粵教物理選修3513動(dòng)量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用同步測(cè)試

1、動(dòng)量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用 同步測(cè)試（時(shí)間60分鐘，賦分100分）一、選擇題1.在高速公路上發(fā)生一起交通事故，一輛質(zhì)量為15000 kg向南行駛的長(zhǎng)途客車迎面撞上了一輛質(zhì)量為3000 kg向北行駛的卡車，碰后兩車接在一起，并向南滑行了一段距離后停止.根據(jù)測(cè)速儀的測(cè)定，長(zhǎng)途客車碰前以20 m/s的速度行駛，由此可判斷卡車碰前的行駛速率為A.小于10 m/s B.大于10 m/s小于20 m/sC.大于20 m/s小于30 m/s D.大于30 m/s小于40 m/s2.如圖521所示，A、B兩物體的質(zhì)量比mAmB=32，它們?cè)瓉?lái)靜止在平板車C上，A、B間有一根被壓縮了的彈簧，A、B與平板車上表面

2、間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，地面光滑.當(dāng)彈簧突然釋放后，則有圖521A.A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.小車向左運(yùn)動(dòng)D.小車向右運(yùn)動(dòng)3.如圖522所示，兩帶電金屬球在絕緣的光滑水平桌面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，A球帶電為-q，B球帶電為+2q，下列說(shuō)法中正確的是圖522A.相碰前兩球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩球的總動(dòng)量守恒B.相碰前兩球的總動(dòng)量隨兩球的距離逐漸減小而增大C.相碰分離后的兩球的總動(dòng)量不等于相碰前兩球的總動(dòng)量，因?yàn)閮汕蛳嗯銮白饔昧橐?，而相碰后的作用力為斥力D.相碰分離后任一瞬時(shí)兩球的總動(dòng)量等于碰前兩球的總動(dòng)量，因?yàn)閮汕蚪M成的系統(tǒng)合外力為零4.把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平

3、面上，槍發(fā)射出一顆子彈時(shí)，關(guān)于槍、彈、車，下列說(shuō)法正確的是A.槍和彈組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒B.槍和車組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒C.三者組成的系統(tǒng)，因?yàn)闃審椇蜆屚仓g的摩擦力很小，使系統(tǒng)的動(dòng)量變化很小，可以忽略不計(jì)，故系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒D.三者組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒，因?yàn)橄到y(tǒng)只受重力和地面支持力這兩個(gè)外力作用，這兩個(gè)外力的合力為零5.甲、乙兩球在光滑水平軌道上同向運(yùn)動(dòng)，已知它們的動(dòng)量分別是p甲=5 kg·m/s,p乙=7 kg·m/s，甲追乙并發(fā)生碰撞，碰后乙球的動(dòng)量變?yōu)閜乙=10 kg·m/s，則兩球質(zhì)量m甲與m乙的關(guān)系可能是A.m甲=m乙B.m乙=2m甲 C.m乙=4m甲D

4、.m乙=6m甲6.如圖523所示，質(zhì)量為M的小車在光滑的水平面上以v0向右勻速運(yùn)動(dòng)，一個(gè)質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)處自由下落，與小車碰撞后，反彈上升的最大高度仍為h.設(shè)M >>m，發(fā)生碰撞時(shí)彈力N >>mg，球與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則小球彈起后的水平速度可能是圖523A.v0B.0C.2 D.-v07.將物體P從置于光滑水平面上的斜面體Q的頂端以一定的初速度沿斜面往下滑，如圖524所示.在下滑過(guò)程中，P的速度越來(lái)越小，最后相對(duì)斜面靜止，那么由P和Q組成的系統(tǒng)圖524A.動(dòng)量守恒B.水平方向動(dòng)量守恒C.最后P和Q以一定的速度共同向左運(yùn)動(dòng)D.最后P和Q以一定的速度共同向右運(yùn)動(dòng)8

5、.如圖525所示，三輛相同的平板小車a、b、c成一直線排列，靜止在光滑水平地面上，c車上一個(gè)小孩跳到b車上，接著又立即從b車跳到a車上，小孩跳離c車和b車時(shí)對(duì)地的水平速度相同，他跳到a車上沒有走動(dòng)便相對(duì)a車保持靜止，此后圖525A.a、c兩車的運(yùn)動(dòng)速率相等B.a、b兩車的運(yùn)動(dòng)速率相等C.三輛車的運(yùn)動(dòng)速率關(guān)系為vcvavbD.a、c兩車的運(yùn)動(dòng)方向一定相反二、填空題9.氣球質(zhì)量為200 kg，載有質(zhì)量為50 kg的人，靜止在空中距地面20 m高的地方、氣球下懸一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的繩子，此人想從氣球上沿繩慢慢下滑到地面，為了安全到達(dá)地面，這根繩長(zhǎng)至少應(yīng)為_m（不計(jì)人的高度).10.甲乙兩船自身質(zhì)量為

6、120 kg，都靜止在靜水中，當(dāng)一個(gè)質(zhì)量為30 kg的小孩以相對(duì)于地面6 m/s的水平速度從甲船跳上乙船時(shí)，不計(jì)阻力，甲、乙兩船速度大小之比：v甲v乙=_.11.如圖526所示質(zhì)量相同的A、B、C三木塊從同一高度自由下落，當(dāng)A木塊落至某一位置時(shí)被水平飛來(lái)的子彈很快地?fù)糁校ㄔO(shè)子彈未穿出）.C剛下落時(shí)被水平飛來(lái)的子彈擊中而下落，則A、B、C三木塊在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間tA,tB,tC的關(guān)系是_.圖52612.如圖527所示，甲、乙兩輛完全一樣的小車，質(zhì)量都為M，乙車內(nèi)用繩吊一質(zhì)量為0.5 M的小球，當(dāng)乙車靜止時(shí)，甲車以速度v與乙車相碰，碰后連為一體，則碰后兩車的共同速度為_.當(dāng)小球擺到最高點(diǎn)時(shí)，速度為_

7、.圖527三、計(jì)算題（共36分）13.質(zhì)量為M的小船以速度v0行駛，船上有兩個(gè)質(zhì)量皆為m的小孩a和b，分別靜止站在船頭和船尾.現(xiàn)在小孩a沿水平方向以速率v（相對(duì)于靜止水面）向前躍入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v（相對(duì)于靜止水面）向后躍入水中.求小孩b躍出后小船的速度.14.如圖528所示，甲車的質(zhì)量是2 kg，靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一個(gè)質(zhì)量為1 kg的小物體.乙車質(zhì)量為4 kg，以5 m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，與甲車碰撞以后甲車獲得8 m/s的速度，物體滑到乙車上.若乙車足夠長(zhǎng)，上表面與物體的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，則物體在乙車上表面滑行多長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)乙車靜止?(g取10 m/s

8、2)圖52815.如圖529所示，光滑的水平軌道接一個(gè)半徑為R的光滑半圓軌道，在水平軌道上有2002個(gè)質(zhì)量相同的小球.除第1號(hào)小球外，其他小球均靜止.第1號(hào)小球以初速度v0碰撞第2號(hào)小球，在碰撞過(guò)程中損失初動(dòng)能的；第2號(hào)小球碰撞第3號(hào)小球，在碰撞過(guò)程中損失第2號(hào)小球初動(dòng)能的；第3號(hào)小球又碰撞第4號(hào)小球，依次碰撞下去，每次碰撞均損失前一小球初動(dòng)能的，最后，第2002號(hào)小球恰能沿半圓軌道達(dá)到最高點(diǎn).試求第1號(hào)小球的初速度v0.圖529參考答案一、選擇題 1.A 2.BC 3.AD 4.D5.C 由碰撞中動(dòng)量守恒可求得p甲=2 kg·m/s要使甲追上乙，則必有：v甲v乙，即 m乙1.4m甲

9、碰后p甲、p乙均大于零，表示同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有：v乙v甲即： m乙5m甲碰撞過(guò)程中，動(dòng)能不增加，則即 推得 m乙m甲由、知，m甲與m乙的關(guān)系為m乙5m甲比較知應(yīng)選C.6.AC 小球的水平速度是由小車對(duì)它的摩擦力作用引起的，若小球在離開小車前水平速度已經(jīng)達(dá)到v0，則摩擦力消失，小球在水平方向不再加速，反之小球在與小車接觸過(guò)程中，在水平方向一直處于加速狀態(tài)，所以本題有兩種可能.設(shè)小球與小車碰撞中在離開小車前已經(jīng)與小車具有共同的水平速度v，在水平方向動(dòng)量守恒，有Mv0=(M+m)v由于M>>m,得v=v0若小球與小車碰撞中水平方向始終未達(dá)到共同速度，對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)量定理：水平方向 Ft=mv

10、豎直方向 Nt=2mv=2m又因?yàn)?F=N解上述方程，可得 v=27.BC 8.CD二、填空題 9.25 10.54 11.tAtB=tC 12.v三、計(jì)算題13.因均是以對(duì)地（即題中相對(duì)于靜止水面）的水平速度，所以先后躍入水中與同時(shí)躍入水中結(jié)果相同.設(shè)小孩b躍出后小船向前行駛的速度為v，取v0為正向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有（M+2m)v0=Mv+mv-mv解得：v=(1+)v014.乙與甲碰撞動(dòng)量守恒：m乙v乙=m乙v乙+m甲v甲小物體m在乙上滑動(dòng)至有共同速度v，對(duì)小物體與乙車運(yùn)用動(dòng)量守恒定律得m乙v乙=（m+m乙）v對(duì)小物體應(yīng)用牛頓第二定律得a=g所以t=v/g代入數(shù)據(jù)得t=0.4 s15.設(shè)第1號(hào)球與第2號(hào)球碰后的速度分別為v1和v2來(lái)由動(dòng)量守恒定律得：mv0=mv1+