2019年高中物理 第1章碰撞與動(dòng)量守恒章末過關(guān)檢測(cè)卷 粵教版選修3-5一、選擇題(本題包括12個(gè)小題，每小題5分，共60分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有一個(gè)或兩個(gè)是對(duì)的，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，不選或錯(cuò)選的得0分) 1關(guān)于系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件，下列說法正確的是()A只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，系統(tǒng)的動(dòng)量就不可能守恒B只要系統(tǒng)中有一個(gè)物體具有加速度，系統(tǒng)的動(dòng)量就不守恒C只要系統(tǒng)所受到的合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量就守恒D系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量就一定守恒解析：系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件是系統(tǒng)所受外力之和為零或系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，而與系統(tǒng)內(nèi)有無摩擦力及物體做何種形式的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，故A、B、D錯(cuò)合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，C對(duì)答案：C2.兩物體甲和乙在同一直線上運(yùn)動(dòng)，它們?cè)?0.4 s時(shí)間內(nèi)的vt圖象如圖所示若僅在兩物體之間存在相互作用，則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時(shí)間t1分別為() A.和0.30 s B3和0.30 s C.和0.28 s D3和0.28 s解析：當(dāng)僅在物體之間存在相互作用時(shí)，兩物體的總動(dòng)量守恒，取t0和tt1時(shí)刻列方程：m乙4(m甲m乙)1，有m甲3m乙再由圖線乙有，所以t10.3 s，B正確答案：B3如圖所示，一鐵塊壓著一張紙條放在水平桌面上，當(dāng)以較大速度v抽出紙條后，鐵塊掉在地上的P點(diǎn)，若以2v速度抽出紙條，則鐵塊落地點(diǎn)為()A仍在P點(diǎn) B在P點(diǎn)左側(cè)C在P點(diǎn)右側(cè)不遠(yuǎn)處D在P點(diǎn)右側(cè)原水平位移的兩倍處解析：紙條抽出的過程，鐵塊所受的摩擦力一定，以速度v抽出紙條，鐵塊所受的摩擦力的作用時(shí)間較長(zhǎng)，鐵塊獲得的速度較大，鐵塊平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移較大；若以2v的速度抽出紙條，則鐵塊所受的摩擦力的作用時(shí)間較短，鐵塊獲得的速度較小，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移較小，所以鐵塊落地點(diǎn)在P點(diǎn)左側(cè)，正確選項(xiàng)為B. 答案：B4子彈水平射入一個(gè)置于光滑水平面上的木塊中，則()A子彈對(duì)木塊的沖量必大于木塊對(duì)子彈的沖量B子彈受到的沖量和木塊受到的沖量大小相等、方向相反C當(dāng)子彈與木塊以同一速度運(yùn)動(dòng)后，子彈與木塊的動(dòng)量一定相等D子彈與木塊的動(dòng)量變化的方向相反，大小不一定相等解析：由牛頓第三定律知子彈射入木塊時(shí)，二者受到的相互作用力FF，因此，二力在相同時(shí)間內(nèi)的沖量大小相等、方向相反故選項(xiàng)A錯(cuò)，B對(duì)根據(jù)動(dòng)量定理Ip，知子彈和木塊動(dòng)量的變化大小相等、方向相反，故選項(xiàng)D錯(cuò)根據(jù)動(dòng)量的定義知二者以同一速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度相同，但質(zhì)量不一定相同，故選項(xiàng)C錯(cuò)答案：B5(雙選)A、B兩球質(zhì)量相等，A球豎直上拋，B球平拋，兩球在運(yùn)動(dòng)中空氣阻力不計(jì)，則下列說法中正確的是()A相同時(shí)間內(nèi)，動(dòng)量的變化大小相等，方向相同B相同時(shí)間內(nèi)，動(dòng)量的變化大小相等，方向不同C動(dòng)量的變化率大小相等，方向相同D動(dòng)量的變化率大小相等，方向不同解析：A、B球在空中只受重力作用，因此相同時(shí)間內(nèi)重力的沖量相同，因此兩球動(dòng)量的變化大小相等，方向相同，A選項(xiàng)正確；動(dòng)量的變化率為mmg，大小相等，方向相同，C選項(xiàng)正確答案：AC6質(zhì)量M327 kg的小型火箭(含燃料)由靜止發(fā)射，發(fā)射時(shí)共噴出質(zhì)量m27 kg的氣體，設(shè)噴出的氣體相對(duì)地面的速度均為v1 000 m/s.忽略地球引力和空氣阻力的影響，則氣體全部噴出后，火箭的速度大小為()A76 m/s B82 m/s C90 m/s D99 m/s解析：根據(jù)動(dòng)量守恒定律：(Mm)v1mv20，所以氣體全部噴出后火箭的速度v190 (m/s)，大小為90 m/s，方向與噴出氣體方向相反，C正確. 答案：C7.如圖所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng))，則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中()A動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒 B動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒 C動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒 D動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒解析：在子彈射入木塊時(shí)，存在劇烈摩擦作用，有一部分能量將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒實(shí)際上，在子彈射入木塊這一瞬間過程，取子彈與木塊為系統(tǒng)則可認(rèn)為動(dòng)量守恒(此瞬間彈簧尚未形變)子彈射入木塊后木塊壓縮彈簧過程中，機(jī)械能守恒，但動(dòng)量不守恒(墻壁對(duì)彈簧的作用力是系統(tǒng)外力，且外力不等于零)若以子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng))，從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短時(shí)，彈簧固定端墻壁對(duì)彈簧有外力作用，因此動(dòng)量不守恒綜上所述可知選項(xiàng)B對(duì)答案：B8在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m靜止的B球碰撞后， A球的速度方向與碰撞前相反則碰撞后B球的速度大小可能是()A0.6v B0.4vC0.3v D0.2v解析：由動(dòng)量守恒定律得mv 2mvB mvA, 化簡(jiǎn)可得vA2vBv0，又因?yàn)関A>0, 所以vB>0.5v, A正確答案：A9(雙選)如圖(a)所示，質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊以初速度v0從木板的左端向右滑上木板滑塊和木板的水平速度隨時(shí)間變化的圖象如圖(b)所示某同學(xué)根據(jù)圖象作出如下一些判斷，其中正確的是()A滑塊與木板間始終存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)B滑塊始終未離開木板C滑塊的質(zhì)量小于木板的質(zhì)量D在t1時(shí)刻滑塊從木板上滑出解析：從圖b中可以看出，滑塊與木板始終沒有達(dá)到共同速度，所以滑塊與木板間始終存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)；又因木板的加速度較大，所以滑塊的質(zhì)量大于木板的質(zhì)量；因在t1時(shí)刻以后，滑塊和木板都做勻速運(yùn)動(dòng)，所以在t1時(shí)刻滑塊從木板上滑出答案：AD10.如圖所示，A、B兩球在光滑水平面上做相向運(yùn)動(dòng)，已知mAmB，當(dāng)兩球相碰后，其中一球停止，則可以斷定() A碰前A的動(dòng)量與B的動(dòng)量大小相等B碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量C若碰后A的速度為零，則碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量D若碰后B的速度為零，則碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量解析：碰撞前兩球的動(dòng)量大小無法判斷，故A、B錯(cuò)誤；若碰撞后A球靜止，則B球一定反彈，故有A球的動(dòng)量大于B球的動(dòng)量；若碰撞后B球靜止，則A球一定反彈，有B球的動(dòng)量大于A球的動(dòng)量，故選項(xiàng)C正確答案：C11.質(zhì)量分別為ma0.5 kg，mb1.5 kg的物體a、b在光滑水平面上發(fā)生正碰若不計(jì)碰撞時(shí)間，它們碰撞前后的位移時(shí)間圖象如圖所示，則下列說法正確的是()A碰撞前a物體的動(dòng)量的大小為零 B碰撞前b物體的動(dòng)量的大小為6 kgm/sC碰撞過程中b物體受到的沖量為1 NsD碰撞過程中a物體損失的動(dòng)量大小為1.5 kgm/s解析：由題圖知，碰前a物體的速度va m/s4 m/s，b物體速度為零；碰后a和b一起運(yùn)動(dòng)，其速度v m/s1 m/s.碰前a的動(dòng)量pamava2 kgm/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；碰前b的動(dòng)量pb0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤根據(jù)動(dòng)量定理知，在碰撞過程中b受到的沖量Ibmbv1.5 Ns，選項(xiàng)C錯(cuò)誤碰撞中a損失的動(dòng)量大小應(yīng)與b獲得的動(dòng)量大小相等papb1.5 kgm/s，選項(xiàng)D正確答案：D12(雙選)在光滑的水平面上動(dòng)能為E0，動(dòng)量大小為p0的小鋼球甲與靜止的小鋼球乙發(fā)生碰撞，碰撞前后鋼球甲的運(yùn)動(dòng)方向反向，將碰后球甲的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E1和p1，球乙的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E2和p2，則必有()AE1<E0 Bp1>p0CE2>E0 Dp2>p0解析：鋼球甲與鋼球乙碰撞，滿足動(dòng)量守恒定律，則p0p1p2，所以p2p0p1，又因碰撞中能量不增加，故p1<p0，B錯(cuò)，p2>p0，D對(duì)；碰撞過程動(dòng)能不增加，則E0E1E2，又E20，故E1<E0，A對(duì)，E2<E0，C錯(cuò)答案：AD二、非選擇題(本題共3小題，共40分解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(12分)如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過僅測(cè)量_(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問題A小球開始釋放高度hB小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)接下來要完成的必要步驟是_(填選項(xiàng)前的符號(hào))A用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B測(cè)量小球m1開始釋放高度hC測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HD分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE測(cè)量平拋射程OM，ON若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_(用(2)中測(cè)量的量表示)；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_(用(2)中測(cè)量的量表示)答案：CADE或DEA或DAEm1m2m1；m12m22m1214(14分)如圖甲所示，物體A、B的質(zhì)量分別是m14.0 kg和m26.0 kg，用輕彈簧相連放在光滑的水平面上，物體B左側(cè)與豎直墻相接觸另有一個(gè)物體C從t0時(shí)刻起以一定的速度向左運(yùn)動(dòng)，在t5.0 s時(shí)刻與物體A相碰，碰后立即與A粘在一起不再分開物體C的vt圖象如圖乙所示試求：(1)物塊C的質(zhì)量m3；(2)在5.0 s到15.0 s的時(shí)間內(nèi)物體A動(dòng)量變化的大小和方向解析：(1)根據(jù)vt圖象可知，物體C與物體A相碰前的速度為：v16 m/s相碰后的速度為：v22 m/s根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：m3v1(m1m3)v2解得：m32.0 kg.(2)規(guī)定向左的方向?yàn)檎较颍诘?.0 s和第15.0 s末物體A的速度分別為：v22 m/s，v32 m/s所以物體A的動(dòng)量變化為：pm1(v3v2)16 kgm/s即在5.0 s到15.0 s的時(shí)間內(nèi)物體A動(dòng)量變化的大小為：16 kgm/s，方向向右答案：(1)2.0 kg(2)16 kgm/s向右15(14分)如圖所示，一條軌道固定在豎直平面內(nèi)，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O(shè)為圓心、R為半徑的一小段圓弧可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A和B緊靠在一起，靜止于b處，A的質(zhì)量是B的3倍兩物塊在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，分別向左、右始終沿軌道運(yùn)動(dòng)B到d點(diǎn)時(shí)速度沿水平方向，此時(shí)軌道對(duì)B的支持力大小等于B所受重力的.A與ab段的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，求：(1)物塊B在d點(diǎn)的速度大小v；(2)物塊A滑行的距離s.解析：(1)設(shè)物塊A和B的質(zhì)量分別為mA和mB，mA3mB.B在d處的合力為F，依題意FmBgmBgmBg由牛頓第二定律得mBgv(2)設(shè)A和B分開時(shí)的速度分別為v1和v2，系統(tǒng)動(dòng)量守恒mAv1mBv20B從位置b運(yùn)動(dòng)到d的過程中，機(jī)械能守恒mBv22mBv2mBgRA在滑行過程中，由動(dòng)能定理0mAv12mAgs聯(lián)立，得s答案：(1)(2)