1.8《碰撞与动量守恒》单元测试

《碰撞与动量守恒》单元测试

(时间：90分钟，满分：100分)

一、单项选择题

1．下列几种物理现象的解释中，正确的是( )

A．砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻 B．跳高时在沙坑里填沙，是为了减小冲量 C．在推车时推不动是因为推力的冲量为零

D．动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用，两个物体将同时停下来 2．如图1－4所示，一铁块压着一张纸条放在水平桌面上，当以较大速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为( )

A．仍在P点 B．在P点左侧 C．在P点右侧不远处

D．在P点右侧原水平位移的两倍处

3．一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射子弹时，关于车、枪和子弹的说法正确的是( )

A．枪和子弹组成的系统动量守恒 B．枪和车组成的系统动量守恒 C．枪、车和子弹组成的系统动量守恒

D．若忽略摩擦，枪、车组成的系统动量近似守恒

4．质量M＝327 kg的小型火箭(含燃料)由静止发射，发射时共喷出质量m＝27 kg的气体，设喷出的气体相对地面的速度均为v＝1000 m/s.忽略地球引力和空气阻力的影响，则气体全部喷出后，火箭的速度大小为( )

A．76 m/s C．90 m/s

B．82 m/s D．99 m/s

5．如图1－5所示，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动．当此人相对于车以速度v2竖直跳起时，车的速度变为( )

Mv1－Mv2A.，向东

M－mMv1＋Mv2C.，向东

M－m

二、双项选择题

6．质量为2 kg的物体在水平面上做直线运动，若速度大小由4 m/s变成6 m/s，那么在此过程中，动量变化的大小可能是( )

Mv1B.，向东 M－mD．v1，向东

- 1 -

A．4 kg·m/s C．20 kg·m/s

B．10 kg·m/s D．12 kg·m/s

7．如图1－6所示，静止在光滑水平面上的物块A和B的质量分别为m和2m，它们之间用轻弹簧相连，在极短的时间内对物体A作用一个水平向右的冲量I，可知( )

A．物块A立刻有速度 B．物块B立刻有速度vB＝

I

2m

I

C．当A与B之间的距离最小时，A的速度为零，B的速度为vB＝ 2mI

D．当A与B之间的距离最小时，A与B有相同速度v＝

3m

8．如图1－7所示，两带电金属球在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线相向运动，A球带电为－q，B球带电为＋2q，下列说法中正确的是( )

A．相碰前两球的运动过程中，两球的总动量守恒 B．相碰前两球的总动量随两球距离的逐渐减小而增大

C．相碰分离后的两球的总动量不等于相碰前两球的总动量，因为两球相碰前作用力为引力，而相碰后的作用力为斥力

D．相碰分离后任一瞬时两球的总动量等于碰前两球的总动量，因为两球组成的系统合外力为零 三、实验题

9．如图1－10，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．

(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．

A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．

接下来要完成的必要步骤是________．(填选项前的符号) A．用天平测量两个小球的质量m1、m2 B．测量小球m1开始释放高度h C．测量抛出点距地面的高度H

D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程OM，ON

(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________(用(2)中测量的量表示)；

若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为________(用(2)中测量的量表示)．

- 2 -

班级 姓名 得分 一、单选题 题号 1 2 3 4 5 答案 二、双选题 题号 答案 三、实验题

12． (1) (2)

(3)

四、计算题(解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

10．如图1－11甲所示，物体A、B的质量分别是6 kg和10 kg，用轻弹簧相连放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙壁接触，另有一物体C从t＝0时刻起水平向左运动，在t＝3 s时与物体A相碰，并立即与A有相同的速度一起向左运动．物块C的速度－时间图象如图乙所示．求：弹簧压缩过程中系统具有的最大弹性势能．

6 7 8

- 3 -

M

11．如图1－12所示，质量均为M的小车A、B，B车上挂有质量为的金属球C，C球相对于B车静止，

4其悬线长0.4 m，若两车以相同的速率1.8 m/s在光滑平面上相向运动，相碰后连在一起(碰撞时间很短)，则：

(1)C球摆到最高点时的速度多大？ (2)C球向上摆动的最大高度是多少？

- 4 -

参考答案

一、单选题

1、D 2、B 3、C 4、C 5、D 二、双选题

6、AC 7、AD 8、AD 三、实验题

9、（1）C （2）ADE （3）OM＋ON＝OP 或m1·OM2＋m2·ON2＝m1·OP2 四、计算题

10、解：由图象知：vC＝6 m/s，vAC＝2 m/s

根据动量守恒定律：mCvC＝(mA＋mC)vAC ∴mC＝3 kg

A、C压缩弹簧的过程中，动能转化为弹性势能，则

11Epm＝(mA＋mC)v2＝×(6＋3)×22 J＝18 J. AC

22

11、解：由于A、B两车碰撞时间极短，所以在A、B相碰获得共同速度的过程中，球C的状态认为不变．

(1)由于在A、B碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒，在随后C球摆动的过程中A、B、C组成的系统总动量也守恒，则对A、B、C组成的系统全过程动量均守恒，以碰前A的速度方向为正方向，得

Mv－(M＋m)v＝(2M＋m)v2

解得C球摆到最高点时的速度为v2＝－0.2 m/s，即方向水平向左．

(2)从A、B碰撞结束到C球摆到最高点的过程中，对A、B、C组成的系统机械能守恒 1M21M2M×v－(2M＋)v2＝gh 24244解得h＝0.144 m.

答案：(1)0.2 m/s，方向水平向左 (2)0.144 m

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