《動量守恒定律》單元測試題(提高篇)

1、動量守恒定律單元測試題(提高篇)動量守恒定律測試題本試題分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分110分，時間90分鐘。第卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1如圖，質(zhì)量為3 kg的木板放在光滑的水平地面上，質(zhì)量為1 kg的木塊放在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以4 m/s的初速度向相反方向運動.當木板的速度為2.4 m/s時，木塊（ ）A.處于勻速運動階段 B.處于減速運動階段C.處于加速運動階段 D.靜止不動 PvQ2如圖所示，位于光

2、滑水平桌面，質(zhì)量相等的小滑塊P和Q都可以視作質(zhì)點，Q與輕質(zhì)彈簧相連，設(shè)Q靜止，P以某一初動能E0水平向Q運動并與彈簧發(fā)生相互作用，若整個作用過程中無機械能損失，用E1表示彈簧具有的最大彈性勢能，用E2表示Q具有的最大動能，則（）ABCD3光滑水平桌面上有兩個相同的靜止木塊（不是緊捱著），槍沿兩個木塊連線方向以一定的初速度發(fā)射一顆子彈，子彈分別穿過兩個木塊。假設(shè)子彈穿過兩個木塊時受到的阻力大小相同，且子彈進入木塊前兩木塊的速度都為零。忽略重力和空氣阻力的影響，那么子彈先后穿過兩個木塊的過程中（）A.子彈兩次損失的動能相同B.每個木塊增加的動能相同C.因摩擦而產(chǎn)生的熱量相同D.每個木塊移動的距離不

3、相同4如圖所示，一個木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個小木塊。木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量?，F(xiàn)使木箱獲得一個向右的初速度v0，則()A小木塊和木箱最終都將靜止B小木塊最終將相對木箱靜止，二者一起向右運動C小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復碰撞，而木箱一直向右運動D如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對木箱靜止，則二者將一起向左運動5質(zhì)量為ma1kg，mb2kg的小球在光滑的水平面上發(fā)生碰撞，碰撞前后兩球的位移時間圖象如圖所示，則可知碰撞屬于()A彈性碰撞B非彈性碰撞C完全非彈性碰撞D條件不足，不能確定6.人的質(zhì)量m60kg，船的質(zhì)量M240kg，若船用纜繩固定，船離岸1.5m時，人可

4、以躍上岸。若撤去纜繩，如圖所示，人要安全躍上岸，船離岸至多為(不計水的阻力，兩次人消耗的能量相等)()A1.5mB1.2mC.1.34mD1.1m7.如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量之比mAmB32，原來靜止在平板小車C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑。當兩物體被同時釋放后，則()A若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B組成系統(tǒng)的動量守恒B若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B、C組成系統(tǒng)的動量守恒C若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成系統(tǒng)的動量守恒D若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成系統(tǒng)的動量守恒8如圖所示，三輛完全相同的平板小車a、b、c成一直線排列，靜

5、止在光滑水平面上。c車上有一小孩跳到b車上，接著又立即從b車跳到a車上。小孩跳離c車和b車時對地的水平速度相同。他跳到a車上相對a車保持靜止，此后()Aa、b兩車運動速率相等Ba、c兩車運動速率相等C三輛車的速率關(guān)系vcvavbDa、c兩車運動方向相反9.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上?，F(xiàn)使B瞬時獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得()A在t1、t3時刻兩物塊達到共同速度1m/s，且彈簧都處于伸長狀態(tài)B從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長C兩物體的質(zhì)量之比為m1m2

6、12D在t2時刻A與B的動能之比為Ek1Ek28110.在光滑的水平桌面上有等大的質(zhì)量分別為M0.6kg，m0.2kg的兩個小球，中間夾著一個被壓縮的具有Ep10.8J彈性勢能的輕彈簧(彈簧與兩球不相連)，原來處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)突然釋放彈簧，球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R0.425m的豎直放置的光滑半圓形軌道，如圖所示。g取10m/s2。則下列說法正確的是()A球m從軌道底端A運動到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為3.4NsBM離開輕彈簧時獲得的速度為9m/sC若半圓軌道半徑可調(diào)，則球m從B點飛出后落在水平桌面上的水平距離隨軌道半徑的增大而減小D彈簧彈開過程，彈力對m的沖量大小為1.

7、8Ns第卷(非選擇題共60分)二、填空題(共2小題，共16分。把答案直接填在橫線上)11(6分)如圖所示，在橄欖球比賽中，一個質(zhì)量為95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分。就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名質(zhì)量均為75kg的隊員，一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起。(1)他們碰撞后的共同速率是_(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。(2)在框中標出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：_。12(10分)如圖1所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系：先安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙， 白

8、紙上鋪放復寫紙，記下重垂線所指的位置O。接下來的實驗步驟如下：步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置；步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞，重復多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。(1)對于上述實驗操作，下列說法正確的是_。A應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下B斜槽軌道必須光滑C斜槽軌道末端必須水平D小球1質(zhì)量應大于小

9、球2的質(zhì)量(2)上述實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有_。AA、B兩點間的高度差h1BB點離地面的高度h2C小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2D小球1和小球2的半徑r(3)當所測物理量滿足表達式_(用所測物理量的字母表示)時，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。如果還滿足表達式_(用所測物理量的字母表示)時，即說明兩球碰撞時無機械能損失。(4)完成上述實驗后，某實驗小組對上述裝置進行了改造，如圖2所示。在水平槽末端與水平地面間放置了一個斜面，斜面的頂點與水平槽等高且無縫連接。使小球1仍從斜槽上A點由靜止?jié)L下，重復實驗步驟1和2的操作，得到兩球落在斜面上的平均落點M、P、N。

10、用刻度尺測量斜面頂點到M、P、N三點的距離分別為l1，l2、l3。則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為_(用所測物理量的字母表示)。三、計算題(共4小題，共54分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(8分)如圖所示，A、B、C三個木塊的質(zhì)量均為m，置于光滑的水平桌面上，B、C之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸而不固連。將彈簧壓緊到不能再壓縮時用細線把B和C緊連，使彈簧不能伸展，以至于B、C可視為一個整體?，F(xiàn)A以初速v0沿B、C的連線方向朝B運動，與B相碰并粘合在一起。以后細線突然斷開，彈簧伸展，從而使

11、C與A、B分離。已知C離開彈簧后的速度為v0。求彈簧釋放的勢能。 14(10分)40kg的女孩騎自行車帶30kg的男孩(如圖所示)，行駛速度2.5m/s。自行車行駛時，男孩要從車上下來。(1)他知道如果直接跳下來，他可能會摔跤，為什么？(2)男孩要以最安全的方式下車，計算男孩安全下車的瞬間，女孩和自行車的速度。(3)以自行車和兩個孩子為系統(tǒng)，試比較計算在男孩下車前、后整個系統(tǒng)的動能值，并解釋之。15(8分)如圖所示，甲車的質(zhì)量是m甲2.0kg，靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一個質(zhì)量為m1.0kg可視為質(zhì)點的小物體，乙車質(zhì)量為m乙4.0kg，以v乙9.0m/s的速度向左運動，與甲車碰撞以

12、后甲車獲得v甲8.0m/s的速度，物體滑到乙車上，若乙車上表面與物體的動摩擦因數(shù)為0.50，則乙車至少多長才能保證物體不從乙車上滑下？(g取10m/s2) 16(12分)在光滑水平面上靜置有質(zhì)量均為m的木板AB和滑塊CD，木板AB上表面粗糙動摩擦因數(shù)為，滑塊CD上表面是光滑的1/4圓弧，其始端D點切線水平且在木板AB上表面內(nèi)，它們緊靠在一起，如圖所示一可視為質(zhì)點的物塊P，質(zhì)量也為m，從木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,過B點時速度為v0/2，又滑上滑塊CD，最終恰好能滑到滑塊CD圓弧的最高點C處，求：(1）物塊滑到B處時木板的速度vAB；(2）木板的長度L；(3）滑塊CD圓弧的半徑17(

13、16分)如圖1所示，木板A靜止在光滑水平面上，一小滑塊B（可視為質(zhì)點）以某一水平初速度從木板的左端沖上木板。（1）若木板A的質(zhì)量為M，滑塊B的質(zhì)量為m，初速度為v0，且滑塊B沒有從木板A的右端滑出，求木板A最終的速度v。（2）若滑塊B以v1=3.0m/s的初速度沖上木板A，木板A最終速度的大小為v=1.5m/s；若滑塊B以初速度v2=7.5m/s沖上木板A，木板A最終速度的大小也為v=1.5m/s。已知滑塊B與木板A間的動摩擦因數(shù)=0.3，g取10m/s2。求木板A的長度L。（3）若改變滑塊B沖上木板A的初速度v0，木板A最終速度v的大小將隨之變化。請你在圖2中定性畫出vv0圖線。 動量守恒

14、參考答案1.【答案】C【解析】：木板和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)它們相對靜止時的共同速度為v，以木板運動的方向為正方向，則：Mv1mv2=(M+m)vv=2 m/s，方向與木板運動方向相同.在這之前，木板一直做勻減速運動，木塊先做勻減速運動，當相對地面的速度為零時，再反向向右做勻加速運動，直到速度增大到2 m/s.設(shè)當木塊對地速度為零時，木板速度為v，則：Mv1mv2=Mv，v=2.67 m/s，大于2.4 m/s，故木板的速度為2.4 m/s時，木塊處在反向向右加速運動階段，C正確. 2.【答案】AD【解析】：P、Q相互作用的過程中滿足動量守恒和機械能守恒，當P、Q速度相等時，系統(tǒng)的動能損失

15、最大，此時彈簧的彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒和機械能守恒可以求得A項正確，由于P、Q的質(zhì)量相等，故在相互作用過程中發(fā)生速度交換，當彈簧恢復原長時，P的速度為零，系統(tǒng)的機械能全部變?yōu)镼的動能，D正確。3.【答案】AD【解析】：設(shè)木塊的長度為L，子彈穿過木塊過程中對木塊的作用力為f。子彈穿過木塊過程中，子彈和木塊阻力組成的系統(tǒng)克服阻力做功為fL，所以兩次系統(tǒng)損失的動能相同，因摩擦而產(chǎn)生的熱量相同，C正確。在同一個速度-時間圖象上作出子彈和木塊的運動圖象，如圖所示。從圖象可知，子彈的運動圖線與木塊的運動圖線與坐標軸圍成的面積等于木塊的長度L，兩次應相同，但子彈第二次穿過木塊時初速度小，因而時間長;木塊

16、第二次的位移大，木塊增加的動能多;子彈損失的動能也多。D正確4.【答案】：B【解析】：木箱和小木塊具有向右的動量，并且相互作用的過程中總動量守恒，A、D錯；由于木箱與底板間存在摩擦，小木塊最終將相對木箱靜止，B對、C錯。5.【答案】：A【解析】：由xt圖象知，碰撞前va3m/s，vb0，碰撞后va1m/s，vb2m/s，碰撞前動能mavmbvJ，碰撞后動能mava2mbvb2J，故機械能守恒；碰撞前動量mavambvb3kgm/s，碰撞后動量mavambvb3kgm/s，故動量守恒，所以碰撞屬于彈性碰撞。6.【答案】：C【解析】：船用纜繩固定時，設(shè)人起跳的速度為v0，則x0v0t。撤去纜繩，由

17、動量守恒0mv1Mv2，兩次人消耗的能量相等，即動能不變，mvmvMv，解得v1v0故x1v1tx01.34m，C正確。7.【答案】：BCD【解析】：彈簧突然釋放后，A、B受到平板車的滑動摩擦力fFN，F(xiàn)NAFNB，若相同，則fAfB，A、B組成系統(tǒng)的合外力不等于零，故A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒，選項A不正確；若A、B與小車C組成系統(tǒng)，A與C，B與C的摩擦力則為系統(tǒng)內(nèi)力，A、B、C組成的系統(tǒng)受到的合外力為零，該系統(tǒng)動量守恒，選項B、D正確；若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成系統(tǒng)，A、B受到的摩擦力合力為零，該系統(tǒng)動量也是守恒的，選項C正確。8.【答案】：CD【解析】：若人跳離b、c車時速

18、度為v，由動量守恒定律知，人和c車組成的系統(tǒng)：0M車vcm人v對人和b車：m人vM車vbm人v對人和a車：m人v(M車m人)va所以：vc，vb0，va即vcvavb，并且vc與va方向相反。 9.【答案】：BD【解析】：選項A，交點表示速度相同，由A的速度圖象知t1時刻正在加速，說明彈簧被拉伸，t3時刻，正在減速，說明彈簧被壓縮，故選項A錯誤；選項B，t3時刻，A正在減速，說明彈簧被壓縮，t4時刻A的加速度為零，說明彈簧處于原長，故選項B正確；選項C，對0到t1過程使用動量守恒定律得3m2(m1m2)1，故m1m221，故選項C錯誤；選項D，由動能結(jié)合t2時刻各自速度知動能之比為81，故選項

19、D正確。10.【答案】：AD【解析】：釋放彈簧過程中，由動量守恒定律得Mv1mv2，由機械能守恒定律得EpMvmv解得v13m/s，v29m/s，故B錯誤；對m，由A運動到B的過程由機械能守恒定律得mvmvmg2R，得v28m/s由A運動到B的過程由動量定理得I合mv2(mv2)3.4Ns，故A正確；球m從B點飛出后，由平拋運動可知：水平方向xv2t，豎直方向2Rgt2解得x，故C錯誤；彈簧彈開過程，彈力對m的沖量Imv21.8Ns，故D正確。11.【答案】：(1)0.1m/s(2)能夠得分【解析】：(1)設(shè)前鋒運動員的質(zhì)量為M1，兩防守隊員質(zhì)量均為M2，速度分別為v1、v2、v3，碰撞后的速

20、度為v，設(shè)v1方向為正方向由動量守恒定律得M1v1M2v2M2v3(M12M2)v代入數(shù)據(jù)解得v0.1m/s(2)因v0，故碰后總動量p的方向與pA方向相同，碰撞后的狀態(tài)如圖所示，即他們都過了底線，該前鋒能夠得分。12.【答案】：(1)ACD(2)C(3)m1m1m2m1()2m1()2m2()2(4)m1m1m2【解析】：(1)因為平拋運動的時間相等，根據(jù)v，所以用水平射程可以代替速度，則需測量小球平拋運動的射程，故應保證斜槽末端水平，小球每次都從同一點滑下；同時為了小球2能飛的更遠，防止1反彈，球1的質(zhì)量應大于球2的質(zhì)量，故A、C、D正確，B錯誤。(2)根據(jù)動量守恒得：m1m1m2，所以除

21、了測量線段、的長度外，還需要測量的物理量是小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2。(3)因為平拋運動的時間相等。則水平位移可以代表速度，是A球不與B球碰撞平拋運動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，是A球碰撞后平拋運動的位移，該位移可以代表碰撞后A的速度，是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，當所測物理量滿足表達式m1m1m2，說明兩球碰撞遵守動量守恒定律，由功能關(guān)系可知，只要m1vm1vm2v成立則機械能守恒，故若m12m12m22成立，說明碰撞過程中機械能守恒。(4)碰撞前，m1落在圖中的P點，設(shè)其水平初速度為v1，小球m1和m2發(fā)生碰撞后，m1的落點在圖中M點，設(shè)其水平初速

22、度為v1，m2的落點是圖中的N點，設(shè)其水平初速度為v2，設(shè)斜面與水平面的傾角為，由平拋運動規(guī)律得：Lpsingt2，Lpcosv1t解得v1同理v1，v2，可見速度正比于所以只要驗證m1m1m2即可。13.【答案】：mv【解析】：設(shè)碰后A、B和C的共同速度的大小為v，由動量守恒定律得3mvmv0設(shè)C離開彈簧時，A、B的速度大小為v1，由動量守恒定律得3mv2mv1mv0設(shè)彈簧的彈性勢能為Ep，從細線斷開到C與彈簧分開的過程中機械能守恒，有(3m)v2Ep(2m)vmv由式得彈簧所釋放的勢能為Epmv14.【答案】：(1)由于慣性(2)4m/s(3)250J400J男孩下車時用力向前推了自行車，

23、對系統(tǒng)做了正功，使系統(tǒng)的動能增加了150J【解析】：(1)如果直接跳下來，人具有和自行車相同的速度，腳著地后，腳的速度為零，由于慣性，上身繼續(xù)向前傾斜，因此他可能會摔跤。所以他下來時用力往前推自行車，這樣他下車時可能不摔跤。(2)男孩最安全的下車方式是：下車瞬間相對地的速度為零。男孩下車前后，對整體由動量守恒定律有：(m1m2m3)v0(m1m2)v得v4m/s(m1表示女孩質(zhì)量，m2表示自行車質(zhì)量，m3表示男孩質(zhì)量)(3)男孩下車前系統(tǒng)的動能Ek(m1m2m3)v(401030)(2.5)2J250J男孩下車后系統(tǒng)的動能Ek(m1m2)v2(4010)42J400J男孩下車時用力向前了推自行

24、車，對系統(tǒng)做了正功，使系統(tǒng)的動能增加了150J。15.【答案】：2m【解析】：乙與甲碰撞動量守恒：m乙v乙m乙v乙m甲v甲小物塊m在乙上滑動至有共同速度v，對小物體與乙車運用動量守恒定律得：m乙v乙(mm乙)v由能量關(guān)系得：mgxm乙v乙2(m乙m)v2代入數(shù)據(jù)得：x2m，所以車長至少為2m。16.【答案】：（1）（2）（3）【解析】：(1)由點A到點B時，取向左為正由動量守恒得，又，則(2)由點A到點B時，根據(jù)能量守恒得 ，則(3)由點D到點C,滑塊CD與物塊P的動量守恒，機械能守恒，得 解之得17.【分析】：（1）以AB整體分析，整個過程動量守恒；（2）滑塊B以以v1=3.0m/s和v2=7.5m/s的初速度沖上木板A