第一章 动量守恒定律 章末检测试卷(含答案)
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1、章末检测章末检测(一一) (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。16 题为单项选择题,7 10 题为多项选择题) 1.质量为 M 的小车在光滑水平地面上以速度 v0匀速向右运动, 当车中的沙子从底 部的漏斗中不断地流下时,车子的速度将( ) A.减小 B.不变 C.增大 D.无法确定 解析 以车和漏掉的沙子组成的系统为研究对象,系统水平方向动量守恒,设沙 质量为 m, 漏掉的沙和车有相同水平速度设为 v, 则(Mm)v0(Mm)v, vv0。 答案 B 2.(2018 全国卷,15)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个 50 g 的
2、鸡蛋从一居 民楼的 25 层坠下,与地面的碰撞时间约为 2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力 约为( ) A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N 解析 根据自由落体运动和动量定理有 v22gh(h 为 25 层楼的高度,约 70 m), (Fmg)tmv,代入数据解得 F1103 N,所以 C 正确。 答案 C 3.在光滑的水平面上有 a、b 两球,其质量分别为 ma、mb,两球 在 t0时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球在 碰撞前后的速度时间图像如图所示, 下列关系正确的是( ) A.mamb B.mamb C.mamb D.无法判断 解析 由图像知,a
3、球以某一初速度与原来静止的 b 球碰撞,碰后 a 球反弹且速 度小于初速度。根据碰撞规律知,a 球质量小于 b 球质量。故选项 B 正确。 答案 B 4.水平推力 F1和 F2分别作用于水平面上等质量的 A、B 两物体 上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停 下,两物体的 vt 图像分别如图中 OAB、OCD 所示,图中 ABCD,则( ) A.F1的冲量大于 F2的冲量 B.F1的冲量等于 F2的冲量 C.两物体受到的摩擦力大小相等 D.两物体受到的摩擦力大小不等 解析 设 F1、F2的作用时间分别为 t1、t2,则由题图知 t1t2,当只有摩擦力 Ff 作用时,由 ABCD
4、 知图线斜率相同,则加速度相同,摩擦力 Ff相同,C 正确, D 错误;对物体 A,由动量定理得 F1t1Ff t1mvA,对物体 B 同理可得 F2t2Ff t2 mvC。由图像知 vAvC,所以 mvAmvC,即 F1t1Ff t1F2t2Ff t2,又 t1t2, 得 F2t2F1t1,A、B 均错误。 答案 C 5.如图所示,为丁俊晖正在准备击球,设丁俊晖在某一杆击球 过程中,白色球(主球)和花色球碰撞前后都在同一直线上运动, 碰前白色球的动量 pA5 kg m/s,花色球静止,白色球 A 与花 色球 B 发生碰撞后,花色球 B 的动量变为 pB4 kg m/s,则两球质量 mA与 m
5、B间 的关系可能是( ) A.mBmA B.mB1 4mA C.mB1 6mA D.mB6mA 解析 由动量守恒得 pApBpApB,解得 pA1 kg m/s。由碰撞中动能不增原 理得, p2A mA pA2 mA pB 2 mB ,解得 mB2 3mA,B、C 两项不符合题意;若 mB6mA,虽 满足动能不增原理,但此时pA mA pB mB,即 vAvB,不合理,D 项不符合题意。 答案 A 6.一质量为 m1的物体以 v0的初速度与另一质量为 m2的静止物体发生碰撞,其中 m2km1,k1,碰撞可分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞以及非弹性碰撞。碰 撞后两物体速度分别为 v1和 v2。假
6、设碰撞为一维碰撞,且一个物体不可能穿过另 一个物体。 质量为m1的物体碰撞后与碰撞前速度的比值 rv1 v0的取值范围是( ) A.1k 1kr1 B.1k 1kr 1 1k C.0r 2 1k D. 1 1kr 2 1k 解析 若物体发生弹性碰撞,则系统满足动量守恒和机械能守恒,即 m1v0m1v1m2v2 1 2m1v 2 01 2m1v 2 11 2m2v 2 2 联立,得 v1 v0 1k 1k 若物体发生完全非弹性碰撞,有 v1v2,根据系统动量守恒,有 m1v0(m1m2)v1 则质量为 m1的物体碰撞后与碰撞前速度的比值 v1 v0 m1 m1m2 1 1k 综上可得1k 1kr
7、 1 1k,B 正确。 答案 B 7.采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度( ) A.使喷出的气体速度更大 B.使喷出的气体温度更高 C.使喷出的气体质量更大 D.使喷出的气体密度更小 解析 设原来的总质量为 M,喷出的气体质量为 m,速度是 v,剩余的质量(M m)的速度是 v, 由动量守恒得出(Mm)vmv 得 v mv Mm, 由上式可知 m 越大, v 越大,v越大。故选项 A、C 正确。 答案 AC 8.如图所示,子弹以水平速度 v0射向原来静止在光滑水平面上 的木块,并留在木块中和木块一起运动。在子弹射入木块的过 程中,下列说法中正确的是( ) A.子弹对木块的冲量一定大于木块
8、对子弹的冲量 B.子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小一定相等 C.子弹速度的减小量一定等于木块速度的增加量 D.子弹动量变化的大小一定等于木块动量变化的大小 解析 子弹射入木块的过程,二者之间的相互作用力始终等大反向,同时产生, 同时消失,由冲量的定义 IFt,可知选项 B 正确,A 错误;由动量定理知,选 项 D 正确;vatFt m,子弹和木块所受的冲量 Ft 大小相同,但质量未必相等, 因此速度变化量的大小不一定相等,选项 C 错误。 答案 BD 9.质量为 M 的物块以速度 v 运动,与质量为 m 的静止物块发生正碰,碰撞后两者 的动量正好相等。两者质量之比M m可能为( ) A.
9、2 B.3 C.4 D.5 解析 由题意知, 碰后两物块运动方向相同, 由动量守恒定律得 MvMv1mv2, 又 Mv1mv2,得出 v11 2v、v2 M 2mv,能量关系满足 1 2Mv 21 2Mv 2 11 2mv 2 2,把 v1、 v2代入求得M m3,故选 A、B。 答案 AB 10.两个小木块 A 和 B 中间夹着一轻质弹簧, 用细线捆在一起, 放在光滑的水平桌面上,松开细线后,木块 A、B 分别向左、 右方向运动,离开桌面后做平抛运动,落地点与桌面边缘的 水平距离分别为 lA1 m,lB2 m,如图所示,则下列说法正确的是( ) A.木块 A、B 离开弹簧时的速度大小之比 v
10、AvB12 B.木块 A、B 的质量之比 mAmB21 C.木块 A、B 离开弹簧时的动能之比 EkAEkB12 D.弹簧对木块 A、B 的作用力大小之比 FAFB12 解析 A、B 两木块脱离弹簧后做平抛运动,由平抛运动规律得木块 A、B 离开 弹簧时的速度之比为vA vB lA lB 1 2,选项 A 正确;根据动量守恒定律得 mAvAmBvB 0,因此mA mB vB vA 2 1,由此可知选项 B 正确;木块 A、B 离开弹簧时的动能之比 为EkA EkB mAv2A mBv2B 2 1 1 4 1 2,选项 C 正确;弹簧对木块 A、B 的作用力大小之比 FA FB 1 11,选项
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