碰撞与动量守恒单元测试题含答案

碰 撞 与 动 量 守 恒 单 元 测 试 题

命题人：官桥中学高二物理备课组

一、单项选择题（共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项

中，只有一个选项正确）

1、篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（ ）

A.减小球对手作用力的冲量 B.减小球的动量变化率 C.减小球的动量变化量 D.减小球的动能变化量

2、在空间某一点以大小相等的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球，不计空气阻力，当小球落地时（ ）

A.做上抛运动的小球动量变化最大 B.三个小球动量变化大小相等 C. 做平抛运动的小球动量变化最小 D.三个小球动量变化相等

3、把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上。当枪发射子弹时，关于枪、子弹、车，下列说法中正确的是（ ） 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.若不计子弹和枪筒之间的摩擦，枪、车、子弹组成的系统动量近似守恒 D.枪、子弹、车组成的系统动量守恒

4、自行火炮车连同炮弹的总质量为M,火炮车在·水平路面上以V1的速度向右匀速行驶，炮管水平发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为V2,仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度V0为（ ） A.

m(V1?V2)?mV2m B.

M(V1?V2) mm(V1?V2)?2mV2m(V1?V2)?m(V1?V2)mmC. D.

二、双项选择（共5小题，每小题5分，共25分）

5、质量为m的物体在倾角为?的光滑斜面顶端由静止释放，斜面高h,物体从斜面顶端滑到斜面底端过程中（ ） A.物体所受支持力的冲量为零

B.物体所受支持力的冲量方向垂直于斜面向上 C.物体所受重力的冲量方向沿斜面向下

D.物体所受重力的冲量大小为

m2gh sin?1

6、在光滑水平面上，两球沿着球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象中可能发生的是（ ）

A.若两球质量相等，碰后以某一相等速率相互分开 B.若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行 C.若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开 D.若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行

7、一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷人泥潭中。若把在空中下落

的过程称为过程Ⅰ，进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ， 则（ ） A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小 C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零

8、如图所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B从木块两侧同时水平

射入木块，最终都停在木块中，这一过程中木块始终保持静止.现知道子弹A射入的深度dA大于子弹B射入的深度dB.若用tA、tB表示它们在木块中运动的时间，用EkA、EkB表示它们的初动能，用vA、vB表示它们的初速度大小，用mA、mB表示它们dA dB A 的质量，则可判断（ ） B A. tA>tB B. EkA>EkB C. vA>vB D. mA >mB

9、如图甲所示，一轻质弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B

相连接，并静止在光滑的水平面上.现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（ ）

A.在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于压缩状态 B.从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长 C.两物体的质量之比为m1:m2=1:2

D.在t2时刻A和B的动能之比为Ek1: Ek2=1:8

v A 甲

B 3 2 1 -1 v/m?s-1 B t1 t2 A t3 t4 t/s O 乙 三、实验题（每空3分，共24分）

10、某同学设计了一个用打点计时器“验证动量守恒”的实验：在小车A的前端

粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合在一体，继续作匀速运动．他设计的具体装置如图所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz．长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．

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(1)若已得到打点纸带如图，并测得各计数点间距标在图上．点O为运动起始的第一点．则应选________段来计算小车A的碰前速度．应选________段来计算小车A和B碰后的共同速度．(以上两格填“OA”或“AB”或“BC”或“CD”)

(2)已测量出小车A的质量

＝0.40kg，小车B的质量

＝0.20kg．由以

上测量结果可得：碰前总动量＝________kg·m/s；碰后总动量＝________kg·m/s．

11、图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下

方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时，将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬

O 点正下方时与球2发生对心碰撞。碰后球1向

A B 左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C

a 点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动b h 量守恒。现已测出A点离水平桌面的距离为a，B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿

H 间的水平距离为c。此外，还需要测量的量是

C _________、________________、和_____________________。根据测量的数据，该c 实验中动量守恒的表达式为__________________________。

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选择题答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 实验题答案 10、 ， ，

， 。

11、 ， ，

， 。

四、本题共2小题，共35分。解答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。 12、（15分）质量为 M的气球上有一质量为 m的猴子，气球和猴子静止在离地高为 h

的空中。从气球上放下一架不计质量的软梯，为使猴子沿软梯安全滑至地面，则软梯

至少应为多长？

13、如图所示，A B C是光滑轨道，其中BC部分是半径为R的竖直放置的半圆．一质量为M的小木块放在轨道水平部分，木块被水平飞来的质量为m的子弹射中，并滞留在木块中．若被击中的木块沿轨道能滑到最高点C，已知木块对C点的压力大小为(M+m)g，求：子弹射入木块前瞬间速度的大小．

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参考答案

1、B 2、A 3、D 4、B 5、BD 6、AD 7、选AC。【解析】由动量定理知，在过程I中，钢珠从静止自由下落，不计空气阻力，小

球所受的合外力即为重力，因此钢珠的动量的改变量等于重力的冲量，A正确。过程Ⅱ

中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小与过程Ⅱ中重力的冲量的大小之和，B不对。在I、Ⅱ两个过程中，钢珠动量的改变量各不为零，但它们大小相等、方向相反，但从整体看，钢珠动量的改变量为零，故合外力的总冲量等于零，C正确D错误。

8、BC.解析：子弹A、B射入木块的过程中木块始终保持静止，则两子弹和木板间的摩擦

力必定大小相等，由动量守恒定律知两子弹的初动量也大小相等，由动量定理可知，它们在木块中运动的时间tA=tB.由动能定理和子弹A射入的深度dA大于子弹B射入的深

p2度dB可知EkA>EkB.由动能和动量的关系式Ek?可知mA

2m大的速度必定小，则vA>vB.所以选项BC正确.

9、CD.解析：由图可知t1时刻弹簧处于压缩状态，A、B具有共同速度，压缩量最大； t3

时刻弹簧处于伸长状态，A、B具有共同速度，伸长量最大. t2时刻弹簧处于自然长度，A、B速度大小之比为1∶2，对系统由动量守恒得m1×3= m1×(-1)+ m2×2，即m1:m2=1:2，则t2时刻A和B的动能之比为1:8.

10、(1)AB, CD; (2)0.42kg·m/s,0.417(或0.42)kg·m/s

11、弹性小球1、2的质量m1、m2、；立柱高h；桌面高H；

12、11．【解析】设下降过程中，气球上升高度为H。

由题意知猴子下落高度为h，取猴子和气球为系统，系统所受合外力为零，在竖直方向

动量守恒。由动量守恒定律得 M·H=m·h 解得H?mh(M?m)h 所以软梯长度至少为L?h?H? MM13、解：设子弹射入木块瞬间速度为v，射入木块后的速度为vB，到达C点

时的速度为vC。

子弹射入木块时，系统动量守恒，可得：mv??m?M?v0 ① 木块(含子弹)在BC段运动，满足机械能守恒条件，可得

1122?m?M?vB?2R(m?M)g?(m?M)vC ② 22木块(含子弹)在C点做圆周运动，设轨道对木块的弹力为T，木块对轨道的压力为T′，

2(m?M)vC可得： T?(m?M)g? ③

R又：T =T′=(M+m)g ④ 由①、②、③、④方程联立解得： 子弹射入木块前瞬间的速度：v?(m?M)6Rg

m 5