选修3-5动量守恒定律单元测试题及答案

1、第 16章 动量守恒定律单元测试一、选择题(每小题 4分,共 40分。 1.在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为 15000 kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质 量为 3000 kg 向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南滑行了一段距离后停止.根据测速仪 的测定,长途客车碰前以 20 m/s的速度行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率为 ( A .小于 10 m/s B.大于 10 m/s小于 20 m/sC .大于 20 m/s小于 30 m/s D.大于 30 m/s小于 40 m/s2. (双选 如图所示, A 、 B 两物体的质量比 m A m B =3 2,它们原来静止在平板车

2、 C 上, A 、 B 间有 一根被压缩了的弹簧, A 、 B 与平板车上表面间动摩擦因数相同,地面光滑.当弹簧突然释放后, 则有(A . A 、 B 系统动量守恒 B. A 、 B 、 C 系统动量守恒C .小车向左运动 D.小车向右运动3. 把一支枪水平固定在小车上, 小车放在光滑的水平面上, 枪发射出一颗子弹时, 关于枪、 弹、 车, 下列说法正确的是(A .枪和弹组成的系统,动量守恒B .枪和车组成的系统,动量守恒C .三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不 计,故系统动量近似守恒D .三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两

3、个外力作用,这两个外力 的合力为零4. 甲、 乙两球在光滑水平轨道上同向运动, 已知它们的动量分别是 p 甲 =5 kg ·m/s, p 乙 = 7 kg ·m/s, 甲追乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为 p 乙 =10 kg ·m/s,则关于甲球动量的大小和方向判断 正确的是( A . p 甲 =2kg·m/s,方向与原来方向相反 B. p 甲 =2kg·m/s,方向与 原来方向相同C . p 甲 =4 kg·m/s,方向与原来方向相反 D. p 甲 =4 kg·m/s,方向与原来方向相同 5. (双选 如图所示,三辆相同

4、的平板小车 a 、 b 、 c 成一直线排列,静止在光滑水平地面上, c 车 上一个小孩跳到 b 车上, 接着又立即从 b 车跳到 a 车上, 小孩跳离 c 车和 b 车时对地的水平速度 相同,他跳到 a 车上没有走动便相对 a 车保持静止,此后 ( A . a 、 c 两车的运动速率相等B . a 、 b 两车的运动速率相等 C .三辆车的运动速率关系为 v c >v a >v bD . a 、 c 两车的运动方向一定相反6.篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球迅速引至胸前.这样做可以( A .减小球对手的冲量 B.减小球的动量变化率C .减小球

5、的动量变化量 D.减小球的动能变化量7.玻璃茶杯从同一高度掉下,落在水泥地上易碎,落在海锦垫上不易碎,这是因为茶杯与水泥地撞击过程中( A .茶杯动量较大 B.茶杯动量变化较大C .茶杯所受冲量较大 D.茶杯动量变化率较大8. 质量为 m 的钢球自高处落下, 以速率 v 1碰地, 竖直向上弹回, 碰撞时间极短, 离地的速率为 v 2. 在碰撞过程中,钢球受到的冲量的方向和大小为( A .向下, m (v 1-v 2 B.向下, m (v 1+v 2C .向上, m (v 1-v 2 D.向上, m (v 1+v 29.质量为 5 kg的物体,原来以 v =5 m/s的速度做匀速直线运动,现受到

6、跟运动方向相同的冲量 15N ·s 的作用,历时 4 s,物体的动量大小变为( A . 80 kg·m/s B. 160 kg·m/s C . 40 kg·m/s D. 10 kg·m/s10. (双选 一物体竖直向上抛出,从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是 t ,上升的最大高度是H ,所受空气阻力大小恒为 F ,则在时间 t 内 ( A .物体受重力的冲量为零B .在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小C .物体动量的增量大于抛出时的动量D .物体机械能的减小量等于 FH二、填空题(每小题 6分,共 30分。把正确答案填在题中

7、的横线上11.甲乙两船自身质量为 120 kg ,都静止在静水中,当一个质量为 30 kg 的小孩以相对于地面 6 m/s的水平速度从甲船跳上乙船时,不计阻力,甲、乙两船速度大小之比:v 甲 v 乙 =_.12.如图所示,甲、乙两辆完全一样的小车,质量都为 M ,乙车内用绳吊一质量为 0.5 M的小球,当乙车静止时, 甲车以速度 v 与乙车相碰, 碰后连为一体, 则碰后两车的共同速度为 _. 当 小球摆到最高点时,速度为 _. 13.质量为 m =0.10 kg的小钢球以 v 0=10 m/s的水平速度抛出,下落 h =5 m时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,则钢板与水平面的夹角 =_.刚要撞击

8、钢板时小球的动量大小为 _.(取 g =10 m/s214.一个物体的质量是 2 kg,沿竖直方向下落,以 10 m/s的速度碰到水泥地面上,随后又以 8 m/s的速度被反弹回,若取竖直向上为正方向,则小球与地面相碰前的动量是 _kg·m/s,相 碰后的动量是 _kg·m/s,小球的动量变化是 _kg·m/s.15.两个质量相同的小球 A 、 B ,中间用轻弹簧相连,放在光滑的水平面上, A 球挨着左墙壁,如图所示.若用水平向左的短时冲量 I 作用于 B 球, B 球将弹簧压缩,弹簧的最大弹性势能是 4 J, 当 A 球离开墙壁瞬间, B 球的动量大小是 2 kg

9、 ·m/s.则 B 球的质量是 _;水平冲量 I 的 大小是 _. 三、解答题(共 30分要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能 给分。有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位。16. (10分 质量为 M 的小船以速度 v 0行驶, 船上有两个质量皆为 m 的小孩 a 和 b , 分别静止站在船头和船尾.现在小孩 a 沿水平方向以速率 v (相对于静止水面向前跃入水中,然后小孩 b 沿 水平方向以同一速率 v (相对于静止水面向后跃入水中.求小孩 b 跃出后小船的速度.17. (10分如图所示,甲车的质量是 2 kg ,静止在光滑水平面上,上表面光滑,

10、 右端放一个质量为 1 kg 的小物体. 乙车质量为 4 kg , 以 5 m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得 8 m/s的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为 0.2,则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止 ? (g 取 10 m/s218. (10分如图所示,质量 M=0.040kg 的靶盒 A 静止在光滑水平导轨上的 O 点,水平轻质弹簧一 端栓在固定挡板 P 上,另一端与靶盒 A 连接。 Q 处有一固定的发射器 B ,它可以瞄准靶盒发射 一颗水平速度为v 0=50m/s ,质量 m=0.010kg 的弹丸,当弹丸打入靶盒 A 后,便留在盒内,碰撞

11、时间极短。不 计空气阻力。求弹丸进入靶盒 A 后,弹簧的最大弹性势能为多少? 动量守恒定律单元测试题 参考答案1. A 2. BC 3. D 4. B 5. CD 6. B 7. D 8. D 9. C 10. BC 11. 5 4 1252; 2v v 13. 45° 2kg ·m/s 小球撞击后速度恰好反向,说明撞击前速度与钢板垂直.利用这一结 论可求得钢板与水平面的夹角 =45°,利用平抛运动规律(或机械能守恒定律可求得小球与钢板 撞击前的速度大小 v =2v 0=102m/s,因此其动量的大小为 p =mv =2kg ·m/s.14. -20;

12、16; 3615. 0.5 kg; 2 N·s 用水平向左的短时冲量 I 作用于 B 球后, B 球获得一定的动量,向左压 缩弹簧,压缩过程中, B 球的动能转化为弹簧的弹性势能,机械能守恒. B 球速度为零时,弹簧弹性 势能最大为 4 J,当 A 球离开墙壁瞬间,弹簧刚好恢复原长, B 球动能为 4 J,而 B 球的动量大小是 2 kg ·m/s,由动量公式 p=mv和动能公式 E k =21mv 2,可求出 B 球的质量 0. 5 kg ,同时可知 B 球压 缩弹簧前的动量大小也是 2 kg·m/s,据动量定理,水平冲量 I 的大小是 2 N·s .16.因均是以对地(即题中相对于静止水面的水平速度,所以先后跃入水中与同时跃入水中结果 相同.设小孩 b 跃出后小船向前行驶的速度为 v ,取 v 0为正向,根据动量守恒定律,有(M +2m v 0=Mv +mv -mv 解得:v =(1+Mm 2 v 017. (10分乙与甲碰撞动量守恒:m 乙 v 乙 =m 乙 v 乙 +m 甲 v 甲 小物体 m 在乙上滑动至有共同速度 v ,对小物体与乙车运用动量守恒定律得 m 乙 v 乙 =(m +m 乙 v对小物体应用牛顿第二