2020-2021學(xué)年高中物理人教版選修3-5單元評估檢測第十六章　動量守恒定律 Word版含解析

1、單元評估檢測(第十六章)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分其中18題為單選題，912題為多選題)1人從高處跳到低處，為了安全，一般都是腳尖先著地，且雙腿要彎曲，這樣做的目的是()a減小著地時所受沖量b使動量增量變得更小c增大人對地面的壓強，起到安全作用d延長對地面的作用時間，從而減小地面對人的作用力2如圖所示，光滑的水平地面上有一輛平板上，車上有一個人原來車和人都靜止當(dāng)人從左向右行走的過程中()a人和車組成的系統(tǒng)動量不守恒b人和車組成的系統(tǒng)機械能守恒c人和車的速度方向相同d人停止行走時，人和車的速度一定均為零3如圖所示，籃球運動員接傳來的籃球時，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后

2、，兩臂隨球迅速引至胸前，這樣做可以()a減小球的動量的變化量b減小球?qū)κ肿饔昧Φ臎_量c減小球的動量變化率d延長接球過程的時間來減小動量的變化量4靜止在光滑水平面上的物體，受到水平拉力f的作用，拉力f隨時間t的變化如圖所示，則()a4 s內(nèi)物體的位移為零b4 s內(nèi)拉力對物體做功不為零c4 s末物體的速度為零d4 s內(nèi)拉力對物體沖量不為零5.如圖所示，質(zhì)量為m的小車置于光滑的水平面上，車的上表面粗糙，有一質(zhì)量為m的木塊以初速度v0水平地滑至車的上表面，若車足夠長，則()a木塊的最終速度為v0b由于車上表面粗糙，小車和木塊所組成的系統(tǒng)動量不守恒c車上表面越粗糙，木塊減少的動量越多d車上表面越粗糙，小

3、車獲得的動量越多6質(zhì)量m100 kg的小船靜止在平靜水面上，船兩端載著m甲40 kg、m乙60 kg的游泳者，在同一水平線上甲向左、乙向右同時以相對于岸3 m/s的速度躍入水中，如圖所示，則小船的運動速率和方向為()a0.6 m/s，向左b3 m/s，向左c0.6 m/s，向右d3 m/s，向右7如圖所示，質(zhì)量為m的小球a以水平速度v與靜止在光滑水平面上質(zhì)量為3m的小球b正碰后，小球a的速率變?yōu)?，則碰后b球的速度為(以v的方向為正方向)()a. bvc d.8如圖，橫截面積為5 cm2的水柱以10 m/s的速度垂直沖到墻壁上，已知水的密度為1×103 kg/m3，假設(shè)水沖到墻上后不反

4、彈而順墻壁流下，則墻壁所受水柱沖擊力為()a5×105 n b50 nc5×103 n d5×102 n9根據(jù)uic(國際鐵道聯(lián)盟)的定義，高速鐵路是指營運速率達200 km/h以上的鐵路和動車組系統(tǒng)據(jù)廣州鐵路局警方測算：當(dāng)和諧號動車組列車以350 km/h的速度在平直鐵軌上勻速行駛時，受到的阻力約為106 n，如果撞擊一塊質(zhì)量為0.5 kg的障礙物，會產(chǎn)生大約5 000 n的沖擊力，撞擊時間約為0.1 s，瞬間可能造成列車顛覆，后果不堪設(shè)想在撞擊過程中，下列說法正確的是()a沖擊力對列車的沖量約為500 n·sb沖擊力對列車的沖量約為104 n

5、3;sc沖擊力對障礙物的沖量約為175 n·sd列車和障礙物組成的系統(tǒng)動量近似守恒10如圖所示，甲、乙兩車的質(zhì)量均為m，靜置在光滑的水平面上，兩車相距為l.乙車上站立著一個質(zhì)量為m的人，他通過一條輕繩拉甲車，甲、乙兩車最后相接觸，以下說法正確的是()a甲、乙兩車運動中速度之比為b甲、乙兩車運動中速度之比為c甲車移動的距離為ld乙車移動的距離為l11一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力f的作用下從靜止開始沿直線運動f隨時間t變化的圖線如圖所示，則()at1 s時物塊的速率為1 m/sbt2 s時物塊的動量大小為4 kg·m/sct3 s時物塊的動量大小為5 kg·m/sd

6、t4 s時物塊的速度為零12如圖(a)，一長木板靜止于光滑水平桌面上，t0時，小物塊以速度v0滑到長木板上，圖(b)為物塊與木板運動的v­t圖象，圖中t1、v0、v1已知，重力加速度大小為g.由此可求得()a木板的長度b物塊與木板的質(zhì)量之比c物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)d從t0開始到t1時刻，木板獲得的動能二、非選擇題(本題共4小題，共52分)13(8分)用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律，圖中兩小球半徑相同，質(zhì)量均已知，且ma>mb，圖甲中兩小球落在水平地面上，p點是不放被碰小球時，入射小球的落點，圖乙中除讓小球落在豎直木板上外，其余裝置相同，b、b兩點在同一水平線上，則在圖乙中

7、：(1)_點是不放被碰小球時入射小球的落點，_點是放上被碰小球時入射小球的落點(2)要驗證動量守恒定律，需要驗證的關(guān)系是_(用ma、mb，高度用圖中字母表示)14(12分)冰球運動是一項對抗性極強的冰雪體育競技項目如圖所示，甲、乙兩冰球運動員為爭搶冰球而合理水平?jīng)_撞，沖撞過程中運動員手中的冰球桿未與地面接觸已知甲運動員的質(zhì)量為60 kg，乙運動員的質(zhì)量為70 kg，沖撞前兩運動員速度大小均為5 m/s，方向相反，沖撞結(jié)束，甲被撞回，速度大小為2 m/s，如果沖撞接觸時間為0.2 s，忽略冰球鞋與冰面間的摩擦問：(1)撞后乙的速度大小是多少？方向又如何？(2)沖撞時兩運動員相互間的平均作用力多大

8、？15.(14分)如圖所示，在光滑水平面的左側(cè)固定一豎直擋板，a球在水平面上靜止放置b球向左運動與a球發(fā)生正碰，b球碰撞前、后的速率之比為3:1，a球垂直撞向擋板，碰后原速率返回，兩球剛好不發(fā)生第二次碰撞求：(1)a、b兩球的質(zhì)量之比；(2)a、b碰撞前、后兩球總動能之比16.(18分)如圖所示，水平軌道o點左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑，在a、b兩物塊中間安放一顆微型炸藥，并緊挨著放置于o點保持靜止，物塊c靜置在o點右側(cè)的p點上某時刻引爆炸藥，使a、b兩物塊向相反方向運動，a滑行到q點后停止，b與c相碰后粘在一起向右運動已知物塊a與水平軌道間的動摩擦因數(shù)0.10，o、q間的距離l2.0 m，物塊的質(zhì)量分

9、別為ma2.0 kg，mb1.0 kg，mc3.0 kg，重力加速度g10 m/s2，a、b、c均可視為質(zhì)點，爆炸時間極短求：(1)爆炸瞬間，物塊a獲得的速率va；(2)爆炸瞬間，物塊b獲得的速率vb；(3)物塊b與物塊c相碰時產(chǎn)生的內(nèi)能e.單元評估檢測(第十六章)1解析：人在和地面接觸時，人的速度減為零，由動量定理可知(fmg)tmv；而腳尖著地可以增加人著地的時間，由公式可知可以減小人受到地面的沖擊力，故d正確，a、b、c錯誤答案：d2解析：人和車組成的系統(tǒng)所受外力為零，由動量守恒可知人和車的速度方向相反，當(dāng)人的速度為零時，車速度也為零系統(tǒng)初狀態(tài)機械能為零，一旦運動，機械能不為零，可知人和

10、車組成的系統(tǒng)機械能不守恒答案：d3解析：由動量定理ft0mv，而接球時先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前為了延長時間，減小受力，即f，也就是減小了球的動量變化率，故c正確答案：c4解析：由圖象可知物體在4 s內(nèi)合外力的沖量為0，動量的變化量為0，末速度為0，動能變化量為0，合外力做功為0，選項b、d錯誤，c正確；物體先做加速后做減速運動，4 s末的速度為零，運動方向沒有改變，位移一直增加，選項a錯誤答案：c5解析：由m和m組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒易得a正確；m和m動量的變化與小車上表面的粗糙程度無關(guān)，因為車足夠長，最終各自的動量與摩擦力大小無關(guān)答案：a6解析：甲、乙和船組成的

11、系統(tǒng)動量守恒，以水平向右為正方向，開始時總動量為零，根據(jù)動量守恒定律有0m甲v甲m乙v乙mv，解得v，代入數(shù)據(jù)解得v0.6 m/s，負號說明小船的速度方向向左，故選項a正確答案：a7解析：由于碰后b球不可能越過a球水平向左運動，因選擇了v方向為正，即向右為正，可先排除b、c兩選項據(jù)動量守恒定律mvmv13mv2，若v1方向向右，即v1時，v2，運動方向相同，a球運動速度大于b球，意味著a球越過b球，與事實不符；若v1方向向左，即v1時，v2，a錯誤、d正確答案：d8解析：t s時間內(nèi)噴水質(zhì)量為msvt1×103×5×104×10t kg5t kg，水在時

12、間t s內(nèi)受到墻的沖量為i0mvft，所以f n50 n負號表示水受到墻的作用力的方向與運動方向相反由此可知b項正確答案：b9解析：沖擊力f為5 000 n，撞擊時間t為0.1 s，沖量ift5 000×0.1 n·s500 n·s，a項正確，b、c兩項錯誤；撞擊過程時間極短，列車和障礙物組成的系統(tǒng)動量近似守恒，d項正確答案：ad10解析：本題類似人船模型甲、乙、人看成一系統(tǒng)，則水平方向動量守恒，甲、乙兩車運動中速度之比等于質(zhì)量的反比，即為，a正確，b錯誤；mx甲(mm)x乙，x甲x乙l，解得c、d正確答案：acd11解析：在第1 s內(nèi)，由動量定理：f1·

13、;t1mv1得v11 m/s，a正確；在02 s內(nèi)，由動量定理：f1·t2p4 kg·m/s，b正確；在03 s內(nèi)，由動量定理f1·t2f2·t3p33 kg·m/s，c錯；在04 s內(nèi)，由動量定理：f1·t2f2·t4mv解得v1 m/s，d錯答案：ab12解析：系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律與能量守恒定律可以求出物塊相對于木板滑行的距離，木板的長度可能等于該長度、也可能大于該長度，根據(jù)題意無法求出木板的長度，故a項錯誤；物塊與木板作出的系統(tǒng)動量守恒，以物塊的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv0(mm)v1，解得，

14、v0與v1已知，可以求出物塊與木板的質(zhì)量之比，故b項正確；對木板，由動量定理得：mgt1mv1，解得，由于t1、v0、v1已知，可以求出動摩擦因數(shù)，故c項正確；由于不知道木板的質(zhì)量，無法求出從t0開始到t1時刻，木板獲得的動能，故d項錯誤答案：bc13解析：(1)不放被碰小球時，入射小球落在p點，則該速度正好在另外兩個速度之間，故不放被碰小球時，入射小球落在圖乙中的p點，當(dāng)放上被碰小球時由于入射小球的速度減小，故飛行相同水平距離的時間變長，豎直下落的高度增大，入射小球的落點為m.(2)設(shè)bbx，則有xvt，下落的高度hgt2，解得vx，故需要驗證的關(guān)系為.答案：(1)pm(2)14解析：(1)取甲碰前的速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律，對系統(tǒng)有：m甲v甲m乙v乙m甲v甲m乙v乙解得v乙1 m/s方向與甲碰前的速度方向相同(2)根據(jù)動量定理，對甲有：ftm甲v甲m甲v甲解得f2100 n.答案：(1)1 m/s，方向與甲碰前的速度方向相同(2)2100 n15解析：(1)a、b碰撞后，a再與擋板相碰并以原速率返回，且兩球恰好不發(fā)生第二次碰撞，說明a、b相碰后b向右運動，a向左運動，且速度大小相等設(shè)碰撞前b的速度大小為v，由題目條件知，碰撞后兩者速率均為，由動量守恒得mbvma·mb·解得(2)a、b碰撞前