2019高中物理第十六单元动量守恒定律单元测试（二）新人教版选修3_5.doc

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1、1第十六单元 动量守恒定律注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将准 考 证 号 条 形 码 粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目的 答 案 标 号 涂 黑 ， 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域

2、 内 。 写在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、选择题（本大题共 10 小题，每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项是符合题目要求，第 710 题有多项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分）1从空中某一高度同时平抛，自由落下两个质量均为 m 的小球，不计空气阻力，在小球落至地面的过程中( )A它们的动能变化不同，动量变化相B它们的动能变化相同，动量变化相同C它们的动能变化不同，动量变化不

3、同 D它们的动能变化相同、动量变化都不同2图中有一位聪明的小屁孩不小心误入光滑的冰面上，他哭着脱下 1 kg 的棉袄以 2 m/s 的速度水平扔出，最终他滑出冰面脱离危险，已知脱掉棉袄后小屁孩的质量为 16 kg，则他脱离危险的速度大小为( )A0.100 m/s B0.120 m/sC0.125 m/s D0.150 m/s3我国女子短道速滑队在世界大赛中屡屡创造佳绩。观察发现， “接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则( )A甲对乙的冲量和乙对甲

4、的冲量一定相同B甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功42018 年 3 月 22 日，一架中国国际航空 CA103 客机，从天津飞抵香港途中遭遇鸟击，飞机头部被撞穿约一平方米的大洞，雷达罩被砸穿，所幸客机及时安全着陆，无人受伤。若飞机的速度为 700 m/s，小鸟在空中的飞行速度非常小，小鸟的质量为 0.4 kg。小鸟与飞机的碰撞时间为 2.510-4 s。则飞机受到小鸟对它的平均作用力的大小约为( )A10 4 N B10 5 N C10 6 N D10 7 N5在光滑水平面上，质量为 m 的小球 A 正以速度

5、v0匀速运动。某时刻小球A 与质量为 3m 的静止小球 B 发生正碰，两球相碰后， A 球的动能恰好变为原来的14。则碰后 B 球的速度大小是( )A 02v B 06v C 02v或 D无法确定6一质量为 m 的铁锤，以速度 v 竖直打在木桩上，经过 t 时间而停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是( )A mg t B t C mvgt D mvgt7蹦极是勇敢者的运动，深受年轻人的喜爱。如图所示，蹦极者从高台跳下，在空中经历加速、减速下降至速度为零，然后再通过反弹上升。设蹦极者在空中自由下落的运动过程为，弹性绳张紧至最低点速度为零的过程为，不计空气阻力，则下列判断正确的是(

6、)A在过程中，蹦极者受到的重力冲量等于动量的改变量B在过程中，蹦极者受到重力冲量的大小与过程中绳子弹力冲量的大小相等C在过程中，每秒钟蹦极者动量的变化量相同D在过程中的任意一段时间内，蹦极者受到合力的冲量方向始终向上28在光滑水平面上，有 A、 B 两个小球沿同一直线向右运动，已知碰前两球的动量分别 pA12 kgm/s、 pB13 kgm/s，碰撞后它们动量的变化量 pA与 pB有可能是( )A pA3 kgm/s， pB3 kgm/s B pA4 kgm/s， pB4 kgm/sC pA5 kgm/s， pB5 kgm/s D pA24 kgm/s， pB24 kgm/s9如图所示，在光滑

7、水平面上，质量为 m 的小球 A 和质量为 m 的小球 B 通13过轻弹簧相连并处于静止状态，弹簧处于自然伸长状态；质量为 m 的小球 C 以初速度 v0沿 AB 连线向右匀速运动，并与小球 A 发生弹性碰撞。在小球 B 的右侧某位置固定一块弹性挡板(图中未画出)，当小球 B 与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走。不计所有碰撞过程中的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，小球 B 与挡板的碰撞时间极短，碰后小球 B 的速度大小不变，但方向相反。则 B 与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值 Em可能是( )A mv B mv2012 20C mv D mv16 20 130 2010在冰壶比赛中，球员手持毛刷

8、擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。 如图 a 所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。若碰撞前、后两壶的 v t 图像如图 b 所示。关于冰壶的运动，下列说法正确的是( )A两壶发生弹性碰撞B碰撞后两壶相距的最远距离为 1.1 mC蓝壶受到的滑动摩擦力较大D碰撞后蓝壶的加速度大小为 0.12 m/s2二、实验题（本题共 2 小题，共 17 分）11(7 分)如图所示为气垫导轨上两个滑块 A、 B 相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为 10 Hz。开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用细绳连接，细绳烧断后，两个滑块向相反方向运动。已知

9、滑块 A、 B的质量分别为 200 g、300 g，根据照片记录的信息，细绳烧断后， A 滑块做_运动，其速度大小为_m/s， B 滑块做_运动，其速度大小为_m/s， A、 B 动量分别为_ kgm/s，_ kgm/s，本实验得出的结论是_。12(10 分)如图所示，用半径相同的 A、 B 两球的碰撞可以验证“动量守恒定律” 。实验时先让质量为 m1的 A 球从斜槽上某一固定位置 C 由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作 10 次，得到 10 个落点痕迹。再把质量为 m2的B 球放在水平轨道末端，让 A 球仍从位

10、置 C 由静止滚下， A 球和 B 球碰撞后，分别在白纸上留 下 各 自 的 落 点 痕 迹 ， 重 复 操 作 10 次 。 M、 P、 N 为 三 个 落 点 的 平 均 位 置 ，未 放 B 球 时 ， A 球 的 落 点 是 P 点 ， O 点 是 水 平 轨 道 末 端 在 记 录 纸 上 的 竖 直 投 影 点 ， 如图 所 示 。(1)在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足m1_m2(填“”或“ BC (2)C (3)m1OP m1OM m2ON m1OP2 m1OM2 m2ON2 (4) m1OP m1OM m2ON 【解析】 （1）为了防止入射球碰后反弹，应

11、让入射球的质量大于被碰球的质量，即 ；小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小12球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验需要验证： ，因小球均做平抛运动，下落时间相同，则可10=11+22知水平位移 ，因此可以直接用水平位移代替速度进行验证，故有=，实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置，测量质1=1+2量需要天平，测量小球落地点的位置需要毫米刻度尺，因此需要的实验器材有BC。（2）A、由于各种偶然因素，如所受阻力不同等，小球的落点不可能完全重合，落点应当比较集中，但不是出现了错误，故 AB 错误；C、由于落点比较密集，又较多，每次测量距离很难

12、，故确定落点平均位置的方法是最小圆法，即用尽可能最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表落点的平均位置，故 C 正确；D、仅调节斜槽上固定位置 C，它的位置越低，由于水平速度越小，则线段 OP 的长度越小，故 D 错误。3（3）若两球相碰前后的动量守恒，则 ，又 ，10=11+22 =0， ，代入得： ，若碰撞是弹性碰撞，=1 =2 1=1+2满足能量守恒，则： ，代入得；12102=12112+12222。12=12+22（4 ） 如 图 所 示 ， 连 接 OP、 OM、 ON， 作 出 M、 N 在 OP 方 向 上 的 投 影 点 ， 如 图 所、 示 ， 分 别 测 量 出 的

13、长 度 。 若 在 实 验 误 差 允 许 范 围 内 ， 满 足 关 系 式、 、 ， 则 可 以 认 为 两 小 球 碰 撞 前 后 在 OP 方 向 上 动 量 守 恒 。1=1+2三、解答题（本题共 4 小题，共 43 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）13 【解析】 （1）设推出女运动员后，男运动员的速度为 v2，根据动量守恒定律 (+)0=1+2解得 ， “”表示男运动员受到方向与其初速度方向相反。2=23/（2）在此过程中，对女运动员有：I=mv 1-mv0，解得 I=160Ns.14 【解析】

14、设滑块质量为 m， A 与 B 碰撞前 A 的速度为 vA，由题意知，碰后A 的速度 vA v0， B 的速度 vB v0，由动量守恒定律得： mvA mvA mvB18 34设碰撞前 A 克服轨道阻力所做的功为 WA，由功能关系得： WA mv mv 12 20 12 2A设 B 与 C 碰撞前 B 的速度为 vB， B 克服轨道阻力所做的功为 WB，由功能关系得：WB mv mv 12 2B 12 2B据题意可知： WA WB设 B、 C 碰后瞬间共同速度的大小为 v，由动量守恒定律得 mvB2 mv，联立式，代入数据得 v v0。211615 【解析】 （1）B、C 速度相等，设为 v，

15、对 A、B、C 组成的系统，规定向左为正方向，由动量守恒定律得： ，0=120+2解得 BC 的速度为：v= v0。14（2）对系统，由能量守恒得：=1220122212(120)2解得：= 52016（3）A、C 共速为 v2时，A 滑到 C 最高点，对 A、C 由动量守恒，规定向左为正方向，有：120+=22根据能量守恒有：1220+12212222=联立解得： 。=206416 【解析】(1)设 a、 b 质量分别为 m1、 m2， a、 b 碰撞前的速度分别为v1、 v2。由题给图象得： v12 m/s， v21 m/sa、 b 发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为 v。由题给图象得： v 23m/s。由动量守恒定律有： m1v1 m2v2( m1 m2)v解得： 。m1m2 18(2)由能量守恒定律得，两滑块因碰撞而损失的机械能： E m1v m2v (m1 m2)v212 21 12 2 12由图象可知，两滑块最后停止运动，由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功W (m1 m2)v212解得： 。W E 12