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2020年高二物理选修3-5动量守恒定律 单元测试题一、选择题1.(多选)如图所示,A、B两物体质量之比mAmB32,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统的动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统的动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统的动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统的动量守恒2.将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A.30 kgm/sB.5.7102 kgm/sC.6.0102 kgm/s D.6.3102 kgm/s3. (多选)两个小球A、B在光滑水平面上相向运动,已知它们的质量分别是m14 kg,m22 kg,A的速度v13 m/s(设为正),B的速度v23 m/s,则它们发生正碰后,其速度可能分别是()A.均为1 m/s B.4 m/s和5 m/sC.2 m/s和1 m/s D.1 m/s和5 m/s4. 现有甲、乙两滑块,质量分别为3m和m,以相同的速率v在光滑水平面上相向运动,发生了碰撞.已知碰撞后,甲滑块静止不动,那么这次碰撞是()A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞C.完全非弹性碰撞 D.条件不足,无法确定5. (多选)如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的xt图象.已知m10.1 kg.由此可以判断()A.碰前m2静止,m1向右运动B.碰后m2和m1都向右运动C.m20.3 kgD.碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能6. (多选)在光滑的水平面上有质量相等的A、B两球,其动量分别为10 kgm/s与2 kgm/s,方向均向东,且规定该方向为正方向,A球在B球后,当A球追上B球时发生正碰,则相碰以后,A、B两球的动量可能分别为()A.6 kgm/s,6 kgm/s B.4 kgm/s,16 kgm/sC.6 kgm/s,12 kgm/s D.3 kgm/s,9 kgm/s7. (多选)质量为M和m0的滑块用轻弹簧连接,以恒定的速度v沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞,如图5所示,碰撞时间极短,在此过程中,下列情况可能发生的是()A.M、m0、m速度均发生变化,分别为v1、v2、v3,而且满足(Mm0)vMv1m0v2mv3B.m0的速度不变,M和m的速度变为v1和v2,而且满足MvMv1mv2C.m0的速度不变,M和m的速度都变为v,且满足Mv(Mm)vD.M、m0、m速度均发生变化,M、m0速度都变为v1,m的速度变为v2,且满足(Mm)v0(Mm)v1mv2二、计算题8. 两磁铁各放在两辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg,乙车和磁铁的总质量为1 kg,两磁铁的N极相对.推动一下,使两车相向运动,某时刻甲的速率为2 m/s,乙的速率为3 m/s,方向与甲相反,两车运动过程中始终未相碰.则:(1)两车最近时,乙的速度为多大?(2)甲车开始反向时,乙的速度为多大?9.如图所示,水平地面上有两个静止的小物块a和b,其连线与墙垂直;a和b相距l,b与墙之间也相距l;a的质量为m,b的质量为m.两物块与地面间的动摩擦因数均相同.现使a以初速度v0向右滑动.此后a与b发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞.重力加速度大小为g.求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件.10. 如图所示,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间.A的质量为m,B、C的质量都为M,三者均处于静止状态.现使A以某一速度向右运动,求m和M之间应满足什么条件,才能使A只与B、C各发生一次碰撞.设物体间的碰撞都是弹性的.11. 如图5所示,质量M4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根水平轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L0.5 m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.木块A以速度v010 m/s由滑板B左端开始沿滑板B上表面向右运动.已知木块A的质量m1 kg,g取10 m/s2.求:(1)弹簧被压缩到最短时木块A的速度大小;(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.12. 长为L、质量为M的小船停在静水中,一个质量为m的人立在船头,若不计水的阻力和空气阻力,当人从船头走到船尾的过程中,船和人对地面的位移各是多少?13. 一质量为M的木块放在光滑的水平面上,一质量为m的子弹以初速度v0水平打进木块并留在其中,设子弹与木块之间的相互作用力为Ff.则:(1)子弹、木块相对静止时的速度是多少?(2)子弹在木块内运动的时间为多长?(3)子弹、木块相互作用过程中子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度分别是多少?(4)系统损失的机械能、系统增加的内能分别是多少?(5)要使子弹不射出木块,木块至少多长?14. 如图9所示,质量为2m、长为L的木块置于光滑水平面上,质量为m的子弹以初速度v0水平向右射向木块,穿过木块的过程中受到木块的恒定阻力为Ff,试问子弹能否穿过木块?若能穿过,求出子弹穿过木块后两者的速度;若不能穿过,求出子弹打入木块后两者的速度.15. 如图所示,质量为m22 kg和m33 kg的物体静止放在光滑水平面上,两者之间有压缩着的轻弹簧(与m2、m3不拴接).质量为m11 kg的物体以速度v09 m/s向右冲来,为防止冲撞,释放弹簧将m3物体发射出去,m3与m1碰撞后粘合在一起.试求:(1)m3的速度至少为多大,才能使以后m3和m2不发生碰撞?(2)为保证m3和m2恰好不发生碰撞,弹簧的弹性势能至少为多大?16. 如图7所示,光滑水平轨道右边与墙壁连接,木块A、B和半径为0.5 m的光滑圆轨道C静置于光滑水平轨道上,A、B、C质量分别为1.5 kg、0.5 kg、4 kg.现让A以6 m/s的速度水平向右运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为0.3 s,碰后速度大小变为4 m/s.当A与B碰撞后会立即粘在一起运动,已知g10 m/s2,求:(1)A与墙壁碰撞过程中,墙壁对木块A平均作用力的大小;(2)AB第一次滑上圆轨道所能达到的最大高度h.17. 如图1甲所示,质量均为m0.5 kg的相同物块P和Q(可视为质点)分别静止在水平地面上A、C两点.P在按图乙所示随时间变化的水平力F作用下由静止开始向右运动,3 s末撤去力F,此时P运动到B点,之后继续滑行并与Q发生弹性碰撞.已知B、C两点间的距离L3.75 m,P、Q与地面间的动摩擦因数均为0.2,取g10 m/s2,求:(1)P到达B点时的速度大小v及其与Q碰撞前瞬间的速度大小v1;(2)Q运动的时间t.18. 如图1所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为.最初木板静止,A、B两木块同时以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑动,木板足够长,A、B始终未滑离木板.求:(1)木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中,木块B所发生的位移大小;(2)木块A在整个过程中的最小速度.19. 如图所示,光滑水平面上有一质量M4.0 kg的平板车,车的上表面是一段长L1.5 m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R0.25 m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点O相切.现将一质量m1.0 kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数0.5,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g10 m/s2,求:(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小;(2)小物块与车最终相对静止时,它距点O的距离.20. 如图所示,小球A质量为m,系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到光滑水平面的距离为h.物块B和C的质量分别是5m和3m,B与C用轻弹簧拴接,置于光滑的水平面上,且B物块位于O点正下方.现拉动小球使细线水平伸直,小球由静止释放,运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升到最高点时到水平面的距离为.小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求碰撞过程B物块受到的冲量大小及碰后轻弹簧获得的最大弹性势能.
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