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- 2021-05-27 发布
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高二物理 动量守恒定律测试
A卷(基础强化)
(时间:45分钟 满分:50分)
一、选择题(每小题4分,共20分)
1.关于动量下列说法中正确的是( ).
A.质量大的物体动量一定大
B.速度大的物体动量一定大
C.某一物体的动量发生变化, 其速率一定变化
D.动量是矢量,其方向一定沿着物体速度的方向
2.如图A-1所示, A 、B是两个悬挂起来的小球,质量相等。使A球静止,拉起B球,放开后B与A碰撞,则碰撞前后保持不变的物理量是( )
A.B球的速度 B.A球的动量
C.B球的动量 D.A、B两球的总动量
3.两个物体在光滑水平面上相向运动,在碰撞以后都停下来,那么这两个物体在碰撞以前 ( )
A.质量一定相等 B.速度大小一定相等
C.动量大小一定相等 D.动能一定相等
4.在光滑的水平面上有两个质量均为m的小球A和B,B球静止,A球以速度v和B球发生碰撞,碰后两球交换速度.则A、B球动量的变化、和系统的总动量变化分别为( )
A.
B.
C.
D.
5.M与m碰撞前后的s-t 图象如图A-2所示,由图可知,( ).
A.M∶m=1∶3
B.M∶m=3∶1
C.M∶m=1∶1
D.M∶m=1∶2
二、填空题(每小题6分,共12分)
6.如图A-3所示,在光滑水平桌面上静止放置两木块A、B,木块用细线相连,中间有一根压缩了的轻质弹簧(弹簧与木块都不是固定连接)。烧断细线后,由于弹力的作用,两木块分别向左、右运动,则在弹簧恢复形变的过程中,木块A的动量 ,木块B的动量 ,木块A与B的总动量 。(填增大、减小或不变)
7.如图A-4所示,一轻质弹簧两端连着物体A、B,放在光滑的水平面上,若物体A被水平速度为v0的子弹射中,且子弹嵌在物体A里,已知物体A的质量是物体B质量的3/4,子弹质量是物体B的1/4,弹簧被压缩到最短时,物体A的速度为 , B的速度为 。
三、计算题(共18分)
8.(8分)在列车编组站里,一辆机车拉着拖车在平直的轨道上以3m/s的速度匀速运动,突然拖车与机车脱钩,而机车的牵引力不变,各自受的阻力也不变,已知机车的质量为1.25×105kg,拖车的质量为2.5×104kg,求拖车刚停下时机车的速度是多大?
9.(10分)A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰.用频闪照相机在t0=0,t1=Δt,t2=2Δt,t3=3Δt各时刻分别曝光一次,摄得如图A-5所示的频闪照片,其中滑块B的照片有重叠, 已知Δt=0.5s, (碰撞时间忽略不计).
(1)问A、B碰撞发生在何时何处?碰前B滑块是静止的还是运动的?
(2)根据题目提供的信息证明A、B碰撞前后动量守恒。
B卷(能力提高)
(时间:45分钟 满分:50分)
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.关于物体的动量和动能,下列说法中正确的是( )
A.一物体的动量不变,其动能一定不变
B.一物体的动能不变,其动量一定不变
C.两物体的动量相等,其动能一定相等
D.两物体的动能相等,其动量一定相等
2. 质量相同的物体A、B静止在光滑的水平面上,用质量和水平速度都相同的子弹a、b分别射击A、B,最终a子弹留在物体A内,b子弹穿过物体B,物体A、B的速度大小分别为和,则( )
A. B. C. D.条件不足,无法判定
3.A、B两带电小球在绝缘的光滑水平面上沿同一直线相向运动,A球带电荷量-q,B球带电荷量+2q,下列说法正确的是( )
A.相碰前,两球在运动过程中总动量守恒
B.相碰前,两球的总动量随两球间距离减小而增大
C.碰撞前后两球总动量不守恒,因为相碰前两球间作用力是引力,相碰后变为斥力
D.碰撞前后两球总动量守恒,因为两球组成的系统所受的合外力为零
4.如图所示,A、B两物体的质量比,它们原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同,地面光滑.当弹簧突然释放后,A、B均相对车向两侧滑动,则在此过程中( )
A.A、B组成的系统动量守恒
B.A、B、C组成的系统动量守恒
C.小车向左运动
D.小车向右运动
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.在水平轨道上放置一门质量为M的炮车,发射质量为m的炮弹,炮车与轨道间摩擦不计,炮筒沿水平方向发射炮弹时,若炮弹相对地面射出的速度为v0,则此时炮
车后退的速度大小为_______ .
6.甲、乙两物体的质量之比为m甲:m乙=1:4,若它们在运动过程中的动能相等,则它们动量大小之比p甲:p乙是 .
三、计算题(共20分)
7.(10分)如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M的长条木板,以速度v0向右作匀速直线运动,将质量为m的小铁块轻轻放在木板上的A点(这时小铁块相对地面速度为零),小铁块相对木板向左滑动.由于小铁块和木板间有摩擦,最后它们之间相对静止,已知它们之间的动摩擦因数为μ,问:
(1)小铁块跟木板相对静止时,它们的共同速度是多大?
(2)在此过程中小铁块与木板之间的摩擦力做功是多少?
8.(10分)质量为100kg的甲车连同质量为50kg的人,一起以2m/s的速度在光滑的水平面上向前运动,质量为150kg的乙车以7m/s的速度从后面追来,为避免碰撞,当乙车靠近时甲车上的人至少应以多大的水平速度跳上乙车?
动量守恒定律测试(一)参考答案
A卷(基础强化)
一.选择题
1.D
【提示】根据动量的定义式知,动量的大小由质量和速度大小共同决定,动量的方向与速度方向相同,一个物体动量发生变化可以是速度大小变化,也可以是速度方向变化.
2.D
【提示】A、B碰撞前后的速度发生变化,各自的动量也发生变化,但它们的总动量保持不变.
3.C
【提示】两物体碰撞后静止,总动量等于0,根据动量守恒定律可知,答案C是正确的。
4.C
【提示】动量是矢量,动量变化也是矢量,解题要先规定正方向.
5.B
【提示】从图象可知,在碰撞之前M是静止的,m的速度是,碰撞后两着结合在一起,共同速度是,根据动量守恒定律即可求解.
二.填空题
6.增大、增大、不变
7. 、
【提示】当弹簧被压缩到最短时,物体A、B及子弹速度相同.
三.计算题
8. 【解析】由题意知,机车的=1.25×105kg,拖车的质量为=2.5×104kg,脱钩前共同速度,假设拖车刚停下时机车的速度是,根据动量守恒定律得
9. 【解析】(1)A、B碰撞发生在60cm处,碰撞发生在t=2.5Δt=1.25s时,
碰撞前B滑块是静止的.
(2)由题中信息可知,
碰撞前,A的速度,B的速度
碰撞后,A的速度,方向与相反,
B的速度,方向与相同.
规定的方向为正方向,则
碰撞前A、B的总动量为:
碰撞后A、B的总动量为:
又因为,代入数据解得:
所以A、B碰撞前后动量守恒.
B卷(能力提高)
一.选择题
1.A
【提示】动量是矢量,动能是标量,一个物体动能不变,只能说明速度大小不变,不能确定速度方向是否改变,所以B选项错误;根据动能与动量的大小关系式知,C、D选项错误,A选项正确.
2.B
【提示】子弹b穿出物体B时的速度一定大于物体B的速度,否则,子弹不能穿出.
3.AD
【提示】无论A、B两带电小球之间相互作用力是引力还是斥力,或作用力的大小是否变化,系统受到的合外力始终等于0,系统的总动量守恒.
4.BC
【提示】本题是A、B、C三者组成一个系统,且系统动量守恒。判断小车C运动方向时,将小车C隔离出来,分析物体A、B对小车C的摩擦力的方向和大小即可.
二.填空题
5.
【解析】设炮车后退的速度大小为,规定炮弹速度方向为正方向,根据动量守恒定律得:,解得
6.1:2
【提示】根据和推导得,将和代入上式解得
三.计算题
7.【解析】(1)设小铁块与木板相对静止时共同速度是,根据动量守恒定律得
,解得
(2)根据功能关系,系统减少的动能等于小铁块与木板之间摩擦力做功,所以
8.【解析】由题意知,, , ,
设人跳离甲车后甲车的速度为,人和乙车后来的共同速度为,人相对地面至少以速度向后跳上乙车,才能避免碰撞.规定原运动方向为正方向,则
以甲车和人为系统,由动量守恒定律得:
以乙车和人为系统,由动量守恒定律得:
要避免两车相撞,必须满足.取,并将已知数据代入上面方程解得
所以,人应以相对地面的速度跳上乙车才能避免两车相撞.
动量守恒定律(二)测试题(A)
一、选择题
1.木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是( )
A.a尚未离开墙壁前,a和b系统的动量守恒
B.a尚未离开墙壁前,a与b系统的动量不守恒
C.a离开墙后,a、b系统动量守恒
D.a离开墙后,a、b系统动量不守恒
2.甲球与乙球相碰,甲球的速度减少5m/s,乙球的速度增加了3m/s,则甲、乙两球质量之比m甲∶m乙是 ( )
A.2∶1
B.3∶5
C.5∶3
D.1∶2
3.光滑水平面上停有一平板小车,小车上站有两人,由于两人朝同一方向跳离小车,而使小车获得一定速度,则下面说法正确的是 ( )
A.两人同时相对于地以2m/s的速度跳离,比两人先后相对于地以2m/s的速度跳离使小车获得速度要大些
B.两人同时相对于地以2m/s的速度跳离与两人先后相对于地以2m/s的速度跳离两种情况下,小车获得的速度是相同的
C.两人同时相对于车以2m/s的速度跳离,比两人先后相对于车以2m/s的速度跳离,使小车获得的速度要大些
D.两人同时相对于车以2m/s的速度跳离,比两人先后相对于车以2m/s的速度跳离,使小车获得的速度要小些
4.A、B两球在光滑水平面上相向运动,两球相碰后有一球停止运动,则下述说法中正确的是 ( )
A.若碰后,A球速度为0,则碰前A的动量一定大于B的动量
B.若碰后,A球速度为0,则碰前A的动量一定小于B的动量
C.若碰后,B球速度为0,则碰前A的动量一定大于B的动量
D.若碰后,B球速度为0,则碰前A的动量一定小于B的动量
5.在光滑水平面上有A、B两球,其动量大小分别为10kg·m/s与15kg·m/s,方向均为向东,A球在B球后,当A球追上B球后,两球相碰,则相碰以后,A、B两球的动量可能分别为 ( )
A.10kg·m/s,15kg·m/s
B.8kg·m/s,17kg·m/s
C.12kg·m/s,13kg·m/s
D.-10kg·m/s,35kg·m/s
二、填充题
6.A、B两物体的质量分别为3kg与1kg,相互作用后沿同一直线运动,它们的位移-时间图像如图所示,则A物体在相互作用前后的动量变化是 kg·m/s,B物体在相互作用前后的动量变化是 kg·m/s,相互作用前后A、B系统的总动量 。
7.在光滑的水平面上有A、B两辆质量均为m的小车,保持静止状态,A车上站着一个质量为m/2的人,当人从A车跳到B车上,并与B车保持相对静止,则A车与B车速度大小比等于 ,A车与B车动量大小比等于 。
三、计算题
8.一个稳定的原子核质量为M,处于静止状态,它放出一个质量为m的粒子后,做反冲运动,已知放出的粒子的速度为v0,则反冲核速度为多少?
9.如图所示,装甲车和其中炮弹的总质量为M,正沿轨道向右匀速行驶,其速度为v0,发射一枚质量为m的炮弹后,装甲车的速度变为V,仍向右行驶。若不计轨道的摩擦,求炮弹射出炮口时相对于炮口的速度是多少?(炮管是水平的)
动量守恒定律(二)测试题(B)
一、 选择题
1.下列情况中系统的动量守恒的是 ( )
A.如图所示,小车停在光滑水平面上,车上的人在车上走动时,对人与车组成的系统
B.子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统
C.子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统
D.斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时
2.质量分别为mA和mB的人,站在停于水平光滑的冰面上的冰车C上,当此二人作相向运动时,设A的运动方向为正,则关于冰车的运动下列说法中正确的是 ( )
A.如果vA>vB,则车运动方向跟B的方向相同
B.如果vA>vB,则车运动方向跟B的方向相反
C.如果vA=vB,则车保持静止
D.如果mAvA>mBvB,则车运动方向跟B的方向相同
3.船静止在水中,若水的阻力不计,当先后以相对地面相等的速率,分别从船头与船尾水平抛出两个质量相等的物体,抛出时两物体的速度方向相反,则两物体抛出以后,船的状态是 ( )
A.仍保持静止状态
B.船向前运动
C.船向后运动
D.无法判断
4.如图所示,在光滑水平面上有一静止的小车,用线系一小球,将球拉开后放开,球放开时小车保持静止状态,当小球落下以后与固定在小车上的油泥沾在一起,则从此以后,关于小车的运动状态是 ( )
A.静止不动
B.向右运动
C.向左运动
D.无法判断
5.在光滑水平面上有两辆车,上面分别站着A、B两个人,人与车的质量总和相等,开始A的手中拿有一个球,两车均保持静止状态,当A将手中球抛给B,B接到后,又抛给A,如此反复多次,最后球落在B的手中,则关于A、B速率大小是 ( )
A.A、B两车速率相等
B.A车速率大
C.A车速率小
D.两车均保持静止状态
一、 填充题
6.沿水平方向飞行的手榴弹,它的速度是20m/s,在空中爆炸后分裂成1kg和0.5kg的两部分。其中0.5kg的那部分以10m/s的速度与原速反向运动,则另一部分此时的速度大小为______,方向______。
7.将一质量为0.5kg的小球以初速度5m/s水平抛出,空气阻力不计,落到地面时其动量的增量为10kgm/s,则该小球在空中的飞行时间为______,抛出点距地面的高度为______。(g=10m/s2)
三、计算题
8.平静的水面上有一载人小船,船和人的共同质量为M,站立在船上的人手中拿一质量为m的物体,起初人相对船静止,船、人、物以共同速度v0前进。当人相对于船以速度u向相反方向将物体抛出后,人和船的速度为多大?(水的阻力不计)
9.一辆列车总质量为M,在平直轨道上以v0速度匀速行驶,突然后一节质量为m的车厢脱钩,假设列车所受的阻力与质量成正比,牵引力不变,当后一节车厢刚好静止时,前面列车的速度多大?
动量守恒(二)测试题
A组答案
一、选择题
1.考查系统受外力情况,a未离墙时,墙给a向右作用力,系统动量增加,离开墙后,系统受外力为零,故系统动量守恒。综上选:B C
2.两球碰撞,内力很大,可以不考虑外力作用,故系统动量守恒,甲减少动量等于乙增加的动量,m甲∶m乙=3:5,选:B
3.据动量守恒可知:B C正确。
4.碰后一球静止,另一球必反弹,故A D正确。
5
.A球在后,B球在前,碰后A球减少的动量等于B球增加的动量,另外,两球的动能之和不可能增加,故只有B正确。
二、填充题
6.A作用前静止,动量是零,作用后AB共同运动,速度为1m/s,故A动量增加3kgm/s,B作用前速度为4 m/s ,动量是4kgm/s,作用后速度为1m/s,动量为1kgm/s,故减少了3kgm/s作用前后系统总动量守恒。
7.人车系统水平方向不受力,故系统动量守恒,作用前总动量为零,作用后也是零。有mvA=(m+m/2)vB 故vA/ vB =3∶2,因两车质量相等,故动量大小比也是3∶2。
三、计算题
8.放出粒子前系统静止,总动量为零,
放出粒子后,以v0为正方向有
m v0+(M-m)v=0
故V=-m v0/(M-m)
9.设炮弹射出时相对于地面的速度为U
有MV0=(M-m)V+mU
U=(MV0-MV+mV)/m
炮弹相对装甲车的速度为u=U-V=M(V0-V)/m
动量守恒(二)测试题
B组答案:
一、选择题
1.据动量守恒条件,系统受合外力为零时动量守恒,故选AB
2.两人和车系统动量守恒,车的动量应与小动量的人同向,故选:D
3.两球与船系统动量守恒,两球向相反方向抛出,且总动量为零,故船动量只能为零。故选A。
4.小球与小车系统水平方向无外力作用,故水平方向动量守恒,作用前总动量为零,作用后总动量也必为零,故A 正确。
5.两人及两车与一个球组成系统,其中球在两人间传,最终落在B人手中,开始总动量为零,停止抛球后总动量还应是零,而最后B人及车、球总质量比A人、车总量大,故选B正确。
二、填空题
6.手榴弹爆炸前后水平方向动量守恒,应有
-0.5×10+1×V=1.5×20,V=35m/s 方向与原速度方向相同。
7.由平抛运动知竖直方向
mvy=10, vy=20m/s,
又vy=gt,可得
t=2s,
h=gt2/2=20m
三、计算题
8.船人物系统动量守恒,作用前总动量为Mv0,
作用后总动量也应为Mv0
M v0=(M-m)v-m(u-v)
故v=( M v0+ mu)/M
9.车厢静止前整车受合力为零,故整体动量守恒
有MV0=(M-m)V+m×0
V=MV0/(M-m)
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