高考物理碰撞与动量守恒单元测试题13页.docx

1、高考物理碰撞与动量守恒单元测试题13页2020高考物理碰撞与动量守恒单元测试题一、选择题（50分）(本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求)1粗糙的水平地面上放着一个木块，一颗子弹水平地射进木块后停留在木块中，带动木块一起滑行一段距离，在这个过程中，子弹和木块组成的系统()A动量和机械能都守恒 B动量和机械能都不守恒C动量守恒，机械能不守恒 D动量不守恒，机械能守恒2将静置在地面上，质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模

2、型获得的速度大小是()A v0 B v0 C v0 D v03某人身系弹性轻绳自高空P点自由下落，a点是弹性绳的原长位置，c是人所能到达的最低点，b是人静止悬挂时的平衡位置，把由P点到a点的过程称为过程，由a点到c点的过程称为过程，不计空气阻力，下列说法正确的是()A过程中人的动量的改变量小于重力的冲量B过程中人的动量的减少量的大小等于过程中重力的冲量的大小C过程中人的动能逐渐减小到零D过程中人的机械能的减少量等于过程中重力做功的大小4如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球下摆与B处固定的橡皮泥碰击后粘在

3、一起，则在此过程中小车将()A向右运动 B向左运动C静止不动 D小球下摆时，车向左运动后又静止5如图所示，一个质量为M的滑块放置在光滑水平面上，滑块的一侧是一个四分之一圆弧EF，与水平地面相切于E点，圆弧半径为R1 m另有一个质量为m的小球以初速度v0从E点冲上滑块，若小球刚好没跃出圆弧的上端，已知M4m，g取10 m/s2，不计摩擦则小球的初速度v0的大小为()Av04 m/s Bv05 m/s Cv06 m/s Dv07 m/s6质量分别为ma0.5 kg、mb1.5 kg的物体a、b在光滑水平面上发生正碰，若不计碰撞时间，它们碰撞前后的位移时间图象如图所示，则下列说法正确的是()A碰撞前

4、a物体的动量大小为4 kgm/s B碰撞前b物体的动量大小为零C碰撞过程中b物体受到的冲量为1 Ns D碰撞过程中a物体损失的动量大小为1 kgm/s7对下列物理现象的解释，正确的是()A击钉时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻B跳远时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量C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，减小作用力D在车内推车推不动，是因为合外力冲量为零8如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速直线运动在t0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是()At0至t时间内，A、B的总动量

5、守恒Bt至t时间内，A、B的总动量守恒Ct时，A的动量为2mvDt时，A的动量为4mv9如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一质量为2m的光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一质量为m的小物块从槽上高h处由静止开始下滑，重力加速度为g，下列说法正确的是()A物块第一次滑到槽底端时，槽的动能为B物块第一次滑到槽底端时，槽的动能为C在压缩弹簧的过程中，物块和弹簧组成的系统动量守恒D物块第一次被弹簧反弹后能追上槽，但不能回到槽上高h处10如图所示，质量分别为m11.0 kg和m22.0 kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧地把它们捆在一起，使它们发生微小的形变该系统以速度v

6、00.10 m/s沿光滑水平面向右做直线运动某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动经过时间t5.0 s后，测得两球相距s4.5 m，则下列说法正确的是()A刚分离时，a球的速度大小为0.7 m/s B刚分离时，b球的速度大小为0.2 m/sC刚分离时，a、b两球的速度方向相同 D两球分开过程中释放的弹性势能为0.27 J二、非选择题11（8分）如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图(1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则()Am1m2，r1r2 Bm1m2，r1m2，r1r2 Dm1m2，r1r2(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需

7、的是_.(填下列对应的字母)A直尺 B游标卡尺 C天平 D弹簧秤 E秒表(3)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式(用m1、m2及图中字母表示)_成立即表示碰撞中动量守恒12(12分)某小组在探究反冲运动时，将质量为m1的一个小液化瓶固定在质量为m2的小船上，利用液化瓶向外喷射气体做为船的动力现把整个装置静止放在平静的水面上，已知打开液化瓶后向外喷射气体的对地速度为v1，如果在t的时间内向后喷射的气体的质量为m，忽略水的阻力，求：(1)喷射出质量为m的气体后，小船的速度是多少？(2)喷射出质量为m气体的过程中，小船所受气体的平均作用力的大小是多

8、少？13(12分)如图，一长木板位于光滑水平面上，长木板的左端固定一挡板，木板和挡板的总质量为M3.0 kg，木板的长度为L1.5 m，在木板右端有一小物块，其质量m1.0 kg，小物块与木板间的动摩擦因数0.10，它们都处于静止状态，现令小物块以初速度v0沿木板向左运动，重力加速度g10 m/s2.(1)若小物块刚好能运动到左端挡板处，求v0的大小；(2)若初速度v03 m/s，小物块与挡板相撞后，恰好能回到右端而不脱离木板，求碰撞过程中损失的机械能14(18分)如图所示，半径为R0.4 m，内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上，质量m0.96 kg的滑块停放在距轨道最低点A为L8.0 m的

9、O点处，质量为m00.04 kg的子弹以速度v0250 m/s从右边水平射入滑块，并留在其中已知滑块与水平地面间的动摩擦因数0.4，子弹与滑块的作用时间很短，g取10 m/s2，求：(1)子弹相对滑块静止时二者的共同速度大小v；(2)滑块从O点滑到A点的时间t；(3)滑块从A点滑上半圆形轨道后通过最高点B落到水平地面上C点，A与C间的水平距离答 题 卡题号12345678910答案11、（1）_ (2)_ (3)_12、13、14、碰撞与动量守恒定律单元测试题答案1B子弹射入木块过程中，系统内力远远大于外力，动量守恒，在一起滑动过程中，受到地面的摩擦力，合外力不为零，动量不守恒，根据能量守恒定

10、律，子弹打入木块和在地面上滑行过程系统都要克服阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能不守恒，故B正确，A、C、D错误2D根据动量守恒定律mv0(Mm)v，得vv0，选项D正确3B 根据动量定理，过程中人的动量的改变量等于重力的冲量，选项A错误设人的质量为m，人在a点的速度为v，则过程中重力的冲量大小IGpmv，人在c点的速度等于0，则由动量定理得过程中人的动量的改变量大小|p|0mv|mv，可知过程中人的动量的改变量大小等于过程中重力的冲量大小，故B正确在ab段弹性绳对人的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，人继续向下做加速运动，速度不断增大，动能增大；在bc段，弹性绳对人的拉力大于人的重力，

11、人受到的合力向上，人向下做减速运动，速度减小，动能减小，故C错误过程中人的机械能的减少量等于绳子的弹力做的功，等于过程和过程中重力做功的大小，故D错误4D水平方向上，系统不受外力，因此在水平方向上动量守恒小球下落过程中，水平方向具有向右的分速度，因此为保证动量守恒，小车要向左运动当撞到橡皮泥，是完全非弹性碰撞，A球和小车大小相等、方向相反的动量恰好抵消掉，小车会静止5B当小球上升到圆弧上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，根据水平方向动量守恒有mv0(mM)v1，根据机械能守恒定律有mv(mM)vmgR，联立两式解得v05 m/s，B正确6B 由题图可知，碰撞前a的速度va m/s4

12、m/s，碰撞前a的动量pamava0.54 kgm/s2 kgm/s，故A错误；由题图可知，碰撞前b静止，碰撞前b的动量为零，故B正确；由题图可知，碰撞后a、b的速度相等，为v m/s1 m/s，碰撞后b的动量大小为pbmbv1.51 kgm/s1.5 kgm/s，根据动量定理得Ipbpb01.5 Ns，故C错误；碰撞后a、b的速度相等，碰撞后a的动量大小为pamav0.51 kgm/s0.5 kgm/s，碰撞过程中a物体损失的动量大小为ppapa2 kgm/s0.5 kgm/s1.5 kgm/s，故D错误7CD击钉时，不用橡皮锤是因为橡皮锤与钉子的作用时间长；跳远时，在沙坑里填沙，是为了延长

13、人与地的接触时间，所以A、B不正确；据动量定理Ftp知，当p相同时，t越长，作用力越小，故C正确；车能否移动或运动状态能否改变取决于外力的作用，与内部作用无关，所以D正确8AC 设A、B受到的滑动摩擦力都为f，轻绳断开前两物体做匀速直线运动，根据平衡条件得F2f，设B经过时间t速度为零，对B由动量定理得ft0mv，解得t；在轻绳断开前，两木块在水平地面上向右做匀速直线运动，以A、B为系统，绳子的拉力属于系统的内力，系统所受合力为零；在轻绳断开后，B停止运动以前，两物体受到的摩擦力不变，两木块组成的系统的合力仍为零，则系统的总动量守恒，故在t0至t的时间内A、B的总动量守恒，故A正确在t后，B停

14、止运动，A做匀加速直线运动，故两木块组成的系统的合力不为零，故A、B的总动量不守恒，故B错误当t时，对A由动量定理得FtftpAmv，代入f，t，解得pA2mv，故C正确当t时，对A由动量定理得FtftpAmv，代入f，t，解得：pA3mv，故D错误9AD物块和槽在水平方向上动量守恒，物块第一次滑到槽底端时，有mv2mv，由机械能守恒定律得mghmv22mv2，解得槽的动能为，A正确，B错误；在压缩弹簧过程中，物块和弹簧组成的系统受到墙的作用力，动量不守恒，C错误；物块被反弹后的速度大于槽的速度，所以能追上槽，当滑到槽的最高点时，二者有相同的速度，由机械能守恒定律可以知道，物块不能回到槽上高h

15、处，D正确10ABD系统的总动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得(m1m2)v0m1v1m2v2，两球相距sv1tv2t，代入数据解得v10.7 m/s，v20.2 m/s，负号表示速度方向与正方向相反，故A、B正确，C错误；由能量守恒定律得(m1m2)vEPm1vm2v，代入数据解得EP0.27 J，故D正确11(1)两小球要选等大的，且入射小球的质量应大些，故选C(2)该实验必须测出两球平拋的水平位移和质量，故必须用直尺和天平，因两球平拋起点相同，不用测小球直径，故用不到 B(3)因平拋落地时间相同，可用水平位移代替速度，故关系式为m1m1m2.12(1)由动量守恒定律得(m1m2m

16、)v船mv10解得：v船.(2)对喷射出的气体运用动量定理得：Ftmv1解得：F由牛顿第三定律得，小船所受气体的平均作用力大小为F.13(1)设木板和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律mv0(mM)v 对木板和物块系统，由功能关系mgLmv(Mm)v2由两式解得：v0 m/s2 m/s(2)同样由动量守恒定律可知，木板和物块最后也要达到共同速度v.设碰撞过程中损失的机械能为E.对木板和物块系统的整个运动过程，由功能关系有mg2LEmv(mM)v2由两式解得：Ev2mgL3220.1101.5 J0.375 J14(1)子弹射入滑块的过程动量守恒，规定水平向左为正方向，则m0v0(mm0)v，代入数据解得v10 m/s.(2)子弹击中滑块后与滑块一起在摩擦力的作用下向左做匀减速运动，设其加速度大小为a，则(mm0)g(mm0)a，由匀变速直线运动的规律得vtat2L，联立解得t1 s(t4 s舍去)(3)滑块从O点滑到A点时的速度vAvat，代入数据解得vA6 m/s.设滑块从A点滑上半圆形轨道后通过最高点B点时的速度为vB，由机械能守恒定律得(mm0)v(mm0)g2R(mm0)v，代入数据解得vB2 m/s.滑块离开B点后做平拋运动，运动的时间t ，又xACvBt，代入数据得xAC m.