第十六章动量守恒定律综合检测题.doc

第十六章动量守恒定律综合检测题
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意）
1．在“探究碰撞中的不变量”的实验中，若用气垫导轨和光电计时装置进行探究，则需用的测量仪器（或工具）有 （ ）
A．秒表 B．天平 C．毫米刻度尺 D．螺旋测微器

2．关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的是（ ）
A．物体的动量等于物体所受的冲量
B．物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小
C．物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同
D．物体的动量变化方向与物体的动量方向相同

3．A、B两个物体都静止在光滑水平面上，当分别受到大小相等的水平力作用，经过相等时间，则下述说法中正确的是（ ）
A．A、B所受的冲量相同 B．A、B的动量变化相同
C．A、B的末动量相同 D．A、B的末动量大小相同

4．A、B两球质量相等，A球竖直上抛，B球平抛，两球在运动中空气阻力不计，则下述说法中正确的是（ ）
A．相同时间内，动量的变化大小相等，方向相同
B．相同时间内，动量的变化大小相等，方向不同
C．动量的变化率大小相等，方向相同
D．动量的变化率大小相等，方向不同

5．如图所示，质量为M的斜面小车静止放在水平面上，质量
为m 的物体从斜面上端无初速释放，不计一切摩擦,物体从斜面底
端滑出时，物体与斜面小车的速度大小之比v1：v2是( ).
A．v1：v2 > M：m B．v1：v2 = M：m
C．v1：v2 = m：M D．v1：v2 < M：m

6．在光滑的水平面上, 两个质量均为m的完全相同的滑块以大小均为P的动量相向运动, 发生正碰, 碰后系统的总动能不可能是
A．0 B． C． D．
7．如图所示，两条形磁铁各固定在甲、乙两小车上，它们能在水平面上无摩擦的运动，甲车与磁铁的总质量为1kg，乙车与磁铁的总质量为0.5kg，两磁铁N极相对，现使两车在同一直线上相向运动，某时刻甲车的速度为2m/s，乙车的速度为3m/s，可以看到它们没有相碰就分开了，下列说法正确的是
A．乙车开始反向时，甲车的速度为0.5m/s，方向不变
B．两车相距最近时，乙车的速度为零
C．两车相距最近时，乙车的速度为零0.33m/s，与乙车原来的速度方向相反
D．甲车对乙车的冲量与乙车对甲车的冲量相同

8．在水平地面上有一木块，质量为m，它与地面间的滑动摩擦系数为μ。物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动，经过时间t后撤去力F物体又前进了时间2t才停下来。这个力F的大小为（ ）
A．μmg B．2μmg C．3μmg D．4μmg

9．在光滑的水平面的同一直线上，自左向右地依次排列质量均为m的一系列小球，另一质量为m的小球A以水平向右的速度v运动，依次与上述小球相碰，碰后即粘合在一起，碰撞n次后，剩余的总动能为原来的，则n为（ ）
A．5 B．6 C．7 D．8

10．如图所示，质量为m的小车静止于光滑水平面上，车上有一光滑的弧形轨道，另一质量为m的小球以水平初速沿轨道的右端的切线方向进入轨道，则当小球再次从轨道的右端离开轨道后，将作（ ）
A．向左的平抛运动； B．向右的平抛运动；
C．自由落体运动； D．无法确定.
二、填空题（本题4小题，共计20分）
11．质量为20g的小球，以20m/s水平速度与竖直墙碰撞后，仍以20m/s的水平速度反弹。在这过程中，小球动量变化的大小为______。
12．甲、乙两物体质量相等，并排静止在光滑的水平面上，现用一水平外力F推动甲物体，同时给乙一个与F同方向的瞬时冲量I，使两物体开始运动，当两物体重新相遇时，经历的时间为______甲的动量为______
13．三个半径相同的弹性球，静止置于光滑水平面的同一直线上，顺序如图所示，已知mA=mB=1千克，当A以速度vA=10 向B运动，若B不再与A球相碰，C球的最大质量为______千克。
14．某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图所示，将这一系统至于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时的守恒量。
⑴该同学还必须有的器材是________、________。
⑵需要直接测量的数据是___________________、____________________。
⑶用所得数据验证守恒量的关系式为____________________。

三、计算题（本题共4小题。共计40分）
15．今年春季，我国云南等地区极度干旱，缺水严重，部分地区用高射炮进行人工降雨来缓解旱情，已知所用高射炮的质量为，炮弹发射时的速度为，炮弹的质量为，发射时炮口和地面成60°角，求炮弹离开炮口时炮车后退速度？

16．煤矿中用高压水流对着煤层冲击，依靠水流的强大的冲击力可将煤层击落下来，从而达到采煤效果，设水的密度为ρ，水枪口的横截面积为S，水从水枪口喷出的速度为v，水平直射到煤层后速度变为零，则煤层受到水的平均冲力大小为？

17．一根质量不计的细绳长0.5m， 能承受的最大拉力为28N， 一端固定在天花板上， 另一端系一质量为1kg的小球， 整个装置处于静止状态， 如图所示， 若要将细绳拉断，作用在球上的水平冲量至少多大?

18．如图所示，在光滑水平面上叠放A、B两物体，质量分别为mA、mB，A与B间的动摩擦因数为μ，质量为m的小球以水平速度v射向A，以的速度返回，则
⑴A与B相对静止时的速度
⑵木板B至少多长，A才不至于滑落。

参考答案
一、选择题
1．BC解析：根据实验装置可知，需要天平测质量，挡光板的宽度需要用毫米刻度尺来测量，所BC正确。
2．BC解析：动量是状态量，冲量是过程量，冲量是描述物体动量的变化的物理量，由动量定理可知，A错误，BC正确；动量的变化量的方向与物体的动量的方向一般是不同的。所以D错误。
3.D 解析：根据题可知两物体所受到冲量大小相等，所以末动量相同，故D正确。4．AC解析：由可知，在竖直上抛运动中时，，方向竖直向下，在平抛运动中，由于水平方向是匀速直线运动，所以，则对应速度的变化量为：，由此可知平抛运动的物体在相等时间内速度变化量的方向也是竖直向下的，所以A正确B错误；由于动量的变化率大小就是物体受到的合力，而竖直上抛和平抛运动都只受重力作用，所以C正确，D错误
5．A解析：斜面小车与物块在水平方向没有受到外力作用，则系统在水平方向动量守恒，取小车运动方向为正，则有得，由于物体在竖直方向还有速度，所以物体离开斜面时的速度应大于，所以有v1：v2 > M：m，所以A正确。审题时注意是水平速度还是合速度。
6．D 解析：由动量守恒的能量制约关系可知，碰撞后的总动能一定小于或等于碰撞前的总动能可知，只D选项的动能大于碰撞前的总动能，所以D选项符合题意。
7．AC解析 乙车开始反向时，其速度为零，由动量守恒得此时甲车的速度为0.5m/s。则A选项正确；两车相距最近时应是两者的速度相同时，由动量守恒得两车的速度均为0.33m/s，方向向右。则此可知B错误C正确；甲、乙冲量大小相等、方向相反，所以D错误。
8.C解析：整个过程中滑动摩擦力的作用时间为，水平恒力F的作用时间为，由动量定理可得，，得，所以C选项正确。
9．C解析：整个过程动量守恒，则碰撞n次后的整体速度为，对应的总动能为：，由题可知，解得：，所以C选项正确。
10．C解析：以球和小车的构成的系统为研究对象，由于水平
方向无外力，因此，系统的水平动量守恒.即
考虑到没有摩擦力作用，故系统的机械能守恒，于是又有
联立解得：；，由此可以得出判断C选项正确
二、填空题
11： 0.8kgm/s
解析：由于动量的变化量为矢量，所以取反弹后的方向为正，则有：

12．2I/F；2I
解析：由题意可知乙做匀速直线运动，甲做匀加速运动，甲的加速度为，乙匀速运动的速度为，设二者经过时间重新相遇时，则有，结合上三式可得，甲的动量为
13．
解析：由于是弹性小球，根据等质量弹性小球碰撞特点可知，A与B碰撞后发生速度交换，A静止，B前进。BC作用时动量守恒，设向右为正，则有得，，由于是弹性碰撞，则动能守恒，所以有：，联立解得：；要使B不再与A球相碰，则必有，解得：即C的最大为
14．⑴刻度尺、天平 ⑵两物体的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离s1、s2 ⑶
解析：两物体弹开后各自做平抛运动，根据平抛运动知识可知两物体在空间运动的时间相等。所需验证的表达式为，两侧都乘以时间t，有，即。
三、计算题
15．
解析：炮弹离开炮口时，炮弹和炮车在水平方向没有受到外力，则在水平方向动量守恒，取炮车后退的方向为正，则有：
解得：
16．ρv2S
解析 如图所示，以水柱接触煤层的界面为研究对象，在△t时间内有体积为V=v△tS的水在煤层的作用力下从原来的速度v变为零，该体积的水的质量为
△m=ρV=ρv△tS
以该部分水为研究对象，煤层对水的作用力F在△t的时间内使△m的水从原来的速度v变为零。
由动量定理得：F△t=△mv=ρv△tSv
解得： F=ρv2S
煤对水的力与水对煤的力是作用力反作用力。
则煤层受到水的平均冲力大小为ρv2S
17．
解析：细绳刚好要拉断时，由牛顿第于定律可知，

解得：
由动量定理
得
18．⑴；⑵
解析： ⑴设水平向右方向为正方向，m与A作用，根据动量守恒得：
……①
A与B作用，设两者相对静止时的速度为v1，根据动量守恒得
……②
联立①②得： ……③
⑵A、B在相互作用的过程中，系统减少的动能转化成内能，A恰好不滑落的条件为：A恰好滑到B的左端时两者速度相等。
据能量守恒得：……④
……⑤
联立①③④⑤解得：