1、学年高二新课程物理单元过关检测卷(选修3-5一) 第一单元 动量守恒定律(90分钟 100分)一选择题(本题共10小题,每题4分,满分40分。每题所给的选项中,有的只有一个是正确的,有的有几个是正确的。将正确选项的序号选出填入题后的括号中。全部选对的得4分,部分选对的得2分,有错选或不选的得0分)1下面的说法正确的是( )A物体运动的方向就是它的动量的方向B如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大D作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小2.玻璃杯从同一高度落下,掉在石头上比掉在草地上容易碎,这是由于玻璃
2、杯与石头的撞击过程中 ( )FA. 玻璃杯的动量较大 B. 玻璃杯受到的冲量较大C. 玻璃杯的动量变化较大 D. 玻璃杯的动量变化较快3.如图某物体在拉力F的作用下没有运动,经时间t后( )A拉力的冲量为Ft B拉力的冲量为FtcosC合力的冲量为零 D重力的冲量为零4把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是( )A. 枪和弹组成的系统动量守恒 B. 枪和车组成的系统动量守恒 C. 枪、弹、车组成的系统动量守恒 D. 由于枪与弹间存在摩擦,所以枪、弹、车组成的系统动量不守恒ACBv05.如图所示,A、B、C三木块质量相等,一切接触
3、面光滑,一子弹由A射入,从B射出,则三木块速度情况( )AA木块速度最大 BB木块速度最大CA、B木块速度相等 DC木块速度为零6某人站在静浮于水面的船上,从某时刻开始人从船头走向船尾,设水的阻力不计,那么在这段时间内人和船的运动情况是( )A人匀速走动,船则匀速后退,且两者的速度大小与它们的质量成反比B人匀加速走动,船则匀加速后退,且两者的速度大小一定相等C不管人如何走动,在任意时刻两者的速度总是方向相反,大小与它们的质量成反比D人走到船尾不再走动,船则停下7在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为,小车(和单摆)以恒定的速度V沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,
4、碰撞的时间极短。在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的( )A小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为、,满足B摆球的速度不变,小车和木块的速度变为和,满足C摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v,满足MV=(M+m)vD小车和摆球的速度都变为,木块的速度变为,满足8. 物体的质量为m=2.5 kg,静止在水平地面上。物体与地面间滑动摩擦系数=0.2,物体受到与地面平行的拉力F作用,F方向不变,大小随时间变化规律如图所示,那么下述判断正确的是( )A前2 s物体静止不动,因拉力F小于摩擦力B 6 s内,拉力F对物体的冲量大小等于50NsC 6 s内,摩擦力对物体的冲量大小等于30N
5、sD 6 s末物体的速度大小是12m/s9.如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中( ) A.动量守恒,机械能守恒v0BAB.动量不守恒,机械能不守恒C.动量守恒,机械能不守恒D.动量不守恒,机械能守恒10.如图所示,质量为m的子弹以速度0水平击穿放在光滑水平地面上的木块。木块长为L,质量为M,木块对子弹的阻力恒定不变,子弹穿过木块后木块获得动能为Ek,若仅木块或子弹的质量发生变化,但子弹仍能穿过木块,则 ( ) AM不变,
6、m变小,则木块获得的动能一定变大BM不变,m变小,则木块获得的动能可能变大Cm不变,M变小,则木块获得的动能一定变大Dm不变,M变小,则木块获得的动能可能变大二填空题(本题共3小题,每题4分,满分12分;将正确、完整的答案填入相应的横线中。)11. 一物体的质量为2kg,此物体竖直下落,以10m/s速度碰到水泥地面上,随后又以8m/s的速度反弹。若取竖直向上为正方向,则小球与地相碰前的动量是_,相碰后的动量是_,相碰过程中小球动量的变化量是_。(g = 10m/s2)12两质量均为M的冰船A、B静止在光滑冰面上,轴线在一条直线上,船头相对,质量为m的小球从A船跳入B船,又立刻跳回,A、B两船最
7、后的速度之比是_。13.手榴弹在离地高h处时的速度方向恰好沿水平方向,速度大小为,此时,手榴弹炸裂成质量相等的两块,设消耗的火药质量不计,爆炸后前半块的速度方向仍沿水平向左,速度大小为3,那么两块弹片落地点之间的水平距离 。三科学探究与实验 (本题共2小题,满分10分)14某同学利用计算机模拟A、B两球碰撞来验证动量守恒,已知A、B两球质量之比为23,用A作入射球,初速度为v1=1.2m/s,让A球与静止的B球相碰,若规定以v1的方向为正,则该同学记录碰后的数据中,肯定不合理的是( )次数ABCDV1/0.480.601.200.24V2/0.480.401.600.9615.右图是用来验证动
8、量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点下方桌子的边沿有一竖直立柱实验时,将球1拉到A点,并使之静止,同时把球2放在立柱上释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞碰后球1向左最远可摆到B点,球2abhOHcABC落到水平地面上的C点测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒现已测出A点离水平桌面的距离为aB点离水平桌面的距离为b,C点与桌子边沿间的水平距离为c此外,还需要测量的量是_、_、和_根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为_四、题:本题包括4个小题,共38分。要求写出必要的文字说明,方程式或重要的演算步骤,只写出最后答案的,不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确
9、写出数值和单位。16.(8分)质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以=30cm/s的速率向右运动,恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球第二个小球的质量为m2=50g,速率=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?17(9分)气球质量为200,载有质量为50的人,静止在空中距地面20 m 高的地方,气球下悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这根绳长至少应为多少米?(不计人的高度)18.(10分)如图所示,物体A、B的质量分别是,用轻弹簧相连结放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙相接触。另有一个物体C
10、从t=0时刻起以一定的速度向左运动,在t=0.5s时刻与物体A相碰,碰后立即与A粘在一起不再分开。物体C的v t图象如图所示。试求: (1)物块C的质量m3;(2)在5.0s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向。19. (11分)甲、乙两船在平静的湖面上以相同的速度匀速航行,且甲船在前乙船在后从甲船上以相对于甲船的速度,水平向后方的乙船上抛一沙袋,其质量为m设甲船和沙袋总质量为,乙船的质量也为问抛掷沙袋后,甲、乙两船的速度变化多少?参考答案1. ABD 2. D 3. AC 4.C 5.BD 6A、C、D 7B C 8. D 9. B 10. AC 11. -20kg.m/s ; 16
11、 kg.m/s ; 36 kg.m/s提示:由动量公式及动量变化求得。12; 提示:根据,13. 。提示:手榴弹在空中爆炸时间极短,且重力远小于爆炸力,重力的冲量可忽略,手榴弹在爆炸的瞬间动量守恒,设炸后每块质量为,向左为正方向,则由动量守恒定律得:,则后半块速度方向向右,由平抛运动知,弹片落地时间,因此两块弹片落地点间的水平距离。14 BC根据碰撞特点:动量守恒、碰撞后机械能不增加、碰后速度特点可以判断不合理的是BC。15. 球1和球2的质量m1和m2,立柱的高h,桌面离地面的高H,m1=m1+m2c 16.解析:取相互作用的两个小球为研究的系统。由于桌面光滑,在水平方向上系统不受外力在竖直
12、方向上,系统受重力和桌面的弹力,其合力为零故两球碰撞的过程动量守恒设向右的方向为正方向,则各速度的正、负号分别为:=30cm/s ,=10cm/s,据动量守恒定律有:m1 + m2 = m1 m2,(4分)解得= 20cm/s. (3分)即碰撞后球m1的速度大小为20cm/s,方向向左(1分)17.解析:以人和气球为研究对象(系统),这个系统所受重力与空气浮力平衡,故系统动量守恒,此系统类似于人船模型。设人的质量为,气球的质量为M,气球静止时离地高为H,当人到达地面时,气球又上升了h,则有:, (5分)其中, , m ,即可求得:m , (2分)故此人要想从气球上沿绳慢慢安全到达地面,这根绳长
13、至少应为: H + h = 25 m。(2分)18.解析:(1)根据图象可知,物体C与物体A相碰前的速度为:v1=6m/s相碰后的速度为:v2=2m/s(2分)根据动量守恒定律得:(3分)解得:m3=2.0kg(1分)(2)规定向左的方向为正方向,在第5.0s和第15s末物块A的速度分别为:v2=2m/s,v3=2m/s(2分)所以物块A的动量变化为: 即在5.0s到15s的时间内物块A动量变化的大小为:16kgm/s,方向向右(2分)19.解析:由题意可知,沙袋从甲船抛出落到乙船上,先后出现了两个相互作用的过程,即沙袋跟甲船和沙袋跟乙船的相互作用过程在这两个过程中的系统,沿水平方向的合外力为零,因此,两个系统的动量都守恒值得注意的是,题目中给定的速度选择了不同的参照系船速是相对于地面参照系,而抛出的沙袋的速度是相对于抛出时的甲船参照系取甲船初速度的方向为正方向,则沙袋的速度应取负值统一选取地面参照系,则沙袋抛出前,沙袋与甲船的总动量为沙袋抛出后,甲船的动量为 ,沙袋的动量为.(1分)根据动量守恒定律有: = + (3分)取沙袋和乙船为研究对象,在其相互作用过程中有: + = (3分)联立两式解得:, (2分)则甲、乙两船的速度变化分别为:, (2分)