高考物理45分钟限时单元测试题《动量守恒定律》含答案16978.pdf

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1、 1 动量守恒定律章末自测卷(限时：45 分钟)一、单项选择题 1.若物体在运动过程中受到的合力不为零，则()A.物体的动能不可能总是不变的 B.物体的动量不可能总是不变的 C.物体的加速度一定变化 D.物体的速度方向一定变化 2.如图 1 所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度 v 抽出纸条后，铁块掉在地上的 P 点，若以 2v 速度抽出纸条，则铁块落地点为()图 1 A.仍在 P 点 B.在 P 点左边 C.在 P 点右边不远处 D.在 P 点右边原水平位移的两倍处 3.(2018甘肃平凉调研)质量为 m 的橡皮球从高处自由下落，经过时间 t1与地面相碰，再经过时间 t2离开地面，

2、地面对橡皮球的平均作用力大小为 F，规定竖直向上为正方向，则在碰撞过程中，对橡皮球而言()A.重力的冲量为 mg(t1t2)B.合外力的冲量为(Fmg)t2 C.合外力的冲量为(Fmg)t2 D.合外力的冲量为(mgF)t2 4.如图 2 所示，质量为 M 的木块位于光滑水平面上，在木块与墙之间用轻弹簧连接，开始时木块静止在 A 位置.现有一质量为 m 的子弹以水平速度 v0射向木块并嵌入其中，则当木块回到 A 位置时的速度 v 以及此过程中墙对弹簧的冲量 I 的大小分别为()图 2 2 A.vmv0Mm，I0 B.vmv0Mm，I2mv0 C.vmv0Mm，Im2v0Mm D.vmv0M，I

3、2mv0 5.如图 3 所示，半径为 R 的光滑半圆圆槽质量为 M，静止在光滑水平面上，其内表面有一质量为 m 的小球被细线吊着位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑行到最低点向右运动时，圆槽的速度为()图 3 A.0 B.mM2MgRMm，向左 C.mM2MgRMm，向右 D.不能确定 6.质量分别为 ma1 kg 和 mb2 kg 的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前、后两球的位移时间图象如图 4 所示，则可知碰撞属于()图 4 A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞 C.完全非弹性碰撞 D.条件不足，无法判断 二、多项选择题 7.如图 5 所示，在水平光滑地面上有 A、B 两个木块，A、B 之间用一

4、轻弹簧连接.A 靠在墙壁上，用力 F 向左推 B 使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态.若突然撤去力 F，则下列说法中正确的是()图 5 A.木块 A 离开墙壁前，墙对木块 A 的冲量大小等于木块 B 动量变化量的大小 B.木块 A 离开墙壁前，弹性势能的减少量等于木块 B 动能的增量 C.木块 A 离开墙壁时，B 的动能等于 A、B 共速时的弹性势能 3 D.木块 A 离开墙壁后，当弹簧再次恢复原长时，木块 A 的速度为零 8.如图 6 所示，质量为 m2的小球 B 静止在光滑的水平面上，质量为 m1的小球 A 以速度 v0靠近 B，并与 B 发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线

5、上.A、B 两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失.当 m1、v0一定时，若 m2越大，则()图 6 A.碰撞后 A 的速度越小 B.碰撞后 A 的速度越大 C.碰撞过程中 B 受到的冲量越大 D.碰撞过程中 A 受到的冲量越大 9.(2018宁夏银川质检)如图 7 所示，甲图表示光滑平台上，物体 A 以初速度 v0滑到上表面粗糙的水平小车 B 上，车与水平面间的动摩擦因数不计，乙图为物体 A 与小车 B 的 vt 图象，由此可求()图 7 A.小车上表面长度 B.物体 A 与小车 B 的质量之比 C.物体 A 与小车 B 上表面间的动摩擦因数 D.小车 B 获得的动能 三、非选择题 10.

6、如图 8 所示，在实验室用两端带竖直挡板 C、D 的气垫导轨和带固定挡板的质量都是 M 的滑块 A、B，做探究碰撞中的不变量的实验：图 8(1)把两滑块 A 和 B 紧贴在一起，在 A 上放质量为 m 的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住 A和 B，在 A 和 B 的固定挡板间放一弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态.(2)按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当 A 和 B 与挡板 C 和 D 碰撞同时，电子计时器自动停表，记下 A 运动至 C 的时间 t1，B 运动至 D 的时 4 间 t2.(3)重复几次取 t1、t2的平均值.请回答以下几个问题：(1)在调整

7、气垫导轨时应注意 ；(2)应测量的数据还有 ；(3)作用前 A、B 两滑块的速度与质量乘积之和为 ，作用后 A、B 两滑块的速度与质量乘积之和为 .(用测量的物理量符号和已知的物理量符号表示)11.如图 9 所示，一光滑水平桌面 AB 与一半径为 R 的光滑半圆形轨道相切于 C 点，且两者固定不动.一长 L 为 0.8 m 的细绳，一端固定于 O 点，另一端系一个质量 m10.2 kg 的球.当球在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零.现将球提起使细绳处于水平位置时无初速度释放.当球 m1摆至最低点时，恰与放在桌面上的质量 m20.8 kg 的小铁球正碰，碰后 m1小球以 2 m/s

8、的速度弹回，m2将沿半圆形轨道运动，且恰好能通过最高点 D，g10 m/s2，求：图 9(1)m2在半圆形轨道最低点 C 的速度大小；(2)光滑圆形轨道的半径 R.12.如图 10 所示，AB 为倾角 37的粗糙斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC 相连接，质量为 m2的小球乙静止在水平轨道上，质量为 m1的小球甲以速度 v0与乙球发生弹性正碰.若 m1m212，且轨道足够长，要使两球能发生第二次碰撞，求乙球与斜面之间的动摩擦因数 的取值范围.(sin 370.6，cos 370.8)图 10 5 动量守恒定律章末自测卷参考答案(限时：45 分钟)一、单项选择题 1.若物体在运动过程

9、中受到的合力不为零，则()A.物体的动能不可能总是不变的 B.物体的动量不可能总是不变的 C.物体的加速度一定变化 D.物体的速度方向一定变化 答案 B 2.如图 1 所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度 v 抽出纸条后，铁块掉在地上的 P 点，若以 2v 速度抽出纸条，则铁块落地点为()图 1 A.仍在 P 点 B.在 P 点左边 C.在 P 点右边不远处 D.在 P 点右边原水平位移的两倍处 答案 B 3.(2018甘肃平凉调研)质量为 m 的橡皮球从高处自由下落，经过时间 t1与地面相碰，再经过时间 t2离开地面，地面对橡皮球的平均作用力大小为 F，规定竖直向上为正方向，则在碰

10、撞过程中，对橡皮球而言()A.重力的冲量为 mg(t1t2)B.合外力的冲量为(Fmg)t2 C.合外力的冲量为(Fmg)t2 D.合外力的冲量为(mgF)t2 答案 B 解析 在碰撞过程中，橡皮球受到竖直向下的重力和向上的地面弹力 F 作用，其合外力方向竖直向上，所以合外力的冲量为(Fmg)t2，选项 B 正确.4.如图 2 所示，质量为 M 的木块位于光滑水平面上，在木块与墙之间用轻弹簧连接，开始时木块静止在 A 位置.现有一质量为 m 的子弹以水平速度 v0射向木块并嵌入其中，则当木块回 6 到 A 位置时的速度 v 以及此过程中墙对弹簧的冲量 I 的大小分别为()图 2 A.vmv0M

11、m，I0 B.vmv0Mm，I2mv0 C.vmv0Mm，Im2v0Mm D.vmv0M，I2mv0 答案 B 解析 子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块间的内力远大于系统外力，以 v0的方向为正方向，由动量守恒定律得 mv0(Mm)v 解得 vmv0Mm 子弹和木块组成的系统在弹簧弹力的作用下先做减速运动，后做加速运动，回到 A 位置时速度大小不变，即当木块回到 A 位置时的速度 vmv0Mm.子弹、木块和弹簧组成的系统受到的合力即为墙对弹簧的作用力，系统初动量为 mv0，末动量为(Mm)v，根据动量定理得 I(Mm)vmv02mv0 所以墙对弹簧的冲量 I 的大小为 2mv0，选项

12、B 正确.5.如图 3 所示，半径为 R 的光滑半圆圆槽质量为 M，静止在光滑水平面上，其内表面有一质量为 m 的小球被细线吊着位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑行到最低点向右运动时，圆槽的速度为()图 3 A.0 B.mM2MgRMm，向左 C.mM2MgRMm，向右 7 D.不能确定 答案 B 6.质量分别为 ma1 kg 和 mb2 kg 的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前、后两球的位移时间图象如图 4 所示，则可知碰撞属于()图 4 A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞 C.完全非弹性碰撞 D.条件不足，无法判断 答案 A 解析 由 xt 图象可知，碰撞前，va3 m/s，vb0，碰撞后，

13、va1 m/s，vb2 m/s，碰撞前的总动能为12mava212mbvb292 J，碰撞后的总动能为12mava212mbvb292 J，故机械能守恒；碰撞前的总动量为 mavambvb3 kgm/s，碰撞后的总动量为 mavambvb 3 kgm/s，故动量守恒.所以该碰撞属于弹性碰撞，A 正确.二、多项选择题 7.如图 5 所示，在水平光滑地面上有 A、B 两个木块，A、B 之间用一轻弹簧连接.A 靠在墙壁上，用力 F 向左推 B 使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态.若突然撤去力 F，则下列说法中正确的是()图 5 A.木块 A 离开墙壁前，墙对木块 A 的冲量大小等于木块 B 动量变

14、化量的大小 B.木块 A 离开墙壁前，弹性势能的减少量等于木块 B 动能的增量 C.木块 A 离开墙壁时，B 的动能等于 A、B 共速时的弹性势能 D.木块 A 离开墙壁后，当弹簧再次恢复原长时，木块 A 的速度为零 答案 AB 8.如图 6 所示，质量为 m2的小球 B 静止在光滑的水平面上，质量为 m1的小球 A 以速度 v0靠近 B，并与 B 发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上.A、B 两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失.当 m1、v0一定时，若 m2越大，则()图 6 8 A.碰撞后 A 的速度越小 B.碰撞后 A 的速度越大 C.碰撞过程中 B 受到的冲量越大

15、D.碰撞过程中 A 受到的冲量越大 答案 CD 解析 碰撞过程中，动量守恒，以 v0的方向为正方向，则 m1v0m1v1m2v2，又因碰撞过程中机械能守恒，12m1v0212m1v1212m2v22 两式联立得，v1m1m2v0m1m2，v22m1v0m1m2 当 m2m1时，m2越大，v1速度反向，但越来越大，A、B错误；碰撞过程中，A 受到的冲量 IAm1v1m1v02m1m2m1m2v02m1m1m21v0，可知 m2越大，A 受到的冲量越大，D 正确；而 B 受到的冲量与 A 受到的冲量大小相等、方向相反，因此 m2越大，B 受到的冲量也会越大，C 正确.9.(2018宁夏银川质检)如

16、图 7 所示，甲图表示光滑平台上，物体 A 以初速度 v0滑到上表面粗糙的水平小车 B 上，车与水平面间的动摩擦因数不计，乙图为物体 A 与小车 B 的 vt 图象，由此可求()图 7 A.小车上表面长度 B.物体 A 与小车 B 的质量之比 C.物体 A 与小车 B 上表面间的动摩擦因数 D.小车 B 获得的动能 答案 BC 解析 由题图乙可知，A、B 最终以共同速度 v1匀速运动，不能确定小车上表面长度，故 A错误；以 v0的方向为正方向，由动量守恒定律得 mAv0(mAmB)v1，故可以确定物体 A 与小车 B 的质量之比，故 B 正确；由题图乙可知 A 相对小车 B 的位移 x12v0

17、t1，根据动能定理得mAgx12(mAmB)v1212mAv02，根据 B 项中求得的质量关系，可以解出动摩擦因数，故 C 正确；由于小车 B 的质量无法求出，故不能确定小车 B 获得的动能，故 D 错误.9 三、非选择题 10.如图 8 所示，在实验室用两端带竖直挡板 C、D 的气垫导轨和带固定挡板的质量都是 M 的滑块 A、B，做探究碰撞中的不变量的实验：图 8(1)把两滑块 A 和 B 紧贴在一起，在 A 上放质量为 m 的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住 A和 B，在 A 和 B 的固定挡板间放一弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态.(2)按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块

18、运动时间的电子计时器，当 A 和 B 与挡板 C 和 D 碰撞同时，电子计时器自动停表，记下 A 运动至 C 的时间 t1，B 运动至 D 的时间 t2.(3)重复几次取 t1、t2的平均值.请回答以下几个问题：(1)在调整气垫导轨时应注意 ；(2)应测量的数据还有 ；(3)作用前 A、B 两滑块的速度与质量乘积之和为 ，作用后 A、B 两滑块的速度与质量乘积之和为 .(用测量的物理量符号和已知的物理量符号表示)答案(1)使气垫导轨水平(2)A 至 C 的距离 L1、B 至 D 的距离 L2(3)0(Mm)L1t1ML2t2或 ML2t2(Mm)L1t1 解析(1)为了保证滑块 A、B 作用后

19、做匀速直线运动，必须使气垫导轨水平.(2)要求出 A、B 两滑块在电动卡销放开后的速度，需测出 A 至 C 的时间 t1和 B 至 D 的时间t2，并且要测量出两滑块到两挡板的运动距离 L1和 L2，再由公式 vxt求出其速度.(3)设向左为正方向，根据所测数据求得两滑块的速度分别为 vAL1t1，vBL2t2.作用前两滑块静止，v0，速度与质量乘积之和为 0；作用后两滑块的速度与质量乘积之和为(Mm)L1t1ML2t2.若设向右为正方向，同理可得作用后两滑块的速度与质量的乘积之和为 ML2t2(Mm)L1t1.11.如图 9 所示，一光滑水平桌面 AB 与一半径为 R 的光滑半圆形轨道相切于

20、 C 点，且两者固定不动.一长 L 为 0.8 m 的细绳，一端固定于 O 点，另一端系一个质量 m10.2 kg 的球.当球在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零.现将球提起使细绳处于水平位置时无初速度释放.当球 m1摆至最低点时，恰与放在桌面上的质量 m20.8 kg 的小铁球正碰，碰后 m1 10 小球以 2 m/s 的速度弹回，m2将沿半圆形轨道运动，且恰好能通过最高点 D，g10 m/s2，求：图 9(1)m2在半圆形轨道最低点 C 的速度大小；(2)光滑圆形轨道的半径 R.答案(1)1.5 m/s(2)0.045 m 解析(1)设球 m1摆至最低点时速度为 v0，由机械能守

21、恒定律易知 m1gL12m1v02 v0 2gL 2100.8 m/s4 m/s m1与 m2碰撞，动量守恒，设 m1、m2碰后的速度分别为 v1、v2 选向右的方向为正方向，则 m1v0m1v1m2v2 解得 v21.5 m/s(2)m2在 CD 轨道上运动时，由机械能守恒有 12m2v22m2g(2R)12m2v 2D 由小球 m2恰好能通过最高点 D 可知，重力提供向心力，即 m2gm2v 2DR 联立解得 v225gR 代入数据解得 R0.045 m.12.如图 10 所示，AB 为倾角 37的粗糙斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC 相连接，质量为 m2的小球乙静止在水平轨道上，质量为 m1的小球甲以速度 v0与乙球发生弹性正碰.若 m1m212，且轨道足够长，要使两球能发生第二次碰撞，求乙球与斜面之间的动摩擦因数 的取值范围.(sin 370.6，cos 370.8)图 10 答案 v03 解得 0.45.