新人教版选修3-5《第16章 动量守恒定律》2013年单元测试卷（3）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

伽利略理想斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地到达与他开始点相同高度的点，绝不会更高一点，也不会更低一点，这说明小球在运动过程中有“某个量”是不变的，这个量应该是（ ）
A．力
B．势能
C．速度
D．能量

2. 难度：中等

如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，在与水平面成角的拉力F作用下由静止开始运动，经时间t速度达到v，在这段时间内拉力F和重力mg和合外力的冲量分别是（ ）

A．Ftcosθ，0，mv
B．Ftcosθ，0，0
C．Ft，0，mv
D．Ft，mgt，mv

3. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A，．车上有两个小滑块B和C，A、B、C三者的质量分别是3m、2m、m．B与车板之间的动摩擦因数为μ，而C与车板之间的动摩擦因数为2μ．开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v_o相向滑行．已知滑块B、C最后都没有脱离平板车，则车的最终速度v_车是（ ）
A．.
B．
C．
D．v_车=0

4. 难度：中等

如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．则在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中（ ）
A．子弹A损失的动量等于木块B增加的动量
B．子弹A损失的动量不等于木块B增加的动量
C．子弹A损失的机械能等于木块B增加的机械能
D．子弹A损失的机械能等于系统产生的热量

5. 难度：中等

三个质量分别为m₁、m₂、m₃的小球，半径相同，并排悬挂在长度相同的三根竖直绳上，彼此恰好相互接触．现把质量为m₁的小球拉开一些，如图中虚线所示，然后释放，经球1与球2、球2与球3相碰之后，三个球的动量相等．若各球间碰撞时均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，不计空气阻力，则m_l：m₂：m₃为（ ）

A．6：3：1
B．2：3：1
C．2：1：1
D．3：2：1

6. 难度：中等

如图所示，完全相同的A、B两物块随足够长的光滑水平传送带按图中所示方向匀速运动．A、B间夹有少量炸药，对A、B在爆炸过程及随后的运动过程有下列说法，其中正确的是（ ）

A．炸药爆炸后瞬间，A、B两物块速度方向一定相同
B．炸药爆炸后瞬间，A、B两物块速度方向一定相反
C．炸药爆炸过程中，A、B两物块组成的系统动量不守恒
D．炸药爆炸后瞬间，A、B两物体动能一定不相等

7. 难度：中等

一个质量一定的物体，关于动能和动量，下列说法正确的是（ ）
A．物体动能变化，动量一定变化
B．物体动能变化，动量可能变化
C．物体动量变化，动能一定变化
D．物体动量变化，动能可能变化

8. 难度：中等

如图所示，在粗糙的水平面上，质量相等材料相同的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统，在水平外力F作用下从静止开始运动，一段时间后一起做勻加速直线运动，当它们的总动能为2E_k时撤去外力F，最后停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．从撤去拉力F到停止运动的过程中 （ ）
A．A克服合外力做功等于E_k
B．A，B克服摩擦阻力做功之和等于2E_k
C．刚撤去F时物体A的加速度大于B的加速度
D．A受到的合外力的冲量与B受到的合外力的冲量相同

9. 难度：中等

为了验证碰撞中的动量守恒，实验宜在气垫导轨上进行，这样就可以大大减小阻力，使滑块在碰撞前后的运动可以看成是匀速运动，使实验的可靠性及准确度得以提高，在某次实验中，A、B两铝制滑块在一个水平气垫导轨上相碰，用闪光照相每隔0.2s的时间拍摄一次照片，每次拍摄闪光的延续时间很短，可以忽略不计，如图所示，已知A、B之间的质量关系是m_B=1.5m_A，拍摄进行了4次，第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后，A原来处于静止状态，设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10cm至105cm这段范围内运动，（以滑块上的箭头位置为准），根据闪光照片得出的结论中说法正确的是（ ）

A．碰后A的速度为1.5 m/s
B．碰后B的速度为1.5 m/s
C．通过这幅图片我们得到的结论是A、B组成的系统动量守恒
D．通过这幅图片我们得到的结论是A、B组成的系统动量不守恒

10. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上放置一足够长的长木板P，在木板前端放置一木块Q，P和Q以相同的速度一起匀速运动，当木板前端运动到A点时，立即在P上施加一恒定水平拉力F，当P的前端运动到B点时，下列说法正确的是（ ）

A．力F做的功一定等于P和Q组成的系统动能的增量
B．力F产生的冲量一定等于P和Q组成的系统动量的增量
C．P的动能增量一定大于Q的动能增量
D．P的动量增量可能小于Q的动量增量

11. 难度：中等

如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A紧靠竖直墙．用水平力向左推B将弹簧压缩，推到一定位置静止时推力大小为F，弹簧的弹性势能为E．在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是（ ）
A．在A离开竖直墙前，A、B与弹簧组成的系统机械能守恒，之后不守恒
B．在A离开竖直墙前，A、B系统动量不守恒，之后守恒
C．在A离开竖直墙后，A、B速度相等时的速度是
D．在A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为

12. 难度：中等

在光滑的水平面上有质量相等的A、B两球，其动量分别为10kg•m/s与2kg•m/s，方向均向东，且定为正方向，A球在B球后，当A球追上B球发生正碰，则相碰以后，A、B两球的动量可能分别为（ ）
A．6kg•m/s，6kg•m/s
B．-4kg•m/s，16kg•m/s
C．6kg•m/s，12kg•m/s
D．3 kg•m/s，9kg•m/s

二、填空题

13. 难度：中等

光滑水平面上两物体a、b用不可伸长的松弛细绳相连，A质量为2kg，B质量为1kg；现使两物体同时沿直线背向而行（v_A=4m/s，v_B=2m/s），直至绳被拉紧，然后两物体一起运动，它们的总动量大小为    kg•m/s，两物体共同运动的速度大小为    m/s．

三、解答题

14. 难度：中等

一质量为M_B=6kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量M_A=6kg，停在B的左端．一质量为m=1kg的小球用长为l=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上．将轻绳拉直至水平位置后，则静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度h=0.2m．物块与小球可视为质点，A、B达到共同速度后A还在木板上，不计空气阻力，g取10m/s²．求从小球释放到A、B达到共同速度的过程中，小球及A、B组成的系统损失的机械能．

15. 难度：中等

如图所示，一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点．开始时砂袋处于静止状态，此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出．第一次弹丸的速度为v，打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为θ（θ＜90°），当其第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以另一水平速度v又击中砂袋，使砂袋向右摆动且最大摆角仍为θ．若弹丸质量均为m，砂袋质量为5m，弹丸和砂袋形状大小忽略不计，求两粒弹丸的水平速度之比v/v为多少？

16. 难度：中等

如图所示，在水平地面上有A、B两个物体，质量分别为m_A=2kg，m_B=1kg，A、B相距s=9.5m，A以v=10m/s的初速度向静止的B运动，与B发生正碰，分开后仍沿原来方向运动，A、B均停止运动时相距△s=19.5m．已知A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1，取g=10m/s²．求：
（1）相碰前A的速度大小．
（2）碰撞过程中的能量损失．

17. 难度：中等

如图所示，长为L的细绳竖直悬挂着一质量为2m的小球A，恰好紧挨着放置在水平面上质量为m的物块B．现保持细绳绷直，把小球向左上方拉至细绳与竖直方向成60°的位置，然后释放小球．小球到达最低点时恰好与物块发生碰撞，而后小球向右摆动的最大高度为L/8，物块则向右滑行了L的距离而静止求：
（1）A球与B碰撞前对细绳的拉力
（2）A球与B碰撞后一瞬间的速度大小
（3）物块与水平面间的动摩擦因数μ．

18. 难度：中等

如图所示，被压缩后锁定的弹簧一端固定在墙上，另一端与质量为2m的物体A相连接，光滑的水平面和光滑的曲面平滑相连．有一质量为m的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与物体A相碰，碰后两物体立即以相同速度向右运动（但两个物体不粘连），同时弹簧的锁定被解除，返回时物体B能上升的最大高度为，试求：
（1）碰撞结束瞬间A、B的共同速度v₁．
（2）弹簧锁定时对应的弹性势能E_p．

19. 难度：中等

如图，一质量为M=1.5kg的物块静止在光滑桌面边缘，桌面离水平面的高度为h=1.25m．一质量为m=0.5kg的木块以水平速度v0=4m/s与物块相碰并粘在一起，重力加速度为g=10m/s²．求
（1）碰撞过程中系统损失的机械能；
（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离．

20. 难度：中等

如图，小球a、b质量均为m，b球用长h的细绳（承受最大拉力为2.8mg）悬挂于水平轨道BC（距地高0.5h）的出口C处．a球从距BC高h的A处由静止释放后，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起．试问：
（1）a与b球碰前瞬间的速度大小？
（2）a、b两球碰后，细绳是否会断裂？
（3）若细绳断裂，小球在DE水平地面上的落点距C的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？

21. 难度：中等

在光滑的冰面上，放置一个截面为四分之一圆的半径足够大的光滑自由曲面，一个坐在冰车上的小孩手扶小球静止在冰面上．某时刻小孩将小球以v=2m/s的速度向曲面推出（如图所示）．已知小孩和冰车的总质量为m₁=40kg，小球质量为m₂=2kg，曲面质量为m₃=10kg．试求小孩将球推出后还能否再接到球，若能，则求出再接到球后人的速度，若不能，则求出球再滑回水平面上的速度．

22. 难度：中等

光滑水平面上放着质量m_A=1kg的物块A与质量m_B=2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B 间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能E_P=49J．在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示．放手后B 向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B 恰能到达最高点C．取g=10m/s²，求
（1）绳拉断后瞬间B的速度v_B的大小
（2）绳拉断过程绳对A所做的功W．