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1V 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2V ,仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度0V 为（ ） A.
m
mV V V m 2
21)(+- B.
m
V V M )
(21- C. m mV V V m 2212)(+- D.m V V m V V m )
()(2121---
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θ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
θ
sin 2gh
m
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d A 大于子弹B 射入的深度d B .若用t A 、t B 表示它们在木块中运动的时间，用E kA 、E kB 表示它们的初动能，用v A 、v B 表示它们的初速度大小，用m A 、m B 表示它们的质量，则可判断（ ）
A . t A >t
B B . E kA >E kB
C . v A >v B
D . m A >m B
9、如图甲所示，一轻质弹簧的两端与质量分别为m 1和m 2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t 1、t 3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t 3到t 4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C .两物体的质量之比为m 1:m 2=1:2
D .在t 2时刻A 和B 的动能之比为
E k1: E k2=1:8
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．
-
甲
(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
悬点正下方时与球2发生对心碰撞。

碰后球1
向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的
C点。

测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。

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点与桌子边沿间的水平距离为c。

此外，还需要测量的量是_________、________________、和
_____________________。

根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为
__________________________。

a
b
h
O
H
c
A
B
C
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．
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t A =t B .由动能定理和子弹A 射入的深度d A 大于子弹B 射入的深
度d B 可知E kA >E kB .由动能和动量的关系式m
p E k 22
=可知m A <m B .动量大小相等，质量
大的速度必定小，则v A >v B .所以选项BC 正确.
9、CD .解析：由图可知t 1时刻弹簧处于压缩状态，A 、B 具有共同速度，压缩量最大； t 3
时刻弹簧处于伸长状态，A 、B 具有共同速度，伸长量最大. t 2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m 1×3= m 1×(-1)+ m 2×2，即m 1:m 2=1:2，则t 2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m 1、m 2、；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M mh H =
所以软梯长度至少为M
h m M H h L )(+=+= 13、解：设子弹射入木块瞬间速度为v ，射入木块后的速度为v B ，到达C 点
时的速度为v C 。

子弹射入木块时，系统动量守恒，可得：()0v M m mv += ① 木块(含子弹)在BC 段运动，满足机械能守恒条件，可得
()22)(2
1)(221C B v M m g M m R v M m +++=+ ② 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 ′，
可得： R
v M m g M m T C
2
)()(+=++ ③
又：T =T ′=(M+m)g ④ 由①、②、③、④方程联立解得：。