(完整版)動量守恒定律單元測試題

1、第16章動量守恒定律章末測試題（提高篇）、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(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B.處于減速運(yùn)動階段2 .如圖所示，位于光滑水平桌面，質(zhì)量相等的小滑塊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，雪一C處于加速運(yùn)動階段P和Q都可以視作質(zhì)點， 若整個作用過程中無

2、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（A. EEo1B. E1 EoC. e2 旦2D. E2 EoD.靜止不動Q與輕質(zhì)彈簧相連，設(shè) Q靜止,3.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(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

3、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vo,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ma= 1kg, mb= 2kg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m= 60kg，船的質(zhì)量M = 240kg，若船用纜繩固定，船離岸1

4、.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）（）A. 1.5m B. 1.2mC.1.34mD. 1.1m7. 如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量之比 mA : mB= 3 :被壓縮的彈簧，地面光滑。當(dāng)兩物體被同時釋放后，則B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，B所受的摩擦力大小相等，B所受的摩擦力大小相等，&如圖所示，三輛完全相同的平板小車車上有一小孩跳到 b車上，接著又立即從 速度相同。他跳到A . a、b兩車運(yùn)動速率相等C .三輛車的速率關(guān)系 Vc>Va>Vb9. 如圖甲所示

5、，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為 并靜止在光滑的水平面上?，F(xiàn)使 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(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 m1 : m2= 1 : 2D .在t2時刻A與B的動能之比為 Ek1 : Ek2= 8 : 110. 在光滑的水平桌面上有等大的質(zhì)量分別為M = 0.6kg , m= 0.2kg的兩個小球，中間夾著一個被壓縮的具有 Ep= 10.8J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)。現(xiàn)突然釋放彈簧，球 m脫離彈簧后滑向與水平面相

6、切、半徑為R= 0.425m的豎直A .若A、B .若A、C .若A、D .若A、nsoix/5432Zh1 21/s2，原來靜止在平板小車 C上，A、B間有一根 （ ）A、B組成系統(tǒng)的動量守恒A、B、C組成系統(tǒng)的動量守恒A、B組成系統(tǒng)的動量守恒A、B、C組成系統(tǒng)的動量守恒a、b、c成一直線排列，靜止在光滑水平面上。b車跳到a車上。小孩跳離 c車和b車時對地的水平a車上相對a車保持靜止，此后（）B. a、c兩車運(yùn)動速率相等D. a、c兩車運(yùn)動方向相反 m1和m2的兩物塊A、B相連接，B瞬時獲得水平向右的速度 3m/s，以此刻為計時時AUGV：放置的光滑半圓形軌道，如圖所示。g取10m/s2。則

7、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 sB . M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1.8N s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。他們碰撞

8、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：小硃IW?112. （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，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置 0。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(fù)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(fù)多次，并使用與步驟 1同樣

9、的方法分別標(biāo)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0點的距離，即線段 0M、OP、0N的長度。（1）對于上述實驗操作，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）上述實驗除需測量線段 0M、OP、0N的長度外，還需要測量的物理量有 。A . A、B兩點間的高度差h1B. B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(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式 （用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。如

10、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）完成上述實驗后，某實驗小組對上述裝置進(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(fù)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'。用刻度尺測量斜面頂點到M '、P'、N'三點的距離分別為 丨1, |2、13。則驗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

11、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(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?，F(xiàn) A以初速V0沿B、C的連線方向朝 從而使C與A、B分離。已知C離開彈簧后的速度為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,vo。求彈簧釋放的勢能。并解釋之。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

12、）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,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m= 1.0kg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(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)甲J乙0 口Q Q

13、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. (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

14、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w=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) 卩=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v v0 圖線。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

15、板運(yùn)動的方向為正方向，則：Mvi mv2=(M+m)vmVy 孕一一一v=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，當(dāng)相對地M +然面的速度為零時，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:Mvi mv2=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,MC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(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

16、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(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】ADf。子彈穿過木塊 失的動能相同， 木塊的運(yùn)動圖 圍成的面積等于 間長；木塊第二【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 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 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 次的位移大，木塊增加的動能多；子

17、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” 1 1【解析】：由x t圖象知，碰撞前Va= 3m/s, vb= 0，碰撞后va'= 1m/s, vb'= 2m/s，碰撞前動能？mava+ 2mbv29119=2，碰撞后動能2mava，2 + 2mbvb，2= 2，故機(jī)械能守恒；碰撞前動量mava+ mbvb= 3kg m/s,碰撞后動量 mava' +mbvb，= 3kg m/s，故動量守恒，所以碰撞屬于彈性碰

18、撞。6. 【答案】：C【解析】：船用纜繩固定時，設(shè)人起跳的速度為vo，則xo= vot。、 一 111撤去纜繩，由動量守恒 0= mv1 Mv2，兩次人消耗的能量相等，即動能不變，？mv2= ?mv2+ gMv2,解得v1= M vo M + m故 X1 = v1t =M xo 1.34m , C 正確。V M + m7. 【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 f= yF, Fna>Fnb，若相同，貝V fA>fB, 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

19、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車時速度為v,由動量守恒定律知，人和 c車組成的系統(tǒng)：0= M車vc+ m人v對人和b車：m人v = M車vb+ m人v對人和a車：m人v = (M車+ m 人) a所以:vc=口人vM車vb= 0,m人vM 車 + mA即vc>va>vb,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

20、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ti過程使用動量守恒定律得3m2= (mi + m2) X 1,故mi ： m2= 2 : 1，故選項2C錯誤；選項D，由動能結(jié)合t2時刻各自速度知動能之比為8 : 1，故選項D正確。10. 【答案】：AD1 1【解析】：釋放彈簧過程中，由動量守恒定律得MV1 = mv2，由機(jī)械能守恒定律得 Ep= 2皿"+ 2mv2解得 V1= 3m/s, V2= 9m/s，故 B 錯誤；對m,由A運(yùn)

21、動到B的過程由機(jī)械能守恒定律得；mv2= ；mv' 2+ mgX 2R,得 V2= 8m/s由A運(yùn)動到B的過程由動量定理得I合=mv2一 ( mv2)= 3.4N s,故A正確；球 m從B點飛出后，由平拋運(yùn)動可知：水平方向x= V2 t，豎直方向解得x= 25.6R,故C錯誤；彈簧彈開過程，彈力對m的沖量1 = mv2= 1.8N s，故D正確。11. 【答案】：(1)0.1m/s能夠得分【解析】：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方向為正方向由動量守恒定律得M 1V1 M2V2 M2V3= (M1+ 2M2)V代入數(shù)

22、據(jù)解得v= 0.1m/s因V>0 ,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)m1 OP = m1OM + m2ONm1( OP )2= m« OM)2+ m?(ON)2(4)m1b= m1I1+ m2 l3【解析】：(1)因為平拋運(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。根據(jù)動量守恒得：m1

23、 -OP = m1 -OM + m2 - ON，所以除了測量線段 OM、OP、ON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(yùn)動的時間相等。則水平位移可以代表速度，OP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，OM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，ON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 - OP = m1 - OM + m2 -ON，說明兩球碰111 撞遵守動量守恒定律，由功能關(guān)系可知，只要m1V2= ?m1V2 + ?m2V2成立則機(jī)械能守恒，故若m1 -

24、OP 2= m1 - OM 2+m2 - ON 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，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)其水平初速度為VJ, 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a,1由平拋運(yùn)動規(guī)律得：Lp，sin a= gt2, Lp， cos a= V11所以只要驗證 mi司2 = mi li + m2 |3即可。1 213. 【答案】：3mv2【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3mv = mvo 設(shè)C離開彈簧時，A

25、、B的速度大小為vi，由動量守恒定律得3mv = 2mvi+ mvo 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1 1 12（3m）v2+ Ep= 2（2m）v2+ gmvO 1由式得彈簧所釋放的勢能為Ep= 3mv0314. 【答案】：（1）由于慣性 （2）4m/s （3）250J 4OOJ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【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

26、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：（m1+ m2 + m3）vo = （m1+ m2）v得v = 4m/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= 2（m1+ m2+ m3）v2= ?（40 + 10+ 30） X （2.5）2J= 250J男孩下車后系統(tǒng)的動能1 2 1 2Ek= 2（m1+ m2）v2= ?（4O+ 10） X 42J= 400J男孩下車時用力向前了推自行車，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

27、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,=（m+ m 乙）v1 1由能量關(guān)系得：卩mgx= ?m乙v乙2 2（m乙+ m）v2代入數(shù)據(jù)得：Ax= 2m，所以車長至少為 2m=2 2Vo5voR VoVabL -R ；16. 【答案】：（1）4 （2）16 9 （3）64g【解析】：（1）由點A到點B時，取向左為正.由動量守恒得mvo mvB2m VabVoVo4又 VB i，Vab則（2）由點A到點B時，根據(jù)能量守恒得1 21,Vo、21Vn 2mvo 2m-)m（丁）mgLL22 1624則5v-21F9由點D到點C,滑塊CD與物塊P的動量守恒，機(jī)械能守恒，得v-m2v-m42mv共1 mgR m2v-1 2mv共22 共v共解之得38v。'R64g17. 【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.-m/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