2015年高中物理 第十六章 动量守恒定律 单元测试 新人教版选修3-5

单元测评(一) 动量守恒定律

(时间：90分钟 满分：100分) 第Ⅰ卷(选择题，共48分)

一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．) 1．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有( )

A．原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统 B．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统

C．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统 D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统 解析：判断动量是否守恒的方法有两种：第一种，从动量守恒的条件判定，动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零，故分析系统受到的外力是关键．第二种，从动量的定义判定．B选项叙述的系统，初动量为零，末动量不为零．C选项末动量为零而初动量不为零．D选项，在物体沿斜面下滑时，向下的动量增大等．

答案：A

2．一物体竖直向下匀加速运动一段距离，对于这一运动过程，下列说法正确的是( ) A．物体的机械能一定增加 B．物体的机械能一定减少

C．相同时间内，物体动量的增量一定相等 D．相同时间内，物体动能的增量一定相等

解析：不知力做功情况，A、B项错；由Δp＝F合·t＝mat知C项正确；由ΔEk＝F合·x＝max知，相同时间内动能增量不同，D错误．

答案：C

3．(多选题)如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动( ) A．运动方向不可能改变 B．可能是匀速圆周运动 C．可能是匀变速曲线运动 D．可能是匀变速直线运动

解析：由题意可知，物体受到的合外力为恒力，物体不可能做匀速圆周运动，B项错误；物体的加速度不变，可能做匀变速直线运动，其运动方向可能反向，也可能做匀变速曲线运动，A项错误，C、D项正确．

答案：CD

4．(多选题)质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动，经过时间t，下降的高度为h，速率变为v，在这段时间内物体动量变化量的大小为( )

A．m(v－v0)

B．mgt

1

C．mv－v0

22

D．mgh

解析：平抛运动的合外力是重力，是恒力，所以动量变化量的大小可以用合外力的冲量计算，也可以用初末动量的矢量差计算．

答案：BC

5．质量M＝100 kg的小船静止在水面上，船头站着质量m甲＝40 kg的游泳者甲，船尾站着质量m乙＝60 kg的游泳者乙，船头指向左方．若甲、乙两游泳者同时在同一水平线上甲朝左、乙朝右以3 m/s的速率跃入水中，则( )

A．小船向左运动，速率为1 m/s B．小船向左运动，速率为0.6 m/s C．小船向右运动，速率大于1 m/s D．小船仍静止

解析：选向左的方向为正方向，由动量守恒定律得m甲v－m乙v＋Mv′＝0，船的速度为

v′＝

m乙－m甲v＝M－100

m/s＝0.6 m/s，船的速度向左，故选项B正确．

答案：B

6．如图所示，两带电的金属球在绝缘的光滑水平桌面上，沿同一直线相向运动，A带电－q，B带电＋2q，下列说法正确的是( )

A．相碰前两球运动中动量不守恒 B．相碰前两球的总动量随距离减小而增大

C．两球相碰分离后的总动量不等于相碰前的总动量，因为碰前作用力为引力，碰后为斥力 D．两球相碰分离后的总动量等于碰前的总动量，因为两球组成的系统合外力为零

解析：两球组成的系统，碰撞前后相互作用力，无论是引力还是斥力，合外力总为零，动量守恒，故D选项对，A、B、C选项错．

答案：D

7．在光滑的水平面的同一直线上，自左向右地依次排列质量均为m的一系列小球，另一质量为

m的小球A以水平向右的速度v运动，依次与上述小球相碰，碰后即粘合在一起，碰撞n次后，剩

1

余的总动能为原来的，则n为( )

8

A．5 C．7

B．6 D．8

2

解析：整个过程动量守恒，则碰撞n次后的整体速度为v＝1

Ek＝(n＋1)mv2＝2

答案：C

mv0n＋

mn＋1

＝v0

，对应的总动能为：

mv20n＋

，由题可知Ek＝

mv20n＋

112

＝×mv0，解得：n＝7，所以C选项正确. 82

8．两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上．现在，其中一人向另一人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回．如此反复进行几次后，甲和乙最后速率关系是( )

A．若甲最先抛球，则一定是v甲＞v乙 B．若乙最后接球，则一定是v甲＞v乙 C．只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲＞v乙 D．无论怎样抛球和接球，都是v甲＞v乙

解析：将甲、乙、篮球视为系统，则满足系统动量守恒，系统动量之和为零，若乙最后接球，即(m乙＋m篮)v乙＝m甲v甲，则

答案：B

v甲m乙＋m篮

＝，由于m甲＝m乙，所以v甲＞v乙． v乙m甲

9．(多选题)如图所示，一根足够长的水平滑杆SS′上套有一质量为m的光滑金属圆环，在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP′，PP′穿过金属环的圆心．现使质量为M的条形磁铁以水平速度v0沿绝缘轨道向右运动，则( )

A．磁铁穿过金属环后，两者将先后停下来 B．磁铁将不会穿越滑环运动 C．磁铁与圆环的最终速度为D．整个过程最多能产生热量

Mv0

M＋mMmv20 M＋m解析：磁铁向右运动时，金属环中产生感应电流，由楞次定律可知磁铁与金属环间存在阻碍相对运动的作用力，且整个过程中动量守恒，最终二者相对静止．

Mv0

Mv0＝(M＋m)v，v＝；

M＋m1212

ΔE损＝Mv0－(M＋m)v＝

22

Mmv20

； M＋m3

C、D项正确，A、B项错误． 答案：CD

10．如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人A和B，A的质量为

mA，B的质量为mB，mA＞mB.最初人和车都处于静止状态．现在，两人同时由静止开始相向而行，A和B对地面的速度大小相等，则车( )

A．静止不动 C．向右运动

B．左右往返运动 D．向左运动

解析：两人与车为一系统，水平方向不受力，竖直方向合外力为零，所以系统在整个过程中动量守恒．开始总动量为零，运动时A和B对地面的速度大小相等，mA＞mB，所以AB的合动量向右，要想使人车系统合动量为零，则车的动量必向左，即车向左运动．

答案：D

11．如图所示，质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4 kg，设小球在落到车底前瞬时速度是25 m/s，g取10 m/s，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是( )

A．5 m/s C．8.5 m/s

B．4 m/s D．9.5 m/s

2

解析：对小球落入小车前的过程，平抛的初速度设为v0，落入车中的速度设为v，下落的高度1212

设为h，由机械能守恒得：mv0＋mgh＝mv，解得v0＝15 m/s，车的速度在小球落入前为v1＝7.5 m/s，

22落入后相对静止时的速度为v2，车的质量为M，设向左为正方向，由水平方向动量守恒得：mv0－Mv1＝(m＋M)v2，代入数据可得：v2＝－5 m/s，说明小车最后以5 m/s的速度向右运动．

答案：A

4