2018学年度高二物理人教版选修3-5第十六章动量守恒定律单元练习

2018学年度高二物理人教版选修3-5第十六章动量守恒定律单元练习

2018学年度高二物理人教版选修3-5第十六章动量守恒定律单元练习

一、单选题

1. 弹性碰撞是指（ ）

A. 正碰 B. 对心碰撞 C. 机械能守恒的碰撞 D. 机械能不守恒的碰撞

2. 两个具有相等动量的物体，质量分别为m1和m2，且m1＞m2，则（ ）

A. m2动能较大 B. m1动能较大 C. 两物体动能相等 D. 无法判断

3. 在光滑的水平面上有a、b两球在t=2s时发生正碰，其质量分别为ma、mb，两

球在碰撞前后的v-t图象如图所示．a、b两球质量之比是（ ）

A. ma：mb=1：2 B. ma：mb=2：5 C. ma：mb=2：1 D. ma：mb=5：2 4. 航天飞机利用喷出的气体进行加速，是利用了高速气体的哪种作用（ ）

A. 产生的浮力 B. 向外的喷力 C. 反冲作用 D. 热作用 5. 关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（ ）

A. 只要系统内存在摩擦力，系统动量就不守恒

B. 只要系统中有一个物体受合力不为零，系统动量就不守恒 C. 只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒

D. 子弹水平飞行，击穿一块原来静止在光滑水平面上的木块，因为子弹穿透木块的过程中受到阻力作用，所以子弹和木块组成的系统总动量不守恒

6. 如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为3m和m的A、B两滑块，它们中

间夹着（不相连）一根处于压缩状态的轻质弹簧，由于被一根细绳拉着而处于静止状态．则下列说法正确的是（ ）

A. 剪断细绳，在两滑块脱离弹簧后，A、B两滑块的动量大小之比pA：pB=3：1 B. 剪断细绳，在两滑块脱离弹簧后，A、B两滑块的速度大小之比vA：vB=3：1 C. 剪断细绳，在两滑块脱离弹簧后，A、B两滑块的动能之比EkA：EkB=1：3

D. 剪断细绳到两滑块脱离弹簧过程中，弹簧对A、B两滑块做功之比WA：WB=1：1 7. 如图，小球B质量为10kg，静止在光滑水平面上，小球A质量为5kg以10m/s的速率

向右运动，并与小球B发生正碰，碰撞后A球以2m/s的速率反向弹回，则碰后B球的速率和这次碰撞的性质，下列说法正确的是（ ） A. 4m/s，非弹性碰撞 B. 4m/s，弹性碰撞 C. 6m/s，非弹性碰撞 D. 6m/s，弹性碰撞

8. 如图所示，光滑水平面上有两辆车，甲车上面有发射装置，甲车连同发射装置质量M1=1kg，车上另有

一个质量为m=0.2kg的小球．甲车静止在平面上，乙车以v0=8m/s的速度向甲车运动，乙车上有接收装置，总质量M2=2kg，问：甲车至少以多大的水平速度将小球发射到乙车上（球很快与乙车达到相对静止），两车才不会相撞？（ ）

A. 15m/s

二、多选题

B. 25m/s C. 40m/s D. 80m/s

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9. 一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从快艇上沿炮艇前进的方向发射一枚质量为m的炮弹，炮弹

射出时相对炮口的速度为v，发射炮弹后炮艇的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是（ ） A. Mv0=Mv′+mv B. Mv0=（M-m）v′+mv C. Mv0=（M-m）v′+m（v+v0） D. Mv0=（M-m）v′+m（v+v′）

10. 如图甲所示，物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触，B物块质量为2kg．现解除对弹簧的锁定，在A离开挡板后，B物块的v-t图如图乙所示，则可知（ ）

A. A的质量为4kg

B. 运动过程中A的最大速度为vm=4m/s

C. 在A离开挡板前，系统动量守恒、机械能守恒 D. 在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J

11. 如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以速度

υ从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为t．对于这一过程，下列判断正确的是（ ） A. 斜面对物体的弹力的冲量为零 B. 物体受到的重力的冲量大小为mgt C. 物体受到的合力的冲量大小为零 D. 物体动量的变化量大小为mgsinθ?t

12. 质量为1kg的物块A，以5m/s的速度与质量为4kg静止的物块B发生正碰，碰撞后物块B的速度大小

可能为（ ） A. 0.5m/s B. 1m/s C. 1.5m/s D. 3m/s 13. 如图所示，在质量为M的小车中挂一单摆，摆球质量为m0，小车（和摆）一

起以恒定速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞．设碰撞时间极短，则在碰撞过程中，以下情况可能发生的有（ ） A. 车、木块、摆球的速度均可能变化，设变化后的速度分别为v1、v2、v3，则它们满足（M+m）v=Mv1+mv2+m0v3

B. 摆球的速度不变，车和木块的速度变为v1和v2，且满足Mv=Mv1+mv2 C. 摆球的速度不变，车和木块的速度均变为v1，且满足Mv=（M+m）v1

D. 车和摆球的速度均变为v1，木块的速度变为v2，且满足（M+m0）v=（M+m0）v1 三、实验题探究题

14. 用两个小车验证动量守恒定律，两车放在光滑的水平轨道上，B车静止，A车连接纸带（纸带穿过打

点计时器）向右运动，如图所示．它和B车碰撞后连接在一起向右运动，两车碰撞时间较短可以忽略不计．已知A车的质量为0.60kg，B车质量为0.58kg，打点计时器所用交流电的频率是50Hz．根据纸带数据可得两车碰撞前的总动量为______ kg?m/s，碰后的总动量为______ kg?m/s． 实验结论：______ 。

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四、计算题

15. 如图，有两个小朋友玩滑板游戏．起初，甲、乙两个小朋友各坐一辆滑板车在摩擦不计的水平面上相

向运动，已知甲连同滑板车的总质量M=30kg，乙连同滑板车的总质量也是M=30kg，甲还推着一只质量m=15kg的放滑板的箱子．甲、乙滑行的速度大小均为2m/s，为了避免相撞，在某时刻甲将箱子沿水平面推给乙，历时0.2秒，箱子滑到乙处时被乙接住．试求 （1）最终甲以多大的速度推出箱子，才可避免和乙相撞？ （2）甲推出箱子时对箱子的冲量多大？

16. 如图所示，质量为M=4kg的木板长L=1.4m，静止在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为m=1kg的

小滑块（可视为质点），小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，今用水平力F=28N向右拉木板。 （1）在力F的作用下，滑块和木板加速度各是多少？

（2）要使小滑块从木板上掉下来，力F作用的时间至少要多长？（不计空气阻力，g=10m/s2）

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答案和解析

【答案】 1. C 2. A 3. B 4. C 5. C 6. C 7. C 8. B 9. AD 10. BD 11. BD 12. BC 13. BC 14. 0.36；0.354；在误差允许的范围内，碰撞过程动量守恒．

15. 解：（1）设甲至少以速度v将箱子推出，推出箱子后甲的速度为v甲，乙的速度为v乙，取向右方向为正方向．则根据动量守恒得： （M甲+m）v0=M甲v甲+mv…① mv-M乙v0=（m+M乙）v乙…②

当甲与乙恰好不相撞时，v甲=v乙…③ 联立①②③得：v=5.2m/s；

（2）甲推出箱子过程，对箱子，由动量定理得： I=mv-mv0=15×（5.2-2）=48N?s；

答：（1）甲至少要以5.2m/s的速度（相对地面）将箱子推出，才能避免与乙相撞． （2）甲推出箱子的过程对箱子的冲量等于48N?s．

16. 解：（1）设F作用时间为t，滑块在木板上滑动距离为L1。 滑块加速度a1=木板加速度a2=（2）L=

-=，得=6m/s2

，

即L=t2 ①

此时，滑块速度 v1=a1t=4t ② 木板速度 v2=a2t=6t ③

撤去F后，若滑块刚好滑到木板的最左端，两者速度相等，由系统动量守恒，有 mv1+Mv2=（M+m）v 得v=

④

由能量守恒有 μmg（L-L1）=

+

-（m+M）v2 ⑤

解①、②、③、④、⑤式，得 t=1s 答：

（1）在力F的作用下，滑块和木板加速度分别是4m/s2，6m/s2。 （2）要使小滑块从木板上掉下来，力F作用的时间至少要1s。 【解析】

1. 解：弹性碰撞是指碰撞前后的系统的机械能守恒的碰撞；只要机械能不守恒，不管是正碰还是对心碰撞；都不是弹性碰撞； 故选：C．

要知道判断是否为弹性碰撞的方法是看机械能是否守恒，若守恒，则是弹性碰撞，若不守恒，则不是弹性碰撞．

解决该题关键要明确弹性碰撞的特点，明确弹性碰撞的性质即可．

2. 解：由p=mv和Ek=mv2得：Ek=

故选：A ，又因为m1＞m2，则Ek2＞Ek1，故A正确，BCD错误；