2018-2019学年人教版高二物理（选修3-5）单元练习卷：第十六章 动量守恒定律
文档属性
| 名称 | 2018-2019学年人教版高二物理（选修3-5）单元练习卷：第十六章 动量守恒定律 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 326.7KB | ||
| 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 | 2019-01-18 08:56:22 | ||
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文档简介
第十六章 动量守恒定律
一、选择题（共8小题）
1．如图光滑水平面上放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块，物块和木板间的动摩擦因数相同，开始时各物均静止。今在两物块上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2。下列说法正确的是
A．若，，则一定
B．若，，则一定
C．若，，则一定
D．若，，则一定
2．放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块的速度v与时间t的关系如图所示，根据图象提供的信息，可确定下列哪些物理量
(
F
)
(
100080
)A．物体与地面间的动摩擦因数 B．推力F在0~4秒内的冲量
C．物体在0~4秒内的位移 D．物体在0~4秒内的动能变化量
3．如图甲所示为杂技中的“顶竿”表演、水平地面上演员B用肩部顶住一根长直竹竿，另一演员A爬至竹竿顶端完成各种动作。某次顶竿表演结束后，演员A自竿顶由静止开始下落。滑到竿底时速度正好为零，然后曲腿跳到地面上，演员A、B质量均为50 kg，长竹竿质量为5 kg，A下滑的过程中速度随时间变化的图象如图乙所示。重力加速度g取10 m/s2，下列判断错误的是
A．竹竿的总长度约为3 m
B．0~6 s内，演员B对地面的压力大小始终为1 050 N
C．0~6 s内，竹竿对演员B的压力的冲量大小为3 300 N·s
D．演员A落地时向下曲腿，是为了缩短作用时间以减小地面的冲击力
4．如图，固定有光滑圆弧轨道的小车A静止在光滑的水平面上，轨道足够长，其下端部分水平，有一小滑块B以某一水平初速度滑上小车，滑块不会从圆弧上端滑出，则滑块B在小车上运动的过程中
A．当滑块上升到最大高度时，滑块的速度不为零
B．滑块运动过程中机械能守恒
C．滑块离开小车时的速度与滑上小车时的速度大小相等
D．滑块B在小车上运动的过程中，滑块与小车组成的系统动量不守恒
5．在光滑水平面上，一质量为m，速度大小为的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是
A．0.6 B．0.4
C．0.3 D．0.2
6．下列关于动量和冲量的说法不正确的是
A．动量大的物体动能不一定大
B．物体运动状态发生变化则其动量一定发生改变
C．冲量是物体动量变化的原因
D．冲量方向与动量方向一致
7．如图，光滑桌面上小滑块P和Q都可以视为质点，质量相等，Q与轻弹簧相连，设Q静止，P以某一初速度与弹簧碰撞，在此后过程中系统具有的最大弹簧弹性势能为
A．P的动能 B．P的动能的1/2
C．P的动能的1/3 D．P的动能的1/4
8．如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人A和B，A的质量为mA，B的质量为mB，mA>mB。最初人和车都处于静止状态，现在，两人同时由静止开始相向而行，A和B相对地面的速度大小相等，则车
A．静止不动 B．向右运动
C．向左运动 D．左右往返运动
二、填空题（共2小题）
9．在验证平行四边行定则的实验时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
（1）实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的__________（填字母代号）。
A．将橡皮条拉伸相同长度即可
B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
（2）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是__________（填字母代号）。
A．两支弹簧秤的拉线之间夹角要适当大些有利于作图
B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D．两细绳必须等长
10．某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。
（1）下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨空腔内通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先__________________，然后________，让滑块带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；
⑧测得滑块1的质量为310 g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205 g。
完善实验步骤⑥的内容。
（2）已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为______ kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为______ kg·m/s（保留三位有效数字）。
（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是______________________________。
三、计算题（共3小题）
11．冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，由于它的形状像水壶而得名，如图所示。冰壶比赛自1998年被列入冬奥会之后，就成为了越来越普遍的运动项目之一。2010年2月27日在第21届冬奥会上，中国女子冰壶队首次参加冬奥会，获得了铜牌，取得了这个项目的零的突破，令世人瞩目。2022年第24届冬奥会将在北京举办！
冰壶比赛的场地如图甲所示。冰道的左端有一个发球区，运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度掷出，使冰壶沿着冰道的中心线PO滑行，冰道的右端有一圆形的营垒。以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心D的远近决定胜负。比赛时，为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。当对手的冰壶停止在营垒内时，可以用掷出的冰壶与对手的冰壶撞击，使对手的冰壶滑出营垒区。已知冰壶的质量为20 kg，营垒的半径为1.8 m，投掷线中点与营垒区中心之间距离为30 m。设冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。在某次比赛中，若冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向推力作用的时间t=l0 s，使冰壶A在投掷线中点处以v0=2.0 m/s的速度沿中心线PO滑出。设冰壶之间的碰撞时间极短，且无机械能损失，不计冰壶自身的大小，g取10 m/s2。
（1）若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离营垒圆心O点多远？
（2）冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用的冲量大小为多少？
（3）如果在中心线PO上已经静止着一个冰壶B，如图乙所示，冰壶B距圆心O的距离为0.9 m，若要使冰壶A能够沿中心线PO将B撞出营垒区，则运动员用毛刷擦冰面的长度至少为多少？
12．如图，在光滑的水平长轨道上，质量为m的小球P1和质量M的小球P2分别置于A、C两点，从某时刻起，P1始终受到向右的大小恒定为F的力作用而向右运动，到C点时与P2发生水平对心正碰（碰撞时间很短，可忽略不计），碰后瞬间P1速度变为零。已知AC、BC间距离分别为LAC=2L，LCB=L，M=3m。试求：
（1）碰后瞬间P2的速度大小；
（2）两球第二次碰撞前的最大距离dm。
13．质量为mB=2 kg的木板B静止于光滑水平面上，质量为mA=6 kg的物块A停在B的左端，质量为mC=2 kg的小球C用长为L=0.8 m的轻绳悬挂在固定点O。现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球C在最低点与A发生正碰，碰撞作用时间很短为，之后小球C反弹所能上升的最大高度h=0.2 m。已知A、B间的动摩擦因数，物块与小球均可视为质点，不计空气阻力，取g=10 m/s2。求：学￥科网
（1）小球C与物块A碰撞过程中所受的撞击力大小；
（2）为使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？
参考答案
1．BC
2．BC
3．ABD
4．AD
5．A
6．D
7．B
8．C
9．（1）BD （2）AB
10．（1）接通打点计时器的电源 放开滑块 （2）0.620 0.618 （3）纸带与打点计时器的限位孔有摩擦
11．（1）5.0 m （2）56 Ns （3）13.6 m。
12．（1） （2）
13．（1） （2）
一、选择题（共8小题）
1．如图光滑水平面上放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块，物块和木板间的动摩擦因数相同，开始时各物均静止。今在两物块上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2。下列说法正确的是
A．若，，则一定
B．若，，则一定
C．若，，则一定
D．若，，则一定
2．放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块的速度v与时间t的关系如图所示，根据图象提供的信息，可确定下列哪些物理量
(
F
)
(
100080
)A．物体与地面间的动摩擦因数 B．推力F在0~4秒内的冲量
C．物体在0~4秒内的位移 D．物体在0~4秒内的动能变化量
3．如图甲所示为杂技中的“顶竿”表演、水平地面上演员B用肩部顶住一根长直竹竿，另一演员A爬至竹竿顶端完成各种动作。某次顶竿表演结束后，演员A自竿顶由静止开始下落。滑到竿底时速度正好为零，然后曲腿跳到地面上，演员A、B质量均为50 kg，长竹竿质量为5 kg，A下滑的过程中速度随时间变化的图象如图乙所示。重力加速度g取10 m/s2，下列判断错误的是
A．竹竿的总长度约为3 m
B．0~6 s内，演员B对地面的压力大小始终为1 050 N
C．0~6 s内，竹竿对演员B的压力的冲量大小为3 300 N·s
D．演员A落地时向下曲腿，是为了缩短作用时间以减小地面的冲击力
4．如图，固定有光滑圆弧轨道的小车A静止在光滑的水平面上，轨道足够长，其下端部分水平，有一小滑块B以某一水平初速度滑上小车，滑块不会从圆弧上端滑出，则滑块B在小车上运动的过程中
A．当滑块上升到最大高度时，滑块的速度不为零
B．滑块运动过程中机械能守恒
C．滑块离开小车时的速度与滑上小车时的速度大小相等
D．滑块B在小车上运动的过程中，滑块与小车组成的系统动量不守恒
5．在光滑水平面上，一质量为m，速度大小为的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是
A．0.6 B．0.4
C．0.3 D．0.2
6．下列关于动量和冲量的说法不正确的是
A．动量大的物体动能不一定大
B．物体运动状态发生变化则其动量一定发生改变
C．冲量是物体动量变化的原因
D．冲量方向与动量方向一致
7．如图，光滑桌面上小滑块P和Q都可以视为质点，质量相等，Q与轻弹簧相连，设Q静止，P以某一初速度与弹簧碰撞，在此后过程中系统具有的最大弹簧弹性势能为
A．P的动能 B．P的动能的1/2
C．P的动能的1/3 D．P的动能的1/4
8．如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人A和B，A的质量为mA，B的质量为mB，mA>mB。最初人和车都处于静止状态，现在，两人同时由静止开始相向而行，A和B相对地面的速度大小相等，则车
A．静止不动 B．向右运动
C．向左运动 D．左右往返运动
二、填空题（共2小题）
9．在验证平行四边行定则的实验时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
（1）实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的__________（填字母代号）。
A．将橡皮条拉伸相同长度即可
B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
（2）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是__________（填字母代号）。
A．两支弹簧秤的拉线之间夹角要适当大些有利于作图
B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D．两细绳必须等长
10．某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。
（1）下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨空腔内通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先__________________，然后________，让滑块带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；
⑧测得滑块1的质量为310 g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205 g。
完善实验步骤⑥的内容。
（2）已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为______ kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为______ kg·m/s（保留三位有效数字）。
（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是______________________________。
三、计算题（共3小题）
11．冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，由于它的形状像水壶而得名，如图所示。冰壶比赛自1998年被列入冬奥会之后，就成为了越来越普遍的运动项目之一。2010年2月27日在第21届冬奥会上，中国女子冰壶队首次参加冬奥会，获得了铜牌，取得了这个项目的零的突破，令世人瞩目。2022年第24届冬奥会将在北京举办！
冰壶比赛的场地如图甲所示。冰道的左端有一个发球区，运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度掷出，使冰壶沿着冰道的中心线PO滑行，冰道的右端有一圆形的营垒。以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心D的远近决定胜负。比赛时，为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。当对手的冰壶停止在营垒内时，可以用掷出的冰壶与对手的冰壶撞击，使对手的冰壶滑出营垒区。已知冰壶的质量为20 kg，营垒的半径为1.8 m，投掷线中点与营垒区中心之间距离为30 m。设冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。在某次比赛中，若冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向推力作用的时间t=l0 s，使冰壶A在投掷线中点处以v0=2.0 m/s的速度沿中心线PO滑出。设冰壶之间的碰撞时间极短，且无机械能损失，不计冰壶自身的大小，g取10 m/s2。
（1）若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离营垒圆心O点多远？
（2）冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用的冲量大小为多少？
（3）如果在中心线PO上已经静止着一个冰壶B，如图乙所示，冰壶B距圆心O的距离为0.9 m，若要使冰壶A能够沿中心线PO将B撞出营垒区，则运动员用毛刷擦冰面的长度至少为多少？
12．如图，在光滑的水平长轨道上，质量为m的小球P1和质量M的小球P2分别置于A、C两点，从某时刻起，P1始终受到向右的大小恒定为F的力作用而向右运动，到C点时与P2发生水平对心正碰（碰撞时间很短，可忽略不计），碰后瞬间P1速度变为零。已知AC、BC间距离分别为LAC=2L，LCB=L，M=3m。试求：
（1）碰后瞬间P2的速度大小；
（2）两球第二次碰撞前的最大距离dm。
13．质量为mB=2 kg的木板B静止于光滑水平面上，质量为mA=6 kg的物块A停在B的左端，质量为mC=2 kg的小球C用长为L=0.8 m的轻绳悬挂在固定点O。现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球C在最低点与A发生正碰，碰撞作用时间很短为，之后小球C反弹所能上升的最大高度h=0.2 m。已知A、B间的动摩擦因数，物块与小球均可视为质点，不计空气阻力，取g=10 m/s2。求：学￥科网
（1）小球C与物块A碰撞过程中所受的撞击力大小；
（2）为使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？
参考答案
1．BC
2．BC
3．ABD
4．AD
5．A
6．D
7．B
8．C
9．（1）BD （2）AB
10．（1）接通打点计时器的电源 放开滑块 （2）0.620 0.618 （3）纸带与打点计时器的限位孔有摩擦
11．（1）5.0 m （2）56 Ns （3）13.6 m。
12．（1） （2）
13．（1） （2）