新建二中2008-2009年度下学期高一物理 第16章 动量守恒定律 单元测试题
文档属性
| 名称 | 新建二中2008-2009年度下学期高一物理 第16章 动量守恒定律 单元测试题 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 178.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2009-08-04 18:43:00 | ||
图片预览
文档简介
第16章 动量守恒定律 单元测试题
考试时间90分 满分100分
一、多项选择题（每小题有多个正确答案，每题4分，漏选得2分，共40分）
1、如图所示，水平地面上O点的正上方竖直自由下落一个物体m，中途炸成a，b两块，它们同时落到地面，分别落在A点和B点，且OA＞OB，若爆炸时间极短，空气阻力不计，则 （ ）
A．落地时a的速率大于b的速率
B．落地时在数值上a的动量大于b的动量
C．爆炸时a的动量增加量数值大于b的增加量数值
D．爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能
2、质量为m的小球A ，沿光滑水平面以的速度与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后，A球速度大小变为原来的，那么小球B的速度可能是 （ ）
A、 B、 C、 D、
3、在光滑的水平面上动能为,动量大小为的小钢球1与静止的小刚球2发生碰撞，碰撞前后钢球1的运动方向相反，将碰后球1的动能和动量的大小分别记为和, 球2的动能和动量的大小分别记为，,则必有（ ）
A、 < B、 < C、 > D、 >
4、如图甲所示，一轻质弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上.现使A获得水平向右的瞬时速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得( )
A.在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于压缩状态
B.从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C.两物体的质量之比为m1:m2=1:2
D.在t2时刻A和B的动能之比为Ek1: Ek2=1:8
5、质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示。则（ ）
A．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，动量不守恒
B．当两物块相距最近时，甲物块的速率为零
C．当甲物块的速率为1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为0
D．甲物块的速率可能达到5m/s
6、如下图，在地面上固定一个质量为M的竖直木杆，一个质量为m的人以加速度a沿杆匀加速向上爬，经时间t，速度由零增加到v，在上述过程中，地面对木杆的支持力的冲量为（ ）
A. B.
C. D.
7、如图所示，半径为R，质量为M，内表面光滑的半球物体放在光滑的水平面上，左端紧靠着墙壁，一个质量为m的小球从半球形物体的顶端的a点无初速释放，图中b点为半球的最低点，c点为半球另一侧与a同高的顶点，关于物块M和m的运动，下列说法中正确的有（ ）
A、m从a点运动到b点的过程中，m与M系统的动量守恒。
B、m从a点运动到b点的过程中，m的机械能守恒。
C、m释放后运动到b点右侧，m能到达最高点c。
D、m在a、c往返运动过程，经过最低点b时的速度大小相等。
8、一个小球从距地面高度H 处自由落下，与水平地面发生碰撞。设碰撞时间为一个定值t ，则在碰撞过程中，小球与地面的平均作用力与弹起的高度h 的关系是（ ）
A．弹起的最大高度h 越大，平均作用力越大
B．弹起的最大高度h 越大，平均作用力越小
C．弹起的最大高度h ＝0 ，平均作用力最大
D．弹起的最大高度h ＝0 ，平均作用力最小
9、如图2所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物体B并留在其中，在下列依次进行的四个过程中，由子弹、弹簧和A、B物块组成的系统，动量不守恒但机械能守恒的是： ①子弹射入木块过程；②B物块载着子弹一起向左运动的过程；③弹簧推载着子弹的B物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程；④B物块因惯性继续向右运动，直到弹簧伸长最大的过程。（ ）
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
10、质量为m的小物块，在与水平方向成a角的力F作用下，沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB，物块由A运动到B的过程中，力F对物块做功W和力F对物块作用的冲量I的大小是（ ）
A.
B.
C.
D.
二、填空题：本题共3题，共15分。请把答案填在答题卡相应的横线上或按题
目要求作答。
11.光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图7所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹性势能达到最大为 J时，物块A的速度是 m/s。
12、（8分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s-t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?
13、在学习了“实验：探究碰撞中的不变量”的实验后，得出了
动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。
实验过程：
（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。
（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）。
（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。
（5）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（=0），用滑块1以初速度与之碰撞（这时光电计时器系统自动计算时间），撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。
（6）先根据计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。
实验数据：
m1=0.324kg m2=0.181kg L=1.00×10-3m
次
数
滑块1
滑块2
碰前系统动量kgms-1
碰后系统动量kgms-1
/ms-1
/ms-1
/ms-1
/ms-1
(+)
1
0.290
0.184
0
0.184
2
0.426
0.269
0
0.269
结论：
三、计算题（请写出必要的说明和步骤，14题9分，15题10分，16题12分，17题14分，）
14、在水平铁轨上放置一门质量为M的炮车，发射的炮弹质量为m，设铁轨和炮车间摩擦不计，求： （1）水平发射炮弹时，炮弹速度为v0,问：炮车的反冲速度是多大？
（2）炮身水平方向，炮弹出炮口时，相对炮口速度为v0，问：炮身的反冲速度为多大？
（3）炮车车身与水平方向成θ角，炮弹速度大小为v0，问：炮身反冲速度是多大？
15、质量为M的木块在水平面上处于静止状态，有一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块并与其一起运动，若木块与水平面之间的动摩擦因数为，则木块在水平面上滑行的距离为多少？
某同学解题时立出了动量守恒方程：……①
还立出了能量守恒方程：
并据此得出结果。这种解法正确吗？
如果是正确的，请求出结果；如果是错误的，请说明所列出的有关方程成立的条件或错
的原因，并假设此条件成立，再纠正错误，求出结果。
16、一个质量为m的木块，从半径为R、质量为M的1/4光滑圆槽顶端由静止滑下。在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下，如图所示，木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少？
17、小孩质量m1＝20kg，小车质量m2＝290kg。车原静止，不计车与地面间的摩擦，小孩在地面上奔跑，速度u＝5m/s，并以该速度水平跳到车上，紧接着又以大小5m/s的水平速度（相对地面）向后跳离车子，然后再奔跑跳上车子、跳离车子，……，且每次速度大小不变。问小孩至多跳上车子几次？
参 考 答 案
一、多项选择题
1.AD; 2AB; 3.ABD；4。；CD 5。C
6,C; 7.BC; 8、AD 9.B. 10.A
二、填空题：
11． 12、3
12 、解：从位移—时间图像上可看出，碰前B的速度为0，A的速度v0=Δs/Δt=4m/s（1分）
碰撞后，A的速度v1=-1m/s，B的速度v2=2m/s，
由动量守恒定律得mAv0=mAv1+mBv2， （2分）
mB=2.5kg （2分）
13、
次
数
滑块1
滑块2
碰前系统动量kgms-1
碰后系统动量kgms-1
/ms-1
/ms-1
/ms-1
/ms-1
(+)
1
0.290
0.184
0
0.184
0.094
0
0.093
2
0.426
0.269
0
0.269
0.138
0
0.136
结论：在误差允许的范围内，碰前系统动量矢量和等于碰后系统动量矢量和。
三、计算题
14、(1)设炮身反冲速度为v1，炮车和炮弹系统动量守恒
∵mv0=Mv1 ………………………………………… （2分）
∴v1= mv0/M………………………………………… （1分）
(2)设炮身反冲速度为v1，则炮弹对地速度为v0- v1
∵ m(v0- v1） =Mv1……………………………………（2分）
∴ v1=mv0/(M+m)…………………………………………（1分）
(3) 炮车和炮弹水平方向系统动量守恒
∵mv0=Mv1…………………………………………（2分）
∴v1= mv0/M………………………………………（1分）
15、解：这种解法是错误的。
方程①只适用于子弹与木块相互作用时间极短、地面滑动摩擦力冲量可以忽略不计的情况（2分）
方程②没有考虑子弹与木块碰撞时损失的机械能（2分）
第二个方程应写为（4分）
与方程①联立解得（3分）
16、解：圆槽固定时，木块下滑过程中只有重力做功，木块的机械能守恒。木块在最高处的势能全部转化为滑出槽口时的动能。由：
木块滑出槽口时的速度：
圆槽可动时，当木块开始下滑到脱离槽口的过程中，对木块和槽所组成的系统，水平方向不受外力，水平方向动量守恒。
设木块滑出槽口时的速度为v2，槽的速度为u，则： mv2＋Mu＝0 ③
又木块下滑时，只有重力做功，机械能守恒，木块在最高处的势能转化为木块滑出槽口时的动能和圆槽的动能，即：
联立③④两式解得木块滑出槽口的速度：
因此，两种情况下滑出槽口的速度之比：
17.解析;设第一次跳上时,它们的共同速度 为
…………………………….2分
第一次跳下时,小车的速度为∴…………………..2分
∴………………….2分
同理第二次跳上跳下为……………………….4分
类推:…………………….2分
∵代入数学 取8次………………………..2分
考试时间90分 满分100分
一、多项选择题（每小题有多个正确答案，每题4分，漏选得2分，共40分）
1、如图所示，水平地面上O点的正上方竖直自由下落一个物体m，中途炸成a，b两块，它们同时落到地面，分别落在A点和B点，且OA＞OB，若爆炸时间极短，空气阻力不计，则 （ ）
A．落地时a的速率大于b的速率
B．落地时在数值上a的动量大于b的动量
C．爆炸时a的动量增加量数值大于b的增加量数值
D．爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能
2、质量为m的小球A ，沿光滑水平面以的速度与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后，A球速度大小变为原来的，那么小球B的速度可能是 （ ）
A、 B、 C、 D、
3、在光滑的水平面上动能为,动量大小为的小钢球1与静止的小刚球2发生碰撞，碰撞前后钢球1的运动方向相反，将碰后球1的动能和动量的大小分别记为和, 球2的动能和动量的大小分别记为，,则必有（ ）
A、 < B、 < C、 > D、 >
4、如图甲所示，一轻质弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上.现使A获得水平向右的瞬时速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得( )
A.在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于压缩状态
B.从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C.两物体的质量之比为m1:m2=1:2
D.在t2时刻A和B的动能之比为Ek1: Ek2=1:8
5、质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示。则（ ）
A．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，动量不守恒
B．当两物块相距最近时，甲物块的速率为零
C．当甲物块的速率为1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为0
D．甲物块的速率可能达到5m/s
6、如下图，在地面上固定一个质量为M的竖直木杆，一个质量为m的人以加速度a沿杆匀加速向上爬，经时间t，速度由零增加到v，在上述过程中，地面对木杆的支持力的冲量为（ ）
A. B.
C. D.
7、如图所示，半径为R，质量为M，内表面光滑的半球物体放在光滑的水平面上，左端紧靠着墙壁，一个质量为m的小球从半球形物体的顶端的a点无初速释放，图中b点为半球的最低点，c点为半球另一侧与a同高的顶点，关于物块M和m的运动，下列说法中正确的有（ ）
A、m从a点运动到b点的过程中，m与M系统的动量守恒。
B、m从a点运动到b点的过程中，m的机械能守恒。
C、m释放后运动到b点右侧，m能到达最高点c。
D、m在a、c往返运动过程，经过最低点b时的速度大小相等。
8、一个小球从距地面高度H 处自由落下，与水平地面发生碰撞。设碰撞时间为一个定值t ，则在碰撞过程中，小球与地面的平均作用力与弹起的高度h 的关系是（ ）
A．弹起的最大高度h 越大，平均作用力越大
B．弹起的最大高度h 越大，平均作用力越小
C．弹起的最大高度h ＝0 ，平均作用力最大
D．弹起的最大高度h ＝0 ，平均作用力最小
9、如图2所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物体B并留在其中，在下列依次进行的四个过程中，由子弹、弹簧和A、B物块组成的系统，动量不守恒但机械能守恒的是： ①子弹射入木块过程；②B物块载着子弹一起向左运动的过程；③弹簧推载着子弹的B物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程；④B物块因惯性继续向右运动，直到弹簧伸长最大的过程。（ ）
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
10、质量为m的小物块，在与水平方向成a角的力F作用下，沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB，物块由A运动到B的过程中，力F对物块做功W和力F对物块作用的冲量I的大小是（ ）
A.
B.
C.
D.
二、填空题：本题共3题，共15分。请把答案填在答题卡相应的横线上或按题
目要求作答。
11.光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图7所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹性势能达到最大为 J时，物块A的速度是 m/s。
12、（8分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s-t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?
13、在学习了“实验：探究碰撞中的不变量”的实验后，得出了
动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。
实验过程：
（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。
（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）。
（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。
（5）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（=0），用滑块1以初速度与之碰撞（这时光电计时器系统自动计算时间），撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。
（6）先根据计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。
实验数据：
m1=0.324kg m2=0.181kg L=1.00×10-3m
次
数
滑块1
滑块2
碰前系统动量kgms-1
碰后系统动量kgms-1
/ms-1
/ms-1
/ms-1
/ms-1
(+)
1
0.290
0.184
0
0.184
2
0.426
0.269
0
0.269
结论：
三、计算题（请写出必要的说明和步骤，14题9分，15题10分，16题12分，17题14分，）
14、在水平铁轨上放置一门质量为M的炮车，发射的炮弹质量为m，设铁轨和炮车间摩擦不计，求： （1）水平发射炮弹时，炮弹速度为v0,问：炮车的反冲速度是多大？
（2）炮身水平方向，炮弹出炮口时，相对炮口速度为v0，问：炮身的反冲速度为多大？
（3）炮车车身与水平方向成θ角，炮弹速度大小为v0，问：炮身反冲速度是多大？
15、质量为M的木块在水平面上处于静止状态，有一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块并与其一起运动，若木块与水平面之间的动摩擦因数为，则木块在水平面上滑行的距离为多少？
某同学解题时立出了动量守恒方程：……①
还立出了能量守恒方程：
并据此得出结果。这种解法正确吗？
如果是正确的，请求出结果；如果是错误的，请说明所列出的有关方程成立的条件或错
的原因，并假设此条件成立，再纠正错误，求出结果。
16、一个质量为m的木块，从半径为R、质量为M的1/4光滑圆槽顶端由静止滑下。在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下，如图所示，木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少？
17、小孩质量m1＝20kg，小车质量m2＝290kg。车原静止，不计车与地面间的摩擦，小孩在地面上奔跑，速度u＝5m/s，并以该速度水平跳到车上，紧接着又以大小5m/s的水平速度（相对地面）向后跳离车子，然后再奔跑跳上车子、跳离车子，……，且每次速度大小不变。问小孩至多跳上车子几次？
参 考 答 案
一、多项选择题
1.AD; 2AB; 3.ABD；4。；CD 5。C
6,C; 7.BC; 8、AD 9.B. 10.A
二、填空题：
11． 12、3
12 、解：从位移—时间图像上可看出，碰前B的速度为0，A的速度v0=Δs/Δt=4m/s（1分）
碰撞后，A的速度v1=-1m/s，B的速度v2=2m/s，
由动量守恒定律得mAv0=mAv1+mBv2， （2分）
mB=2.5kg （2分）
13、
次
数
滑块1
滑块2
碰前系统动量kgms-1
碰后系统动量kgms-1
/ms-1
/ms-1
/ms-1
/ms-1
(+)
1
0.290
0.184
0
0.184
0.094
0
0.093
2
0.426
0.269
0
0.269
0.138
0
0.136
结论：在误差允许的范围内，碰前系统动量矢量和等于碰后系统动量矢量和。
三、计算题
14、(1)设炮身反冲速度为v1，炮车和炮弹系统动量守恒
∵mv0=Mv1 ………………………………………… （2分）
∴v1= mv0/M………………………………………… （1分）
(2)设炮身反冲速度为v1，则炮弹对地速度为v0- v1
∵ m(v0- v1） =Mv1……………………………………（2分）
∴ v1=mv0/(M+m)…………………………………………（1分）
(3) 炮车和炮弹水平方向系统动量守恒
∵mv0=Mv1…………………………………………（2分）
∴v1= mv0/M………………………………………（1分）
15、解：这种解法是错误的。
方程①只适用于子弹与木块相互作用时间极短、地面滑动摩擦力冲量可以忽略不计的情况（2分）
方程②没有考虑子弹与木块碰撞时损失的机械能（2分）
第二个方程应写为（4分）
与方程①联立解得（3分）
16、解：圆槽固定时，木块下滑过程中只有重力做功，木块的机械能守恒。木块在最高处的势能全部转化为滑出槽口时的动能。由：
木块滑出槽口时的速度：
圆槽可动时，当木块开始下滑到脱离槽口的过程中，对木块和槽所组成的系统，水平方向不受外力，水平方向动量守恒。
设木块滑出槽口时的速度为v2，槽的速度为u，则： mv2＋Mu＝0 ③
又木块下滑时，只有重力做功，机械能守恒，木块在最高处的势能转化为木块滑出槽口时的动能和圆槽的动能，即：
联立③④两式解得木块滑出槽口的速度：
因此，两种情况下滑出槽口的速度之比：
17.解析;设第一次跳上时,它们的共同速度 为
…………………………….2分
第一次跳下时,小车的速度为∴…………………..2分
∴………………….2分
同理第二次跳上跳下为……………………….4分
类推:…………………….2分
∵代入数学 取8次………………………..2分