動量守恒定律單元綜合測試

1、單元綜合測試十五(動量守恒定律本試卷分第卷(選擇題和第卷(非選擇題兩部分，試卷滿分為100分考試時間為90分鐘第卷(選擇題，共40分一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)圖11如圖1所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個小球A、B，帶有等量異種電荷，通過絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場后，兩球A、B將由靜止開始運(yùn)動對兩小球A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，在以后的運(yùn)動過程中，以下說法正確的是(設(shè)整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用且彈簧不超過彈性限度(A系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加 B系統(tǒng)機(jī)械能守

2、恒C系統(tǒng)動量不斷增加 D系統(tǒng)動量守恒解析：對A、B組成的系統(tǒng)，所受電場力為零，這樣系統(tǒng)在水平方向上所受外力為零，系統(tǒng)的動量守恒；對A、B及彈簧組成的系統(tǒng)，有動能、彈性勢能、電勢能三者的相互轉(zhuǎn)化，故機(jī)械能不守恒答案：D2在下列幾種現(xiàn)象中，所選系統(tǒng)動量守恒的有(A原來靜止在光滑水平面上的車，從水平方向跳上一個人，人車為一系統(tǒng)B運(yùn)動員將鉛球從肩窩開始加速推出，以運(yùn)動員和鉛球?yàn)橐幌到y(tǒng)C從高空自由落下的重物落在靜止于地面上的車廂中，以重物和車廂為一系統(tǒng)D光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一個物體沿斜面滑下，以重物和斜面為一系統(tǒng)解析：判斷動量是否守恒的方法有兩種：第一種，從動量守恒的條件判定，動量守恒定律

3、成立的條件是系統(tǒng)受到的合外力為零，故分析系統(tǒng)受到的外力是關(guān)鍵第二種，從動量的定義判定B選項(xiàng)敘述的系統(tǒng)，初動量為零，末動量不為零C選項(xiàng)末動量為零而初動量不為零D選項(xiàng)，在物體沿斜面下滑時，向下的動量增大等答案：A圖23如圖2所示，小車的上面是中突的兩個對稱的曲面組成，整個小車的質(zhì)量為m，原來靜止在光滑的水平面上今有一個可以看作質(zhì)點(diǎn)的小球，質(zhì)量也為m，以水平速度v從左端滑上小車，恰好到達(dá)小車的最高點(diǎn)后，又從另一個曲面滑下關(guān)于這個過程，下列說法正確的是(A小球滑離小車時，小車又回到了原來的位置B小球在滑上曲面的過程中，對小車壓力的沖量大小是C小球和小車作用前后，小車和小球的速度可能沒有變化D車上曲面的

4、豎直高度不會大于解析：小球滑上曲面的過程，小車向右運(yùn)動，小球滑下時，小車還會繼續(xù)前進(jìn)，故不會回到原位置，A錯由小球恰好到最高點(diǎn)，知道兩者有共同速度，對于車、球組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律列式為mv2mv，得共同速度v.小車動量的變化為，顯然，這個增加的動量是小球壓力作用的結(jié)果，故B對對于C，由于滿足動量守恒定律，系統(tǒng)機(jī)械能又沒有增加，所以是可能的，兩曲面光滑時會出現(xiàn)這個情況由于小球原來的動能為，小球到最高點(diǎn)時系統(tǒng)的動能為×2m×(2，所以系統(tǒng)動能減少了，如果曲面光滑，則減少的動能等于小球增加的重力勢能，即mgh，得h.顯然，這是最大值，如果曲面粗糙，高度還要小些答案：BCD圖

5、34如圖3所示用輕彈簧相連的物塊A和B放在光滑的水平面上，物塊A緊靠豎直墻壁，一顆子彈沿水平方向射入物體B并留在其中在下列依次進(jìn)行的四個過程中，由子彈、彈簧和A、B物塊組成的系統(tǒng)，動量不守恒但機(jī)械能守恒的是：子彈射入木塊的過程；B物塊載著子彈一起向左運(yùn)動的過程；彈簧推載著子彈的B物塊向右運(yùn)動，直到彈簧恢復(fù)原長的過程；B物塊因慣性繼續(xù)向右運(yùn)動，直到彈簧伸長最大的過程(ABCD解析：子彈射入木塊過程系統(tǒng)無外力，所以動量守恒；由于有熱產(chǎn)生，所以機(jī)械能不守恒；B物塊因慣性繼續(xù)向右運(yùn)動，直到彈簧伸長最大的過程動量守恒，機(jī)械能也守恒答案：B5動能相同的A、B兩球(mA>mB在光滑的水平面上相向運(yùn)動，

6、當(dāng)兩球相碰后，其中一球停止運(yùn)動，則可判定(A碰撞前A球的速度小于B球的速度B碰撞前A球的動量大于B球的動量C碰撞前后A球的動量變化大于B球的動量變化D碰撞后，A球的速度一定為零，B球朝反方向運(yùn)動解析：A、B兩球動能相同，且mA>mB，可得vB>vA，再由動量和動能關(guān)系可得pA>pB；由動量守恒得，碰撞前后A球的動量變化等于B球的動量變化，碰撞后，A球的速度一定為零，B球朝反方向運(yùn)動，所以A、B、D對答案：ABD6兩輛質(zhì)量相同的小車，置于光滑的水平面上，有一人靜止在小車A上，兩車靜止，如圖4所示當(dāng)這個人從A車跳到B車上，接著又從B車跳回A車并與A車保持相對靜止，則A車的速率圖4

7、(A等于零B小于B車的速率C大于B車的速率D等于B車的速率解析：選A車、B車和人作為系統(tǒng)，兩車均置于光滑的水平面上，在水平方向上無論人如何跳來跳去，系統(tǒng)均不受外力作用，故滿足動量守恒定律設(shè)人的質(zhì)量為m，A車和B車的質(zhì)量均為M，最終兩車速度分別為vA和 vB.由動量守恒定律得0(MmvAMvB，則，即vA<vB.故選項(xiàng)B正確答案：B圖57如圖5所示，一沙袋用無彈性輕細(xì)繩懸于O點(diǎn)開始時沙袋處于靜止，此后彈丸以水平速度擊中沙袋后均未穿出第一次彈丸的速度為v1，打入沙袋后二者共同擺動的最大擺角為30°.當(dāng)他們第1次返回圖示位置時，第2粒彈丸以水平速度v2又擊中沙袋，使沙袋向右擺動且最大

8、擺角仍為30°.若彈丸質(zhì)量是沙袋質(zhì)量的倍，則以下結(jié)論中正確的是(Av1v24142 Bv1v24183Cv2v1 Dv1v24241解析：根據(jù)擺動過程中機(jī)械能守恒和兩次擊中沙袋擺動的角度相等可知，兩次擊中沙袋后的速度相同，設(shè)為v，用M表示沙袋的質(zhì)量，m表示彈丸的質(zhì)量，由動量守恒得：第一次：mv1(Mmv第二次：mv2(Mmv(M2mv可以解得v1v24183.答案：B圖68一輕質(zhì)彈簧，上端懸掛于天花板上，下端系一質(zhì)量為M的平板，處在平衡狀態(tài)一質(zhì)量為m的均勻環(huán)套在彈簧外，與平板的距離為h，如圖6所示讓環(huán)自由下落，撞擊平板已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運(yùn)動，使彈簧伸長(A若碰撞時間極短，

9、則碰撞過程中環(huán)與板的總動量守恒B若碰撞時間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總機(jī)械能守恒C環(huán)撞擊板后，板的新平衡位置與h的大小無關(guān)D在碰后板和環(huán)一起下落的過程中，它們減少的動能等于克服彈簧彈力所做的功解析：若環(huán)與板碰撞時間極短，則它們受到的重力和彈簧的彈力的沖量可忽略，而除了重力和彈簧的彈力以外，沒有別的外力，所以可以認(rèn)為環(huán)與板的總動量守恒，故A正確碰撞中只有完全彈性碰撞才是機(jī)械能守恒的，而題中環(huán)與板的碰撞是完全非彈性碰撞，所以碰撞時機(jī)械能不守恒，故B不正確板的新平衡位置是指彈簧對板的彈力與環(huán)和板的重力相平衡的位置，由彈簧的勁度系數(shù)和環(huán)與板的重力決定，與環(huán)的下落高度h無關(guān)，故C正確碰后板和環(huán)一起下落的

10、過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，減少的動能和減少的重力勢能之和才等于克服彈簧彈力所做的功，故D錯誤答案：AC圖79矩形滑塊由不同材料的上下兩層粘結(jié)在一起組成，將其放在光滑的水平面上，如圖7所示，質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射入滑塊，若射擊上層，則子彈剛好不穿出；若射擊下層，整個子彈剛好嵌入，則上述兩種情況相比較(A兩次子彈對滑塊做的功一樣多B兩次滑塊受的沖量一樣大C子彈射入下層過程中克服阻力做功較少D子彈射入上層過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量較多解析：由水平方向動量守恒可以知道，兩種情況對應(yīng)的末速度是一樣的，系統(tǒng)動能的減少也是一樣的，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量也一樣多，D錯誤，由動能定理可知，子彈克服阻力做功相同，子彈對滑塊

11、做功相同，A對C錯，由動量定理可以分析，兩次滑塊所受沖量一樣大，B也正確答案：AB10向空中發(fā)射一物體，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)物體的速度恰好沿水平方向時，物體炸裂為a、b兩塊若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向，則(Ab的速度方向一定與原速度方向相反B從炸裂到落地這段時間里，a飛行的水平距離一定比b的大Ca、b一定同時到達(dá)地面D炸裂的過程中，a、b中受到的爆炸力的沖量大小一定相等解析：物體炸裂過程發(fā)生在物體沿水平方向運(yùn)動時，由于物體沿水平方向不受外力，所以沿水平方向動量守恒，根據(jù)動量守恒定律有：(mAmBvmAvAmBvB當(dāng)vA與原來速度v同向時，vB可能與vA反向；另外一種情況是由vA的大小沒

12、有確定，題目只講a的質(zhì)量較大，但若vA很小，則mAvA還可能小于原動量(mAmBv，這時vB的方向會與vA方向一致，即與原來方向相同，所以選項(xiàng)A錯誤a、b兩塊在水平飛行的同時，豎直方向做自由落體運(yùn)動，即做平拋運(yùn)動，落地時間由高度決定，所以選項(xiàng)C是正確的由于水平飛行距離xv·t，a、b兩塊炸裂后的速度vA、vB不一定相等，而落地時間t又相等，所以水平飛行距離無法比較大小，所以選項(xiàng)B錯誤根據(jù)牛頓第三定律，a、b所受爆炸力FAFB，力的作用時間相等，所以沖量IF·t的大小一定相等，所以選項(xiàng)D是正確的綜合上述分析可知正確答案是C、D答案：CD第卷(非選擇題，共60分二、填空題(本題

13、共2小題，每題8分，共16分11(2009·四川高考?xì)鈮|導(dǎo)軌(如圖8甲工作時，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運(yùn)動時的阻力為了驗(yàn)證動量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個質(zhì)量均為a的滑塊，每個滑塊的一端分別與穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶相連，兩個打點(diǎn)計(jì)時器所用電源的頻率均為b.氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個打點(diǎn)計(jì)時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3.若

14、題中各物理量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動量大小分別為_、_，兩滑塊的總動量大小為_；碰撞后兩滑塊的總動量大小為_重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動量守恒定律得到驗(yàn)證 圖8解析：由圖乙結(jié)合實(shí)際情況可以看出，s1和s3是兩物體相碰前打出的紙帶，s2是相碰后打出的紙帶所以碰撞前物體的速度分別為v10.2s1b，v20.2s3b，碰撞后兩物體共同速度v0.2s2b，所以碰前兩物體動量分別為p1mv10.2abs1，p2mv20.2abs3，總動量pp1p20.2ab(s1s3；碰后總動量p2mv0.4abs2.答案：0.2abs10.2abs

15、30.2ab(s1s30.4abs212氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可視為沒有摩擦我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來探究碰撞中的不變量，實(shí)驗(yàn)裝置如圖9所示(彈簧的長度忽略不計(jì)，采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖9a用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB.b調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平c在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導(dǎo)軌上d用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1.e按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動時間的計(jì)時器開始工作當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計(jì)時，

16、記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動時間t1和t2.(1實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是_(2利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出關(guān)系式_成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和，上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是_解析：(1本實(shí)驗(yàn)要測量滑塊B的速度，由公式v可知，應(yīng)先測出滑塊B的位移和發(fā)生該位移所用的時間t，而滑塊B到達(dá)D端所用時間t2已知，故只需測出B的右端至D板的距離L2.(2碰前兩物體均靜止，即系統(tǒng)總動量為零則由動量守恒可知0mA·mB·即mAmB產(chǎn)生誤差的原因有：測量距離、測量時間不準(zhǔn)確；由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差答案：見解析三、計(jì)算題(本題共4

17、小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計(jì)算時必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位13如圖10所示，在光滑的水平桌面上有一長為L2 m的木板C，它的兩端各有一塊擋板，C的質(zhì)量為mC5 kg，在C的中央并排放著兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊A與B，其質(zhì)量分別為mA1 kg、mB4 kg，開始時A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且A、B間夾有少許炸藥，炸藥爆炸使得A以vA6 m/s的速度水平向左運(yùn)動，不計(jì)一切摩擦，兩滑塊中任一塊與擋板碰撞后就與擋板合成一體，爆炸與碰撞時間不計(jì)，求：圖10(1當(dāng)兩滑塊都與擋板碰撞后，板C的速度多大？(2從爆炸開始到兩個滑塊都與擋板碰撞為止，板C

18、的位移多大？方向如何？解析：炸藥爆炸，滑塊A與B分別獲得向左和向右的速度，由動量守恒可知，A的速度較大(A的質(zhì)量小，A、B均做勻速運(yùn)動，A先與擋板相碰合成一體(滿足動量守恒一起向左勻速運(yùn)動，最終B也與擋板相碰合成一體(滿足動量守恒，整個過程滿足動量守恒(1整個過程A、B、C系統(tǒng)動量守恒，有：0(mAmBmCv，所以v0.(2炸藥爆炸，A、B獲得的速度大小分別為vA、vB.以向左為正方向，有：mAvAmBvB0，解得：vB1.5 m/s，方向向右然后A向左運(yùn)動，與擋板相撞并合成一體，共同速度大小為vAC，由動量守恒，有：mAvA(mAmCvAC，解得：vAC1 m/s此過程持續(xù)的時間為：t1 s

19、此后，設(shè)經(jīng)過t2時間B與擋板相撞并合成一體，則有：vACt2vB(t1t2，解得：t20.3 s所以，板C的總位移為：xCvACt20.3 m，方向向左答案：(10 (20.3 m方向向左圖1114(2009·遼寧/寧夏高考兩個質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平面相切，如圖11所示一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上，距水平面的高度為h.物塊從靜止開始滑下，然后又滑上劈B.求物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度解析：設(shè)物塊到達(dá)劈A的底端時，物塊和A的速度大小分別為v和V，由機(jī)械能守恒和動量守恒得mghmv2M1V2M1Vmv設(shè)物

20、塊在劈B上達(dá)到的最大高度h，此時物塊和B的共同速度大小為V，由機(jī)械能守恒和動量守恒得mgh(M2mV2mv2mv(M2mV聯(lián)立式得hh.答案：h圖1215如圖12所示，甲車質(zhì)量m1m，在車上有質(zhì)量為M2m的人，甲車(連同車上的人從足夠長的斜坡上高h(yuǎn)處由靜止滑下，到水平面上后繼續(xù)向前滑動，此時質(zhì)量m22m的乙車正以v0的速度迎面滑來，已知h，為了使兩車不可能發(fā)生碰撞，當(dāng)兩車相距適當(dāng)距離時，人從甲車跳上乙車，試求人跳離甲車的水平速度(相對地面應(yīng)滿足什么條件？不計(jì)地面和斜坡的摩擦，小車和人均可看作質(zhì)點(diǎn)解析：設(shè)甲車(包括人滑下斜坡后速度v1，由機(jī)械能守恒定律得(m1Mv12(m1Mgh得：v12v0設(shè)人跳出甲車的水平速度(相對地面為v，在人跳離甲車和人跳上乙車過程中各自動量守恒，設(shè)人跳離甲車和跳上乙車后兩車的速度分別為v1和v2，則人跳離甲車時：(Mm1v1Mvm1v1即(2mmv12mvmv1人跳上乙車時：Mvm2v0(Mm2v2即(2m2mv22mv2mv0解得v16v02vv2vv0兩車不可能發(fā)生碰撞的臨界條件是：v1±v2當(dāng)v1v2時，由解得vv0當(dāng)v1v2時