第十六章-動(dòng)量測(cè)試題(含答案)

1、高中物理第十六章 動(dòng)量守恒定律綜合測(cè)試（含答案）一、選擇題(本題共12小題，共48分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1A、B兩球在光滑水平面上做相向運(yùn)動(dòng)，已知mAmB，當(dāng)兩球相碰后，其中一球停止，則可以斷定()A碰前A的動(dòng)量等于B的動(dòng)量B碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量C若碰后A的速度為零，則碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量D若碰后B的速度為零，則碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量【解析】碰后只有一球停止，則兩球的合動(dòng)量不為零，不知A、B速度大小，就無法判斷碰前哪只球動(dòng)量大不難判斷，碰后停止的球，在碰前一定動(dòng)量大，且另一只球碰后

2、一定反向運(yùn)動(dòng)【答案】C2質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，初速度相同，均為v1.若他們分別受到相同的沖量I作用后，A的速度變化為v2，B的動(dòng)量變化為p.已知A、B都做直線運(yùn)動(dòng)，則動(dòng)量p可以表示為()Am(v2v1)B2m(2v2v1)C4m(v2v1) Dm(2v2v1)【解析】對(duì)A由動(dòng)量定理得I2mv22mv1，對(duì)B由動(dòng)量定理得Ipmv1，所以B的末動(dòng)量p2mv2mv1，故D對(duì)【答案】D3籃球運(yùn)動(dòng)員通常要伸出兩臂迎接傳來的籃球接球時(shí)，兩臂隨球迅速收縮至胸前這樣做可以()A減小球?qū)κ值臎_量B減小球?qū)θ说臎_擊力C減小球的動(dòng)量變化量D減小球的動(dòng)能變化量【解析】據(jù)動(dòng)量定理，F(xiàn)tp，當(dāng)p一定時(shí)，t越

3、大，F(xiàn)越小，所以籃球運(yùn)動(dòng)員接球時(shí)，兩臂隨球迅速收縮至胸前，這樣延長(zhǎng)了籃球?qū)κ值淖饔脮r(shí)間，所以減小了球?qū)θ说臎_擊力，B正確【答案】B4質(zhì)量為m的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，有一輕彈簧固定其上，另一質(zhì)量也為m的物體乙以4m/s的速度與甲相向運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則()A甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，由于彈力作用，動(dòng)量不守恒B當(dāng)兩物塊相距最近時(shí)，甲物塊的速度為零C當(dāng)甲物塊的速度為1m/s時(shí)，乙物塊的速率可能為2m/s，也可能為0D甲物塊的速率可達(dá)到5m/s【解析】由于彈簧是輕質(zhì)的，甲、乙在水平方向上除相互作用外不受其他力，故水平方向上二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，A錯(cuò)當(dāng)甲、乙相距最近時(shí)就有v甲v乙

4、，故由動(dòng)量守恒有mv乙mv甲2mv(其中以物體乙的初速度方向?yàn)檎?，代入數(shù)據(jù)有v0.5m/s，B錯(cuò)又二者作用過程中，總機(jī)械能也守恒，當(dāng)二者分離時(shí)甲獲得最大速度，則由動(dòng)量守恒和能量守恒有解之得vm4m/s，v3m/s，故D錯(cuò)當(dāng)甲物塊的速度為向左的1m/s時(shí)，由動(dòng)量守恒可求得乙的速率為2m/s.當(dāng)甲物塊的速度為向右的1m/s，同樣可求得乙的速度為0，故C對(duì)【答案】C5如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，在與水平方向成角的恒力F作用下，沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，物塊通過A點(diǎn)和B點(diǎn)的速度分別是vA和vB，物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，力F對(duì)物塊做的功W和力F對(duì)物塊的沖量I分別是()AWmvmvBWmvmvCImvBmvAD

5、ImvBmvA【解析】F與水平方向夾角為，則由動(dòng)能定理得FcossABmvmv，合外力做的功即為F做功，所以Wmvmv，A正確，B錯(cuò)由動(dòng)量定理FcostmvBmvA，而F的沖量IFt，F(xiàn)cost是合外力的沖量，所以FtFcostmvBmvA，C錯(cuò)，D正確【答案】AD6物體只在力F作用下運(yùn)動(dòng)，力F隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，在t1s時(shí)刻，物體的速度為零則下列論述正確的是 ()A03s內(nèi)，力F所做的功等于零，沖量也等于零B04s內(nèi)，力F所做的功等于零，沖量也等于零C第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的速度方向相同，加速度方向相反D第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的速度方向相反，加速度方向相同【解析】設(shè)t0時(shí)刻物體速度為v0，據(jù)動(dòng)

6、量定理知在03s內(nèi)，p(1)1Ns21Ns(1)1Ns0，故3s末物體速度與t0時(shí)刻的速度大小相等、方向相同，仍為v0，所以03s內(nèi)F所做的功等于0，故A正確同理，可知B錯(cuò)誤由于第1s內(nèi)速度由v0減為0，第2s內(nèi)從靜止開始做加速度方向與第1s內(nèi)加速度方向相反的加速運(yùn)動(dòng)，所以第1s內(nèi)速度方向與第2s內(nèi)必然相同，故C正確由于第3s末的速度為v0，故第4s是減速運(yùn)動(dòng)，即速度方向不變，加速度方向也不變，故D錯(cuò)【答案】AC7一質(zhì)量為m的物體放在光滑水平面上今以恒力F沿水平方向推該物體，在相同的時(shí)間間隔內(nèi)，下列說法正確的是 ()A物體的位移相等 B物體動(dòng)能的變化量相等CF對(duì)物體做的功相等 D物體動(dòng)量的變化

7、量相等【解析】物塊m在恒力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間間隔t內(nèi)由動(dòng)量定理Ftmvp，故D項(xiàng)正確物體的速度時(shí)間圖象如右圖所示，由圖可知相同時(shí)間間隔內(nèi)物體的位移不相等故A項(xiàng)錯(cuò)由動(dòng)能定理FsEk，由于s不同故Ek不同，B、C均錯(cuò)【答案】D8質(zhì)量為1.0kg的小球從離地面5.0m高度處自由落下，與地面碰撞后，反彈的最大高度為3.2m，設(shè)小球與地面碰撞時(shí)間為0.1s，不計(jì)空氣阻力，則小球受到地面的平均沖力為(g取10m/s2)()A190.0N B180.0NC200.0N D60.0N【解析】對(duì)小球運(yùn)動(dòng)過程分段討論第一段：自由落體運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用自由落體公式，設(shè)小球落地速度為v1，則v110m/s第

8、二段：小球與地面碰撞，分析小球受力：重力mg，地面彈力F(即地面對(duì)小球的平均沖力)設(shè)反彈速度為v2，則(注意v2方向與v1方向相反，且設(shè)向上為正)由動(dòng)量定理得：(Fmg)tmv2(mv1)Fmg第三段：小球反彈至最大高度，應(yīng)用豎直上拋公式v28m/s聯(lián)立式，可得F190N.【答案】A9如圖甲所示，一質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平地面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊以一定的初速度v0從木板的左端開始向木板的右端滑行，滑塊和木板的水平速度的大小隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示，根據(jù)圖象作出如下判斷： 滑塊始終與木板存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)滑塊未能滑出木板滑塊的質(zhì)量m大于木板的質(zhì)量M在t1時(shí)刻滑塊從板上滑出這些判斷中正確的是

9、()ABCD【解析】小滑塊在木板上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，木板做勻加速運(yùn)動(dòng)，由圖象知小滑塊末速度大于木板末速度，所以在t1時(shí)刻滑塊從木板上滑出，并一直存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故對(duì)錯(cuò)；又因?yàn)樗鼈兿嗷サ淖饔昧σ欢?，vt圖象的斜率反映了加速度，由圖知aMam，因此mM，對(duì)【答案】A10(2010唐山質(zhì)檢)在課外活動(dòng)中，甲、乙兩同學(xué)站在旱冰場(chǎng)的水平面上，開始時(shí)都是靜止的兩人互推后，甲、乙反向做直線運(yùn)動(dòng)，甲的速率為0.1m/s，乙的速率為0.2m/s.已知甲的質(zhì)量為60kg，乙的質(zhì)量為30kg，假設(shè)互推的時(shí)間為0.01s，忽略摩擦力及空氣阻力，則下列說法中正確的是()A甲、乙所受的平均推力均為600N，方向相反B甲、乙

10、所受的平均推力均為500N，方向相反C甲受的平均推力為600N，乙受的平均推力為500N，方向相反D甲受的平均推力為500N，乙受的平均推力為600N，方向相反【解析】以甲為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量定理Ftm甲v甲0，可得甲受到的平均推力為F600N，據(jù)牛頓第三定律可得乙受到的平均推力也為600N，方向相反，A正確【答案】A11(2010西安八校聯(lián)考)在光滑的水平面上有A、B兩個(gè)小球沿同一直線向右運(yùn)動(dòng)，取向右為正方向，兩球的動(dòng)量分別為pA5kgm/s，pB7kgm/s，如圖所示若兩球發(fā)生正碰，則碰后兩球動(dòng)量的增量pA、pB可能是 ()ApA3kgm/s，pB3kgm/sBpA3kgm/s，pB3kg

11、m/sCpA3kgm/s，pB3kgm/sDpA10kgm/s，pB10kgm/s【解析】碰撞過程既要遵循動(dòng)量守恒定律，又要滿足能量關(guān)系E前E后A球動(dòng)量應(yīng)減小，B球動(dòng)量應(yīng)增加，排除A、C、D違背了能量關(guān)系故B正確【答案】B12(北京東城區(qū)質(zhì)檢)水平推力F1和F2分別作用于水平面上原來靜止的等質(zhì)量的a、b兩物體上，作用一段時(shí)間后撤去推力，物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間停下，兩物體的vt圖線如圖所示，已知圖中的線段ABCD，則 ()AF1的沖量大于F2的沖量BF1的沖量等于F2的沖量CF1的沖量小于F2的沖量D兩物體受到的摩擦力大小不等【解析】考查動(dòng)量定理根據(jù)圖象ABCD可知兩物體在僅受摩擦力作用時(shí)的加速

12、度相同，由于質(zhì)量也相同，故受到的摩擦力也相同；對(duì)全過程應(yīng)用動(dòng)量定理可知推力的沖量與摩擦力的沖量大小相等，而地面對(duì)b的摩擦力作用時(shí)間較長(zhǎng)，故力F2的沖量較大，C正確【答案】C二、計(jì)算題(本題共包括4小題，共54分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13“蹦床”已成為奧運(yùn)會(huì)的比賽項(xiàng)目質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從床墊正上方h1高處自由落下，落墊后反彈的高度為h2，設(shè)運(yùn)動(dòng)員每次與床墊接觸時(shí)間為t，求在運(yùn)動(dòng)員與床墊接觸的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員對(duì)床墊的平均作用力(空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g)【思維點(diǎn)撥】運(yùn)動(dòng)員的整個(gè)過程可分為三個(gè)階段：自由

13、下落h1階段，與床墊作用階段，反彈豎直上升h2階段要求運(yùn)動(dòng)員對(duì)床墊的平均作用力，只要以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，對(duì)運(yùn)動(dòng)員與床墊作用過程用動(dòng)量定理即可解決【解析】設(shè)運(yùn)動(dòng)員剛接觸床墊的速度大小為v1，則離開床墊的速度大小為v2，由機(jī)械能守恒得：mvmgh1，mvmgh2，設(shè)時(shí)間t內(nèi)，床墊對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力為F，取向上為正方向，由動(dòng)量定理得：(Fmg)tmv2(mv1)以上三式聯(lián)立可得：Fmg再由牛頓第三定律得，運(yùn)動(dòng)員對(duì)床墊的作用力為FFmg，方向豎直向下【答案】mg，方向豎直向下【反思?xì)w納】這類題本身并不難，也不復(fù)雜，但一定要認(rèn)真審題，一般遇到涉及力、時(shí)間和速度變化的問題時(shí)，運(yùn)用動(dòng)量定理解答往往比運(yùn)用牛

14、頓定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解更簡(jiǎn)便14如圖所示，在光滑水平面上放著A、B、C三個(gè)物塊，A、B、C的質(zhì)量依次是m、2m、3m.現(xiàn)讓A物塊以初速度v0向B運(yùn)動(dòng)，A、B相碰后不再分開，共同向C運(yùn)動(dòng)；它們和C相碰后也不再分開，ABC共同向右運(yùn)動(dòng)求：(1)ABC共同向右運(yùn)動(dòng)的速度v的大小(2)A、B碰撞過程中的動(dòng)能損失Ek.(3)AB與C碰撞過程B物塊對(duì)C物塊的沖量大小I.【解析】(1)以A、B、C整體為對(duì)象，全過程應(yīng)用動(dòng)量守恒定律：mv0(m2m3m)v得ABC共同向右運(yùn)動(dòng)的速度v.(2)設(shè)A、B碰撞后的速度為v，根據(jù)動(dòng)量守恒有mv0(m2m)v動(dòng)能損失Ekmv(m2m)v2得Ekmv.(3)以C為研究對(duì)象

15、，AB與C碰撞過程應(yīng)用動(dòng)量定理，B物塊對(duì)C物塊的沖量等于C物塊的動(dòng)量變化I3mvmv0.【答案】(1)(2)mv(3)mv015如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量均為M2kg的甲、乙兩輛小車，兩車之間通過一感應(yīng)開關(guān)相連(當(dāng)滑塊滑過感應(yīng)開關(guān)時(shí)，兩車自動(dòng)分離)甲車上表面光滑，乙車上表面與滑塊P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5.一根通過細(xì)線拴著且被壓縮的輕質(zhì)彈簧固定在甲車的左端，質(zhì)量為m1kg的滑塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧的右端接觸但不相連，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep10J，彈簧原長(zhǎng)小于甲車長(zhǎng)度，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)剪斷細(xì)線，求：(1)滑塊P滑上乙車前的瞬時(shí)速度的大小(2)滑塊P滑上乙車后最終未滑離乙車，滑塊P在乙車

16、上滑行的距離(g10m/s2)【解析】(1)設(shè)滑塊P滑上乙車前的速度為v，兩小車速度為V，對(duì)整體應(yīng)用動(dòng)量守恒和能量關(guān)系有：mv2MV0Ep解之得v4m/s，V1m/s(2)設(shè)滑塊P和小車乙達(dá)到的共同速度為v，對(duì)滑塊P和小車乙有mvMV(mM)vmgLmv2MV2(mM)v2代入數(shù)據(jù)解得Lm【答案】(1)4m/s(2)m16 (北京市海淀一模)如圖所示，有一豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓筒內(nèi)壁對(duì)滑塊有阻力的作用，阻力的大小恒為Ffmg(g為重力加速度)在初始位置滑塊靜止，圓筒內(nèi)壁對(duì)滑塊的阻力為零，彈簧的長(zhǎng)度為l.現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2l處自由落下，與滑塊發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短碰撞后物體與滑塊粘在一起向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)后又被彈回向上運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)到剛發(fā)生碰撞位置時(shí)速度恰好為零，不計(jì)空氣阻力求(1)物體與滑塊碰撞后共同運(yùn)動(dòng)速度的大?。?2)碰撞后，在滑塊向下運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)的過程中彈簧彈性勢(shì)能的變化量【解析】(1)設(shè)物體下落至與薄滑塊碰撞前的速度為v0，在此過程中機(jī)械能守恒，依據(jù)機(jī)械能守恒定律有mglmv/2解得v0設(shè)碰撞后共同速度為v，依據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv02mv解得v.(2)設(shè)物體