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2019-2020年高中物理《第十六章 動量守恒定律》單元測試 新人教版選修3 1、一個質量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小與碰撞前相同。則碰撞前后小球速度變化量的大小為Δv和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為（　?。? A．Δv=0 　　　　　　　　　　B．Δv=12m/s C．W=0 　　　　　　　　　D．W=10.8J 2、如圖所示，A、B兩質量相等的物體，原來靜止在平板小車C上，A和B間夾一被壓縮了的輕彈簧，A、B與平板車上表面動摩擦因數(shù)之比為3∶2，地面光滑。當彈簧突然釋放后，A、B相對C滑動的過程中 ①A、B系統(tǒng)動量守恒 ②A、B、C系統(tǒng)動量守恒 ③小車向左運動 ④小車向右運動 以上說法中正確的是( 　　) （ ） A．①② B．②③ C．③① D．①④ 3、靜止在湖面上的小船上分別向相反方向水平拋出兩個質量相等的小球，甲球先拋出，向左；乙球后拋出，向右，兩球拋出后相對于岸的速率相等，則下面說法正確的是（　　?。? A、兩球拋出后，船向右以運動，且乙球受到的沖量大些。 B、兩球拋出后，船向右以運動，且甲球受到的沖量大些。 C、兩球拋出后，船的速度為零，且甲球受到的沖量大些。 D、兩球拋出后，船的速度為零，且兩球受到的沖量大小相等。 4、如圖所示，在光滑水平面上，有一質量為M＝3 kg的薄板和質量為m＝1 kg的物塊．都以v＝4 m/s的初速度朝相反方向運動，它們之間有摩擦，薄板足夠長，當薄板的速度為2.4 m/s時，物塊的運動情況是( ) A．做加速運動 B．做減速運動 C．做勻速運動 D．以上運動都可能 5、質量M＝100 kg的小船靜止在水面上，船首站著質量m甲＝40 kg的游泳者甲，船尾站著質量m乙＝60 kg的游泳者乙，船首指向左方，若甲、乙兩游泳者同時在同一水平線上甲朝左、乙朝右以3 m/s的速率躍入水中，則（ ） A．小船向左運動，速率為1 m/s B．小船向左運動，速率為0.6 m/s C．小船向右運動，速率大于1 m/s D．小船仍靜止 6、兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運動，mA=1 kg，mB=2 kg，vA=6 m/s，vB=2 m/s。當A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是（ ） A．vA′=5 m/s， vB′=2.5 m/s B．vA′=2 m/s， vB′=4 m/s C．vA′=－4 m/s，vB′=7 m/s D．vA′=7 m/s， vB′=1.5 m/s 7、在距地面高為h，同時以相等初速V0分別平拋，豎直上拋，豎直下拋一質量相等的物體m當它們從拋出到落地時，比較它們的動量的增量△P，有（ ） A．平拋過程最大 B．豎直上拋過程最大 C．豎直下拋過程最大 D．三者一樣大 8、如圖所示，兩個質量相等的物體在同一高度沿傾角不同的兩個光滑斜面由靜止自由滑下，到達斜面底端的過程中，兩個物體具有的相同的物理量是（ ） A、重力的沖量 B、合力的沖量 C、剛到達底端時動量的水平分量 D、以上幾個量都不同 9、籃球運動員接傳來的籃球時，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前.這樣做可以（　　　?。? A.減小球對手的沖量 B.減小球的動量變化率 C.減小球的動量變化量 D.減小球的動能變化量 10、質量為1kg的物體沿直線運動，其v-t圖象如圖所示，則此物體在前4s和后4s內(nèi)受到的合外力沖量為（　　） A．8Ns，8Ns　 B．8Ns，-8Ns C．0， 8Ns　 D．0，-8Ns 11、某實驗小組在“實驗：探究碰撞中的不變量”的實驗中，采用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來進行探究。圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把B球放在水平槽上靠近末端的地方，讓A球仍從位置G自靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復這種操作10次。圖中的O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點。B球落點痕跡如圖所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在平面，米尺的零點與O點對齊。 （1）碰撞后B球的水平射程應取為 cm。 （2）在以下選項中，哪些是本次實驗必須進行的測 量？ （填選項號） A、水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離； B、A球與B球碰撞后，測量A球落點位置到O點的距離； C、測量A球或B球的直徑； D、測量A球或B球的質量（或兩球質量之比）； E、測量G點相對水平槽面的高度。 12、一個質量m=1.0kg的物體，放在水平桌面上，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，當物體受到一個F＝10N，與水平面成300角斜向下的推力的作用時，在10s內(nèi)推力的沖量大小為 ，動量的增量大小為 13、質量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右運動，恰好遇上在同一條直線上向左運動的另一個小球．第二個小球的質量為m2=50g，速率v2=10cm/s．碰撞后，小球m2恰好停止．那么，碰撞后小球m1的速度是多大，方向如何？ 13、一個士兵，坐在皮劃艇上，他連同裝備和皮劃艇的總質量共120Kg，這個士兵用自動槍在2S時間內(nèi)沿水平方向射出10發(fā)子彈，每顆子彈質量10g，子彈離開槍口時相對地面的速度都是800m/s，射擊前皮劃艇是靜止的。 (1) 射擊后皮劃艇的速度是多大？ (2) 士兵射擊時槍所受到的平均反沖作用力有多大？ 14．(A)如圖所示，兩個質量都為M的木塊A、B用輕質彈簧相連放在光滑的水平地面上，一顆質量為m的子彈以速度v射向A塊并嵌在其中，求彈簧被壓縮后的最大彈性勢能。 A B v 14、(B)圖中，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊B相連，B靜止在水平導軌上，彈簧處在原長狀態(tài)。另一質量與B相同滑塊A，從導軌上的P點以某一初速度向B滑行，當A滑過距離時，與B相碰，碰撞時間極短，碰后A、B緊貼在一起運動，但互不粘連。已知最后A恰好返回出發(fā)點P并停止?；瑝KA和B與導軌的滑動摩擦因數(shù)都為，運動過程中彈簧最大形變量為，求A從P出發(fā)時的初速度。 第十六章 動量守恒定律(綜合練習)答案 1、BC　　動能是標量，動量是矢量 2、B　　　彈簧伸長時因A受摩擦力fA=μAmg 向右 B受摩擦力fB=μBmg 向左，μA＞μB，則fA＞fB，故兩物體受的合力向右，由牛三可知：車子受的摩擦力左，故小車向左運動　　　，另由于三者組成的系統(tǒng)合外力為0，故總動量守恒，且一直為0 3、C　　　　設拋小球的速度為V，甲球拋出后小船速度為V1，則動量守恒得： 　　　　　　（以向右為正）　0＝（M＋m）V1－mv得V1＝mv/(M+m)向右 　　　　　　　乙球拋出后小船速度為V2，則動量守恒得： 　　　　　　　（M＋m）V1=mv+MV2　　將V1代入得V2＝0 　　　　另解：先后拋出和一次將兩球拋出的效果同，設拋出后船速度為V2則 0＝-mv+mv+MV2　　　得V2＝0 4、薄板足夠長，則最終物塊和薄板達到共同速度v′，由動量守恒定律得(取薄板運動方向為正)． Mv－mv＝(M＋m)v′　　　所以v′＝m/s＝2 m/s． 共同運動速度的方向與薄板初速度的方向相同． 在物塊和薄板相互作用過程中，薄板一直做勻減速運動，而物塊先沿負方向減速到速度為零，再沿正方向加速到2 m/s．當薄板速度為v1＝2.4 m/s時，設物塊的速度為v2，由動量守恒定律得 Mv－mv＝Mv1＋mv2 v2＝m/s＝0．8 m/s 即此時物塊的速度方向沿正方向，故物塊正做加速運動，A選項正確． 5、B 6、B、取兩球碰撞前的運動方向為正，則碰撞前系統(tǒng)總動量，碰撞后，四個選項均滿足動量守恒。碰前系統(tǒng)總動能，碰后系統(tǒng)總動能應滿足，選項C、D不滿足被排除。選項A雖然滿足動能關系，但仔細分析不符合實際，即碰后球A不可能沿原方向比球B的速度更大，故選項B正確。 7、【錯解】 錯解一：根據(jù)機械能守恒定律，拋出時初速度大小相等，落地時末速度大小也相等，它們的初態(tài)動量P1=mv0。是相等的，它們的末態(tài)動量P2=mv也是相等的，所以△P=P2-P1一定相等。選D。 錯解二：從同一高度以相等的初速度拋出后落地，不論是平拋、豎直上拋或豎直下拋，因為重力相等所用時間也相同，所以沖量也相同，所以動量的改變量也相同，所以選D。 【錯解原因】 錯解一主要是因為沒有真正理解動量是矢量，動量的增量△P=P2=P1也是矢量的差值，矢量的加減法運算遵從矢量的平行四邊形法則，而不能用求代數(shù)差代替。平拋運動的初動量沿水平方向，末動量沿斜向下方；豎直上拋的初動量為豎直向上，末動量為豎直向下，而豎直下拋的初末動量均為豎直向下。這樣分析，動量的增量△P就不一樣了。 從運動合成的角度可知，平拋運動可由一個水平勻速運動和一個豎直自由落體運動合成得來。它下落的時間由高度決定，即t1=√2gh，而豎直上拋落地時間t2>t1，豎直下拋運動為初速不為零，加速度為g的勻加速度直線運動。豎直下拋落地時間t3＜t1，所以第二種解法是錯誤的。 【分析解答】由動量定理可知：I合＝ΔP＝mgt，豎直上拋時間最長，故沖量最大，豎直下拋時間最短，故沖量最小，正確答案為B 8、D　　　　9、B　　　10、D　　　　　　11、略 12、根據(jù)沖量的定義為沖量的大小等于作用力與時間的乘積，因此推力的沖量為： 動量的增量大小為F合t，先求合力F合＝Fcos30－μ（mg+Fsin30）＝5.5N I合＝F合t=55N.s=55kg.m/s 13、碰撞過程兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒。設v1的方向，即向右為正方向，則各速度的正負及大小為：v1=30cm/s，v2=－10cm/s，=0據(jù)：m1v1+m2v2=代入數(shù)值得：=－20cm/s 則小球m1的速度大小為20cm/s，方向與v1方向相反，即向左。 14、（1）以整體為系統(tǒng)，子彈射出前后動量守恒： 以子彈速度方向為正方向，設子彈速度為V1，船速為V2，每顆子彈質量為m ，則0＝10mV1-(M-10m)V2 代入數(shù)據(jù)得V2＝0.67m/s，向后 （2）以10發(fā)子彈為研究對象，在2S內(nèi)它們受到槍的作用力而使動量發(fā)生改變，則動量定理得：Ft=10mV1-0　　得F＝10mV1/t＝40N 由牛三定律得：槍受到的平均反沖作用力在大小也是40N，方向與子彈受到的力相反 15、（A）組： 子彈與A發(fā)生完全非彈性碰撞，子彈與A組成的系統(tǒng)動量守恒，設碰后速度為V1，則mv=(M+m)V1 得V1＝ 以A、B及子彈為系統(tǒng)全過程動量守恒,設共速V2，則有mv=(M+M+m)V2得V2＝ 從A獲得速度V1到AB速度相同，由能量守恒得： EP＝ （B）組：解析：令A、B質量均為m，A剛接觸B時速度為v1（碰前），由動能關系，有 A、B碰撞過程中動量守恒，令碰后A、B共同運動的速度為v2，有mv1=2mv2 碰后A、B先一起向左運動，接著A、B一起被彈回，在彈簧恢復到原長時，設A、B的共同速度為v3，在這過程中，彈簧勢能始末兩態(tài)都為零． 此后A、B開始分離，A單獨向右滑到P點停下，由功能關系有 由以上各式解得