2019年高中物理 第16章 動(dòng)量守恒定律限時(shí)測(cè)試題檢測(cè)試題 新人教版選修3-5一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第16小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第710小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1(清遠(yuǎn)市xxxx學(xué)年高二下學(xué)期期末)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，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)量的變化量答案：C解析：籃球的動(dòng)量變化量一定，所以球?qū)κ值臎_量也一定，A、B、D錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理Ftp，可知t增大，減小了球的動(dòng)量變化率，C正確。2如圖所示，光滑水平面上有一小車(chē)，小車(chē)上有一物體，用一細(xì)線將物體系于小車(chē)的A端，物體與小車(chē)A端之間有一壓縮的彈簧，某時(shí)刻線斷了，物體沿車(chē)滑動(dòng)到B端粘在B端的油泥上。則下述說(shuō)法中正確的是()若物體滑動(dòng)中不受摩擦力，則全過(guò)程機(jī)械能守恒若物體滑動(dòng)中有摩擦力，則全過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒小車(chē)的最終速度與斷線前相同全過(guò)程系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒ABCD答案：B解析：取小車(chē)、物體和彈簧為一個(gè)系統(tǒng)，則系統(tǒng)水平方向不受外力(若有摩擦，則物體與小車(chē)間的摩擦力為內(nèi)力)，故全過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，小車(chē)的最終速度與斷線前相同。但由于物體粘在B端的油泥上，即物體與小車(chē)發(fā)生完全非彈性碰撞，有機(jī)械能損失，故全過(guò)程機(jī)械能不守恒。3如圖所示，一個(gè)木箱原來(lái)靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊。木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量?，F(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度v0，則()A小木塊和木箱最終都將靜止B小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，二者一起向右運(yùn)動(dòng)C小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來(lái)回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)D如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止，則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)答案：B解析：木箱和小木塊具有向右的動(dòng)量，并且相互作用的過(guò)程中總動(dòng)量守恒，A、D錯(cuò)；由于木箱與底板間存在摩擦，小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，B對(duì)、C錯(cuò)。4(襄州一中、棗陽(yáng)一中、宜城一中、曾都一中xxxx學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考)在光滑的水平面上有a、b兩球，其質(zhì)量分別為ma、mb，兩球在t時(shí)刻發(fā)生正碰，兩球在碰撞前后的速度圖象如圖所示，下列關(guān)系正確的是()Ama>mbBma<mbCmambD無(wú)法判斷答案：B解析：由vt圖象可知，兩球碰撞前a球運(yùn)動(dòng)，b球靜止，碰后a球反彈，b球沿a球原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒定律得mavamavambvb，解得<1，故有ma<mb，選項(xiàng)B正確。5.人的質(zhì)量m60kg，船的質(zhì)量M240kg，若船用纜繩固定，船離岸1.5m時(shí)，人可以躍上岸。若撤去纜繩，如圖所示，人要安全躍上岸，船離岸至多為(不計(jì)水的阻力，兩次人消耗的能量相等)()A1.5mB1.2mC1.34mD1.1m答案：C解析：船用纜繩固定時(shí)，設(shè)人起跳的速度為v0，則x0v0t。撤去纜繩，由動(dòng)量守恒0mv1Mv2，兩次人消耗的能量相等，即動(dòng)能不變，mvmvMv，解得v1v0故x1v1tx01.34m，C正確。6.如圖所示，光滑絕緣水平面上有直徑相同的兩個(gè)金屬球1和2，已知m12m22m，球1不帶電，球2帶正電，帶電荷量為2q，初始時(shí)，2球靜止在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，1球以初速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)與2球發(fā)生正碰，已知碰后2球?qū)λ矫娴膲毫φ脼榱?，則碰撞后1球的速度為()Av0 Bv0Cv0 Dv0答案：D解析：設(shè)碰撞后，1、2兩球的速度分別為v1、v2，規(guī)定向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得m1v0m1v1m2v2，碰后2球的帶電荷量變?yōu)閝，向右運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力方向向上，與重力平衡，則qv2Bm2g，又m12m22m，則v1v0，選項(xiàng)D正確。7(銀川一中xxxx學(xué)年高二下學(xué)期期末)如圖所示，在光滑水平面上質(zhì)量分別為mA2kg、mB4kg，速率分別為vA5m/s、vB2m/s的A、B兩小球沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)并發(fā)生對(duì)心碰撞，則()A它們碰撞后的總動(dòng)量是18kgm/s，方向水平向右B它們碰撞后的總動(dòng)量是2kgm/s，方向水平向右C它們碰撞后B小球向右運(yùn)動(dòng)D它們碰撞后B小球可能向左運(yùn)動(dòng)答案：BC解析：根據(jù)動(dòng)量守恒，設(shè)向右為正，碰后它們的總動(dòng)量ppmAvAmBvB25kgm/s42kgm/s2kgm/s，故A錯(cuò)B對(duì)；因總動(dòng)量向右，所以碰后B球一定向右運(yùn)動(dòng)，C對(duì)D錯(cuò)。8.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間為0.01s。下列說(shuō)法正確的是()A球棒對(duì)壘球的平均作用力大小為1260NB球棒對(duì)壘球的平均作用力大小為360NC球棒對(duì)壘球做的功為126JD球棒對(duì)壘球做的功為36J答案：AC解析：設(shè)球棒對(duì)壘球的平均作用力為F，由動(dòng)量定理得tm(vtv0)，取vt45m/s，則v025m/s，代入上式，得1260N，由動(dòng)能定理得Wmvmv126J，選項(xiàng)A、C正確。9.如圖所示，在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m、裝有光滑弧形槽的小車(chē)，一質(zhì)量也為m的小球以水平初速度v0沿槽口向小車(chē)滑去，到達(dá)某一高度后，小球又返回右端，則()A小球以后將向右做平拋運(yùn)動(dòng)B小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)C此過(guò)程小球?qū)π≤?chē)做的功為D小球在弧形槽內(nèi)上升的最大高度為答案：BC解析：小球升到最高點(diǎn)時(shí)與小車(chē)相對(duì)靜止，有共同速度v，在水平方向由動(dòng)量守恒定律得mv02mv由機(jī)械能守恒定律得mv2mv2mgh解得h，知D錯(cuò)；從小球滑上小車(chē)到滾下并離開(kāi)小車(chē)，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，由于無(wú)摩擦，故機(jī)械能守恒，設(shè)小球速度大小為v1，小車(chē)速度大小為v2，則mv0mv2mv1和mvmvmv，解得v2v0，v10，即兩者交換速度，故B、C正確，A錯(cuò)。10(河北衡水中學(xué)xxxx學(xué)年高二下學(xué)期期中)在光滑的水平桌面上有等大的質(zhì)量分別為M0.6kg，m0.2kg的兩個(gè)小球，中間夾著一個(gè)被壓縮的具有Ep10.8J彈性勢(shì)能的輕彈簧(彈簧與兩球不相連)，原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)突然釋放彈簧，球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R0.425m的豎直放置的光滑半圓形軌道，如圖所示。g取10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是()A球m從軌道底端A運(yùn)動(dòng)到頂端B的過(guò)程中所受合外力沖量大小為3.4NsBM離開(kāi)輕彈簧時(shí)獲得的速度為9m/sC若半圓軌道半徑可調(diào)，則球m從B點(diǎn)飛出后落在水平桌面上的水平距離隨軌道半徑的增大而減小D彈簧彈開(kāi)過(guò)程，彈力對(duì)m的沖量大小為1.8Ns答案：AD解析：釋放彈簧過(guò)程中，由動(dòng)量守恒定律得Mv1mv2，由機(jī)械能守恒定律得EpMvmv解得v13m/s，v29m/s，故B錯(cuò)誤；對(duì)m，由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程由機(jī)械能守恒定律得mvmvmg2R，得v28m/s由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程由動(dòng)量定理得I合mv2(mv2)3.4Ns，故A正確；球m從B點(diǎn)飛出后，由平拋運(yùn)動(dòng)可知：水平方向xv2t，豎直方向2Rgt2解得x，故C錯(cuò)誤；彈簧彈開(kāi)過(guò)程，彈力對(duì)m的沖量Imv21.8Ns，故D正確。第卷(非選擇題共60分)二、填空題(共2小題，每小題7分，共14分。把答案直接填在橫線上)11如圖所示，在橄欖球比賽中，一個(gè)質(zhì)量為95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動(dòng)，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分。就在他剛要到底線時(shí)，迎面撞上了對(duì)方兩名質(zhì)量均為75kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2m/s，另一個(gè)為4m/s，然后他們就扭在了一起。(1)他們碰撞后的共同速率是_(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。(2)在框中標(biāo)出碰撞后他們動(dòng)量的方向，并說(shuō)明這名前鋒能否得分：_。答案：(1)0.1m/s(2)能夠得分解析：(1)設(shè)前鋒運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為M1，兩防守隊(duì)員質(zhì)量均為M2，速度分別為v1、v2、v3，碰撞后的速度為v，設(shè)v1方向?yàn)檎较蛴蓜?dòng)量守恒定律得M1v1M2v2M2v3(M12M2)v代入數(shù)據(jù)解得v0.1m/s(2)因v>0，故碰后總動(dòng)量p的方向與pA方向相同，碰撞后的狀態(tài)如圖所示，即他們都過(guò)了底線，該前鋒能夠得分。12(黃岡市xxxx學(xué)年高二下學(xué)期期末)為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量相差比較大的小球，按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn)：用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量(分別為m1和m2，且m1>m2)：按圖示安裝好實(shí)驗(yàn)器材，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端切線水平，將一斜面BC連接在斜槽末端；先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置；將小球m2放在斜槽末端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，使它們發(fā)生碰撞，分別記下小球m1和m2在斜面上的落點(diǎn)位置；用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離。圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)D、LE、LF。根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，問(wèn)答下列問(wèn)題：(1)在不放小球m2時(shí)，小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，m1的落點(diǎn)在圖中的_點(diǎn)，把小球m2放在斜槽末端邊緣處，小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，使它們發(fā)生碰撞，碰后小球m1的落點(diǎn)在圖中的_點(diǎn)。(2)若碰撞過(guò)程中，動(dòng)量和機(jī)械能均守恒，不計(jì)空氣阻力，則下列表達(dá)式中正確的有_。Am1m1m2Bm1Lm1Lm2LCm1LEm1LDm2LFDLELFLD答案：(1)E；D(2)AC解析：(1)不放小球m2時(shí)，m1的落點(diǎn)是E點(diǎn)，放上m2小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度減小，都做平拋運(yùn)動(dòng)，所以碰撞后m1球的落點(diǎn)是D點(diǎn)，m2球的落點(diǎn)是F點(diǎn)。(2)碰撞前，小球m1落在圖中的E點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為v1，小球m1和m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)在圖中的D點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為v1，m2的落點(diǎn)是圖中的F點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為v2，設(shè)斜面BC與水平面的傾角為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：LDsingt2，LDcosv1t解得：v1同理可解得：v1，v2所以只要滿足m1v1m1v1m2v2，即：m1m1m2，則說(shuō)明兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒：若兩小球的碰撞是彈性碰撞，則碰撞前后機(jī)械能沒(méi)有損失，則要滿足關(guān)系式m1vm1v12m2v即m1LEm1LDm2LF三、論述計(jì)算題(共4小題，共46分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)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(xiě)出數(shù)值和單位)14(10分)2010年1月4日，828米高的全球最高樓哈里發(fā)大樓(此前稱為“迪拜塔”)舉行了落成啟用典禮，如圖所示。風(fēng)速曾是修建的關(guān)鍵，一旦風(fēng)速超過(guò)每秒70米，就必須停止施工，假設(shè)風(fēng)速以v70m/s的速度推進(jìn)，空氣的密度1.3kg/m3，建筑工人的高度h1.7m，平均寬度d25cm，風(fēng)遇到建筑工人后的速度可認(rèn)為是零，由此估算大風(fēng)對(duì)建筑工人的沖擊力為多少？答案：2707N解析：1s內(nèi)，撞擊建筑工人的大風(fēng)的質(zhì)量為：mSvtShd又因?yàn)榇箫L(fēng)末速度為零，水平方向只受建筑工人對(duì)風(fēng)的阻力作用所以：Ftmv綜合以上三式并代入數(shù)據(jù)可得：Fv2hd2707N即大風(fēng)對(duì)建筑工人的沖擊力2707N。15(11分)(xx青島市高三模擬)如圖所示，A、B、C三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m，置于光滑的水平桌面上，B、C之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸而不固連。將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把B和C緊連，使彈簧不能伸展，以至于B、C可視為一個(gè)整體。現(xiàn)A以初速v0沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動(dòng)，與B相碰并粘合在一起。以后細(xì)線突然斷開(kāi)，彈簧伸展，從而使C與A、B分離。已知C離開(kāi)彈簧后的速度為v0。求彈簧釋放的勢(shì)能。答案：mv解析：設(shè)碰后A、B和C的共同速度的大小為v，由動(dòng)量守恒定律得3mvmv0設(shè)C離開(kāi)彈簧時(shí)，A、B的速度大小為v1，由動(dòng)量守恒定律得3mv2mv1mv0設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，從細(xì)線斷開(kāi)到C與彈簧分開(kāi)的過(guò)程中機(jī)械能守恒，有(3m)v2Ep(2m)vmv由式得彈簧所釋放的勢(shì)能為Epmv16(11分)如圖所示，甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m，兩船沿同一直線同一方向運(yùn)動(dòng)，速度分別為2v0、v0。為避免兩船相撞，乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將貨物接住，求拋出貨物的最小速度。(不計(jì)水的阻力)答案：4v0解析：設(shè)乙船上人拋出貨物的最小速度大小為vmin，拋出貨物后船的速度為v1，甲船上的人接到貨物后船的速度為v2，據(jù)動(dòng)量守恒定律得12mv011mv1mvmin10m2v0mvmin11mv2為避免兩船相撞應(yīng)滿足v1v2聯(lián)立式得vmin4v017. (13分)如圖所示，在一光滑的水平面上有兩塊相同的木板B和C。重物A(視為質(zhì)點(diǎn))位于B的右端，A、B、C的質(zhì)量相等，現(xiàn)A和B以同一速度滑向靜止的C，B與C發(fā)生正碰，碰后B和C粘在一起運(yùn)動(dòng)，A在C上滑行，A與C有摩擦力，已知A滑到C的右端而未掉下。試問(wèn)：從B、C發(fā)生正碰到A剛移動(dòng)到C右端期間，C所走過(guò)的距離是C板長(zhǎng)度的多少倍？答案：倍解析：設(shè)A、B、C的質(zhì)量均為m，碰撞前，A與B的共同速度為v0，碰撞后B與C的共同速度為v1。B、C碰撞瞬間，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，對(duì)B、C由動(dòng)量守恒定律得mv02mv1。設(shè)A滑到C的右端時(shí)，三者的共同速度為v2。對(duì)A、B、C，由動(dòng)量守恒定律得2mv03mv2設(shè)A與C的動(dòng)摩擦因數(shù)為，從發(fā)生碰撞到A移至C的右端時(shí)C所走的距離為s, 對(duì)B、C，由功能關(guān)系mgs(2m)v(2m) v設(shè)C的長(zhǎng)度為l，對(duì)A，由功能關(guān)系mg(sl)mvmv由以上各式解得點(diǎn)評(píng)：B與C發(fā)生完全非彈性碰撞，在B與C碰撞的瞬間，A的動(dòng)量沒(méi)有發(fā)生變化，對(duì)整個(gè)作用過(guò)程動(dòng)量守恒，但機(jī)械能不守恒。