第一章 动量守恒定律 单元测试(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 第一章 动量守恒定律 单元测试(Word版含答案) |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 749.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-07 09:55:10 | ||
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文档简介
动量守恒定律 单元测试
一、单选题
1．关于系统动量守恒的条件，下列说法中正确的是（ ）
A．只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒
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．只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒
D．系统中所有物体的加速度都为零时，系统的总动量不一定守恒
2．一质量为60 kg的建筑工人不慎由静止从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知弹性安全带从开始伸直到拉伸到最长的缓冲时间是1.5 s，安全带自然长度为5 m，g取10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为（ ）
A．500 N B．1 100 N C．600 N D．1 000 N
3．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L。乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙两车运动中速度之比为
B．甲、乙两车运动中速度之比为
C．甲车移动的距离为
D．乙车移动的距离为
5．如图所示，光滑水平面的同一直线上放有个质量均为的小滑块，相邻滑块间的距离为，每个滑块均可看成质点．现给第一个滑块水平向右的初速度，滑块间相碰后均能粘在一起，则从第一个滑块开始运动，到第个滑块与第个滑块相碰时总的时间为（ ）
A． B．
C． D．
6．光滑水平面上放有一表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．FN＝mgcos α
B．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcos α
C．此过程中斜面体向左滑动的距离为Lcos α
D．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动水平方向动量守恒
7．如图甲所示，质量为的物块放在光滑的水平面上，时刻，给物块施加一个水平向右的拉力使物块从静止开始运动，其运动的图象如图乙所示。则内水平拉力的冲量大小（ ）
A． B．大于 C．小于 D．无法求解
8．蹦极是一项刺激的极限运动，如图，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为50kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m。若运动员从跳下到弹性绳绷紧前的过程称为过程Ⅰ，绳开始绷紧到运动员速度减为零的过程称为过程Ⅱ。（重力加速度g=10m/s2）下列说法正确的是（ ）
A．过程Ⅱ中绳对人的平均作用力大小为750N
B．过程Ⅱ中运动员重力的冲量与绳作用力的冲量大小相等
C．过程Ⅱ中运动员动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量
D．过程Ⅰ中运动员动量的改变量与重力的冲量相等
二、多选题
9．一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（ ）
A．t=1 s时物块的速率为1 m/s B．t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C．t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D．t=4 s时物块的速度为零
10．在光滑水平地面上有一质量为m1的小球处于静止状态，现有一质量为m2的小球（两球形状完全相同）以一定的初速度匀速向m1球运动，并与m1球发生对心碰撞。对于这样的一个作用过程，可用速度-时间图像进行描述，下列四个图像中，图线1表示m1球运动的情况，图线2表示m2球运动的情况。则在这四个图像中可能正确地反映了两球相互作用过程中速率随时间变化关系的是（ ）
A． B．
C． D．
11．沙滩排球，是风靡全世界的一项体育运动。假设在某次进行排球运动时，质量为m的排球从距离沙滩表面高度为H的A点由静止释放，落到沙滩并陷入深度为h的B点时速度减为零，如图所示。不计空气阻力，重力加速度为g。则关于小球排球过程中，说法正确的是（ ）
A．整个下落过程中，排球的机械能减少了mgH
B．整个下落过程中，排球克服阻力做的功为mg（H+h）
C．在陷入沙滩过程中，排球动量的改变量的大小等于
D．在陷入沙滩过程中，排球所受阻力的冲量大小大于
12．如图所示，足够长的光滑水平导轨上放有一个凹槽，其质量为M=10 kg。凹槽以初速度v=6 m/s匀速运动。某时刻在凹槽内无初速度放置一个质量为m=2 kg的物块，物块与凹槽之间存在摩擦，若物块与滑块碰撞过程中无机械能损失，则在此后的运动过程中（ ）
A．凹槽与物块组成的系统机械能守恒
B．凹槽与物块组成的系统动量守恒
C．凹槽与物块的最终速度均为5m/s
D．整个运动过程中系统因摩擦产生的热量为55 J
三、实验题
13．为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球a、b，按下述步骤做了实验：
①用天平测出两小球a、b的质量（分别为m1和m2，且m1>m2）。
②按如图所示安装好实验器材，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端。
③先不放小球b，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置。
④将小球b放在斜槽末端边缘处，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，分别记下小球a和b在斜面上的落点位置。
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中点D、E、F是该同学记下小球在斜面上的落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF。
根据该同学的实验，回答下列问题：
（1）在不放小球b时，小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，a的落点在图中___________点，把小球b放在斜槽末端边缘处，小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球a的落点在图中___________点。
（2）若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的有___________。
A．m1LF=m1LD＋m2LE
B．m1LE2=m1LD2＋m2LF2
C．m1LE=m1LD＋m2LF
14．在“验证动量守恒定律”实验中，装置如图所示，按照以下步骤进行操作：
①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，使小球a从斜槽轨道上由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板水平向右移动一定距离并固定，再使小球a由静止释放，撞到木板上得到痕迹B；
③把小球b静止放在斜槽轨道最右端，让小球a仍由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C；
(1)为了保证在碰撞过程中a球不反弹，a、b两球的质量m1、m2间的关系是m1___________m2。（填“>”、“<”或“=”）
(2)下列器材选取或实验操作符合实验要求的是___________。
A．小球a、b半径可以不同
B．小球a每次必须从斜槽轨道同一位置由静止释放
C．斜槽轨道末端必须保持水平
D．需用秒表测定小球在空中飞行的时间
(3)实验测得，小球a、b质量分别为m1、m2，O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2、y3，若动量守恒，则需要验证的表达式为___________。（用所测量的量表示）
四、解答题
15．如图所示，一轻质弹簧的一端固定在球B上，另一端与球接触但未拴接，球B和球C静止在光滑水平地面上。球A从光滑斜面上距水平地面高为处由静止滑下（不计小球A在斜面与水平面衔接处的能量损失），与球B发生正碰后粘在一起，碰撞时间极短，稍后球C脱离弹簧，在水平地面上匀速运动后，进入固定放置在水平地面上的竖直四分之一光滑圆弧轨道内。已知球A和球B的质量均为，球C的质量为，且三个小球均可被视为质点。圆弧的半径，取.求：
（1）小球A和小球B碰后瞬间粘在一起时的共同速度大小；
（2）球C脱离弹簧后在圆弧上达到的最大高度；
（3）调整球A释放初位置的高度，球C与弹簧分离后恰好能运动至圆弧轨道的圆心等高处。求球C在圆弧轨道内运动过程中克服重力做功的最大瞬时功率。
16．如图所示，质量M=8kg、倾角θ=30°的光滑斜面体静止在光滑的水平面上，斜面BC与水平面AB通过一小段圆弧平滑连接。质量m=2kg的物体静止于水平面上的D点，D、B两点间的距离L=10m。现给物体施加一水平向右的恒力F=10N，物体运动至B点时撤去该恒力，物体恰好能运动到斜面体的最高点。取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）物体到达B点时的速度大小和物体从D点运动到B点的时间；
（2）斜面体斜面的长度。
17．2020年12月1日23时11分，嫦娥五号的着上组合体成功着陆在月球的预定区域。由于其着陆腿具有缓冲、吸能、防振、防倾斜等功能，确保了着上组合体稳定可靠地完成与月球的“亲密拥抱”。
（1）着陆腿的工作原理可简化为：如图甲所示，附着轻弹簧的物块由静止释放，当物块在着地过程中速度减为零时，缓冲弹簧不再发生形变，物块即刻平稳地静止在地面上。设物块的质量为m，下落高度为H。
①此过程中弹簧“吸收”物块的能量E是多少？
②简要说明减小物块对地面冲击力的原理。
（2）着上组合体在月表上方约时自主确定着陆点并开始垂直降落。关闭发动机时，它对月面高，速度。具有“吸能”功能的四个着陆腿是用特制的铝蜂窝材料做成的，图乙是在地面做模拟试验时得到的着陆腿所受冲击力随位移变化的F-x曲线。假设着上组合体在月球着陆时，着陆腿所受的冲击力随位移变化的F-x曲线与图乙相同。请你估算着上组合体的质量M（计算时，取地球和月球的半径之比，质量之比，地球表面附近的重力加速度）
18．城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。图为一则安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明同学用下面的实例来检验广告词的科学性：设一个的鸡蛋从18楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差为，与地面撞击时鸡蛋的竖直高度为，认为鸡蛋下沿落地后，鸡蛋上沿的运动是匀减速运动，并且上沿运动到地面时恰好静止，以鸡蛋的上、下沿落地的时间间隔作为鸡蛋与地面的撞击时间，不计空气阻力。试估算从18楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力。
参考答案：
1．C
2．D
3．C
4．A
5．B
6．D
7．A
8．D
9．AB
10．BD
11．BCD
12．BC
13． E D C
14． > BC
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）；；（2）
17．（1）①，②②物块着地过程中，根据动量定理有
由于一定，加缓冲弹簧使得变大，则冲击力F变小。
（2）
18．500N
试卷第1页，共3页
一、单选题
1．关于系统动量守恒的条件，下列说法中正确的是（ ）
A．只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒
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．只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒
D．系统中所有物体的加速度都为零时，系统的总动量不一定守恒
2．一质量为60 kg的建筑工人不慎由静止从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知弹性安全带从开始伸直到拉伸到最长的缓冲时间是1.5 s，安全带自然长度为5 m，g取10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为（ ）
A．500 N B．1 100 N C．600 N D．1 000 N
3．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L。乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙两车运动中速度之比为
B．甲、乙两车运动中速度之比为
C．甲车移动的距离为
D．乙车移动的距离为
5．如图所示，光滑水平面的同一直线上放有个质量均为的小滑块，相邻滑块间的距离为，每个滑块均可看成质点．现给第一个滑块水平向右的初速度，滑块间相碰后均能粘在一起，则从第一个滑块开始运动，到第个滑块与第个滑块相碰时总的时间为（ ）
A． B．
C． D．
6．光滑水平面上放有一表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．FN＝mgcos α
B．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcos α
C．此过程中斜面体向左滑动的距离为Lcos α
D．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动水平方向动量守恒
7．如图甲所示，质量为的物块放在光滑的水平面上，时刻，给物块施加一个水平向右的拉力使物块从静止开始运动，其运动的图象如图乙所示。则内水平拉力的冲量大小（ ）
A． B．大于 C．小于 D．无法求解
8．蹦极是一项刺激的极限运动，如图，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为50kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m。若运动员从跳下到弹性绳绷紧前的过程称为过程Ⅰ，绳开始绷紧到运动员速度减为零的过程称为过程Ⅱ。（重力加速度g=10m/s2）下列说法正确的是（ ）
A．过程Ⅱ中绳对人的平均作用力大小为750N
B．过程Ⅱ中运动员重力的冲量与绳作用力的冲量大小相等
C．过程Ⅱ中运动员动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量
D．过程Ⅰ中运动员动量的改变量与重力的冲量相等
二、多选题
9．一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（ ）
A．t=1 s时物块的速率为1 m/s B．t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C．t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D．t=4 s时物块的速度为零
10．在光滑水平地面上有一质量为m1的小球处于静止状态，现有一质量为m2的小球（两球形状完全相同）以一定的初速度匀速向m1球运动，并与m1球发生对心碰撞。对于这样的一个作用过程，可用速度-时间图像进行描述，下列四个图像中，图线1表示m1球运动的情况，图线2表示m2球运动的情况。则在这四个图像中可能正确地反映了两球相互作用过程中速率随时间变化关系的是（ ）
A． B．
C． D．
11．沙滩排球，是风靡全世界的一项体育运动。假设在某次进行排球运动时，质量为m的排球从距离沙滩表面高度为H的A点由静止释放，落到沙滩并陷入深度为h的B点时速度减为零，如图所示。不计空气阻力，重力加速度为g。则关于小球排球过程中，说法正确的是（ ）
A．整个下落过程中，排球的机械能减少了mgH
B．整个下落过程中，排球克服阻力做的功为mg（H+h）
C．在陷入沙滩过程中，排球动量的改变量的大小等于
D．在陷入沙滩过程中，排球所受阻力的冲量大小大于
12．如图所示，足够长的光滑水平导轨上放有一个凹槽，其质量为M=10 kg。凹槽以初速度v=6 m/s匀速运动。某时刻在凹槽内无初速度放置一个质量为m=2 kg的物块，物块与凹槽之间存在摩擦，若物块与滑块碰撞过程中无机械能损失，则在此后的运动过程中（ ）
A．凹槽与物块组成的系统机械能守恒
B．凹槽与物块组成的系统动量守恒
C．凹槽与物块的最终速度均为5m/s
D．整个运动过程中系统因摩擦产生的热量为55 J
三、实验题
13．为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球a、b，按下述步骤做了实验：
①用天平测出两小球a、b的质量（分别为m1和m2，且m1>m2）。
②按如图所示安装好实验器材，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端。
③先不放小球b，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置。
④将小球b放在斜槽末端边缘处，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，分别记下小球a和b在斜面上的落点位置。
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中点D、E、F是该同学记下小球在斜面上的落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF。
根据该同学的实验，回答下列问题：
（1）在不放小球b时，小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，a的落点在图中___________点，把小球b放在斜槽末端边缘处，小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球a的落点在图中___________点。
（2）若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的有___________。
A．m1LF=m1LD＋m2LE
B．m1LE2=m1LD2＋m2LF2
C．m1LE=m1LD＋m2LF
14．在“验证动量守恒定律”实验中，装置如图所示，按照以下步骤进行操作：
①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，使小球a从斜槽轨道上由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板水平向右移动一定距离并固定，再使小球a由静止释放，撞到木板上得到痕迹B；
③把小球b静止放在斜槽轨道最右端，让小球a仍由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C；
(1)为了保证在碰撞过程中a球不反弹，a、b两球的质量m1、m2间的关系是m1___________m2。（填“>”、“<”或“=”）
(2)下列器材选取或实验操作符合实验要求的是___________。
A．小球a、b半径可以不同
B．小球a每次必须从斜槽轨道同一位置由静止释放
C．斜槽轨道末端必须保持水平
D．需用秒表测定小球在空中飞行的时间
(3)实验测得，小球a、b质量分别为m1、m2，O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2、y3，若动量守恒，则需要验证的表达式为___________。（用所测量的量表示）
四、解答题
15．如图所示，一轻质弹簧的一端固定在球B上，另一端与球接触但未拴接，球B和球C静止在光滑水平地面上。球A从光滑斜面上距水平地面高为处由静止滑下（不计小球A在斜面与水平面衔接处的能量损失），与球B发生正碰后粘在一起，碰撞时间极短，稍后球C脱离弹簧，在水平地面上匀速运动后，进入固定放置在水平地面上的竖直四分之一光滑圆弧轨道内。已知球A和球B的质量均为，球C的质量为，且三个小球均可被视为质点。圆弧的半径，取.求：
（1）小球A和小球B碰后瞬间粘在一起时的共同速度大小；
（2）球C脱离弹簧后在圆弧上达到的最大高度；
（3）调整球A释放初位置的高度，球C与弹簧分离后恰好能运动至圆弧轨道的圆心等高处。求球C在圆弧轨道内运动过程中克服重力做功的最大瞬时功率。
16．如图所示，质量M=8kg、倾角θ=30°的光滑斜面体静止在光滑的水平面上，斜面BC与水平面AB通过一小段圆弧平滑连接。质量m=2kg的物体静止于水平面上的D点，D、B两点间的距离L=10m。现给物体施加一水平向右的恒力F=10N，物体运动至B点时撤去该恒力，物体恰好能运动到斜面体的最高点。取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）物体到达B点时的速度大小和物体从D点运动到B点的时间；
（2）斜面体斜面的长度。
17．2020年12月1日23时11分，嫦娥五号的着上组合体成功着陆在月球的预定区域。由于其着陆腿具有缓冲、吸能、防振、防倾斜等功能，确保了着上组合体稳定可靠地完成与月球的“亲密拥抱”。
（1）着陆腿的工作原理可简化为：如图甲所示，附着轻弹簧的物块由静止释放，当物块在着地过程中速度减为零时，缓冲弹簧不再发生形变，物块即刻平稳地静止在地面上。设物块的质量为m，下落高度为H。
①此过程中弹簧“吸收”物块的能量E是多少？
②简要说明减小物块对地面冲击力的原理。
（2）着上组合体在月表上方约时自主确定着陆点并开始垂直降落。关闭发动机时，它对月面高，速度。具有“吸能”功能的四个着陆腿是用特制的铝蜂窝材料做成的，图乙是在地面做模拟试验时得到的着陆腿所受冲击力随位移变化的F-x曲线。假设着上组合体在月球着陆时，着陆腿所受的冲击力随位移变化的F-x曲线与图乙相同。请你估算着上组合体的质量M（计算时，取地球和月球的半径之比，质量之比，地球表面附近的重力加速度）
18．城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。图为一则安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明同学用下面的实例来检验广告词的科学性：设一个的鸡蛋从18楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差为，与地面撞击时鸡蛋的竖直高度为，认为鸡蛋下沿落地后，鸡蛋上沿的运动是匀减速运动，并且上沿运动到地面时恰好静止，以鸡蛋的上、下沿落地的时间间隔作为鸡蛋与地面的撞击时间，不计空气阻力。试估算从18楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力。
参考答案：
1．C
2．D
3．C
4．A
5．B
6．D
7．A
8．D
9．AB
10．BD
11．BCD
12．BC
13． E D C
14． > BC
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）；；（2）
17．（1）①，②②物块着地过程中，根据动量定理有
由于一定，加缓冲弹簧使得变大，则冲击力F变小。
（2）
18．500N
试卷第1页，共3页