2019_2020学年高中物理第十六章动量守恒定律测试卷(含解析)新人教版选修3_5

第十六章 动量守恒定律测试卷

(时间：90分钟 满分：100分) 第Ⅰ卷(选择题 共42分)

一、选择题 (第1～10题为单项选择题，第11～14题为多项选择题．每小题3分，选对但不全得2分．共42分)

1．[2019·贵州凯里联考]材料相同、质量不同的两滑块，以相同的初动能在水平面上运动直到停止．若两滑块运动过程中只受到水平面的摩擦力，则质量大的滑块( )

A．克服摩擦力做的功多 B．运动的位移大 C．运动的时间长 D．摩擦力的冲量大

解析：由动能定理可知，滑块克服摩擦力做的功W＝μmgx＝Ek，两滑块克服摩擦力做功

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相等，质量大的滑块运动的位移小，A、B错误；Ek＝mv，质量大的滑块初速度小，又由v＝

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at可知，质量大的滑块运动的时间短，C错误；由动量定理知摩擦力冲量大小I＝mv0＝2mEk0，

质量大的滑块冲量大，D正确．

答案：D

2．[2019·海口市调研]一质量为0.6 kg的篮球，以8 m/s的速度水平撞击篮板，被篮板反弹后以6 m/s的速度水平反向弹回，在空中飞行0.5 s后以7 m/s的速度被运动员接住，

2

忽略空气阻力，取g＝10 m/s，则下列说法正确的是( )

A．与篮板碰撞前后篮球的动量变化大小为1.2 kg·m/s

B．被篮板弹回到被运动员接住的过程中篮球的动量变化大小为0.6 kg·m/s C．篮板对篮球的作用力大小约为15.6 N

D．被篮板弹回到被运动员接住的过程中篮球的重力产生的冲量大小为3 N·s

解析：以篮球与篮板碰前速度的方向为正方向，篮球与篮板碰撞前后动量的变化量Δp1

＝mv2－mv1＝[0.6×(－6)－0.6×8] kg·m/s＝－8.4 kg·m/s，A错误；由动量定理得，从被

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篮板弹回到被运动员接住的过程中篮球的动量变化量Δp2＝mgt2＝0.6 kg×10 m/s×0.5 s＝3 kg·m/s，B错误；由动量定理得Ft1＝Δp1，由于篮板对篮球的作用时间未知，故无法求出篮板对篮球的作用力，C错误；由动量定理得，被篮板弹回到被运动员接住的过程中篮球的重力产生的冲量I＝Δp2＝3 N·s，D正确．

答案：D 3.

[2019·广东七校联考]我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．如图所示，在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则( )

A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功

解析：在乙推甲的过程中，二者之间的力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，作用时间相等．由于冲量是矢量，则甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小，但方向相反，选项A错误；由动量定理可知，甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反，选项B正确；

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两者的相互作用力等大反向，但在作用力作用下两者的位移不一定相等，所以做功不一定相等，选项D错误；由于甲、乙的动能变化量等于甲、乙各自所受合外力做的功，两者的合外力做的功不一定相等，故选项C错误．

答案：B

4．为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水位上升了45 mm.查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s，

3

据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×10

3

kg/m)( )

A．0.15 Pa B．0.54 Pa C．1.5 Pa D．5.4 Pa

解析：设1小时落入杯中水的质量为m，m＝ρSh，设雨滴与接触面的作用力为F，以向下为正方向，由动量定理得Ft＝mv＝ρShv，＝

答案：A 5.

[2019·昆明摸底]如图所示，木块A、B置于光滑水平桌面上，木块A沿水平方向向左运动与B相碰，碰后粘连在一起，将弹簧压缩到最短．则木块A、B和弹簧组成的系统，从A、B相碰到弹簧压缩至最短的整个过程中( )

A．动量不守恒、机械能守恒 B．动量不守恒、机械能不守恒 C．动量守恒、机械能守恒 D．动量守恒、机械能不守恒

解析：两物体碰撞后粘合，此过程动量守恒，机械能不守恒，压缩弹簧过程，系统动量不守恒，机械能守恒，全过程系统动量不守恒，机械能不守恒，选项B正确，ACD错误．

答案：B 6.

Fρhv＝0.15 Pa，A正确．

St

[2019·五省名校联考]小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上，由图示位置无初速释放，在小球下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是( )

A．绳对小球的拉力不做功

B．小球和小车组成的系统动量守恒

C．小球减少的重力势能等于小车增加的动能 D．小车对水平导轨的压力一直变大

解析：小车和小球为系统水平方向上动能守恒，B错误；系统机械能守恒，小球的机械能减小，拉力对球做负功，小球重力势能减小一部分增加车的动能，一部分增加球的动能，A、C错误；小球下摆过程中绳的拉力增大，竖直分量增大，则小车对导轨的压力变大，D正确．

答案：D 7.

[2019·维吾尔自治区测试]如图所示，小球A静止在光滑水平面上，A的左端固定有轻质弹簧，小球B以某一初速度向A运动，并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，当弹簧压缩到最短时，其弹性势能为E.已知A、B的质量分别为m、2m，小球B的初速度v0的大小( )

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A.C.

E2E B. mm3E4E D. mm解析：由动量守恒和能量守恒得2mv0＝3mv

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×2mv0＝×3mv＋E，解得v0＝ 22m答案：C 8.

[2019·安徽“江南十校”联考]如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，小滑块B静止在圆弧轨道的最低点．现将小滑块A从圆弧轨道的最高点

2

无初速释放．已知圆弧轨道半径R＝1.8 m，小滑块的质量关系是mB＝2mA，重力加速度g＝10 m/s.则碰后小滑块B的速度大小不可能是( )

A．5 m/s B．4 m/s C．3 m/s D．2 m/s

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解析：滑块A从圆弧最高点滑到最低点的过程中，根据机械能守恒定律，有mAgR＝mAvA，

2得vA＝2gR＝6 m/s，当滑块A与B发生弹性碰撞时，根据动量守恒定律得mAvA＝mAv′A＋mBv′B，

121122

根据机械能守恒定律得mAvA＝mAv′A＋mBv′B，得v′B＝4 m/s.当滑块A与B发生完全非弹

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性碰撞，有mAvA＝(mA＋mB)v″B，得v″B＝2 m/s，得2 m/s≤vB≤4 m/s，故选A.

答案：A

9．[2019·石家庄质检]质量分别为m1与m2的甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p1＝5 kg·m/s，p2＝7 kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为8 kg·m/s，则甲、乙两球质量m1与m2间的关系可能是( )

A．m1＝m2 B．2m1＝m2 C．3m1＝2m2 D．4m1＝m2

p1p2m1m2

p1′p2′p2p2p1′2p2′212

＝4 kg·m/s，由≤可知4m2≤8m1，D错误；由＋≥＋可知9m2≥15m1，

m1m22m12m22m12m2

故B正确，C错误．

答案：B 10.

解析：由>可知7m1<5m2，A错误；由p1＋p2＝p1′＋p2′，p2′＝8 kg·m/s可得p1′

A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上，已知A、B两球质量分别为2m和m.当用挡板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距离桌边为x的水平地面上，如图所示．若用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点到桌边距离为( )

A. B.3x 3C．x D.

6x 3

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x

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解析：当用挡板挡住A球而只释放B球时，根据能量守恒定律有Ep＝mv0，根据平抛运

2

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动规律有h＝gt，x＝v0t，如果用同样的程度压缩弹簧，取走挡板，A、B同时释放，设A、B2

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的速度分别为vA和vB，则根据动量守恒定律和能量守恒定律有：2mvA－mvB＝0，Ep＝×2mvA＋

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mvB，解得vB＝v0，B球的落地点到桌边距离为x′＝vBt＝x，D正确． 233

答案：D

11．[2019·邢台测试]地动仪是世界上最早的感知地震装置，由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成，早于欧洲1700多年，图示为一现代仿制的地动仪，龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为20 cm，当感知到地震时，质量为50 g的铜珠(初速度为零)离开龙口，落入蟾蜍口中，

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取重力加速度为10 m/s，不计空气阻力，下列说法正确的是( )

A．铜珠在空中运动的时间为0.2 s B．铜珠在空中运动的时间为0.4 s

C．铜珠刚落入蟾蜍口时的动量大小为0.1 kg·m/s D．铜珠刚落入蟾蜍口时的动量大小为0.2 kg·m/s

122h解析：铜珠自由下落由h＝gt，t＝＝0.2 s，A正确；0.2 s时速度v＝gt＝2 m/s，

2g动量大小为mv＝0.1 kg·m/s，C正确．

答案：AC

12．[2019·五省名校联考]如图所示，从水平地面上的A点先后抛出两个相同小球，分别落在地面上的B点和C点，两球运动的最大高度相同，不计空气阻力，则( )

A．两球抛出时的速度大小相等 B．两球在最高点时机械能相等

C．两球着地前瞬间重力的瞬时功率相等 D．两球在空中运动的过程中动量的增量相等

解析：两小球的运动分解为竖直上抛和水平的匀速直线，最大高度相同，vy相同，两球

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空中运动时间相同，落在B点的球水平分速度小，由v＝vy＋vx可知抛出速度大小不等，A错误；由机械能守恒可知，初态动能大的机械能大，B错误；由P＝mgvy可知着地瞬间重力瞬时功率相等，C正确；由动量定理可知Δp＝mgt，Δp相等，D正确．

答案：CD 13.

[2019·山东潍坊模拟]如图所示，带有挡板的小车质量为m，上表面光滑，静止于光滑水平面上．轻质弹簧左端固定在小车上，右端处于自由伸长状态．质量也为m的小球，以速

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