江门市艺华高中2019-2020学年高中物理粤教版选修3-5：1.2动量 动量守恒定律 质量检测（含解析）
文档属性
| 名称 | 江门市艺华高中2019-2020学年高中物理粤教版选修3-5：1.2动量 动量守恒定律 质量检测（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 260.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-19 05:25:32 | ||
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文档简介
1.2动量动量守恒定律
1．汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一。设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时，安全气囊爆开。在某次试验中，质量m1=1 600 kg的试验车以速度v1 = 36 km/h正面撞击固定试验台，经时间t1 = 0.10 s碰撞结束，车速减为零，此次碰撞安全气囊恰好爆开。则在本次实验中汽车受到试验台的冲量I0大小和F0的大小分别为（ ）（忽略撞击过程中地面阻力的影响。）
A．I0=5.76×104N·S，F0=1.6×105N B．I0=1.6×104N·S，F0=1.6×105N
C．I0=1.6×105N·S，F0=1.6×105N D．I0=5.76×104N·S，F0=3.2×105N
2．将一小球从地面以速度v0竖直向上抛出，上升到某一高度后又回到地面。若该过程空气阻力不能忽略，且视为恒力，则小球（ ）
A．重力上升的冲量大于下降的冲量
B．重力上升的冲量等于下降的冲量
C．重力的冲量大于小球动量变化量
D．重力的冲量等于小球动量变化量
3．质子p（）与粒子（）以相同初速v0垂直射入水平放置的一对平行板形成的匀强电场，从进入到射出该偏转电场的过程中，关于质子与粒子（均不计重力）偏转时的各物理量比值正确的是（ ）
A．侧移量比 B．速度偏转角正切比
C．动能增量比 D．动量增加量比
4．人从高处跳到较硬的水平地面时，为了安全，一般都是让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿，这是为了（ ）
A．减小地面对人的冲量 B．减小人的动量的变化
C．增加人对地面的冲击时间 D．增大人对地面的压强
5．如图所示，A、B两物块质量之比为2：1，用水平细线相连静止在水平地面上，现用水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起向右以速度v做匀速运动。某时刻A、B间的细线突然断开，当物块B的速度为2v时，物块A仍在运动，则此时物块A的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．一个质量为5kg的物体从离地面80m的高处自由下落，不计空气阻力，在下落这段时间内，物体受到的重力冲量的大小是（ ）
A．200N·s B．150N·s C．100N·s D．250N·s
7．如图所示，光滑水平面上，甲、乙两个球分别以大小为v1=1m/s、v2=2m/s的速度做相向运动，碰撞后两球粘在一起以0.5m/s的速度一起向右运动，则甲、乙两球的质量之比为
A．1：1 B．1：2 C．5：1 D．5：3
8．一匹马通过不计质量的绳子拉着货车从甲地到乙地，在这段时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．马拉车的冲量大于车拉马的冲量
B．车拉马的冲量大于马拉车的冲量
C．两者互施的冲量大小相等
D．无法比较冲量大小
9．学校运动会进行跳远比赛时，要在沙坑里填沙。这样做的目的是为了减小人触地过程中的（ ）
A．落地速度 B．动量的变化量 C．沙对脚的作用力 D．速度的变化量
10．如图所示,A、B两质量相等的长方体木块放在光滑的水平面上,一颗子弹以水平速度v0先后穿过A和B(此过程中A和B没相碰).子弹穿过B后的速度变为,子弹在A和B内的运动时间t1:t2=1:2,若子弹在两木块中所受阻力相等,则( )
A．木块A、B对子弹的冲量大小之比为1:2
B．木块A、B对子弹的冲量大小之比为1:4
C．子弹在A和B内克服阻力做功之比为1:4
D．子弹在A和B内克服阻力做功之比为3:4
11．质量都是1 kg的物体A、B中间用一轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上，现使B物体靠在竖直墙上，用力推物体A压缩弹簧，如图所示，这过程中外力做功8J。待系统静止后突然撤去外力。从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中墙对B物体的冲量大小是________N﹒s。当A、B间距离最大时，B物体的速度大小是________m/s。
12．质量的皮球，以的速度落向地面，撞击地面后，以的速率上弹，球与地面的作用时间是，若以向上为正方向，则球的动量变化是________，小球受到地面的平均作用力是________。
13．质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=__________，碰撞过程中B对A做功为__________．
14．如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A．求男演员落地点C与O点的水平距离s．已知男演员质量m1和女演员质量m2之比m1∶m2=2，秋千的质量不计，秋千的摆长为R，C点比O点低5R．
15．）（如图，总质量为M=100kg的人和箱子，一起以v0=10m/s的速度在光滑水平的冰面上匀速滑行，前进中突然发现前方有一矮墙．为避免撞墙，人将质量m=40kg的箱子水平推向墙，箱子撞墙后以原速率反向弹回，之后人又接住箱子．求人推出箱子的速度至少多大才能在完成一次推接后避免撞墙．
参考答案
1．B
【解析】
汽车受到试验台的冲量等于汽车动量的改变量的大小
平均撞击力，根据动量定理可知
带入数据解得：
A． I0=5.76×104N·S，F0=1.6×105N与分析不符，故A错误；
B． I0=1.6×104N·S，F0=1.6×105N与分析相符，故B正确；
C． I0=1.6×105N·S，F0=1.6×105N与分析不符，故C错误；
D． I0=5.76×104N·S，F0=3.2×105N与分析不符，故D错误。
故选：B。
2．C
【解析】
AB．由于空气阻力对小球做负功，所以小球的机械能不断减少，则经过同一点时上升的速度比下降的速度大，所以上升过程平均速度比下降过程的平均速度大，而两个过程位移大小相等，所以上升所用时间比下降的短，由
I=mgt
知，重力上升的冲量小于下降的冲量，故AB错误；
CD．根据动量定理知重力和空气阻力的合力冲量等于小球动量的变化量，重力的冲量方向与小球动量变化量方向相同，空气阻力的冲量的方向与小球动量变化量的方向相反，故重力的冲量大于小球动量变化量，故C正确，D错误。
故选C。
3．D
【解析】
A．侧移量
则侧移量比
选项A错误；
B．速度偏转角正切
则速度偏转角正切比
选项B错误；
C．动能增量
则动能增量比
选项C错误；
D．动量增量
则动量增加量比
选项D正确。
故选D。
4．C
【解析】
设人的质量为m，着地前速度大小为v，着地时间为t，地面对人冲量大小为I，作用力大小为F，取竖直向下方向为正方向。
AB.人着地过程，人的动量从一定值减到零，动量的变化量不变，根据动量定理得：mgt-I=0-mv，得到地面对人的冲量I=mgt+mv，m、v一定，t延长，则I增大，故AB错误；
C.让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿，增加地面对人的冲击时间，故C正确；
D.根据动量定理得：mgt-Ft=0-mv，可知t增大，则F减小，人对地面的压强减小，故D错误。
故选C。
5．C
【解析】
由于B速度为2v时，A未停止运动，因此两物块组成的系统合外力为零，系统动量守恒。当B的速度为2v时，设A的速度为，根据动量守恒有
解得
故C正确，ABD错误。
故选C。
6．A
【解析】
由自由落体的规律可得运动时间
则重力的冲量为
故A正确，BCD错误。
故选A。
7．C
【解析】
设碰撞前甲球的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：，代入数据解得： m甲：m乙=5：1，故C正确，ABD错误．
8．C
【解析】
马拉车的力和车拉马的力属于作用力和反作用力，大小相等；根据P=Ft知，车拉马的冲量大小等于马拉车的冲量大小；故C正确，ABD错误。
故选C。
9．C
【解析】
AD．落地速度是由下跳时的高度决定的，沙坑不会改变落地速度，而落地后速度为零，故速度的变化量也不会改变，故AD错误；
BC．跳远比赛时，运动员从与沙坑接触到静止动量的变化量相等，设为△p，由动量定理可知，人受到的合力的冲量I=△P是一定的，人落在沙坑中比落在地面上延长了人与沙坑的接触时间，t变大，由动量定理得△P=Ft，△P一定，t越长，动量变化率越小，人受到的合外力越小；故能减小的只有动量的变化率，即沙对脚的作用力，故C正确，B错误。
故选C。
10．AD
【解析】
A、B项：由冲量定义可得：子弹在两木块中所受阻力相等，所以冲量之比等于时间之比即为1：2，故A正确，B错误；
C、D项：设子弹穿过木块速度v，由动量定理得：
解得：
根据动能定理得：
则子弹在A和B内克服阻力做功之比为 ，故C错误，D正确．
故选AD．
11． 4 2
【解析】由题意知，根据能量守恒定律可知外力F对A做的功全部转化为弹簧的弹性势能Ep=8J，撤去外力F后，AB组成的系统机械能守恒，所以当弹簧第一次恢复原长时，弹性势能完全转化为A的动能，故此时有：，解得A获得的速度为：vA＝4m/s，因为B在墙壁间，故当弹簧第一次恢复原长时，墙壁对B的冲量等于墙壁对系统的冲量，也等于A的动量的变化，即I=mvA=4N?s；
撤去外力F后，AB组成的系统动量守恒，在弹力作用下A做减速运动，B做加速运动，当速度相等时AB相距最远，根据动量守恒定律有：mvA=（m+m）v; 此时共同速度为：
12． 1.8 3.6
【解析】规定向上为正方向，则动量的变化量为：△P=P2-P1=mv2-mv1=0.1×8-0.1×（-10）=1.8kg.m/s．根据动量定理得：(F-mg)t=△P解得F=3.6N.
【点睛】本题考查了动量定理基本运用，注意动量定理公式的矢量性，解题时需要规定正方向．
13．3m
【解析】
以A、B组成的系统为研究对象，以A球的初速度方向为正方向，
由动量守恒定律得：，
解得mB=3m；
以A为研究对象，由动能定理得：，符号表示B对A做负功；
14．
【解析】
两演员一起从从A点摆到B点，只有重力做功，机械能守恒定律，设总质量为m，则
女演员刚好能回到高处，机械能依然守恒：
女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，两演员系统动量守恒：
③
根据题意：
有以上四式解得：
接下来男演员做平抛运动：由，得
因而：；
【点睛】
两演员一起从从A点摆到B点，只有重力做功，根据机械能守恒定律求出最低点速度；女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，两演员系统动量守恒，由于女演员刚好能回到高处，可先根据机械能守恒定律求出女演员的返回速度，再根据动量守恒定律求出男演员平抛的初速度，然后根据平抛运动的知识求解男演员的水平分位移；本题关键分析求出两个演员的运动情况，然后对各个过程分别运用动量守恒定律和机械能守恒定律列式求解．
15．12.5m/s
【解析】
设推开箱子的速度至少为，推开过程动量守恒
接收箱子速度变为零，由动量守恒有
两式联立代入数据得v=12.5m/s
1．汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一。设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时，安全气囊爆开。在某次试验中，质量m1=1 600 kg的试验车以速度v1 = 36 km/h正面撞击固定试验台，经时间t1 = 0.10 s碰撞结束，车速减为零，此次碰撞安全气囊恰好爆开。则在本次实验中汽车受到试验台的冲量I0大小和F0的大小分别为（ ）（忽略撞击过程中地面阻力的影响。）
A．I0=5.76×104N·S，F0=1.6×105N B．I0=1.6×104N·S，F0=1.6×105N
C．I0=1.6×105N·S，F0=1.6×105N D．I0=5.76×104N·S，F0=3.2×105N
2．将一小球从地面以速度v0竖直向上抛出，上升到某一高度后又回到地面。若该过程空气阻力不能忽略，且视为恒力，则小球（ ）
A．重力上升的冲量大于下降的冲量
B．重力上升的冲量等于下降的冲量
C．重力的冲量大于小球动量变化量
D．重力的冲量等于小球动量变化量
3．质子p（）与粒子（）以相同初速v0垂直射入水平放置的一对平行板形成的匀强电场，从进入到射出该偏转电场的过程中，关于质子与粒子（均不计重力）偏转时的各物理量比值正确的是（ ）
A．侧移量比 B．速度偏转角正切比
C．动能增量比 D．动量增加量比
4．人从高处跳到较硬的水平地面时，为了安全，一般都是让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿，这是为了（ ）
A．减小地面对人的冲量 B．减小人的动量的变化
C．增加人对地面的冲击时间 D．增大人对地面的压强
5．如图所示，A、B两物块质量之比为2：1，用水平细线相连静止在水平地面上，现用水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起向右以速度v做匀速运动。某时刻A、B间的细线突然断开，当物块B的速度为2v时，物块A仍在运动，则此时物块A的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．一个质量为5kg的物体从离地面80m的高处自由下落，不计空气阻力，在下落这段时间内，物体受到的重力冲量的大小是（ ）
A．200N·s B．150N·s C．100N·s D．250N·s
7．如图所示，光滑水平面上，甲、乙两个球分别以大小为v1=1m/s、v2=2m/s的速度做相向运动，碰撞后两球粘在一起以0.5m/s的速度一起向右运动，则甲、乙两球的质量之比为
A．1：1 B．1：2 C．5：1 D．5：3
8．一匹马通过不计质量的绳子拉着货车从甲地到乙地，在这段时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．马拉车的冲量大于车拉马的冲量
B．车拉马的冲量大于马拉车的冲量
C．两者互施的冲量大小相等
D．无法比较冲量大小
9．学校运动会进行跳远比赛时，要在沙坑里填沙。这样做的目的是为了减小人触地过程中的（ ）
A．落地速度 B．动量的变化量 C．沙对脚的作用力 D．速度的变化量
10．如图所示,A、B两质量相等的长方体木块放在光滑的水平面上,一颗子弹以水平速度v0先后穿过A和B(此过程中A和B没相碰).子弹穿过B后的速度变为,子弹在A和B内的运动时间t1:t2=1:2,若子弹在两木块中所受阻力相等,则( )
A．木块A、B对子弹的冲量大小之比为1:2
B．木块A、B对子弹的冲量大小之比为1:4
C．子弹在A和B内克服阻力做功之比为1:4
D．子弹在A和B内克服阻力做功之比为3:4
11．质量都是1 kg的物体A、B中间用一轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上，现使B物体靠在竖直墙上，用力推物体A压缩弹簧，如图所示，这过程中外力做功8J。待系统静止后突然撤去外力。从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中墙对B物体的冲量大小是________N﹒s。当A、B间距离最大时，B物体的速度大小是________m/s。
12．质量的皮球，以的速度落向地面，撞击地面后，以的速率上弹，球与地面的作用时间是，若以向上为正方向，则球的动量变化是________，小球受到地面的平均作用力是________。
13．质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=__________，碰撞过程中B对A做功为__________．
14．如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A．求男演员落地点C与O点的水平距离s．已知男演员质量m1和女演员质量m2之比m1∶m2=2，秋千的质量不计，秋千的摆长为R，C点比O点低5R．
15．）（如图，总质量为M=100kg的人和箱子，一起以v0=10m/s的速度在光滑水平的冰面上匀速滑行，前进中突然发现前方有一矮墙．为避免撞墙，人将质量m=40kg的箱子水平推向墙，箱子撞墙后以原速率反向弹回，之后人又接住箱子．求人推出箱子的速度至少多大才能在完成一次推接后避免撞墙．
参考答案
1．B
【解析】
汽车受到试验台的冲量等于汽车动量的改变量的大小
平均撞击力，根据动量定理可知
带入数据解得：
A． I0=5.76×104N·S，F0=1.6×105N与分析不符，故A错误；
B． I0=1.6×104N·S，F0=1.6×105N与分析相符，故B正确；
C． I0=1.6×105N·S，F0=1.6×105N与分析不符，故C错误；
D． I0=5.76×104N·S，F0=3.2×105N与分析不符，故D错误。
故选：B。
2．C
【解析】
AB．由于空气阻力对小球做负功，所以小球的机械能不断减少，则经过同一点时上升的速度比下降的速度大，所以上升过程平均速度比下降过程的平均速度大，而两个过程位移大小相等，所以上升所用时间比下降的短，由
I=mgt
知，重力上升的冲量小于下降的冲量，故AB错误；
CD．根据动量定理知重力和空气阻力的合力冲量等于小球动量的变化量，重力的冲量方向与小球动量变化量方向相同，空气阻力的冲量的方向与小球动量变化量的方向相反，故重力的冲量大于小球动量变化量，故C正确，D错误。
故选C。
3．D
【解析】
A．侧移量
则侧移量比
选项A错误；
B．速度偏转角正切
则速度偏转角正切比
选项B错误；
C．动能增量
则动能增量比
选项C错误；
D．动量增量
则动量增加量比
选项D正确。
故选D。
4．C
【解析】
设人的质量为m，着地前速度大小为v，着地时间为t，地面对人冲量大小为I，作用力大小为F，取竖直向下方向为正方向。
AB.人着地过程，人的动量从一定值减到零，动量的变化量不变，根据动量定理得：mgt-I=0-mv，得到地面对人的冲量I=mgt+mv，m、v一定，t延长，则I增大，故AB错误；
C.让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿，增加地面对人的冲击时间，故C正确；
D.根据动量定理得：mgt-Ft=0-mv，可知t增大，则F减小，人对地面的压强减小，故D错误。
故选C。
5．C
【解析】
由于B速度为2v时，A未停止运动，因此两物块组成的系统合外力为零，系统动量守恒。当B的速度为2v时，设A的速度为，根据动量守恒有
解得
故C正确，ABD错误。
故选C。
6．A
【解析】
由自由落体的规律可得运动时间
则重力的冲量为
故A正确，BCD错误。
故选A。
7．C
【解析】
设碰撞前甲球的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：，代入数据解得： m甲：m乙=5：1，故C正确，ABD错误．
8．C
【解析】
马拉车的力和车拉马的力属于作用力和反作用力，大小相等；根据P=Ft知，车拉马的冲量大小等于马拉车的冲量大小；故C正确，ABD错误。
故选C。
9．C
【解析】
AD．落地速度是由下跳时的高度决定的，沙坑不会改变落地速度，而落地后速度为零，故速度的变化量也不会改变，故AD错误；
BC．跳远比赛时，运动员从与沙坑接触到静止动量的变化量相等，设为△p，由动量定理可知，人受到的合力的冲量I=△P是一定的，人落在沙坑中比落在地面上延长了人与沙坑的接触时间，t变大，由动量定理得△P=Ft，△P一定，t越长，动量变化率越小，人受到的合外力越小；故能减小的只有动量的变化率，即沙对脚的作用力，故C正确，B错误。
故选C。
10．AD
【解析】
A、B项：由冲量定义可得：子弹在两木块中所受阻力相等，所以冲量之比等于时间之比即为1：2，故A正确，B错误；
C、D项：设子弹穿过木块速度v，由动量定理得：
解得：
根据动能定理得：
则子弹在A和B内克服阻力做功之比为 ，故C错误，D正确．
故选AD．
11． 4 2
【解析】由题意知，根据能量守恒定律可知外力F对A做的功全部转化为弹簧的弹性势能Ep=8J，撤去外力F后，AB组成的系统机械能守恒，所以当弹簧第一次恢复原长时，弹性势能完全转化为A的动能，故此时有：，解得A获得的速度为：vA＝4m/s，因为B在墙壁间，故当弹簧第一次恢复原长时，墙壁对B的冲量等于墙壁对系统的冲量，也等于A的动量的变化，即I=mvA=4N?s；
撤去外力F后，AB组成的系统动量守恒，在弹力作用下A做减速运动，B做加速运动，当速度相等时AB相距最远，根据动量守恒定律有：mvA=（m+m）v; 此时共同速度为：
12． 1.8 3.6
【解析】规定向上为正方向，则动量的变化量为：△P=P2-P1=mv2-mv1=0.1×8-0.1×（-10）=1.8kg.m/s．根据动量定理得：(F-mg)t=△P解得F=3.6N.
【点睛】本题考查了动量定理基本运用，注意动量定理公式的矢量性，解题时需要规定正方向．
13．3m
【解析】
以A、B组成的系统为研究对象，以A球的初速度方向为正方向，
由动量守恒定律得：，
解得mB=3m；
以A为研究对象，由动能定理得：，符号表示B对A做负功；
14．
【解析】
两演员一起从从A点摆到B点，只有重力做功，机械能守恒定律，设总质量为m，则
女演员刚好能回到高处，机械能依然守恒：
女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，两演员系统动量守恒：
③
根据题意：
有以上四式解得：
接下来男演员做平抛运动：由，得
因而：；
【点睛】
两演员一起从从A点摆到B点，只有重力做功，根据机械能守恒定律求出最低点速度；女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，两演员系统动量守恒，由于女演员刚好能回到高处，可先根据机械能守恒定律求出女演员的返回速度，再根据动量守恒定律求出男演员平抛的初速度，然后根据平抛运动的知识求解男演员的水平分位移；本题关键分析求出两个演员的运动情况，然后对各个过程分别运用动量守恒定律和机械能守恒定律列式求解．
15．12.5m/s
【解析】
设推开箱子的速度至少为，推开过程动量守恒
接收箱子速度变为零，由动量守恒有
两式联立代入数据得v=12.5m/s
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