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1、资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除word 可编辑物理选修 3-5 动量守恒定律和动量定理综合测试题一、选择题1、如下图，在地面上固定一个质量为M 的竖直木杆，一个质量为m 的人以加速度a 沿杆匀加速向上爬，经时间t，速度由零增加到v，在上述过程中，地面对木杆的支持力的冲量为（）A.Mgmgma tB.mM vC.Mgmgma tD.mv2、一个光子的能量为E，动量为P，射到一个静止的电子上，被电子反射回来，其动量大小变为P1，能量变为E1，电子获得的动量为P2，动能为E2则有（）A、E1 E P1P B、E1 E P1 P C、E2 E P2 P D、E2 E P2P 3、如图所示，半径
2、为R，质量为 M，内表面光滑的半球物体放在光滑的水平面上，左端紧靠着墙壁，一个质量为m的小球从半球形物体的顶端的a 点无初速释放，图中 b 点为半球的最低点，c 点为半球另一侧与a同高的顶点，关于物块 M和 m的运动，下列说法中正确的有（）A、m从 a 点运动到 b 点的过程中，m与 M系统的动量守恒。B、m从 a 点运动到 b 点的过程中，m的机械能守恒。C、m释放后运动到b 点右侧，m能到达最高点c。D、m在 a、c 往返运动过程，经过最低点b 时的速度大小相等。4、一个小球从距地面高度H 处自由落下，与水平地面发生碰撞。设碰撞时间为一个定值t，则在碰撞过程中，小球与地面的平均作用力与弹起
3、的高度h 的关系是（）A弹起的最大高度h 越大，平均作用力越大B弹起的最大高度h 越大，平均作用力越小C弹起的最大高度h 0，平均作用力最大D弹起的最大高度h 0，平均作用力最小5、如图 7 所示，单摆摆球的质量为m，做简谐运动的周期为T，摆球从最大位移处A 点由静止开始释放，摆球第一次运动到最低点B 时的速度为v，则（）A摆球从 A 运动到 B 的过程中重力做的功为221mvB摆球从A 运动到 B 的过程中重力的平均功率为Tmv2C摆球从A 运动到 B 的过程中合外力的冲量为mgT41D摆球从 A 运动到 B 的过程中动量增量为mv名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共
4、 7 页 -资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除word 可编辑6、如图所示，在光滑的水平面上有两辆小车，中间夹一根压缩了的轻质弹簧，两手分别按住小车使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中不正确的是（）A.只要两手同时放开后，系统的总动量始终为零B.先放开左手，后放开右手，动量不守恒C.先放开左手，后放开右手，总动量向右D.无论怎样放开两手，系统的总动能一定不为零7、如图 2所示，用轻弹簧相连的物块A 和 B 放在光滑的水平面上，物块A 紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物体B 并留在其中，在下列依次进行的四个过程中，由子弹、弹簧和 A、B 物块组成的系统，动量不守恒但机械能守恒的
5、是：子弹射入木块过程；B 物块载着子弹一起向左运动的过程；弹簧推载着子弹的 B 物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程；B 物块因惯性继续向右运动，直到弹簧伸长最大的过程。（）ABCD8、如图所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。其中，弹簧两端分别与静止的滑块 N和挡板 P相连接，弹簧与挡板的质量均不计；滑块M以初速度V0向右运动,它与挡板P碰撞（不粘连）后开始压缩弹簧，最后，滑块N以速度 V0向右运动。在此过程中：（）A M的速度等于0时，弹簧的弹性势能最大。BM与 N具有相同的速度时，两滑块动能之和最小。C M的速度为V0/2 时，弹簧的长度最长。D M的速度为V0时，弹簧的长度最短。
6、9、质量为 m的小物块，在与水平方向成a 角的力 F 作用下，沿光滑水平面运动，物块通过A点和 B点的速度分别是vA和 vB，物块由 A运动到 B的过程中，力 F对物块做功W和力 F 对物块作用的冲量I 的大小是（）A.ABmvmvW222121B.ABmvmvW222121C.ABmvmvID.ABmvmvI10、如图所示,(a)图表示光滑平台上,物体 A 以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的动摩擦因数不汁,(b)图为物体 A 与小车的 v-t 图像,由此可知().A、小车上表面至少的长度B、物体 A 与小车 B 的质量之比C、A 与小车上 B 上表面的动摩擦因数D、小车
7、B 获得的动能题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案图 2名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 7 页 -资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除word 可编辑二、计算题11、一轻质弹簧，两端连接两滑块A 和 B，已知 mA=0.99kg，mB=3kg，放在光滑水平桌面上，开始时弹簧处于原长。现滑块 A 被水平飞来的质量为mc=10g，速度为 400m/s 的子弹击中，且没有穿出，如图所示，试求：（1）子弹击中A 的瞬间 A 和 B 的速度（2）以后运动过程中弹簧的最大弹性势能（3）B 可获得的最大动能12、如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆质量为M 的小
8、车，小车上的平台是粗糙的，停在光滑的水平桌面旁。现有一质量为m 的质点 C 以初速度v0沿水平桌面向右运动，滑上平台后从A 端点离开平台，并恰好落在小车的前端B 点。此后，质点C 与小车以共同的速度运动。已知OA=h，OB=s，则：（1）质点 C 刚离开平台A 端时，小车获得的速度多大？（2）在质点 C 与小车相互作用的整个过程中，系统损失的机械能是多少？13、如图 11 所示，平板小车 C静止在光滑的水平面上。现在 A、B两个小物体（可视为质点），小车 C的两端同时水平地滑上小车。初速度vA=1.2 m/s,vB=0.6 m/s。A、B与 C间的动摩擦因数都是=0.1,A、B、C的质量都相同
9、。最后A、B恰好相遇而未碰撞。且A、B、C以共同速度运动。g 取 10m/s2。求：（1）A、B、C共同运动的速度。（2）B物体相对于地面向左运动的最大位移。（3）小车的长度。14、如图所示，水平传送带AB足够长，质量为M 1kg 的木块随传送带一起以v12m/s 的速度向左匀速运动（传送带的速度恒定），木块与传送带的摩擦因数05.，当木块运动到最左端 A点时，一颗质量为m 20g 的子弹，以 v0300m/s 的水平向右的速度，正对射入木块并穿出，穿出速度v50m/s，设子弹射穿木块的时间极短，（g 取 10m/s2）求：（1）木块遭射击后远离A的最大距离；（2）木块遭击后在传送带上向左运动
10、所经历的时间。15、如图所示，光滑水平面上有一质量M=4 0kg 的平板车，车的上表面是一段长L=10m的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径R=025m的 14 光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在0点相切车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量m=1 0kg 的小物块紧靠弹簧放置，小物块与水平轨道间的动摩擦因数=05整个装置处于静止状态现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点A取 g=10ms2求：(1)解除锁定前弹簧的弹性势能；(2)小物块第二次经过0点时的速度名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -资料收集于网络，如有侵权请
11、联系网站删除word 可编辑大小；(3)小物块与车最终相对静止时距O，点的距离16、如图所示，AOB 是光滑水平轨道，BC 是半径为 R 的 1/4 光滑圆弧轨道，两轨道恰好相切。质量为M 的小木块静止在O 点，一质量为m(m=M/9)的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内不穿出，木块恰好滑到圆弧的最高点C 处（子弹、小木块均可看成质点）。求：子弹射入木块之前的速度Vo多大？若每当小木块在O点时，立即有相同的子弹以相同的速度Vo射入小木块，并留在其中，则当第 6颗子弹射入小木块后，小木块沿光滑圆弧上升的高度h是多少？若当第n颗子弹射入小木块后，小木块沿光滑圆弧能上升的最大高度为R/4，则n值是
12、多少？动量守恒定律和动量定理综合练习（二）参考答案：题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案C D B AD AD C B B A ABC 11、（1）子弹击中滑块A 的过程，子弹与滑块A 组成的系统动量守恒mC0v=（mC+mA）v MA400vmmvmvACCAm/s Vb=0（2）对子弹、滑块A、B 和弹簧组成的系统，A、B 速度相等时弹性势能最大。根据动量守恒定律和功能关系可得：vmmmvmBACC)(010vmmmmvBACCm/s22)(21)(21vmmmvmmEBACAACP=6 J（3）设 B 动能最大时的速度为vB，A的速度为vA，则)()(BBAACAACvmv
13、mmvmm22221)(21)(21BBAACAACvmvmmvmm名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 7 页 -资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除word 可编辑解得：2)()(2aBacACBvmmmmmvm/sB 获得的最大动能6212BBKBvmEJ 12、解：（1）设质点 C 离开平台时的速度为1，小车的速度为2，对于质点C 和小车组成的系统，动量守恒：m0=m1+M2从质点 C 离开 A 后到还未落在小车上以前，质点C作平抛运动，小车作匀速运动则：221gth,ts)(21由、式解得：)2(02hgsmMm（2）设小车最后运动的速度为3，在水平方向上运
14、用动量守恒定律：m0=（M+m）3设 OB 水平面的重力势能为零。由能量守恒定律得EmMmmgh2320)(2121由、两式解得mghmMMmE20)(213、(1)取 A、B、C为系统，水平方向不受外力，系统动量守恒。取水平向右为正方向，有：mvA-mvB=3mv v=0.2/3ABvvm s(2)过程分析：物体 A：一直向右做匀减速运动，直到达到共同速度，物体 B：先向左做匀减速运动，速度减为零后，向右做匀加速运动直到达到共同速度。小车 C：B向左运动过程中，C静止不动；B速度减为零后，B、C一起向右加速运动。当 B速度减为零时，相对于地面向左运动的位移最大，由牛顿运动定律有：a=21/m
15、ggm sm由 v22Bmas则 sm=20.182Bva m (3)系 统 损 失 的 动 能，等 于 克 服 摩 擦 力 做 功 转 化 的 内 能由 mgLA+mglB=(222111)3222ABmvmvmv得 L=LA+LB=2221(3)0.842ABvvvg m 14、（1）设木块遭击后的速度瞬间变为V，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律得mvMvmvMV01则Vm vvMv()01，代入数据解得Vm s3/，方向向右。木块遭击后沿传送带向右匀减速滑动，其受力如图所示。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 7 页 -资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除
16、word 可编辑摩擦力fFMgNNN051105.设木块远离A点的最大距离为S，此时木块的末速度为0，根据动能定理得fSMV0122则SMVfmm22213250 9.（2）研究木块在传送带上向左运动的情况。设木块向左加速到vms12/时的位移为S1。由动能定理得f SMv11212则SMvfmmm1122212250 40 9.由此可知，遭击木块在传送带上向左的运动过程分两个阶段：先向左加速运动一段时间t1，再匀速运动一段时间t2。由动量定理得11Mvtf则tMvfss1112504.tSSvss2110 90 420 25.所求时间tttsss120 40 250 65.名师资料总结-精品
17、资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 7 页 -资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除word 可编辑16、设第一颗子弹射入木块后两者的共同速度为V1，由动量守恒得mV0=(m+M)V1 3分木块由 O 上滑到 C的过程，机械能守恒(m+M)gR=(m+M)V12/2 3分联立解得：V0=10gR2 2分 当木块返回O 点时的动量与第2 颗子弹射入木块前的动量等大反向，子弹和木块组成的系统总动量等于零。射入子弹的颗数n=2、4、6、8时，都是如此，由动量守恒定律可知，子弹打入后系统的速度为零，木块静止，上升高度h=04 分 当 n 为奇数时，由动量守恒和机械能守恒得：mV0=(nm+M)Vn 3分(nm+M)Vn2/2=(nm+M)gR/4 3分联立解得：n=gRV22-mM=11 次名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -