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2019-2020年高中物理《第十六章 動量守恒定律》單元測試 新人教版選修3 1、一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動，反彈后的速度大小與碰撞前相同。則碰撞前后小球速度變化量的大小為Δv和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為（　　） A．Δv=0 　　　　　　　　　　B．Δv=12m/s C．W=0 　　　　　　　　　D．W=10.8J 2、如圖所示，A、B兩質(zhì)量相等的物體，原來靜止在平板小車C上，A和B間夾一被壓縮了的輕彈簧，A、B與平板車上表面動摩擦因數(shù)之比為3∶2，地面光滑。當(dāng)彈簧突然釋放后，A、B相對C滑動的過程中 ①A、B系統(tǒng)動量守恒 ②A、B、C系統(tǒng)動量守恒 ③小車向左運(yùn)動 ④小車向右運(yùn)動 以上說法中正確的是( 　　) （ ） A．①② B．②③ C．③① D．①④ 3、靜止在湖面上的小船上分別向相反方向水平拋出兩個(gè)質(zhì)量相等的小球，甲球先拋出，向左；乙球后拋出，向右，兩球拋出后相對于岸的速率相等，則下面說法正確的是（　　?。? A、兩球拋出后，船向右以運(yùn)動，且乙球受到的沖量大些。 B、兩球拋出后，船向右以運(yùn)動，且甲球受到的沖量大些。 C、兩球拋出后，船的速度為零，且甲球受到的沖量大些。 D、兩球拋出后，船的速度為零，且兩球受到的沖量大小相等。 4、如圖所示，在光滑水平面上，有一質(zhì)量為M＝3 kg的薄板和質(zhì)量為m＝1 kg的物塊．都以v＝4 m/s的初速度朝相反方向運(yùn)動，它們之間有摩擦，薄板足夠長，當(dāng)薄板的速度為2.4 m/s時(shí)，物塊的運(yùn)動情況是( ) A．做加速運(yùn)動 B．做減速運(yùn)動 C．做勻速運(yùn)動 D．以上運(yùn)動都可能 5、質(zhì)量M＝100 kg的小船靜止在水面上，船首站著質(zhì)量m甲＝40 kg的游泳者甲，船尾站著質(zhì)量m乙＝60 kg的游泳者乙，船首指向左方，若甲、乙兩游泳者同時(shí)在同一水平線上甲朝左、乙朝右以3 m/s的速率躍入水中，則（ ） A．小船向左運(yùn)動，速率為1 m/s B．小船向左運(yùn)動，速率為0.6 m/s C．小船向右運(yùn)動，速率大于1 m/s D．小船仍靜止 6、兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動，mA=1 kg，mB=2 kg，vA=6 m/s，vB=2 m/s。當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是（ ） A．vA′=5 m/s， vB′=2.5 m/s B．vA′=2 m/s， vB′=4 m/s C．vA′=－4 m/s，vB′=7 m/s D．vA′=7 m/s， vB′=1.5 m/s 7、在距地面高為h，同時(shí)以相等初速V0分別平拋，豎直上拋，豎直下拋一質(zhì)量相等的物體m當(dāng)它們從拋出到落地時(shí)，比較它們的動量的增量△P，有（ ） A．平拋過程最大 B．豎直上拋過程最大 C．豎直下拋過程最大 D．三者一樣大 8、如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的物體在同一高度沿傾角不同的兩個(gè)光滑斜面由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底端的過程中，兩個(gè)物體具有的相同的物理量是（ ） A、重力的沖量 B、合力的沖量 C、剛到達(dá)底端時(shí)動量的水平分量 D、以上幾個(gè)量都不同 9、籃球運(yùn)動員接傳來的籃球時(shí)，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前.這樣做可以（　　　　） A.減小球?qū)κ值臎_量 B.減小球的動量變化率 C.減小球的動量變化量 D.減小球的動能變化量 10、質(zhì)量為1kg的物體沿直線運(yùn)動，其v-t圖象如圖所示，則此物體在前4s和后4s內(nèi)受到的合外力沖量為（　?。? A．8Ns，8Ns　 B．8Ns，-8Ns C．0， 8Ns　 D．0，-8Ns 11、某實(shí)驗(yàn)小組在“實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來進(jìn)行探究。圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近末端的地方，讓A球仍從位置G自靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次。圖中的O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。B球落點(diǎn)痕跡如圖所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊。 （1）碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為 cm。 （2）在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測 量？ （填選項(xiàng)號） A、水平槽上未放B球時(shí)，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離； B、A球與B球碰撞后，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離； C、測量A球或B球的直徑； D、測量A球或B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比）； E、測量G點(diǎn)相對水平槽面的高度。 12、一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的物體，放在水平桌面上，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，當(dāng)物體受到一個(gè)F＝10N，與水平面成300角斜向下的推力的作用時(shí)，在10s內(nèi)推力的沖量大小為 ，動量的增量大小為 13、質(zhì)量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右運(yùn)動，恰好遇上在同一條直線上向左運(yùn)動的另一個(gè)小球．第二個(gè)小球的質(zhì)量為m2=50g，速率v2=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？ 13、一個(gè)士兵，坐在皮劃艇上，他連同裝備和皮劃艇的總質(zhì)量共120Kg，這個(gè)士兵用自動槍在2S時(shí)間內(nèi)沿水平方向射出10發(fā)子彈，每顆子彈質(zhì)量10g，子彈離開槍口時(shí)相對地面的速度都是800m/s，射擊前皮劃艇是靜止的。 (1) 射擊后皮劃艇的速度是多大？ (2) 士兵射擊時(shí)槍所受到的平均反沖作用力有多大？ 14．(A)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量都為M的木塊A、B用輕質(zhì)彈簧相連放在光滑的水平地面上，一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v射向A塊并嵌在其中，求彈簧被壓縮后的最大彈性勢能。 A B v 14、(B)圖中，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊B相連，B靜止在水平導(dǎo)軌上，彈簧處在原長狀態(tài)。另一質(zhì)量與B相同滑塊A，從導(dǎo)軌上的P點(diǎn)以某一初速度向B滑行，當(dāng)A滑過距離時(shí)，與B相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B緊貼在一起運(yùn)動，但互不粘連。已知最后A恰好返回出發(fā)點(diǎn)P并停止?；瑝KA和B與導(dǎo)軌的滑動摩擦因數(shù)都為，運(yùn)動過程中彈簧最大形變量為，求A從P出發(fā)時(shí)的初速度。 第十六章 動量守恒定律(綜合練習(xí))答案 1、BC　　動能是標(biāo)量，動量是矢量 2、B　　　彈簧伸長時(shí)因A受摩擦力fA=μAmg 向右 B受摩擦力fB=μBmg 向左，μA＞μB，則fA＞fB，故兩物體受的合力向右，由牛三可知：車子受的摩擦力左，故小車向左運(yùn)動　　　，另由于三者組成的系統(tǒng)合外力為0，故總動量守恒，且一直為0 3、C　　　　設(shè)拋小球的速度為V，甲球拋出后小船速度為V1，則動量守恒得： 　　　　　?。ㄒ韵蛴覟檎?＝（M＋m）V1－mv得V1＝mv/(M+m)向右 　　　　　　　乙球拋出后小船速度為V2，則動量守恒得： 　　　　　　?。∕＋m）V1=mv+MV2　　將V1代入得V2＝0 　　　　另解：先后拋出和一次將兩球拋出的效果同，設(shè)拋出后船速度為V2則 0＝-mv+mv+MV2　　　得V2＝0 4、薄板足夠長，則最終物塊和薄板達(dá)到共同速度v′，由動量守恒定律得(取薄板運(yùn)動方向?yàn)檎?． Mv－mv＝(M＋m)v′　　　所以v′＝m/s＝2 m/s． 共同運(yùn)動速度的方向與薄板初速度的方向相同． 在物塊和薄板相互作用過程中，薄板一直做勻減速運(yùn)動，而物塊先沿負(fù)方向減速到速度為零，再沿正方向加速到2 m/s．當(dāng)薄板速度為v1＝2.4 m/s時(shí)，設(shè)物塊的速度為v2，由動量守恒定律得 Mv－mv＝Mv1＋mv2 v2＝m/s＝0．8 m/s 即此時(shí)物塊的速度方向沿正方向，故物塊正做加速運(yùn)動，A選項(xiàng)正確． 5、B 6、B、取兩球碰撞前的運(yùn)動方向?yàn)檎?，則碰撞前系統(tǒng)總動量，碰撞后，四個(gè)選項(xiàng)均滿足動量守恒。碰前系統(tǒng)總動能，碰后系統(tǒng)總動能應(yīng)滿足，選項(xiàng)C、D不滿足被排除。選項(xiàng)A雖然滿足動能關(guān)系，但仔細(xì)分析不符合實(shí)際，即碰后球A不可能沿原方向比球B的速度更大，故選項(xiàng)B正確。 7、【錯(cuò)解】 錯(cuò)解一：根據(jù)機(jī)械能守恒定律，拋出時(shí)初速度大小相等，落地時(shí)末速度大小也相等，它們的初態(tài)動量P1=mv0。是相等的，它們的末態(tài)動量P2=mv也是相等的，所以△P=P2-P1一定相等。選D。 錯(cuò)解二：從同一高度以相等的初速度拋出后落地，不論是平拋、豎直上拋或豎直下拋，因?yàn)橹亓ο嗟人脮r(shí)間也相同，所以沖量也相同，所以動量的改變量也相同，所以選D。 【錯(cuò)解原因】 錯(cuò)解一主要是因?yàn)闆]有真正理解動量是矢量，動量的增量△P=P2=P1也是矢量的差值，矢量的加減法運(yùn)算遵從矢量的平行四邊形法則，而不能用求代數(shù)差代替。平拋運(yùn)動的初動量沿水平方向，末動量沿斜向下方；豎直上拋的初動量為豎直向上，末動量為豎直向下，而豎直下拋的初末動量均為豎直向下。這樣分析，動量的增量△P就不一樣了。 從運(yùn)動合成的角度可知，平拋運(yùn)動可由一個(gè)水平勻速運(yùn)動和一個(gè)豎直自由落體運(yùn)動合成得來。它下落的時(shí)間由高度決定，即t1=√2gh，而豎直上拋落地時(shí)間t2>t1，豎直下拋運(yùn)動為初速不為零，加速度為g的勻加速度直線運(yùn)動。豎直下拋落地時(shí)間t3＜t1，所以第二種解法是錯(cuò)誤的。 【分析解答】由動量定理可知：I合＝ΔP＝mgt，豎直上拋時(shí)間最長，故沖量最大，豎直下拋時(shí)間最短，故沖量最小，正確答案為B 8、D　　　　9、B　　　10、D　　　　　　11、略 12、根據(jù)沖量的定義為沖量的大小等于作用力與時(shí)間的乘積，因此推力的沖量為： 動量的增量大小為F合t，先求合力F合＝Fcos30－μ（mg+Fsin30）＝5.5N I合＝F合t=55N.s=55kg.m/s 13、碰撞過程兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒。設(shè)v1的方向，即向右為正方向，則各速度的正負(fù)及大小為：v1=30cm/s，v2=－10cm/s，=0據(jù)：m1v1+m2v2=代入數(shù)值得：=－20cm/s 則小球m1的速度大小為20cm/s，方向與v1方向相反，即向左。 14、（1）以整體為系統(tǒng)，子彈射出前后動量守恒： 以子彈速度方向?yàn)檎较?，設(shè)子彈速度為V1，船速為V2，每顆子彈質(zhì)量為m ，則0＝10mV1-(M-10m)V2 代入數(shù)據(jù)得V2＝0.67m/s，向后 （2）以10發(fā)子彈為研究對象，在2S內(nèi)它們受到槍的作用力而使動量發(fā)生改變，則動量定理得：Ft=10mV1-0　　得F＝10mV1/t＝40N 由牛三定律得：槍受到的平均反沖作用力在大小也是40N，方向與子彈受到的力相反 15、（A）組： 子彈與A發(fā)生完全非彈性碰撞，子彈與A組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)碰后速度為V1，則mv=(M+m)V1 得V1＝ 以A、B及子彈為系統(tǒng)全過程動量守恒,設(shè)共速V2，則有mv=(M+M+m)V2得V2＝ 從A獲得速度V1到AB速度相同，由能量守恒得： EP＝ （B）組：解析：令A(yù)、B質(zhì)量均為m，A剛接觸B時(shí)速度為v1（碰前），由動能關(guān)系，有 A、B碰撞過程中動量守恒，令碰后A、B共同運(yùn)動的速度為v2，有mv1=2mv2 碰后A、B先一起向左運(yùn)動，接著A、B一起被彈回，在彈簧恢復(fù)到原長時(shí)，設(shè)A、B的共同速度為v3，在這過程中，彈簧勢能始末兩態(tài)都為零． 此后A、B開始分離，A單獨(dú)向右滑到P點(diǎn)停下，由功能關(guān)系有 由以上各式解得