1、第1章动量守恒研究单元测试1在光滑水平面上,一质量为m,速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小是( A )A. 0.6v B. 0.4v C. 0.3v D. 0.2v2.如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边固定有轻质弹簧,与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞,A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是( )A.A开始运动时B.A的速度等于v时C.B的速度等于零时D.A和B的速度相等时【答案】选D.【详解】当B触及弹簧后减速,而物体A加速,当vA=vB时,A、B间距最小,弹簧压缩量最大,
2、弹性势能最大,由能量守恒知系统损失动能最多,故只有D对.3一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是()AMv0(Mm)vmvBMv0(Mm)vm(vv0) CMv0(Mm)vm(vv)DMv0Mvmv【答案】A【详解】以炮艇及炮艇上的炮弹为研究对象,动量守恒,其中的速度均为对地速度,故A正确4如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动两球质量关系为mB2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kgm/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为4
3、 kgm/s.则()A左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25B左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为110C右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25D右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为110【答案】A【详解】由两球的动量都是6 kgm/s可知,运动方向都向右,且能够相碰,说明左方是质量小速度大的小球,故左方是A球碰后A球的动量减少了4 kgm/s,即A球的动量为2 kgm/s,由动量守恒定律得B球的动量为10 kgm/s,故可得其速度比为25,故选项A是正确的5如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下
4、列说法中正确的是()A两手同时放开后,系统总动量始终为零B先放开左手,后放开右手,动量不守恒C先放开左手,后放开右手,总动量向左D无论何时放手,只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零【答案】ACD【详解】当两手同时放开时,系统的合外力为零,所以系统的动量守恒,又因为开始时总动量为零,故系统总动量始终为零,选项A正确;先放开左手,左边的小车就向左运动,当再放开右手后,系统所受合外力为零,故系统的动量守恒,且开始时总动量方向向左,放开右手后总动量方向也向左,故选项B错而C、D正确6. 如图所示,在光滑的水平地面上有一辆平板车,车的两端分别站着人A和B,
5、A的质量为mA,B的质量为mB,mAmB.最初人和车都处于静止状态现在,两人同时由静止开始相向而行,A和B对地面的速度大小相等,则车 ()A静止不动 B左右往返运动C向右运动 D向左运动【答案】D【详解】系统动量守恒,A的动量大于B的动量,只有车与B的运动方向相同才能使整个系统动量守恒7质量都为m的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个质量都为M的静止小球相碰后,a球被反向弹回,b球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动,c球碰后静止,则下列说法正确的是 ()Am一定小于MBm可能等于MCb球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大Dc球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大【答案】AC【详解】由a
6、球被反向弹回,可以确定三小球的质量m一定小于M;若mM,则无论如何m不会被弹回当m与M发生完全非弹性碰撞时损失的动能最大,b与M粘合在一起,发生的是完全非弹性碰撞,则选项A、C正确8如图所示,甲、乙两小车的质量分别为m1、m2,且m1m2,用轻弹簧将两小车连接,静止在光滑的水平面上现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力F1、F2,使甲、乙两车同时由静止开始运动,直到弹簧被拉到最长(弹簧仍在弹性限度内)的过程中,对甲、乙两小车及弹簧组成的系统,下列说法正确的是 ()A系统受到外力作用,动量不断增大B弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大C甲车的最大动能小于乙车的最大动能D两车的速度减小到零时,弹
7、簧的弹力大小等于外力F1、F2的大小【答案】BC9. 如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧,BC部分是粗糙的水平面现把质量为m的小物体从A点由静止释放,m与BC部分间的动摩擦因数为,最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点,则B、D间的距离x随各量变化的情况是 ()A其他量不变,R越大x越大B其他量不变,越大x越大 C其他量不变,m越大x越大D其他量不变,M越大x越大【答案】A【详解】两个物体组成的系统水平方向的动量是守恒的,所以当两物体相对静止时,系统水平方向的总动量为零,则两物体最终会停止运动,由能量守恒有mgxmgR,解得x,故选项A
8、是正确的10如图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量与A相同的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升下列说法正确的是 ()A弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为CB能达到的最大高度为DB能达到的最大高度为【答案】BD【详解】根据机械能守恒定律可得B刚到达水平地面的速度v0,根据动量守恒定律可得A与B碰撞后的速度为vv0,所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为Epm2mv2mgh,即B正确;当弹簧再次恢复原长时, A与B将分开,B以v的速度沿斜面上滑,根据机械能守恒定律可得mghmv2,B能达到的最大高度为h/4,即D正确