《動量守恒定律》單元測試題(提高篇)

1、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(xiàng)中，至少有一個選項(xiàng)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(yùn)動.當(dāng)木板的速度為2.4 m/s時，木塊（     ）A。處于勻速運(yùn)動階段      &#

2、160;       B。處于減速運(yùn)動階段C.處于加速運(yùn)動階段              D。靜止不動 PvQ2如圖所示，位于光滑水平桌面，質(zhì)量相等的小滑塊P和Q都可以視作質(zhì)點(diǎn)，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(yùn)動并與彈簧發(fā)生相互作用，若整個作用過程中無機(jī)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

3、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(jìn)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.現(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(yùn)動C小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復(fù)碰撞,而木箱一直向右運(yùn)動D如

4、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(yùn)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(dāng)兩物體被同時釋放后，則（

5、）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(yùn)動速率相等Ba、c兩車運(yùn)動速率相等C三輛車的速率關(guān)系vc>vavbDa、c兩車運(yùn)動方向相反9.如圖甲所示，一輕彈

6、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(diǎn)，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(dá)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(fù)到原長C兩物體的質(zhì)量之比為m1m212D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?fàn)顟B(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

7、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(yùn)動到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為3.4N·sBM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(diǎn)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1.8N·s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

8、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(biāo)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(shí)驗(yàn)器"可以驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙， 白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下重垂線所指的位置O.接下來的實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置;步驟2：把小球2放在斜槽前端邊

9、緣位置B，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞,重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；步驟3:用刻度尺分別測量三個落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長度。（1）對于上述實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是_。A應(yīng)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(yīng)大于小球2的質(zhì)量（2）上述實(shí)驗(yàn)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(diǎn)間的高度差h1BB點(diǎn)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(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式_(用所測物理量的字母

10、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(dá)式_(用所測物理量的字母表示)時，即說明兩球碰撞時無機(jī)械能損失。(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對上述裝置進(jìn)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(diǎn)與水平槽等高且無縫連接。使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作，得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M、P、N.用刻度尺測量斜面頂點(diǎn)到M、P、N三點(diǎn)的距離分別為l1，l2、l3。則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動量守恒的表達(dá)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(yīng)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

11、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(xì)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.現(xiàn)A以初速v0沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動，與B相碰并粘合在一起。以后細(xì)線突然斷開，彈簧伸展，從而使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

12、)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(diǎn)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(yùn)動,與甲車碰撞以后甲車獲得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

13、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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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（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(diǎn))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

14、=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 參考答案1?！敬鸢浮緾【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(yùn)動的方向?yàn)檎较?則:Mv1mv2=（M+m）vv=2 m/s,方向與木板運(yùn)動方向相同.在這之前，木板一直做勻減速運(yùn)動，木塊先做勻減速運(yùn)動

15、,當(dāng)相對地面的速度為零時,再反向向右做勻加速運(yùn)動，直到速度增大到2 m/s.設(shè)當(dāng)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(yùn)動階段，C正確。 2?！敬鸢浮緼D【解析】：P、Q相互作用的過程中滿足動量守恒和機(jī)械能守恒，當(dāng)P、Q速度相等時,系統(tǒng)的動能損失最大，此時彈簧的彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒和機(jī)械能守恒可以求得A項(xiàng)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(dāng)彈簧恢復(fù)原長時,P的速度為零，系統(tǒng)的機(jī)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,

16、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(yùn)動圖象,如圖所示。從圖象可知,子彈的運(yùn)動圖線與木塊的運(yùn)動圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積等于木塊的長度L，兩次應(yīng)相同，但子彈第二次穿過木塊時初速度小，因而時間長；木塊第二次的位移大，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

17、】: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(jī)械能守恒；碰撞前動量mavambvb3kg·m/s，碰撞后動量mavambvb3kg·m/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,FNA>F

18、NB,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(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)C正確。8.【答案】：CD【解析】：若人跳離b、c車時速度為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.

19、【答案】：BD【解析】：選項(xiàng)A，交點(diǎn)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(xiàng)A錯誤；選項(xiàng)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(xiàng)B正確；選項(xiàng)C，對0到t1過程使用動量守恒定律得3m2(m1m2）×1，故m1m221，故選項(xiàng)C錯誤;選項(xiàng)D,由動能結(jié)合t2時刻各自速度知動能之比為81，故選項(xiàng)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(jī)械能守恒定律得EpMvmv解得v13m/s，v29m/s，故B錯誤；對m,由A運(yùn)動到B的過程由機(jī)械

20、能守恒定律得mvmvmg×2R，得v28m/s由A運(yùn)動到B的過程由動量定理得I合mv2(mv2）3.4N·s,故A正確;球m從B點(diǎn)飛出后，由平拋運(yùn)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Imv21.8N·s，故D正確。11?！敬鸢浮?(1）0.1m/s（2）能夠得分【解析】：(1)設(shè)前鋒運(yùn)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，碰撞后的速度為v，設(shè)v1方向?yàn)檎较蛴蓜恿渴睾愣傻肕1v1M2v2M2v3（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

21、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?yàn)槠綊佭\(yùn)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(yùn)動的射程，故應(yīng)保證斜槽末端水平，小球每次都從同一點(diǎn)滑下；同時為了小球2能飛的更遠(yuǎn)，防止1反彈，球1的質(zhì)量應(yīng)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：m1·m1·m2·,所以除了測量線段、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?yàn)槠綊佭\(yùn)動的時間相等。則水平位移

22、可以代表速度,是A球不與B球碰撞平拋運(yùn)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(yùn)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(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式m1·m1·m2·，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(jī)械能守恒，故若m1·2m1·2m2·2成立,說明碰撞過程中機(jī)械能守恒。（4）碰撞前，m1落在圖中的P點(diǎn)，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(diǎn)在圖中M點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為v1，m2的落點(diǎn)是圖中的N點(diǎn)，設(shè)其水平

23、初速度為v2，設(shè)斜面與水平面的傾角為，由平拋運(yùn)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(yàn)證m1m1m2即可.13?！敬鸢浮浚簃v【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(xì)線斷開到C與彈簧分開的過程中機(jī)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，對系統(tǒng)做了正功，使系統(tǒng)的動能增加了150J

24、【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車，對系統(tǒng)做了正功

25、,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(yùn)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?！敬鸢浮浚海?）（2）(3）【解析】：(1)由點(diǎn)A到點(diǎn)B時,取向左為正由動量守恒得，又，則（2)由點(diǎn)A到點(diǎn)B時，根據(jù)能量守恒得 ，則（3）由點(diǎn)D到點(diǎn)C，滑塊CD與物塊P的動量守恒,機(jī)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，木板A最終速度的大小也為v=1。5m/s，說明一個滑塊未掉下達(dá)到共同速度,利用動量守恒定律可求兩物體質(zhì)量關(guān)系，速度大時,滑塊滑