人教版高中物理选修35动量守恒定律单元练习.docx
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人教版高中物理选修35动量守恒定律单元练习
高中物理学习材料
（灿若寒星**整理制作）
动量守恒定律单元练习
一、选择题（每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,1-8小题只有一个选项正确,9-12有的小题有多个选项正确）
1.下列现象不可能发生的是（ ）
A.物体所受到的合外力很大,但物体的动量变化很小
B.物体所受到的冲量不为零,但物体的动量大小却不变
C.物体做曲线运动,但动量变化在相等的时间内却相同
D.物体只受到一个恒力的作用,但物体的动量却始终不变
2.物体动量变化量的大小为5kg·m/s，这说明（）
A.物体的动量一定在减小B.物体的动量一定在增大
C.物体的动量大小也可能不变D.物体的动量大小一定变化
3.a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量pa＝
30kg·m/s，b球动量pb＝0，碰撞过程中，a球的动量减少了20kg·m/s，则作用后b球的动量为（）
A.－20kg·m/sB.10kg·m/sC.20kg·m/sD.30kg·m/s
4如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块，子弹未穿透木块，此过程中木块动能增加了5J，那么此过程中系统产生的内能可能为（）
A．16JB．11.2JC．5.6JD．3.4J
5.小船相对于地面以速度v向东行驶，若在船上以相对于地面相同的速率2v分别水平向东和向西抛出两个质量相等的重物，则小船的速度将（）
A.不变B.减小C.增大D.速度为零
6.质量相同的三个小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止的三个球A、B、C相碰（a与A碰，b与B碰，c与C碰）．碰后，a球继续沿原方向运动，b球静止不动，c球被弹回而向反方向运动．这时，A、B、C三球中动量最大的是（）
A、A球B、B球C、C球D、由于A、B、C三球质量未知，无法判定
7.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mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s,则（ ）
A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5
B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5
D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
8.如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉到地面上的P点,若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点为（ ）
A.仍在P点
B.在P点左侧
C.在P点右侧不远处
D.在P点右侧原水平位移的两倍处
9.杂技演员做高空表演时,为了安全,常在下面挂起一张很大的网,当演员失误从高处掉下落在网上时,与落在相同高度的地面上相比较,下列说法正确的是（ ）
A.演员落在网上时的动量较小B.演员落在网上时的动量变化较小
C.演员落在网上时的动量变化较慢D.演员落在网上时受到网的作用力较小
10.以初速度v水平抛出一质量为m的石块,不计空气阻力,则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断正确的是（ ）
A.在两个相等的时间间隔内,石块受到的冲量相同
B.在两个相等的时间间隔内,石块动量的增量相同
C.在两个下落高度相同的过程中,石块动量的增量相同
D.在两个下落高度相同的过程中,石块动能的增量相同
11.下列说法正确的是（ ）
A.可把牛顿第二定律表述为:
物体动量的变化率等于它受的合外力
B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量
C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便
D.易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力
12.如图所示，小车放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时小车和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是（）
A.弹簧伸长过程中C向右运动，同时小车也向右运动
B.C与B碰前，C与小车的速率之比为M∶m
C.C与油泥粘在一起后，小车立即停止运动
D.C与油泥粘在一起后，小车继续向右运动
二、填空题（每小题10分,共20分）
13.气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响。
因此成为重要的实验器材,气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。
现提供以下实验器材:
（名称、图象、编号如图所示）
利用以上实验器材可以完成“验证动量守恒定律”的实验。
为完成此实验,某同学将实验原理设定为:
m1v0=（m1+m2）v
（1）针对此原理,我们应选择的器材编号为:
;
（2）在我们所选的器材中:
器材对应原理中的m1（填写器材编号）。
14.某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验,气垫导轨装置如图甲表示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。
在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,如图乙所示,这样就大大减小因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。
（1）下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑥先 ,然后 ,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图所示:
⑧测得滑块1（包括撞针）的质量为310g,滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g。
试完善实验步骤⑥的内容。
（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知,两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为 kg·m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为 kg·m/s（保留三位有效数字）。
（3）试说明
（2）问中两结果不完全相等的主要原因是
。
三、计算题（每小题16分,共32分）
15.如图所示,甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m,两船沿同一直线、同一方向运动,速度分别为2v0、v0。
为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。
（不计水的阻力）
16..甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶,速度均为6m/s。
甲车上有质量为m=1kg的小球若干个。
甲和他的车及所带小球的总质量为M1=50kg,乙和他的车总质量为M2=30kg。
现为避免相撞,甲不断地将小球以相对地面16.5m/s的水平速度抛向乙,且被乙接住,假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不致相撞,试求此时:
（1）两车的速度大小各为多少?
（2）甲总共抛出了多少个小球?
17.如图所示，将质量为m1的铅球以大小为v0、仰角为θ的初速度抛入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略。
求：
（1）球和砂车的共同速度；
（2）球和砂车获得共同速度后，砂车底部出现一小孔，
砂子从小孔中漏出，当漏出质量为m2的砂子时砂车的速度。
18.如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。
物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2。
（1）求物块在车面上滑行的时间t。
（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少?
动量守恒定律单元练习
班级：
姓名：
分数：
一、选择题（每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,1-8小题只有一个选项正确,9-12有的小题有多个选项正确）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、填空题（每小题10分,共20分）
13.
（1）选择的器材编号为:
;
（2） 器材对应原理中的m1（填写器材编号）。
14.
（1）
⑥先 ,然后 ,让滑块带动纸带一起运动;
（2） kg·m/s（保留三位有效数字）。
（3）试说明
（2）问中两结果不完全相等的主要原因是
。
三、计算题（每小题16分,共32分）
15.如图所示,甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m,两船沿同一直线、同一方向运动,速度分别为2v0、v0。
为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。
（不计水的阻力）
16..甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶,速度均为6m/s。
甲车上有质量为m=1kg的小球若干个。
甲和他的车及所带小球的总质量为M1=50kg,乙和他的车总质量为M2=30kg。
现为避免相撞,甲不断地将小球以相对地面16.5m/s的水平速度抛向乙,且被乙接住,假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不致相撞,试求此时:
（1）两车的速度大小各为多少?
（2）甲总共抛出了多少个小球?
17.如图所示，将质量为m1的铅球以大小为v0、仰角为θ的初速度抛入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略。
求：
（1）球和砂车的共同速度；
（2）球和砂车获得共同速度后，砂车底部出现一小孔，
砂子从小孔中漏出，当漏出质量为m2的砂子时砂车的速度。
18.如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。
物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2。
（1）求物块在车面上滑行的时间t。
（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少?
动量守恒定律单元练习学案参考答案
一、选择题（每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确）
1答案:
D
解析:
物体若受到的合外力很大,时间很短时,其冲量也不会太大,其动量变化也就可能很小,A项可能发生;物体受的冲量不为零,但可能只使物体的动量方向改变,如做匀速圆周运动的物体,物体虽做曲线运动,但可以受到恒力作用,B、C项可能发生,若物体只受到一个恒力作用,则该力对物体的冲量就不为零,所以其动量一定变化,D项不可能发生,故选D。
2.【解析】选C。
动量是矢量，动量变化了5kg·m/s，物体动量的大小可以在增加，也可以在减小，还可能不变。
如物体以大小为5kg·m/s的动量做匀速圆周运动时，物体的动量大小保持不变，当末动量方向与初动量方向间的夹角为60°时，物体的动量变化量的大小为5kg·m/s。
只有C正确。
3.【解析】选C。
碰撞过程中，a球的动量减少了20kg·m/s，故此时a球的动量是10kg·m/s，a、b两球碰撞前后总动量保持不变为30kg·m/s，则作用后b球的动量为20kg·m/s。
【总结提升】正确区分碰撞初、末状态
分析物理现象不但要明确研究对象，而且要明确研究的是哪一段过程，碰撞过程的初状态是刚开始发生相互作用时的状态，此时的动量为碰撞前的动量，末状态是相互作用刚结束时的状态，此时的动量为碰撞后的动量。
4.【答案】ABC
考点：
动量守恒定律；能量守恒定律.
5.【解析】选C。
以水平向东为正方向，设小船质量为M，抛出的物体质量为m，则由动量守恒定律，有Mv=2mv-2mv+（M-2m）v′,则v′=
＞v,故C项正确。
6.【答案】C
【解析】
试题分析：
根据动量守恒定律可知，A、B、C三个球得到的动量分别等于a、b、c三个球的动量的变化量，设初速度方向为正，则
；
；
，所以C球动量最大，故选C.
考点：
动量守恒定律。
7.答案:
A
解析:
由mB=2mA,pA=pB知碰前vB8.答案:
B
解析:
纸条抽出的过程,铁块所受的摩擦力一定,以速度v抽出纸条,铁块所受的摩擦力的作用时间较长,铁块获得的速度较大,铁块平抛运动的水平位移较大;若以2v的速度抽出纸条,则铁块所受的摩擦力的作用时间较短,铁块获得的速度较小,平抛运动的水平位移较小。
所以铁块落地点在P点左侧,选B。
9.答案:
CD
解析:
演员落到相同高度的网上和地面上时的速度相同,所以两种情况下,动量的变化相同,但落在网上时,作用时间较长,由动量定理可知,作用力较小,故选项A、B错误,选项C、D正确。
10.答案:
ABD
解析:
不计空气阻力,石块只受重力的冲量,无论路程怎样,只要两个过程的时间相同,重力的冲量就相同,A正确。
据动量定理,物体动量的增量等于它受到的冲量,由于在两个相等的时间间隔内,石块受到重力的冲量相同,所以动量的增量必然相同,B正确。
由于石块下落时在竖直分方向上做加速运动,两个下落高度相同的过程所用时间不同,所受重力的冲量就不同,因而动量的增量不同,C错误。
据动能定理,外力对物体所做的功等于物体动能的增量,石块只受重力作用,在重力的方向上位移相同,重力做功就相同,因此动能增量就相同,D正确。
11.答案:
ACD
解析:
A选项是牛顿第二定律的一种表达方式。
冲量是矢量,B错。
F=是牛顿第二定律的最初表达方式,实质是一样的,C对。
柔软材料起缓冲作用,延长作用时间,D对。
12.【解析】选B、C。
弹簧向右推C，C向右运动，同时弹簧向左推A端，小车向左运动，A错误；因小车与木块组成的系统动量守恒，C与B碰前，由mvC＝MvAB，得vC∶vAB＝M∶m，B正确；C与B碰撞过程中动量守恒，由mvC-MvAB＝（M＋m）v，知v＝0，故C正确，D错误。
二、填空题（每小题10分,共20分）
13.答案:
（1）ABC
（2）B
解析:
（1）滑块在水平气垫导轨上相互作用时应满足动量守恒定律,碰撞前后滑块的速度可以根据v=求得,其中d是遮光板的宽度,t是滑块通过光电门的时间,故针对此原理应选择的器材编号为A、B、C。
（2）由于是利用v=求滑块的速度,滑块B有遮光板,而滑块C没有遮光板,故先运动的滑块应选B。
14.答案:
（1）接通打点计时器的电源 放开滑块1
（2）0.620 0.618 （3）纸带与打点计时器的限位孔有摩擦
解析:
作用前滑块1的速度v1=m/s=2m/s,
其质量与速度的乘积为0.310kg×2m/s=0.620kg·m/s,
作用后滑块1和滑块2具有相同的速度v=m/s=1.2m/s,
其质量与速度的乘积之和为（0.310kg+0.205kg）×1.2m/s=0.618kg·m/s。
三、计算题（每小题16分,共32分）
15.答案:
4v0
解析:
设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin,抛出货物后船的速度为v1,甲船上的人接到货物后船的速度为v2,由动量守恒定律得
12m×v0=11m×v1-m×vmin①
10m×2v0-m×vmin=11m×v2②
为避免两船相撞应满足
v1=v2③
联立①②③式得
vmin=4v0。
④
16.答案:
（1）均为1.5m/s
（2）15个
解析:
（1）甲、乙两小孩及两车组成的系统总动量守恒,沿甲车的运动方向,甲不断抛球、乙接球后,当甲和小车与乙和小车具有共同速度时,可保证刚好不撞,设共同速度为v,则
M1v1-M2v2=（M1+M2）v
v=v1=×6m/s=1.5m/s。
（2）设甲抛出n个小球后速度变为1.5m/s
甲车和n个小球组成的系统动量守恒
（M1-nm）v+nmv0=M1v1
解得:
n=15（个）。
17.【解析】
（1）以铅球、砂车为系统，水平方向动量守恒，
m1v0cosθ＝（M＋m1）v（3分）
得球和砂车的共同速度v＝
（2分）
（2）球和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统水平方向动量也守恒，设当漏出质量为m2的砂子时砂车的速度为v′，砂子漏出后做平抛运动，水平方向的速度仍为v，
由（M＋m1）v＝m2v＋（M＋m1-m2）v′（3分）
得v′＝v＝
（2分
答案：
（1）
（2）
18.【解析】
（1）设物块与小车共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m2v0＝（m1＋m2）v①（2分）
设物块与车面间的滑动摩擦力为Ff，对物块应用动量定理有
-Fft＝m2v-m2v0②（2分）
又Ff＝μm2g③（2分）
解得t＝
（2分）
代入数据得
t＝0.24s④（1分）
（2）要使物块恰好不从车面滑出，须使物块到车面最右端时与小车有共同的速度，设其为v′，则
m2v′0＝（m1＋m2）v′⑤（2分）
由功能关系有
m2v′02＝
（m1＋m2）v′2＋μm2gL⑥（2分）
代入数据解得
v′0＝5m/s（1分）
故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度不能超过5m/s。
答案：
（1）0.24s
（2）不能超过5m/s
【总结提升】动量与能量综合问题的求解规律
系统所受合外力为零，系统运动过程动量守恒，但存在内力做功的问题，内力做功则能量发生转化。
一般是动能与其他形式能的转化，如内力为摩擦力，动能与内能转化；弹簧弹力做功，动能与弹性势能相互转化；重力做功，重力势能与动能相互转化。
只要抓住过程中能量转化关系，判断出哪个过程中动量守恒，这类问题就不难解决。
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