高中物理 第一章 碰撞與動量守恒單元測試 滬科版選修35

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1、第一章 碰撞與動量守恒本章測評(時間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(共10個小題，每小題4分，共40分)1如圖所示，一個質(zhì)量為0.18 kg的壘球，以25 m/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)?5 m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時間為0.01 s。下列說法正確的是()球棒對壘球的平均作用力大小為1 260 N球棒對壘球的平均作用力大小為360 N球棒對壘球做的功為126 J球棒對壘球做的功為36 JA B C D2在光滑水平面上，兩球沿球心連線以相等速率相向而行，下列現(xiàn)象可能的是()A若兩球質(zhì)量相等，碰后以某一相等速率互相分開B若兩球質(zhì)量相等，碰后以某一相等速率同

2、向而行C若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率互相分開D若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率同向而行3如圖所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相同的物體B以速度v向A運動并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運動，則A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是()AA開始運動時BA的速度等于v時CB的速度等于零時DA和B的速度相等時4A、B兩球在光滑水平面上做相向運動，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的動量與B的動量大小相等B碰前A的動量大于B的動量C若碰后A的速度為零，則碰前A的動量大于B的動量D若碰后B的速度為零，則碰前A的動量大于B的動量5

3、如圖所示，小車由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC組成，靜止在光滑水平面上，當(dāng)小車固定時，從A點由靜止滑下的物體到C點恰好停止。如果小車不固定，物體仍從A點靜止滑下，則()A還是滑到C點停住B滑到BC間某處停住C會沖出C點落到車外D上述三種情況都有可能6光滑水平面上有甲、乙兩根條形磁鐵，N極相對，軸線在同一直線上，輕推一下使它們相向運動，某時刻v甲2 m/s，v乙3 m/s。磁鐵質(zhì)量m甲1 kg，m乙0.5 kg。下列敘述中正確的有()A乙反向時，甲的速度為0.5 m/s，方向不變B乙反向時，甲的速度為零C甲、乙相距最近時速度均為零D甲、乙相距最近時速度均為 m/s7如圖所示，質(zhì)量為M的物體P

4、靜止在光滑的水平桌面上，有另一質(zhì)量為m(Mm)的物體Q以速度v0正對P滑行，則它們相碰后(設(shè)桌面足夠大)()AQ物體一定被彈回，因為MmBQ物體可能繼續(xù)向前CQ物體速度不可能為零D若相碰后兩物體分離，則過一段時間可能再碰8如圖所示水平面光滑，物體由靜止開始從斜面的頂端滑到底端，在這過程中()AM、m組成的系統(tǒng)滿足動量守恒Bm對M的沖量等于M的動量變化Cm、M各自的水平方向動量的增量的大小相等DM對m的支持力的沖量為零9如圖所示，為一空間探測器的示意圖，P1、P2、P3、P4是四個噴氣發(fā)動機，P1、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行，P2、P4的連線與y軸平行。每臺發(fā)動機開動時，都能向探測器

5、提供推力，但不會使探測器轉(zhuǎn)動。開始時，探測器以恒定的速率v0向正x方向平動。要使探測器改為向正x偏負(fù)y60°的方向以原來的速率v0平動，則可 ()A先開動P1適當(dāng)時間，再開動P4適當(dāng)時間B先開動P3適當(dāng)時間，再開動P2適當(dāng)時間C開動P4適當(dāng)時間D先開動P3適當(dāng)時間，再開動P4適當(dāng)時間10如圖所示，A、B兩質(zhì)量相等的長方體木塊放在光滑的水平面上，一顆子彈以水平速度v先后穿過A和B(此過程中A和B沒相碰)。子彈穿過B后的速度變?yōu)?v/5，子彈在A和B內(nèi)的運動時間t1t212，若子彈在兩木塊中所受阻力相等，則()A子彈穿過B后兩木塊的速度大小之比為12B子彈穿過B后兩木塊的速度大小之比為1

6、4C子彈在A和B內(nèi)克服阻力做功之比為34D子彈在A和B內(nèi)克服阻力做功之比為12二、填空題(共4個小題，每小題5分，共20分。把答案填寫在題中的橫線上)11光滑水平面上有AB兩球沿同一直線運動，碰撞后兩球粘在一起。已知碰撞前它們的動量分別為pA12 kg·m/s，pB28 kg·m/s，碰撞后A球的動量增加了12 kg·m/s，則可知碰撞前A、B兩球的速度之比為_。12甲、乙兩個溜冰者，質(zhì)量分別為m甲59 kg、m乙50 kg，均以6.0 m/s速度在同一條直線上相向滑行，甲手持一個質(zhì)量為1.0 kg的球，他將球拋給乙，乙再把球拋還甲，這樣拋接若干次后，甲接到球后的

7、速度恰好為零，這時乙的速度大小是_ m/s，方向與乙原來滑行方向_。13一架質(zhì)量為500 kg的直升飛機，其螺旋槳把空氣以50 m/s的速度下推，恰使直升飛機停在空中，則每秒鐘螺旋槳所推下的空氣質(zhì)量為_。14如圖所示，氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運動可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A、B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計)，采用的實驗步驟如下： (a)用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；(b)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；(c)在滑塊A、滑塊B間放入一個被壓縮

8、的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上；(d)用刻度尺測出滑塊A的左端至板C的距離L1；(e)按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作。當(dāng)滑塊A、B分別碰撞擋板C、D時停止計時，計下滑塊A、B分別到達擋板C、D的運動時間t1和t2。(1)實驗中還應(yīng)測量的物理量是_。(2)利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是_，由此公式算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是_。(3)利用上述實驗數(shù)據(jù)能否測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大?。咳缒?，請寫出表達式_。三、計算與論證(共3個小題，共40分。要有必須的解析過程，直接寫出結(jié)果的不得分)15(12

9、分)課外科技小組制作一只“水火箭”，用壓縮空氣壓出水流使火箭運動。假如噴出的水流流量保持為2×104 m3/s，噴出速度保持為對地10 m/s。啟動前火箭總質(zhì)量為1.4 kg，則啟動2 s末火箭的速度可以達到多少？(已知火箭沿水平軌道運動阻力不計，水的密度是103 kg/m3)16(13分)蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目。一個質(zhì)量為60 kg的運動員，從離水平網(wǎng)面3.2 m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0 m高處。已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為1.2 s。若把在這段時間內(nèi)網(wǎng)對運動員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小。(g取10 m

10、/s2)17(15分)(長郡中學(xué)2009屆高三第二次月考物理試題)如圖所示，一質(zhì)量為M的平板車B放在光滑水平面上，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，mM，A、B間動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A開始向左運動，B開始向右運動，最后A不會滑離B，求： (1)A、B最后的速度大小和方向。(2)從地面上看，小木塊向左運動到離出發(fā)點最遠處時，平板車向右運動的位移大小。參考答案1答案：A2解析：若質(zhì)量相等，則碰撞前總動量為零，碰后總動量也為零，A對B錯；若質(zhì)量不同，則碰撞前的總動量不為零，碰后也不為零，C錯D對。答案：AD3解析：壓縮到最短時具有共同速度，彈性勢能最大，故動能損

11、失最大。答案：D4解析：若碰撞后A球靜止，則B球一定反彈，故有A球的動量大于B球的動量；若碰撞后B球靜止，則A球一定反彈，有B球的動量大于A球的動量。選項C正確。答案：C5答案：D6解析：乙反向時也就是速度為零時，由動量守恒定律：m甲v甲m乙v乙m甲v，得甲的速度為0.5 m/s，方向不變，A正確；兩者距離最近時也就是有共同速度時，同理由動量守恒定律得它們的速度為 m/s，D正確。答案：AD7解析：若碰撞后粘在一起，則QP一起運動，不反彈，A錯B對；若碰撞后Q的速度為零，則P的動量等于Q碰前的動量，由于Mm，所以，機械能有損失，這種情況有可能發(fā)生；若碰撞會分離后不可能再相遇，故CD錯誤。答案：

12、B8解析：下滑過程中系統(tǒng)只有水平方向上不受外力的作用，故在水平方向上遵守動量守恒定律，C對。答案：C9解析：對A項，先開P1，反沖作用使正x方向上的速度減小，再開P4，反沖作用使負(fù)y方向速度增加，合運動能符合A項要求，A正確；同理分析B、C、D錯誤。答案：A10答案：AC11解析：碰后A的動量為pA24 kg·m/s，由動量守恒定律得pB16 kg·m/s，碰后粘在一起，兩球有共同速度，得：，推得碰前，兩式聯(lián)立可得。答案：12解析：由動量守恒定律，(m甲m)v甲m乙v乙m乙v乙代入數(shù)據(jù)得：v乙1.2 m/s，方向與乙原來相反。答案：1.2相反13解析：螺旋槳把空氣以速度v下

13、推，相當(dāng)于氣體跟螺旋槳以速度v碰撞，碰后速度為零，選取一段氣柱作為研究對象，這段氣柱的長度是1 s內(nèi)氣體的運動距離，該氣柱質(zhì)量為m，應(yīng)用動量定理得：Ftmv，當(dāng)FMg時，飛機平衡，所以m kg100 kg。答案：100 kg14答案：(1)B的右端至D板的距離l2。(2)mAmB0測量時間、距離等存在誤差，由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差。(3)能EP(mAmB)。15解析：“水火箭”噴出水流做反沖運動。設(shè)火箭原來總質(zhì)量為M，噴出水流的流量為Q，水的密度為，水流的噴出速度為v，火箭的反沖速度為v，由動量守恒定律得(MQt)vQtv火箭啟動后2 s末的速度為v m/s4 m/s。答案：4 m/

14、s16解析：將運動員看做質(zhì)量為m的質(zhì)點，從h1高處下落，剛接觸網(wǎng)時速度的大小為v1(向下)，彈跳后到達的高度為h2，剛離網(wǎng)時速度的大小v2(向上)，以t表示接觸時間，接觸過程中運動員受到向上的彈力F和向下的重力mg。由動量定理得：(Fmg)tp2p1，規(guī)定向上為正，由以上各式解得，F(xiàn)mgm。代入數(shù)值得：F1 500 N。答案：F1 500N17答案：(1)A剛好沒有滑離B板，表示當(dāng)A滑到B板的最左端時，A、B具有相同的速度，設(shè)此速度為v，A和B的初速度的大小為v0，則據(jù)動量守恒定律可得：Mv0mv0(Mm)v解得：vv0，方向向右(2)從地面上看，小木塊向左運動到離出發(fā)點最遠處時，木塊速度為零，平板車速度為v，由動量守恒定律得Mv0mv0mv這一過程平板車向右運動s，mgsMvmv2解得sv6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375