《动量守恒定律》单元测试题(含答案)

1一单选题（每小题4分，共40分。）1．下列说法正确的是()A．动量为零时，物体一定处于平衡状态B．动能不变，物体的动量一定不变C．物体所受合外力大小不变时，其动量大小一定要发生改变D．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动2．一个玻璃杯放在桌面平放的纸条上，要求把纸条从杯子下抽出，如果缓慢拉动纸条，则杯子随纸条移动，若快速抽拉纸条，则杯子不动，以下说法中正确的是()A．缓慢拉动纸条时，杯子受到冲量小B．缓慢拉动纸条时，纸对杯子作用力小，杯子也可能不动C．快速拉动纸条时，杯子受到的冲量小D．快速拉动纸条时，纸条对杯子水平作用力小。3．为了模拟宇宙大爆炸的情况，科学家们使两个带正电的重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。若要使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，应设法使离子在碰撞前的瞬间具有：（）A．大小相同的动量B．相同的质量C．相同的动能D．相同的速率4．汽车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动，所受的阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是()A．汽车牵引力逐渐增大B．汽车输出功率不变C．在任意两相等的时间内，汽车动能变化相等D．在任意两相等的时间内，汽车动量变化的大小相等5．甲、乙两人站在光滑的水平冰面上，他们的质量都是M，甲手持一个质量为m的球，现甲把球以对地为v的速度传给乙，乙接球后又以对地为2v的速度把球传回甲，甲接到球后，甲、乙两人的速度大小之比为()A.2MM－mB.M＋mMC.2(M＋m)3MD.MM＋m6．如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点．开始时沙袋处于静止，此后弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出．第一次弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°.当他们第1次返回图示位置时，第2粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若弹丸质量是沙袋质量的140倍，则以下结论中正确的是()A．v1∶v2＝41∶42B．v1∶v2＝41∶83C．v2＝v1D．v1∶v2＝42∶417．一轻杆下端固定一个质量为M的小球上，上端连在轴上，并可绕轴在竖直平面内运动，不计一切阻力。当小球在最低点时，受到水平的瞬时冲量I0，刚好能到达最高点。若小球在最低点受到的瞬时冲量从I0不断增大，则可知()2A．小球在最高点对杆的作用力不断增大B．小球在最高点对杆的作用力先减小后增大C．小球在最低点对杆的作用力先减小后增大D．小球在最低点对杆的作用力先增大后减小8．长木板A静止放在光滑水平桌面上，质量为m的物体B以水平初速度v0滑上A的上表面，经过t1时间后，二者达到相同的速度为v1，它们的速度—时间图象如图所示，则在此过程中不能求得的物理量是()A．木板获得的动能B．系统损失的机械能C．木板的长度D．A、B之间的动摩擦因数图9．如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升．下列说法正确的是()A．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh2C．B能达到的最大高度为h2D．B能达到的最大高度为h10．如图所示，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，并使其轨道平面与地面垂直，物体m1、m2同时由轨道左、右最高点释放，二者碰后粘在一起向左运动，最高能上升到轨道M点，已知OM与竖直方向夹角为60°，则两物体的质量之比m1∶m2为()A.2∶1B．(2＋1)∶(2－1)C．1∶2D．(2－1)∶(2＋1)二、实验题：(共17分)11．在“验证动量守恒定律”的实验中：(1)(6分)在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是_______________________________________________________________，其目的是减小实验中的________(选填“系统误差”或“偶然误差”)．(2)(3分)入射小球每次必须从斜槽上________滚下，这是为了保证入射小球每一次到达3斜槽末端时速度相同．(3)(8分)入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，在m1＞m2时，实验中记下了O、M、P、N四个位置(如图所示)，若满足________________________________________(用m1、m2、OM、OP、ON表示)，则说明碰撞中动量守恒；若还满足________________________________(只能用OM、OP、ON表示)，则说明碰撞前后动能也相等．三、计算题：(共53分)12、（10分）一质量为100g的小球从1.25m高处自由下落到一厚软垫上。若小球从接触软垫到小球陷至最低点经历了0.02s，则这段时间内软垫对小球的平均作用力是多大？（不计空气阻力，g=10m/s2）13（12分）、如图所示，一个质量为m的玩具蛙，蹲在质量为M的小车的细杆上，小车放在光滑的水平桌面上，若车长为L，细杆高为h，且位于小车的中点，试求：当玩具蛙最小以多大的水平速度v跳出时，才能落到桌面上？14．(15分)如图所示，质量M＝4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L＝0.5m，这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ＝0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑．小木块A以速度v0＝10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动．已知木块A的质量m＝1kg，g取10m/s2.求：(1)弹簧被压缩到最短时木块A的速度；(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能．415.（16分）如图10所示，在光滑的水平桌面上有一长为L＝2m的木板C，它的两端各有一块挡板，C的质量为mC＝5kg，在C的中央并排放着两个可视为质点的滑块A与B，其质量分别为mA＝1kg、mB＝4kg，开始时A、B、C均处于静止状态，并且A、B间夹有少许炸药，炸药爆炸使得A以vA＝6m/s的速度水平向左运动，不计一切摩擦，两滑块中任一块与挡板碰撞后就与挡板合成一体，爆炸与碰撞时间不计，求：(1)当两滑块都与挡板碰撞后，板C的速度多大？(2)从爆炸开始到两个滑块都与挡板碰撞为止，板C的位移多大？方向如何？5《动量守恒定律》单元测试题答案11答案(1)用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置偶然误差(2)同一位置由静止开始(3)m1·OP＝m1·OM＋m2·ONOP＝ON－OM12（12分）解：由自由落体规律V20=2gh得V0=5m/s(3分)规定向上为正方向，由动量定理得（F-mg）t=0-(-mv0)得F=mg+mt0v（5分）代入数据F=26N（2分）13.解：设玩具蛙跳出后小车速度为V1;取向左为正，系统水平动量守恒：0＝mV-MV1得V1=mv/M两者相对速度为V+mv/M=(M+m)v/M玩具蛙下落时间t=(2h/g)1/2()故(M+m)v/M×(2h/g)1/2L/2时，能落回桌面。解得VMLHg2//2(M+m)()14、解析：(1)弹簧被压缩到最短时，木块A与滑板B具有相同的速度，设为v，从题号12345678910答案DCADDBBCBD6木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，A、B系统的动量守恒：mv0＝(M＋m)v解得v＝mM＋mv0.代入数据得木块A的速度v＝2m/s.(2)木块A压缩弹簧过程中，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大．由能量关系，最大弹性势能Ep＝12mv20－12(m＋M)v2－μmgL代入数据得Ep＝39J.答案：(1)2m/s(2)39J15．（12分）解(1)整个过程A、B、C系统动量守恒，有：0＝(mA＋mB＋mC)v，所以v＝0.（3分）(2)炸药爆炸，A、B获得的速度大小分别为vA、vB.以向左为正方向，有：mAvA－mBvB＝0，解得：vB＝1.5m/s，方向向右然后A向左运动，与挡板相撞并合成一体，共同速度大小为vAC，由动量守恒，有：mAvA＝(mA＋mC)vAC，解得：vAC＝1m/s此过程持续的时间为：t1＝2LvA＝16s此后，设经过t2时间B与挡板相撞并合成一体，则有：＝vACt2＋vB(t1＋t2)，解得：t2＝0.3s所以，板C的总位移为：xC＝vACt2＝0.3m，方向向左．（共9分）