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2019-2020年高中物理 第十六章 動(dòng)量守恒定律單元檢測3 新人教版選修3-5 一、選擇題(每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確) 1．下列現(xiàn)象不可能發(fā)生的是(　　) A．物體所受到的合外力很大，但物體的動(dòng)量變化很小 B．物體所受到的沖量不為零，但物體的動(dòng)量大小卻不變 C．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，但動(dòng)量變化在相等的時(shí)間內(nèi)卻相同 D．物體只受到一個(gè)恒力的作用，但物體的動(dòng)量卻始終不變 2．雜技演員做高空表演時(shí)，為了安全，常在下面掛起一張很大的網(wǎng)，當(dāng)演員失誤從高處掉下落在網(wǎng)上時(shí)，與落在相同高度的地面上相比較，下列說法正確的是(　　) A．演員落在網(wǎng)上時(shí)的動(dòng)量較小 B．演員落在網(wǎng)上時(shí)的動(dòng)量變化較小 C．演員落在網(wǎng)上時(shí)的動(dòng)量變化較慢 D．演員落在網(wǎng)上時(shí)受到網(wǎng)的作用力較小 3．以初速度v水平拋出一質(zhì)量為m的石塊，不計(jì)空氣阻力，則對石塊在空中運(yùn)動(dòng)過程中的下列各物理量的判斷正確的是(　　) A．在兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，石塊受到的沖量相同 B．在兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，石塊動(dòng)量的增量相同 C．在兩個(gè)下落高度相同的過程中，石塊動(dòng)量的增量相同 D．在兩個(gè)下落高度相同的過程中，石塊動(dòng)能的增量相同 4．下列說法正確的是(　　) A．根據(jù)可把牛頓第二定律表述為：物體動(dòng)量的變化率等于它受的合外力 B．力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量，它反映了力的作用對時(shí)間的累積效應(yīng)，是一個(gè)標(biāo)量 C．動(dòng)量定理的物理實(shí)質(zhì)與牛頓第二定律是相同的，但有時(shí)用起來更方便 D．易碎品運(yùn)輸時(shí)要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時(shí)間以減小作用力 5．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 6．如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng)。兩球質(zhì)量關(guān)系為mB＝2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動(dòng)量均為6 kgm/s，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動(dòng)量增量為－4 kgm/s，則(　　) A．左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為2∶5 B．左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶10 C．右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為2∶5 D．右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶10 7．如圖所示，一鐵塊壓著一紙條放在水平桌面上，當(dāng)以速度v抽出紙條后，鐵塊掉到地面上的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 8．如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上，另一端與質(zhì)量為m的物體A相連，A放在光滑水平面上，有一質(zhì)量與A相同的物體B，從高h(yuǎn)處由靜止開始沿光滑曲面滑下，與A相碰后一起將彈簧壓縮，彈簧復(fù)原過程中某時(shí)刻B與A分開且沿原曲面上升。下列說法正確的是(　　) A．彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢能為mgh B．彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢能為 C．B能達(dá)到的最大高度為 D．B能達(dá)到的最大高度為 二、填空題(每小題10分，共20分) 9．氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)能夠通過噴出的氣體使滑塊懸浮從而基本消除掉摩擦力的影響。因此成為重要的實(shí)驗(yàn)器材，氣墊導(dǎo)軌和光電門、數(shù)字毫秒計(jì)配合使用能完成許多實(shí)驗(yàn)。 現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材：(名稱、圖象、編號如圖所示) 利用以上實(shí)驗(yàn)器材可以完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。 為完成此實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)原理設(shè)定為： m1v0＝(m1＋m2)v (1)針對此原理，我們應(yīng)選擇的器材編號為：______； (2)在我們所選的器材中：______器材對應(yīng)原理中的m1(填寫器材編號)。 10．某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲表示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，如圖乙所示，這樣就大大減小因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。 (1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟： ①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平； ②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣； ③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器越過彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向； ④滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩； ⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間； ⑥先________________，然后__________________，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)； ⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出較理想的紙帶如圖所示： ⑧測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g。試完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容。 (2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知，兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為______ kgm/s；兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為______ kgm/s(保留三位有效數(shù)字)。 (3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是 ________________________________________________________________________。 三、計(jì)算題(每小題16分，共32分) 11．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) 12．甲、乙兩小孩各乘一輛小車在光滑水平面上勻速相向行駛，速度均為6 m/s。甲車上有質(zhì)量為m＝1 kg的小球若干個(gè)。甲和他的車及所帶小球的總質(zhì)量為M1＝50 kg，乙和他的車總質(zhì)量為M2＝30 kg?，F(xiàn)為避免相撞，甲不斷地將小球以相對地面16.5 m/s的水平速度拋向乙，且被乙接住，假設(shè)某一次甲將小球拋出且被乙接住后剛好可保證兩車不致相撞，試求此時(shí)： (1)兩車的速度大小各為多少？ (2)甲總共拋出了多少個(gè)小球？ 參考答案 1. 答案：D　解析：物體若受到的合外力很大，時(shí)間很短時(shí)，其沖量也不會(huì)太大，其動(dòng)量變化也就可能很小，A項(xiàng)可能發(fā)生；物體受的沖量不為零，但可能只使物體的動(dòng)量方向改變，如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，物體雖做曲線運(yùn)動(dòng)，但可以受到恒力作用，B、C項(xiàng)可能發(fā)生，若物體只受到一個(gè)恒力作用，則該力對物體的沖量就不為零，所以其動(dòng)量一定變化，D項(xiàng)不可能發(fā)生，故選D。 2. 答案：CD　解析：演員落到相同高度的網(wǎng)上和地面上時(shí)的速度相同，所以兩種情況下，動(dòng)量的變化相同，但落在網(wǎng)上時(shí)，作用時(shí)間較長，由動(dòng)量定理可知，作用力較小，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C、D正確。 3. 答案：ABD　解析：不計(jì)空氣阻力，石塊只受重力的沖量，無論路程怎樣，只要兩個(gè)過程的時(shí)間相同，重力的沖量就相同，A正確。據(jù)動(dòng)量定理，物體動(dòng)量的增量等于它受到的沖量，由于在兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，石塊受到重力的沖量相同，所以動(dòng)量的增量必然相同，B正確。由于石塊下落時(shí)在豎直分方向上做加速運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)下落高度相同的過程所用時(shí)間不同，所受重力的沖量就不同，因而動(dòng)量的增量不同，C錯(cuò)誤。據(jù)動(dòng)能定理，外力對物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量，石塊只受重力作用，在重力的方向上位移相同，重力做功就相同，因此動(dòng)能增量就相同，D正確。 4. 答案：ACD　解析：A選項(xiàng)是牛頓第二定律的一種表達(dá)方式。沖量是矢量，B錯(cuò)。是牛頓第二定律的最初表達(dá)方式，實(shí)質(zhì)是一樣的，C對。柔軟材料起緩沖作用，延長作用時(shí)間，D對。 5. 答案：B　解析：由于子彈打入木塊的過程作用時(shí)間極短，彈簧還沒有來得及變形，在這個(gè)過程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒。子彈打入后，子彈和木塊共速，而壓縮彈簧，墻對彈簧有沖量，但不做功，壓縮過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量不守恒，所以從子彈開始射入到彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中，動(dòng)量和動(dòng)能均不守恒。 6. 答案：A　解析：由mB＝2mA，pA＝pB知碰前vB＜vA，若左為A球，設(shè)碰后二者速度分別為vA′、vB′，由題意知pA′＝mAvA′＝2 kgm/s，pB′＝mBvB′＝10 kgm/s，由以上各式得，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若右為A球，由于碰前動(dòng)量都為6 kgm/s，即都向右運(yùn)動(dòng)，兩球不可能相碰，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 7. 答案：B　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，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)，選B。 8. 答案：BD　解析：根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得B剛到達(dá)水平地面的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得A與B碰撞后的速度為，所以彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢能為，即選項(xiàng)B正確；當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí)，A與B將分開，B以v的速度沿斜面上滑，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得，B能達(dá)到的最大高度為，即選項(xiàng)D正確。 9. 答案：(1)ABC　(2)B 解析：(1)滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上相互作用時(shí)應(yīng)滿足動(dòng)量守恒定律，碰撞前后滑塊的速度可以根據(jù)求得，其中d是遮光板的寬度，t是滑塊通過光電門的時(shí)間，故針對此原理應(yīng)選擇的器材編號為A、B、C。(2)由于是利用求滑塊的速度，滑塊B有遮光板，而滑塊C沒有遮光板，故先運(yùn)動(dòng)的滑塊應(yīng)選B。 10. 答案：(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源　放開滑塊1 (2)0.620　0.618　(3)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦 解析：作用前滑塊1的速度， 其質(zhì)量與速度的乘積為0.310 kg2 m/s＝0.620 kgm/s， 作用后滑塊1和滑塊2具有相同的速度， 其質(zhì)量與速度的乘積之和為(0.310 kg＋0.205 kg)1.2 m/s＝0.618 kgm/s。 11. 答案：4v0 解析：設(shè)乙船上的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，由動(dòng)量守恒定律得 12mv0＝11mv1－mvmin① 10m2v0－mvmin＝11mv2② 為避免兩船相撞應(yīng)滿足 v1＝v2③ 聯(lián)立①②③式得 vmin＝4v0。④ 12. 答案：(1)均為1.5 m/s　(2)15個(gè) 解析：(1)甲、乙兩小孩及兩車組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，沿甲車的運(yùn)動(dòng)方向，甲不斷拋球、乙接球后，當(dāng)甲和小車與乙和小車具有共同速度時(shí)，可保證剛好不撞，設(shè)共同速度為v，則 M1v1－M2v2＝(M1＋M2)v 。 (2)設(shè)甲拋出n個(gè)小球后速度變?yōu)?.5 m/s 甲車和n個(gè)小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 (M1－nm)v＋nmv0＝M1v1 解得：n＝15(個(gè))。