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1、章末检测卷一(第十六章)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共7个小题，每小题4分，共28分)1如图1所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点，用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()图1A向右运动B向左运动C静止不动D小球下摆时，小车向左运动，碰撞后又静止答案D解析这是反冲运动，由动量守恒定律可知，小球下落时速度向右，小车向左；小球静止，小车也静止2如图2所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的
2、初速度v0，则()图2A小木块和木箱最终都将静止B小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动答案B解析木箱和小木块具有向右的动量，并且相互作用的过程中总动量守恒，A、D错；由于小木块与底板间存在摩擦，小木块最终将相对木箱静止，B对，C错3如图3，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是()图3AA和B都向左运动BA和B都向右运动CA静止，B向右运动
3、DA向左运动，B向右运动答案D解析以滑块A、B为系统，碰前动量矢量和为零，选项A、B、C所述碰后动量不为零，据动量守恒定律可知选项A、B、C错误；由于发生弹性碰撞，系统动能守恒，故选D.4如图4所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时绳松弛、B静止，A具有4 kgm/s的动量(设向右为正)在绳拉紧(可能拉断)的过程中，A、B动量的变化可能为()图4ApA4 kgm/s，pB4 kgm/sBpA2 kgm/s，pB2 kgm/sCpA2 kgm/s，pB2 kgm/sDpApB2 kgm/s答案C5质量相等的A、B两球之间压缩一根轻质弹簧，静置于光滑水平桌面上，当
4、用板挡住小球A而只释放B球时，B球被弹出落到距桌边水平距离为x的地面上，如图5所示，若再次以相同力压缩该弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点距桌边()图5A. B.xCx D.x答案D解析挡板挡住A球时，弹簧的弹性势能全部转化为B球的动能，有Epmv，挡板撤走后，弹性势能被两球平分，则有Ep2mvB2，由以上两式解得vBvB，故xvBtx，D对6在光滑的水平面上，两个质量均为m的完全相同的滑块以大小均为p的动量相向运动，发生正碰，碰后系统的总动能不可能是()A0 B. C. D.答案B解析碰撞前系统的总动能为Ek2，由于碰撞后系统总动能不增加，所以选项B是不可能的7质量为m
5、的炮弹沿水平方向飞行，其动能为Ek，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去，动能为，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为()A. B.EkC.Ek D.Ek答案B解析设另一块动能为Ek1，则另一块动量p，炮弹在空中爆炸，动量守恒， ，解得Ek1Ek.选项B正确二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分)8如图所示，下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是()答案AC解析A中子弹和木块组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，系统动量守恒；B中在弹簧恢复原长的过程中，系统在水平方向始终受墙的作用力，系统动量不守恒；C中木球与铁球组成的系统所受合力为零，系统动量守
6、恒；D中木块下滑过程中，斜面始终受挡板的作用力，系统动量不守恒9杂技演员做高空表演时，为了安全，常在下面挂起一张很大的网，当演员失误从高处掉下落在网上时，与从相同高度落在地面上相比较，下列说法正确的是()A演员落在网上时的动量较小B演员落在网上时的动量变化较小C演员落在网上时的动量变化较慢D演员落在网上时受到网的作用力较小答案CD解析演员落到网上和地面上时的速度相同，所以两种情况下，动量的变化相同，但落在网上时，作用时间较长，由动量定理可知，作用力较小，故A、B错误，C、D正确10在橄榄球比赛中，一个85 kg的前锋队员以5 m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分就在他刚要到底线时，迎
7、面撞上了对方两名均为65 kg的队员，一个速度为2 m/s，另一个速度为4 m/s，然后他们就扭在了一起，则()A他们碰撞后的共同速度是0.2 m/sB碰撞后他们动量的方向仍向前C这名前锋能得分D这名前锋不能得分答案BC解析取前锋队员跑动的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：Mv1mv2mv3(Mmm)v，代入数据得：v0.16 m/s.所以碰撞后的速度仍向前，故这名前锋能得分，B、C两项正确11如图6所示，在光滑水平面上质量分别为mA2 kg、mB4 kg，速率分别为vA5 m/s、vB2 m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动并发生对心碰撞则()图6A它们碰撞后的总动量是18 kgm/
8、s，方向水平向右B它们碰撞后的总动量是2 kgm/s，方向水平向右C它们碰撞后B小球向右运动D它们碰撞后B小球可能向左运动答案BC解析根据动量守恒，设向右为正，碰后它们的总动量ppmAvAmBvB25 kgm/s42 kgm/s2 kgm/s，故A错，B对；因总动量向右，所以碰后B球一定向右运动，C对，D错12如图7所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s下列说法正确的是()图7A球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 NB球棒对垒球的平均作用力大小为360 NC球棒对垒球做
9、的功为126 JD球棒对垒球做的功为36 J答案AC解析设球棒对垒球的平均作用力为F，由动量定理得tm(vtv0)，取vt45 m/s，则v025 m/s，代入上式，得1 260 N，由动能定理得Wmvmv126 J，选项A、C正确三、实验题(本题共2小题，共10分)13(4分)如图8所示，在实验室用两端带有竖直挡板C和D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A和B做“探究碰撞中的不变量”的实验，实验步骤如下：图8.把两滑块A和B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和B，在A和B的固定挡板间放入一轻弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态；.按下电钮使电动卡销放开，同
10、时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A和B与固定挡板C和D碰撞同时，电子计时器自动停表，记下A至C的运动时间t1，B至D的运动时间t2；.重复几次，取t1和t2的平均值(1)应测量的数据还有_；(2)只要关系式_成立，即可得出碰撞中不变的量是质量和速度的乘积的矢量和答案(1)滑块A的左端到挡板C的距离x1和滑块B的右端到挡板D的距离x2(2)解析(1)需测出A的左端、B的右端到挡板C、D的距离x1、x2.(2)由计时器记下A、B到两板的时间t1、t2.算出两滑块A、B弹开的速度v1，v2.由动量守恒知(mM)v1Mv20.即：(mM).14(6分)现利用图9甲所示的装置验证动量守恒定律
11、在图乙中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间图9实验测得滑块A的质量m10.310 kg，滑块B的质量m20.108 kg，遮光片的宽度d1.00 cm；打点计时器所用交流电的频率f50 Hz.将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰碰后光电计时器显示的时间为t03.500 ms，碰撞前后打出的纸带如图乙所示若实验允许的相对误差绝对值(|100%)最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律
12、？写出运算过程答案见解析解析按定义，滑块运动的瞬时速度大小v为v式中x为滑块在很短时间t内走过的路程设纸带上打出相邻两点的时间间隔为T，则T0.02 sT可视为很短设滑块A在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v0、v1.由题意可得v02.00 m/sv10.970 m/s设滑块B在碰撞后的速度大小为v2，有v2代入题给的实验数据得v22.86 m/s设两滑块在碰撞前、后的动量分别为p和p，则pm1v0pm1v1m2v2两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为p|100%代入有关数据，得p1.7%5%因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律四、计算题(本题共4小题，共37分)15(7分)如图1
13、0所示，光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA3m、mBmCm，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变求B与C碰撞前B的速度大小图10答案v0解析设A与B碰撞后，A的速度为vA，B与C碰撞前B的速度为vB，B与C碰撞后粘在一起的速度为v，以v0的方向为正方向，由动量守恒定律得对A、B木块：mAv0mAvAmBvB 对B、C木块：mBvB(mBmC)v由A与B间的距离保持不变可知vAv，联立代入数据解得vBv0.16(8分)如图11甲所示，物块A、B的质量分别是m14 kg和m26 kg，用轻弹簧相连接放在
14、光滑的水平面上，物块B左侧与竖直墙相接触，另有一个物块C从t0时刻以一定的速度向左运动，在t5 s时刻与物块A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开物块C的vt图象如图乙所示试求：图11(1)物块C的质量m3；(2)在5 s到15 s的时间内物块A的动量变化的大小和方向答案(1)2 kg(2)16 kgm/s，方向向右解析(1)根据图象可知，物体C与物体A相碰前的速度为v16 m/s相碰后的速度为：v22 m/s根据动量守恒定律得：m3v1(m1m3)v2解得：m32 kg.(2)规定向左的方向为正方向，在第5 s末和第15 s末物块A的速度分别为：v22 m/s，v32 m/s所以物块A的动量变
15、化为：pm1(v3v2)16 kgm/s即在5 s到15 s的时间内物块A动量变化的大小为16 kgm/s，方向向右17(10分)如图12所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C.重物A(视为质点)位于B的右端，A、B、C的质量相等，现A和B以同一速度滑向静止的C，B与C发生正碰，碰后B和C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C之间有摩擦力，已知A滑到C的右端而未掉下试问：从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C所走过的距离是C板长度的多少倍？图12答案倍解析设A、B、C的质量均为m，碰撞前，A与B的共同速度为v0，碰撞后B与C的共同速度为v1.B、C碰撞瞬间，内力远大于外力，对B、C由动
16、量守恒定律得mv02mv1设A滑到C的右端时，三者的共同速度为v2对A、B、C，由动量守恒定律得2mv03mv2设A与C之间的动摩擦因数为，从发生碰撞到A移至C的右端时C所走的距离为s，对B、C，由功能关系mgs(2m)v(2m)v设C的长度为l，对A，由功能关系mg(sl)mvmv由以上各式解得.18(12分)两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段两者的位置x随时间t变化的图象如图13所示求：图13(1)滑块a、b的质量之比；(2)整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比答案(1)18(2)12解析(1)碰撞前va m/s2 m/svb m/s1 m/s碰撞后v m/s m/s由动量守恒定律mavambvb(mamb)v得mamb18(2)两滑块克服摩擦力做的功等于两滑块a、b碰后的动能W(mamb)v29ma22ma两滑块因碰撞而损失的机械能Wmavmbv(mamb)v2ma(2)28ma129ma24ma两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比WW12.