2020-2021學(xué)年高中物理人教版選修3-5單元評(píng)估檢測(cè)第十六章　動(dòng)量守恒定律 Word版含解析

1、單元評(píng)估檢測(cè)(第十六章)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分其中18題為單選題，912題為多選題)1人從高處跳到低處，為了安全，一般都是腳尖先著地，且雙腿要彎曲，這樣做的目的是()a減小著地時(shí)所受沖量b使動(dòng)量增量變得更小c增大人對(duì)地面的壓強(qiáng)，起到安全作用d延長(zhǎng)對(duì)地面的作用時(shí)間，從而減小地面對(duì)人的作用力2如圖所示，光滑的水平地面上有一輛平板上，車上有一個(gè)人原來(lái)車和人都靜止當(dāng)人從左向右行走的過(guò)程中()a人和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒b人和車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒c人和車的速度方向相同d人停止行走時(shí)，人和車的速度一定均為零3如圖所示，籃球運(yùn)動(dòng)員接傳來(lái)的籃球時(shí)，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后

2、，兩臂隨球迅速引至胸前，這樣做可以()a減小球的動(dòng)量的變化量b減小球?qū)κ肿饔昧Φ臎_量c減小球的動(dòng)量變化率d延長(zhǎng)接球過(guò)程的時(shí)間來(lái)減小動(dòng)量的變化量4靜止在光滑水平面上的物體，受到水平拉力f的作用，拉力f隨時(shí)間t的變化如圖所示，則()a4 s內(nèi)物體的位移為零b4 s內(nèi)拉力對(duì)物體做功不為零c4 s末物體的速度為零d4 s內(nèi)拉力對(duì)物體沖量不為零5.如圖所示，質(zhì)量為m的小車置于光滑的水平面上，車的上表面粗糙，有一質(zhì)量為m的木塊以初速度v0水平地滑至車的上表面，若車足夠長(zhǎng)，則()a木塊的最終速度為v0b由于車上表面粗糙，小車和木塊所組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒c車上表面越粗糙，木塊減少的動(dòng)量越多d車上表面越粗糙，小

3、車獲得的動(dòng)量越多6質(zhì)量m100 kg的小船靜止在平靜水面上，船兩端載著m甲40 kg、m乙60 kg的游泳者，在同一水平線上甲向左、乙向右同時(shí)以相對(duì)于岸3 m/s的速度躍入水中，如圖所示，則小船的運(yùn)動(dòng)速率和方向?yàn)?)a0.6 m/s，向左b3 m/s，向左c0.6 m/s，向右d3 m/s，向右7如圖所示，質(zhì)量為m的小球a以水平速度v與靜止在光滑水平面上質(zhì)量為3m的小球b正碰后，小球a的速率變?yōu)?，則碰后b球的速度為(以v的方向?yàn)檎较?()a. bvc d.8如圖，橫截面積為5 cm2的水柱以10 m/s的速度垂直沖到墻壁上，已知水的密度為1×103 kg/m3，假設(shè)水沖到墻上后不反

4、彈而順墻壁流下，則墻壁所受水柱沖擊力為()a5×105 n b50 nc5×103 n d5×102 n9根據(jù)uic(國(guó)際鐵道聯(lián)盟)的定義，高速鐵路是指營(yíng)運(yùn)速率達(dá)200 km/h以上的鐵路和動(dòng)車組系統(tǒng)據(jù)廣州鐵路局警方測(cè)算：當(dāng)和諧號(hào)動(dòng)車組列車以350 km/h的速度在平直鐵軌上勻速行駛時(shí)，受到的阻力約為106 n，如果撞擊一塊質(zhì)量為0.5 kg的障礙物，會(huì)產(chǎn)生大約5 000 n的沖擊力，撞擊時(shí)間約為0.1 s，瞬間可能造成列車顛覆，后果不堪設(shè)想在撞擊過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()a沖擊力對(duì)列車的沖量約為500 n·sb沖擊力對(duì)列車的沖量約為104 n

5、3;sc沖擊力對(duì)障礙物的沖量約為175 n·sd列車和障礙物組成的系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒10如圖所示，甲、乙兩車的質(zhì)量均為m，靜置在光滑的水平面上，兩車相距為l.乙車上站立著一個(gè)質(zhì)量為m的人，他通過(guò)一條輕繩拉甲車，甲、乙兩車最后相接觸，以下說(shuō)法正確的是()a甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為b甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為c甲車移動(dòng)的距離為ld乙車移動(dòng)的距離為l11一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力f的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)f隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，則()at1 s時(shí)物塊的速率為1 m/sbt2 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4 kg·m/sct3 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5 kg·m/sd

6、t4 s時(shí)物塊的速度為零12如圖(a)，一長(zhǎng)木板靜止于光滑水平桌面上，t0時(shí)，小物塊以速度v0滑到長(zhǎng)木板上，圖(b)為物塊與木板運(yùn)動(dòng)的v­t圖象，圖中t1、v0、v1已知，重力加速度大小為g.由此可求得()a木板的長(zhǎng)度b物塊與木板的質(zhì)量之比c物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)d從t0開始到t1時(shí)刻，木板獲得的動(dòng)能二、非選擇題(本題共4小題，共52分)13(8分)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，圖中兩小球半徑相同，質(zhì)量均已知，且ma>mb，圖甲中兩小球落在水平地面上，p點(diǎn)是不放被碰小球時(shí)，入射小球的落點(diǎn)，圖乙中除讓小球落在豎直木板上外，其余裝置相同，b、b兩點(diǎn)在同一水平線上，則在圖乙中

7、：(1)_點(diǎn)是不放被碰小球時(shí)入射小球的落點(diǎn)，_點(diǎn)是放上被碰小球時(shí)入射小球的落點(diǎn)(2)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，需要驗(yàn)證的關(guān)系是_(用ma、mb，高度用圖中字母表示)14(12分)冰球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)對(duì)抗性極強(qiáng)的冰雪體育競(jìng)技項(xiàng)目如圖所示，甲、乙兩冰球運(yùn)動(dòng)員為爭(zhēng)搶冰球而合理水平?jīng)_撞，沖撞過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員手中的冰球桿未與地面接觸已知甲運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60 kg，乙運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為70 kg，沖撞前兩運(yùn)動(dòng)員速度大小均為5 m/s，方向相反，沖撞結(jié)束，甲被撞回，速度大小為2 m/s，如果沖撞接觸時(shí)間為0.2 s，忽略冰球鞋與冰面間的摩擦問：(1)撞后乙的速度大小是多少？方向又如何？(2)沖撞時(shí)兩運(yùn)動(dòng)員相互間的平均作用力多大

8、？15.(14分)如圖所示，在光滑水平面的左側(cè)固定一豎直擋板，a球在水平面上靜止放置b球向左運(yùn)動(dòng)與a球發(fā)生正碰，b球碰撞前、后的速率之比為3:1，a球垂直撞向擋板，碰后原速率返回，兩球剛好不發(fā)生第二次碰撞求：(1)a、b兩球的質(zhì)量之比；(2)a、b碰撞前、后兩球總動(dòng)能之比16.(18分)如圖所示，水平軌道o點(diǎn)左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑，在a、b兩物塊中間安放一顆微型炸藥，并緊挨著放置于o點(diǎn)保持靜止，物塊c靜置在o點(diǎn)右側(cè)的p點(diǎn)上某時(shí)刻引爆炸藥，使a、b兩物塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，a滑行到q點(diǎn)后停止，b與c相碰后粘在一起向右運(yùn)動(dòng)已知物塊a與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.10，o、q間的距離l2.0 m，物塊的質(zhì)量分

9、別為ma2.0 kg，mb1.0 kg，mc3.0 kg，重力加速度g10 m/s2，a、b、c均可視為質(zhì)點(diǎn)，爆炸時(shí)間極短求：(1)爆炸瞬間，物塊a獲得的速率va；(2)爆炸瞬間，物塊b獲得的速率vb；(3)物塊b與物塊c相碰時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能e.單元評(píng)估檢測(cè)(第十六章)1解析：人在和地面接觸時(shí)，人的速度減為零，由動(dòng)量定理可知(fmg)tmv；而腳尖著地可以增加人著地的時(shí)間，由公式可知可以減小人受到地面的沖擊力，故d正確，a、b、c錯(cuò)誤答案：d2解析：人和車組成的系統(tǒng)所受外力為零，由動(dòng)量守恒可知人和車的速度方向相反，當(dāng)人的速度為零時(shí)，車速度也為零系統(tǒng)初狀態(tài)機(jī)械能為零，一旦運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能不為零，可知人和

10、車組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒答案：d3解析：由動(dòng)量定理ft0mv，而接球時(shí)先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前為了延長(zhǎng)時(shí)間，減小受力，即f，也就是減小了球的動(dòng)量變化率，故c正確答案：c4解析：由圖象可知物體在4 s內(nèi)合外力的沖量為0，動(dòng)量的變化量為0，末速度為0，動(dòng)能變化量為0，合外力做功為0，選項(xiàng)b、d錯(cuò)誤，c正確；物體先做加速后做減速運(yùn)動(dòng)，4 s末的速度為零，運(yùn)動(dòng)方向沒有改變，位移一直增加，選項(xiàng)a錯(cuò)誤答案：c5解析：由m和m組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒易得a正確；m和m動(dòng)量的變化與小車上表面的粗糙程度無(wú)關(guān)，因?yàn)檐囎銐蜷L(zhǎng)，最終各自的動(dòng)量與摩擦力大小無(wú)關(guān)答案：a6解析：甲、乙和船組成的

11、系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以水平向右為正方向，開始時(shí)總動(dòng)量為零，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有0m甲v甲m乙v乙mv，解得v，代入數(shù)據(jù)解得v0.6 m/s，負(fù)號(hào)說(shuō)明小船的速度方向向左，故選項(xiàng)a正確答案：a7解析：由于碰后b球不可能越過(guò)a球水平向左運(yùn)動(dòng)，因選擇了v方向?yàn)檎?，即向右為正，可先排除b、c兩選項(xiàng)據(jù)動(dòng)量守恒定律mvmv13mv2，若v1方向向右，即v1時(shí)，v2，運(yùn)動(dòng)方向相同，a球運(yùn)動(dòng)速度大于b球，意味著a球越過(guò)b球，與事實(shí)不符；若v1方向向左，即v1時(shí)，v2，a錯(cuò)誤、d正確答案：d8解析：t s時(shí)間內(nèi)噴水質(zhì)量為msvt1×103×5×104×10t kg5t kg，水在時(shí)

12、間t s內(nèi)受到墻的沖量為i0mvft，所以f n50 n負(fù)號(hào)表示水受到墻的作用力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反由此可知b項(xiàng)正確答案：b9解析：沖擊力f為5 000 n，撞擊時(shí)間t為0.1 s，沖量ift5 000×0.1 n·s500 n·s，a項(xiàng)正確，b、c兩項(xiàng)錯(cuò)誤；撞擊過(guò)程時(shí)間極短，列車和障礙物組成的系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒，d項(xiàng)正確答案：ad10解析：本題類似人船模型甲、乙、人看成一系統(tǒng)，則水平方向動(dòng)量守恒，甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比等于質(zhì)量的反比，即為，a正確，b錯(cuò)誤；mx甲(mm)x乙，x甲x乙l，解得c、d正確答案：acd11解析：在第1 s內(nèi)，由動(dòng)量定理：f1·

13、;t1mv1得v11 m/s，a正確；在02 s內(nèi)，由動(dòng)量定理：f1·t2p4 kg·m/s，b正確；在03 s內(nèi)，由動(dòng)量定理f1·t2f2·t3p33 kg·m/s，c錯(cuò)；在04 s內(nèi)，由動(dòng)量定理：f1·t2f2·t4mv解得v1 m/s，d錯(cuò)答案：ab12解析：系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律可以求出物塊相對(duì)于木板滑行的距離，木板的長(zhǎng)度可能等于該長(zhǎng)度、也可能大于該長(zhǎng)度，根據(jù)題意無(wú)法求出木板的長(zhǎng)度，故a項(xiàng)錯(cuò)誤；物塊與木板作出的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以物塊的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：mv0(mm)v1，解得，

14、v0與v1已知，可以求出物塊與木板的質(zhì)量之比，故b項(xiàng)正確；對(duì)木板，由動(dòng)量定理得：mgt1mv1，解得，由于t1、v0、v1已知，可以求出動(dòng)摩擦因數(shù)，故c項(xiàng)正確；由于不知道木板的質(zhì)量，無(wú)法求出從t0開始到t1時(shí)刻，木板獲得的動(dòng)能，故d項(xiàng)錯(cuò)誤答案：bc13解析：(1)不放被碰小球時(shí)，入射小球落在p點(diǎn)，則該速度正好在另外兩個(gè)速度之間，故不放被碰小球時(shí)，入射小球落在圖乙中的p點(diǎn)，當(dāng)放上被碰小球時(shí)由于入射小球的速度減小，故飛行相同水平距離的時(shí)間變長(zhǎng)，豎直下落的高度增大，入射小球的落點(diǎn)為m.(2)設(shè)bbx，則有xvt，下落的高度hgt2，解得vx，故需要驗(yàn)證的關(guān)系為.答案：(1)pm(2)14解析：(1)取甲碰前的速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒定律，對(duì)系統(tǒng)有：m甲v甲m乙v乙m甲v甲m乙v乙解得v乙1 m/s方向與甲碰前的速度方向相同(2)根據(jù)動(dòng)量定理，對(duì)甲有：ftm甲v甲m甲v甲解得f2100 n.答案：(1)1 m/s，方向與甲碰前的速度方向相同(2)2100 n15解析：(1)a、b碰撞后，a再與擋板相碰并以原速率返回，且兩球恰好不發(fā)生第二次碰撞，說(shuō)明a、b相碰后b向右運(yùn)動(dòng)，a向左運(yùn)動(dòng)，且速度大小相等設(shè)碰撞前b的速度大小為v，由題目條件知，碰撞后兩者速率均為，由動(dòng)量守恒得mbvma·mb·解得(2)a、b碰撞前