木板，那么关于物块运动的速度v随时间t变化的图象能够正确的选项是〔〕A. B.C. D.11.如图某物体在拉力F的作用下没有运动，经时间t后〔〕A. 拉力的冲量为FtB. 拉力的冲量为FtcosθC. 合力的冲量为零D. 重力的冲量为零三、填空题12.运动在水面上的船长为L、质量为M，一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，船移动的距离是________．13.]一质量为0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和运动于润滑水平面上质量为1kg的另一大小相等的小球B 发作正碰，碰撞后它以0.2m/s的速度反弹．那么B球取得的速度大小为________．四、解答题14.质量m＝70 kg的撑竿跳高运发动从h＝5．0 m高处落到海绵垫上，经Δt1＝1 s后中止，那么该运发动身体遭到的平均冲力约为多少？假设是落到普通沙坑中，经Δt2＝0．1 s停下，那么沙坑对运发动的平均冲力约为多少？〔g取10 m/s2〕五、综合题15.一质量为的小球A以的速度和运动与润滑水平面上质量为的另一个大小相等的小球B发作正碰，碰撞后它以的速度反弹，求：〔1〕原来运动小球取得的速度大小；〔2〕碰撞进程中损失的机械能。
人教版物理选修3-5 16.1实验：探究碰撞中的动量守恒(含解析)
人教版物理选修3-5 实验：探究碰撞中的动量守恒一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）1.在“探究碰撞中的不变量”的实验中，用如图的斜槽装置进行探究，以下说法正确的是（）A. 选择实验仪器时,天平可选可不选B. 实验中的斜槽需要光滑且末端切线水平C. 需要记录小球抛出的高度及水平距离,以确定小球离开斜槽末端时的速度D. 无论是否放上被碰小球,入射小球都必须从同一高度处静止释放2.如图是某同学利用光电门和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验装置图，下列做法正确的是（）A. 用压强计测量滑块的质量B. 用米尺测量挡光片的宽度C. 用秒表测量挡光片通过光电门的时间D. 用挡光片的宽度除以挡光时间来近似计算滑块的瞬时速度3.若采用图中甲、乙两种实验装置来验证动量守恒定律（图中小球半径相同，质量均为已知，且m A＞m B，B、B′两点在同一水平线上），下列说法正确的是（）A. 采用图甲所示的装置,必须测量OB、OM、OP和ON的距离B. 采用图乙所示的装置,必须测量OB、、和的距离C. 采用图甲所示装置,若,则表明此碰撞动量守恒D. 采用图乙所示装置,若,则表明此碰撞机械能守恒4.如图是某同学设计的验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点正下方桌子的边沿有一高为H的竖直立柱。
实验前，调节悬点与绳长，使弹性球1静止时，恰好与立柱上的球2接触，且两球球心等高。
实验时，把球2放在立柱上，将球1拉到A点，由静止释放。
当球1摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞；碰撞后球1向右最远可摆回到B点，球2则落到水平地面上的C点；测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。
现已测出弹性球1和球2的质量m1和m2，A点、B点和立柱分别距水平桌面的高度为a、b，立柱高度为H，C点与桌子边沿间的水平距离c，桌面高度H。
已知当地重力加速度g，忽略小球的大小。
根据测量的数据，在误差允许的范围内，该实验中动量守恒的表达式为____。
2020教科版高中物理选修35第一章碰撞与动量守恒滚动检测
滚动检测（一）碰撞与动量守恒（时间：60分钟满分：100分）一、选择题（共8小题，共56分）1. 在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是（）.A.滑块的质量 B .挡光的时间 C.挡光片间的距离 D.光电门的高度答案D2. 对于实验最终的结论m l v l ^m 2v 2=miv l , +m 2v 2,,下列说法正确的是 （）•A. 仅限于一维碰撞B. 任何情况下' '+加202’ ？也一定成立C. 式中的引、S 、引‘、都是速度的大小D. 式中的不变量是如和加2组成的系统的总动量答案AD3. 如图1-所示，两个质量相同的小钢球，按图示方式悬挂，让其中一个小球保持静止，把另一小球拉开一定的角度，然后自由释放，下列说法正确的是)•运动B. 碰撞后，入射球被反弹，被碰球以入射球碰询2倍的速度运动C. 碰撞前后，两球有和s 分别表示两球相碰前后的速度）D. 碰撞前后，两球有和s 分别表示两球相碰前后的速度） 答案AC4. 水平拉力鬥、尺分别作用在水平面的物体上一段时间后乂撤去，使物体都山被碰球以入射球碰前的速度A.碰撞后,静止开始运动而后乂停下.如果物体在两种情况下的总位移相等，且F I>F2,那么在这样的情况中()•A.Fi比Fi的冲量大B.Fi比鬥的冲量小C.鬥与用的冲量相等D.鬥与鬥的冲量大小无法比较解析在同一图中作岀两种情况下的0*图象如右图所示.在物体做减速运动的阶段，由于动摩擦因数相同，故加速度相等，图中CD平行于AB.因为FAF2, 所以物体受尺作用时比受E作用时的加速度大.物体两次通过的总位移相等，表明AAOB与△COD的面积相等.设EE的作用的时间和它们撤去后物体滑行的时间分别为,物体的始末动量均为零，根据动量定理有:F\t\-f(t\-\-t\f )=0, Fiti—f(t2-\-t2r )=0,由图可知：/【+"' <t2 + t2r，所以)<f(t2 + t2')即F\ti<F2t2,故选项B正确.答案B5.如图2所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，底端与竖直墙壁接触.现打开右端阀门，气体向外喷出，设喷口的面积为S,气体的密度为”，气体向外喷出的速度为"，则气体刚喷出时钢瓶底端对竖直墙面的作用力大小是图2A.pvSB.牛C.xpv2SD. pv2S解析Ar时间内气瓶喷出气体的质量j\m=pSv ^t对于贮气瓶、瓶内气体及喷出的气体所组成的系统，由动量定理得：F=0,解得：F=pv 2S t 选项D 正确.答案D6. 如图3所示，在光滑水平面上静止放着两个相互接触的木块A 、B,质量分别 为加和〃⑵ 今有一子弹水平穿过两木块・设子弹穿过木块A. B 的时间分别 为九和©木块对子弹的阻力恒为/；则子弹穿过两木块后，木块4的速度大 小是().c 心+")im+im解析对子弹穿过木块A 的过程有:力1=伽+加2)如可得％=亦¥亦，故选项B 正确.答案B7. 如图4所示，竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，另一端与质量为3 kg 的物体B 固定在一起，质量为1 kg 的物体A 放于3上，现在A 和B —起竖直 向上运动.当A 、8分离后，A 上升0.2 m 到达最高点，此时B 的速度方向向 下，弹簧为原长，则从A 、B 分离起至A 到达最高点的过程中，弹簧的弹力 对B 的冲量大小为(g 取10 m/s 2)m\ B. m\+im图4B. 8N-sC. 6N-sD. 4 N ・s解析A.B 在弹簧为原长时的位置分离，由题意知此时A 、3的速度°0=两】 = 2m/s ・过原长位置后，由于加速度、速度不同而使4上升，上升的时间为：△f=：=O ・2s. A. 3分离后，对于3有：g/ 洋+mgSt=mv 0—m （—Vo ） = 2mVo代入数据解得：/'A = 6N ・S ,选项C 正确.答案C8. 2006年11月26日，兰州空军某部飞行员李剑英驾驶歼击机训练结束后，在下降途中飞机遇到鸽群撞击，只听见“砰”的一声巨响，发动机被撞坏了， 如图5所示，为了避免飞机坠入在人员密集的村庄，李剑英放弃跳伞不幸殉 难•现假设某飞机的飞行速度为300 m/s,撞上一只以8 m/s 的速度迎面飞来 的、质量为0・5kg 的鸟，作用时间为1 X10-4s,则鸟撞击飞机的平均作用力 大小约为()•A- 1.5X106NC. 1.5X107N 解析取飞机速度方向为正，对于鸟有:F ^t=mv 飞—m(—v 島)解得：F Q1.5X10&N.答案AA. 1.2 N-sB. 3X106N D. 3X107N图5二、非选择题（本题共4小题，共44分）9.（10分）某中学生身高1.80 m,质量70 kg.他站立举臂，手指摸到的高度为2.25m.如果他先缓慢下蹲，再用力蹬地向上跳起，同时举臂，手指摸到的高度 为2.70 m.设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.3 s.取^=10m/s 2,求： （1M 也刚离地跳起时的速度大小•（2）他与地面间的平均作用力的大小.解析（1）跳起后重心升高，力= 2.70 m —2.25 m=0.45 m.根据机械能守恒定律^mv 2=mgh,解得：v=寸2gh = 3 m/s.（2）根据动量定理有：（F-mg ）t=mv-0f 解得：F=m(g+y)=\ 400 N.答案（1）3 m/s （2）1 400 N10. （10分）如图6所示，关于哥伦比亚号航天飞机失事的原因，美国媒体报道说, 航天飞机发射时一块脱落的泡袜损伤了左翼的隔热瓦，最终酿成大祸.据美 国航天局航天计划的Dittemore 于2003年2月5日在新闻发布会上说，撞击 航天飞机左翼的泡沫长20英寸（约50.8 cm ）、宽16英寸（约40.6 cm ）、厚6英 寸（约15.2 cm ）,其质量大约为1.3kg,撞击时速度约为250 m/s,方向向上， 而航天E 机的上升速度大约为700 m/s.假定碰撞时间等于航天E 机询进泡沫 的长度所用的时间，相撞后认为泡沫全部附在飞机上.根据以上信息，佔算 “哥伦比亚”号航天飞机左翼受到的平均撞击力的大小.（结果保留一位有效 数字）解析 由题意知航天飞机与泡沫块的作用时间为: 700图6文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑:•欢迎下载支持.文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑•欢迎下载支持. 设碰撞过程中航天飞机对泡沫块的平均冲力大小为F,由动量定理得：F-\t=nw\—mvi（F远大于泡沫块受的重力）解得：F=8X105N由牛顿第三定律知，航天飞机左翼受到的平均撞击力大小为8X105 N.答案8X105N11.（12分）震惊世界的“9.11”事件中，从图7中可以看到波音客机切入大厦及大厦的坐塌.⑴设飞机质量为加、速度为0,撞机经历时间为/,写出飞机对大厦撞击力的表达式.图7（2）撞击世贸大厦南楼的是波音767飞机，波音767飞机总质量约150吨，机身长度为48.5 m,撞楼时速度约150 m/s,世贸大厦南楼宽63 m,飞机头部未从大楼穿出，可认为飞机在楼内运动距离约为机身长度，设飞机在楼内作匀减速运动，估算撞机时间及E机对大厦撞击力的大小.解析（1）F=—；— ?（2）可认为飞机在楼内运动距离约为50 m, 5= v /,得/=亍s, F=3.4X107N.“亠mo -答案（1）F=〒（2）F=3・4X 107 N12.（12分）如图8所示为一支将要竖直向上发射的火箭，其质量为6 000 kg，点火后喷气速度为2.5 krn/s,忽略发射初期火箭质量的变化，问：（取g=10m/s2）图8(1)点火后每秒至少要喷射多少气体才能使火箭开始上升？(2)如果要使火箭开始有2 m/s2向上的加速度，则每秒要喷出多少气体？解析(1)设火箭每秒喷射出质量为加。
物理选修3-5第一章试题
物理选修3-5第一章试题碰 撞 与 动 量 守 恒 单 元 测 试 题一． 选择题 （每小题4分，共48分，每题所给选项中至少有一项正确。
）1.一个质量为0.3kg 的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s 的速度撞在竖直墙壁上，碰撞后小球沿与原运动方向相反的方向运动，速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量大小∆V 和碰撞过程中墙对小球冲量大小I 为（ ）A. ∆V=0B. ∆V=6m/sC. I =0D. I =3.6m/s2.质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面顶端由静止释放，斜面高h,物体从斜面顶端滑到斜面底端过程中（ ） A.物体所受支持力的冲量为零B.物体所受支持力的冲量方向垂直于斜面向上C.物体所受重力的冲量方向沿斜面向下D.物体所受重力的冲量大小为θsin 2ghm 3.关于冲量，下列说法中正确的是（ ）A .只要物体受到力的作用，物体所受外力的合冲量就一定不为零 B.只要物体受到的合外力不为零，物体在任一Δt 时间内所受外力的合冲量就一定不为零C.如果力是恒力，则冲量的方向就是该力的方向D.做曲线运动的物体，在任何Δt 时间内所受外力的合冲量一定不为零 4.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，这样做可以（ ）A.减小球对手作用力的冲量B.减小球的动量变化率C.减小球的动量变化量D.减小球的动能变化量 5.在空间某一点以大小相等的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球，不计空气阻力，经过t 秒（设小球均未落地）（ ） A.做上抛运动的小球动量变化最大 B.三个小球动量变化大小相等C. 做平抛运动的小球动量变化最小D.三个小球动量变化相等 6．把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上。
当枪发射子弹时，关于枪、子弹、车，下列说法中正确的是（ ） 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.若不计子弹和枪筒之间的摩擦，枪、车、子弹组成的系统动量近似守恒D.枪、子弹、车组成的系统动量守恒7.两个小球在光滑水平面上沿着同一直线、同一方向运动，B 球在前，A球在后，A M =1kg,B M =2kg, A V =6m/s,B V =2m/s.当A 球与B 球发生碰撞后，A 、B 两球速度可能为（ ）A.A V =5m/s,B V =2.5m/sB.A V =2m/s,B V =4m/sC. A V =-4m/s,B V =7m/sD. A V =7m/s,B V =1.5m/s8.自行火炮车连同炮弹的总质量为M,火炮车在·水平路面上以1V 的速度向右匀速行驶，炮管水平发射一枚质量为m 的炮弹后，自行火炮的速度变为2V ,仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度0V 为（ ） A.mmV V V m 221)(+- B.mV V M )(21- C.m mV V V m 2212)(+- D.mV V m V V m )()(2121---9.在光滑水平面上，两球沿着球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象中可能发生的是（ ）A.若两球质量相等，碰后以某一相等速率相互分开B.若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行 10．如图所示，质量为m 的人立于平板车上，人和车的总质量为M ，人与车以速度1V 在光滑水平面上 向东运动，当此人相对于车以速度2V 竖直跳起时， 车的速度变为（ ） Ａ。
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高二物理选修3-5第一章碰撞与动量守恒试题一、单项选择题1．下列关于物体的动量和动能的说法，正确的是 ( )A．物体的动量发生变化，其动能一定发生变化B．物体的动能发生变化，其动量一定发生变化C．若两个物体的动量相同，它们的动能也一定相同D．两物体中动能大的物体，其动量也一定大2．关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的是 ( )A．物体的动量等于物体所受的冲量B．物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小C．物体所受外力的冲量方向与物体动量的方向相同D．物体的动量变化方向与物体的动量方向相同3、下列关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是：（）A．只要系统内存在着摩擦力，系统的动量的就不守恒B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒C．只有系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒D．只要系统所受的合外力不为零，系统任何方向上动量都不守恒4.光滑的水平地面上放着一个木块.一颗子弹水平地射进木块后停留在木块中,带动木块一起向前滑行一段距离,在这个过程中,子弹和木块组成的系统（）A．动量和能量都守恒 B、动量和能量都不守恒C．动量守恒,能量不守恒 D、动量不守恒,能量守恒5、质量相等的两个小球A、B，在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动.A球初动量为7 kg·m/s，B球的初动量为5 kg·m/s.当A追上B球发生碰撞后，A、B两球动量的可能值为（）A.pA =6 kg·m/s pB=6 kg·m/s B.pA=3 kg·m/s pB=9 kg·m/sC.pA =-2 kg·m/s pB=14 kg·m/s D.pA=-4 kg·m/s pB=10 kg·m/s6、在我们日常的体育课当中,体育老师讲解篮球的接触技巧时,经常这样模拟:当接迎面飞来的篮球,手接触到球以后,两臂随球后引至胸前把球接住.这样做的目的是( )A.减小篮球的冲量B.减小篮球的动量变化C.增大篮球的动量变化D.减小篮球的动量变化率7、如图木块A和B的质量均为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 JB.8 JC.16 JD.32 J8、如右图所示，一木楔固定在水平地面上，木楔的倾角为θ，在斜面上有一质量为m 的小物块处于静止状态.则在t 时间内，斜面对小物块的冲量大小和方向是（ ）A. mgt co sθ，垂直于斜面向上B. 0C. m gt,竖直向上D. m gt,竖直向下9、质量m=100 kg 的小船静止在静水中，船两端载着m 甲=40 kg ，m 乙=60 kg 的游泳者，在同一水平线上甲朝左乙朝右同时以相对于岸以3 m/s 的速度跃入水中，如图所示，则甲、乙二人跃入水中时，小船运动的方向和速率为( )A 、向左，小于1 m/s B.向左，大于1 m/sC.向右，大于1 m/sD.向右，小于1 m/s10、水平地面上有一木块，质量为m ，它与地面间的动摩擦因数为μ，在水平恒力F 作用下由静止开始运动，经过时间t ，撤去此力，木块又向前滑行一段时间2t 才停下，此恒力F 的大小为( )A. μmgB.2μmgC.3μmgD.4μmg二、双项选择题11.从水平地面上方同一高度处，使a 球竖直上抛，使b 球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上．空气阻力不计．下述说法中正确的是 ( )A ．着地时的动量相同B ．着地时的动能相同C ．重力对两球的冲量相同D ．重力对两球所做的功相同12.跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵垫上，这样做是为了 （ ）A ．减小运动员的动量变化B ．减小运动员所受的冲量C ．延长着地过程的作用时间D ．减小着地时运动员所受的平均冲力13．下列说法中正确的是（ ）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。
14、如图所示，A 、B 两物体的质量比m A ∶m B =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（ ）A ．A 、BB ．A 、B 、C 系统动量守恒C ．小车向左运动D ．小车向右运动 15、质量为m 的人站在质量为M 的车的一端，车相对于光滑地面静止，则：（ ）A ．人从车的一端走向另一端的过程中，车向相反方向运动B ．人在车上往返行走时，车的运动方向保持不变C ．人在车上走动时若人相对车突然静止，则车因惯性沿人运动的相反方向作匀速运动D．人在车上走动时，若人相对车突然静止，则车也同时停止运动16、如图5所示，在光滑水平面上有一静止的小车，用线系一小球，将球拉开后放开，球放开时小车保持静止状态，当小球落下以后与固定在小车上的油泥沾在一起，则从此以后，关于小车的运动状态是( )A．静止不动B．向右运动C．向左运动D．系统水平方向动量守恒17、向空中抛出一手榴弹,不计空气阻力,当手榴弹的速度恰好是水平方向时,炸裂成a、b两块,若质量较大的a块速度方向仍沿原来的方向,则( )A.质量较小的b块的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地这段时间内,a飞行的水平距离一定比b的大C.a、b两块一定同时落到水平地面aD.在炸裂过程中,a、b两块受到的爆炸力的冲量大小一定相等18、如图所示，质量为M的“L”形物体，静止在光滑的水平面上。
物体的AB部分是半径为R的1/4光滑圆弧，BC部分是水平面。
将质量为m的小滑块从A点由静止释放，沿圆弧滑下并最终停在物体的水平部分BC之间的D点，则（）A滑块m从A滑倒B的过程中，物体与滑块组成的系统动量守恒，机械能守恒B．滑块滑到B点时，速度大小等于gR2C．滑块从A运动到D的过程，系统的动量和机械能都不守恒D．滑块滑到D点时，物体的速度等于0三、实验题19．某同学用图示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的球b放在斜槽轨道水平段的最右端处静止，让球a仍从原固定点由静止开始滚下，且与b球弹性相碰，碰后两球分别落在记录纸上的不同位置，重复10次．(两球都在斜槽末端处的O点正上方水平飞出，且ma>mb)(1)（双选）本实验必须测量的物理量是（）A．小球a、b的质量ma 、mbB．小球a、b的半径rC．斜槽轨道末端到水平地面的高度HD．球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h E．小球a、b离开轨道后做平抛运动的飞行时间tF ． 记录纸上O 点到两小球的平均落点位置A 、B 、C 的距离、、(2) （单选）本实验必须满足的条件是（ ）A ．斜槽轨道必须是光滑的B ．斜槽轨道末端的切线是水平的C ．入射小球每次由静止滚下的高度可以不同D ．白纸铺在地上后，在实验的整个过程中可以移动其位置 （3）放上被碰小球，两球(m a >m b )相碰后，小球a 、b 的平均落点位置依次是图中 点和 点．(4)利用该实验测得的物理量，判断两球碰撞过程中系统动量是否守恒的依据是看与 在误差允许范围内是否相等．四、计算题20、如图所示，摆的质量M=2.98kg ，摆线长1m 。
子弹的质量是20g ，以210m/s 的水平速度射入摆中，又以61m/s 的速度射出。
求：子弹射出时摆线受到的拉力是多少？ 21、如图所示，半径R = 0.1m 的竖直半圆形光滑轨道bc 与水平面ab相切。
质量m = 0.1kg 的小滑块B 放在半圆形轨道末端的b 点，另一质量也为m = 0.1kg 的小滑块A 以v 0 = 210m/s 的水平初速度向B 滑行，滑过s = 1m 的距离，与B 相碰，碰撞时间极短，碰后A 、B 粘在一起运动。
已知木块A 与水平面之间的动摩擦因数μ = 0.2。
A 、B 均可视为质点。
（g = 10m/s²）。
求：（1）A 与B 碰撞前瞬间的速度大小v A ；（2）碰后瞬间，A 、B 共同的速度大小v ；（3）在半圆形轨道的最高点c ，轨道对A 、B 的作用力N 的大小。
22．如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB 是光滑的，在最低点B 与水平轨道BC 相切，BC 的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。
可视为质点的物块从A 点正上方某处无初速度下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道沿街至轨道末端C 处恰好没有滑出。
已知物块到达圆弧轨道最低点B 时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。
求（1）物块开始下落的位置距水平轨道BC 的竖直高度是圆弧半径的几倍；（2）物块与水平轨道BC 间的动摩擦因数μ。
v。