高二物理 动量守恒定律测试

高二物理 动量守恒定律测试

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）‎