《动量守恒定律》测试题含答案.docx
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《动量守恒定律》测试题含答案
第16章《动量守恒定律》测试题
一、单选题（每小题只有一个正确答案）
1．质量为m，速度为v的棒球，与棒相互作用后以被原速率弹回，则小球动量的变化量为（取作用前的速度方向为正方向）（）
A．0B．-2mvC．2mvD．mv
2．相向运动的A、B两辆小车相撞后,一同沿A原来的方向前进,则碰撞前的瞬间（ ）
A．A车的动量一定大于B车的速度B．A车的速度一定大于B车的动量
C．A车的质量一定大于B车的质量D．A车的动能一定大于B车的动能
3．将质量为m的铅球以大小为v0、仰角为θ的初速度抛入一个装着沙子的总质量为
的静止小车中,如图所示,小车与地面间的摩擦力不计,则最后铅球与小车的共同速度等于（）
A．
B．
C．
D．
4．物体在恒定合力F作用下做直线运动，在
内速度由0增大到
，在
内速度由v增大到2v.设
在
内做功是
，冲量是
；在
内做功是
，冲量是
，那么（）
A．
B．
C．
D．
5．沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体A、B碰撞后以共同的速度运动，该过程的位移—时间图象如图所示。
则下列判断错误的是（）
A．碰撞前后A的运动方向相反B．A、B的质量之比为1：
2
C．碰撞过程中A的动能变大，B的动能减小D．碰前B的动量较大
6．如图所示，质量M=3kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动。
质量m=2kg的小球（视为质点）通过长的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，开始时滑块静止，轻杆处于水平状态，现让小球从静止开始释放，取g=10m/s2，下列说法正确的的是（）
A．小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，轻杆对小球的弹力一直沿杆方向
B．小球m从初始位置到第一次到达最低点时，小球m速度大小为10m/s2
C．小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块M在水平轨道上向右移动了
D．小球m上升到的最高位置比初始位置低
7．蹦极是一项刺激的极限运动,如图,运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处,从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。
在某次蹦极中质量为50kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零,假设弹性绳长为45m。
下列说法正确的是（）（重力加速度为g=10m/s2）
A．绳在绷紧时对人的平均作用力大小为750N
B．运动员整个运动过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量相同
C．运动员在弹性绳绷紧后动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量
D．运动员从跳下到弹性绳绷紧前的动能变化量与弹性绳绷紧后2s内动能变化量相等,
8．如图所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M=2m的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ．一质量为m的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中机械能损失。
如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面顶端。
如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能到达的最大高度为（ ）
A．h3B．h2C．2h3D．h
9．如图甲所示，一轻质弹簧的两端与质量分别为m1和m2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．两物体的质量之比为m1:
m2=2:
1
B．从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C．在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，弹簧分别处于压缩状态和拉伸状态
D．在t2时刻A和B的动能之比为EK1:
EK2=1:
4
10．冬奥会短道速滑接力项目是我国在冬奥会上的优势项目．仔细观察优秀运动员的接力过程，我们可以发现，“接棒”的运动员提前站在“交棒”运动员的前面，并且开始向前滑行，等到“交棒”运动员追上“接棒”运动员时，“交棒”运动员猛推“接棒”运动员一把，使其获得更大速度向前冲出．若运动员与冰面间的摩擦可忽略不计，在两人相互作用的过程中（ ）
A．两位运动员的动量变化量一定等大反向
B．“交棒”运动员比“接棒”运动员的动量变化大
C．“交棒”运动员比“接棒”运动员的速度变化大
D．“交棒”运动员对“接棒”运动员的冲量大于“接棒”运动员对“交棒”运动员的冲量
11．水平恒定推力F1和F2分别作用于水平面上原来静止的、质量相等的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，由于惯性．物体将继续运动一段时间后才能停下，两物体的v﹣t图象如图所示，已知图中线段AB∥CD，则（）
A．a物体受到的摩擦力小于b物体受到的摩擦力
B．a物体受到的摩擦力大于b物体受到的摩擦力
C．F1的冲量大于F2的冲量
D．F1的冲量小于F2的冲量
12．如图所示，质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，设小球在落到车底前瞬间速度是25m/s，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是（ ）
A．5m/sB．4m/s
二、多选题（每小题至少有两个正确答案）
13．如图所示，倾角为α的光滑斜面固定在水平面上，现有一个质量为m的小物块从斜面顶端距水平面h高处，由静止开始下滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是：
（）
A．小物块滑到斜面底端的运动时间为2hg
B．小物块滑到斜面底端时的动量大小为m2gh
C．小物块滑到斜面底端过程中重力的冲量大小为m2gh
D．小物块到达斜面底端时重力的瞬时功率为mg2ghsinα
14．如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了6J，那么此过程产生的内能可能为（ ）
A．7JB．6JC．5JD．8J
15．静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．O-4s内物体的位移为零B．O-4s内拉力对物体做功为零
C．O-4s内拉力对物体的冲量为零D．4s末物体的动量为零
16．如图所示，质量是m=2 g的子弹，以v1=300 m/s的速度射入固定的、厚度是l=5 cm的木板，射穿后的速度是v2=100 m/s。
假设阻力是恒定的，它能够射穿同种材料制成的（）
A．固定的、厚度是6 cm的木板
B．固定的、厚度是7 cm的木板
C．放在光滑水平面上的质量为M=8 g，沿速度方向长度为4 cm的木块
D．放在光滑水平面上的质量为M=8 g，沿速度方向长度为3 cm的木块
17．如图固定在地面的斜面倾角为30°，物块B固定在木箱A的上方，一起从a点由静止开始下滑，到b点接触轻弹簧，又压缩至最低点c，此时将B迅速拿走，然后木箱A又恰好被轻弹簧弹回到a点。
已知A质量为m，B质量为3m，a、c间距为L，重力加速度为g。
下列说法正确的是（）
A．在A上滑的过程中，与弹簧分离时A的速度最大
B．弹簧被压缩至最低点c时，其弹性势能为
C．在木箱A从斜面顶端a下滑至再次回到a点的过程中，因摩擦产生的热量为
D．若物块B没有被拿出，AB能够上升的最高位置距离a点为L/4
三、实验题
18．小明同学利用如图所示装置验证动量守恒定律。
实验步骤如下：
①将光电门1、2分别固定在气垫导轨左右两侧，打开电源，调节气垫导轨水平；
②将两个宽度均为d的挡光片分别安装在甲、乙两滑块上；
③把两个滑块用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧；
④烧断细线，观察滑块两滑块的运动情况；
⑤当滑块上的挡光片经过光电门时，分别用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt1、Δt2；
⑥分别求出相互作用前后的总动量，进行比较。
根据实验步骤，回答下列问题：
（1）为了完成实验，还需要的测量工具有___________（填选项前的字母代号）
A.毫米刻度尺B.游标卡尺C.天平D.秒表
（2）怎样检验气垫导轨已经调节到水平，简要叙述____________________；
（3）写出还需要测量的物理量和符号_______________；
19．如图为实验室常用的气垫导轨验证动量守恒的装置．两带有等宽遮光条的滑块A和B，质量分别为mA、mB，在A、B间用细线水平压住一轻弹簧，将其置于气垫导轨上，调节导轨使其能实现自由静止，这是表明___________，烧断细线，滑块A、B被弹簧弹开，光电门C、D记录下两遮光条通过的时间分别为tA和tB，若有关系式___，则说明该实验动量守恒.
20．在“验证动量守恒定律”的实验中：
（1）在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是______________________，其目的是减小实验中的________（选填“系统误差”或“偶然误差”）．
（2）入射小球每次必须从斜槽上______________滚下，这是为了保证入射小球每一次到达斜槽末端时速度相同．
（3）入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，在m1＞m2时，实验中记下了O、M、P、N四个位置（如图所示），若满足____________________（用m1、m2、OM、OP、ON表示），则说明碰撞中动量守恒；若还满足_____________________（只能用OM、OP、ON表示），则说明碰撞前后动能也相等．
四、解答题
21．如图所示，在水平地面上有一木板A，木板A长L=6m，质量为M=8kg，在水平地面上向右做直线运动。
某时刻木板A速度v0=6m/s，在此时刻对木板A施加一个方向水平向左的恒力F=32N，与此同时，将一个质量m=2kg的小物块B轻放在木板A上的P点（小物块可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），P点到木板A右端距离为1m，木板A与地面间的动摩擦因数为
=0.16，小物块B与长木板A间有压力，由于A、B间光滑不存在相互的摩擦力，A、B是各自独立的物体，不计空气阻力.取g=10m/s2.求：
（1）小物块B从轻放到木板A上幵始，经多长时间木板A与小物块B速度相同？
（2）小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A的过程，恒力F对木板A所做的功及小物块B离开木板A时木板A的速度？
参考答案
1．B2．A3．A4．D5．C6．C7．D8．C9．C10．A11．D12．A
13．BD14．AD15．BCD16．CD17．BC
18．C滑块由静止放上不动；轻轻一拨，滑块通过两个光电门的时间相等滑块的质量m1、m2
19．气垫导轨水平mAtA-mBtB=0
20．用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面,圆心即平均位置偶然误差同一位置由静止开始m1·OP＝m1·OM＋m2·ONOP＝ON－OM
21．
（1）1s
（2）32J；4m/s
《动量定理》教案
教学目标
一.知识目标
1.能够自行推导出动量定理的表达式。
2.理解动量定理的确切含义和表达式。
知道动量定理适用于变力。
3.会用动量定理解释有关现象。
4.会用动量定理分析、计算简单的问题。
二、能力目标
1.培养学生的推理能力和说明说理能力。
2.学会用动量定理解释现象和处理问题。
三、德育目标
1.通过动量定理的推导和应用，使学生了解物理学的研究方法。
2.培养学生具体问题具体分析、理论联系实际的能力。
教学重点
1.动量定理的推导。
2.利用动量定理解释有关现象。
教学难点
1.理解动量定理的确切含义。
2.如何利用动量定理分析打击和碰撞类力学问题。
教学方法
通过演示实验．引入课题，激发学生兴趣；
通过例题分析，归纳动量定理解题的基本思路和步骤；
运用动量定理解释日常生活中的物理现象，培养学生理论联系实际的能力．
分层教学法．
教学用具
鸡蛋四个，泡沫塑料垫一块，软垫一块，一块瓦片，一本硬封面的书，铁锤、投影仪、投影片、CAI课件．
课时安排
1课时
教学过程
[投影本节学习目标]
1.能够自行推导动量定理．
2.理解动量定理的意义．
3.会用动量定理解释有关现象．
4.会用动量定理解决相关物理问题．
一、导入新课
通过上节课的学习我们知道：
物体动量变化时一定受到了冲量的作用．那么冲量和物体动量的变化究竟存在什么样的定量关系呢?
通过本节课的学习．我们来完成这一任务．
二、新课教学
（一）动量定理
基础知识
请同学们阅读课文，回答下列问题：
[投影片出示]
1.什么是动量?
什么是冲量?
2.什么是动量的变化量?
3.冲量与动量的变化有何关系?
试证明．
4.什么是动量定理?
学生阅读课文后，得出结论；
1.从上节的学习中知道：
物体运动的速度和质量的乘积叫动量。
即
；而力和力作用时间的乘积叫冲量，即I=F·t．
2.不同状态间动量的改变叫动量的变化量，它是一矢量，并且是一过程量，即：
3.冲量应与动量的变化相对应．
若一质量为m、初速度为v1的物体，在恒力F作用t时间后速度变为v2。
则：
=mv2-mv1
=m（v2-v1）
又因为：
a=
结合牛顿第二定律：
F合＝ma
得：
F合＝
即：
F合t=
故：
I合=
4.物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,这一结论叫动量定理．
深入探究
请同学们回忆所学知识，分组讨论后回答下列问题：
[投影片出示]
1.对物体所受的合外力冲量有哪些求法?
2.合力的冲量是否就是动量的变化?
3.公式“c”中各量是什么意思?
4.动量定理对变力是否适用?
学生讨论后得出结论：
1.对于物体所受的合力的冲量，由于各个力作用的时间是相同的，故合力的冲量实质上也是各力冲量的矢量和（因为冲量是矢量）,所以我们在求合外力的冲量时可有两种方法：
①求出物体所受的合力，然后根据冲量的计算式求得该合力的冲量．
②求出物体所受各力的冲量，然后应用平行四边形定则（一维时可在规定正方向后，简化为代数运算）求这些冲量的矢量和。
3.在动量定理的数学式“I合＝
”中：
I合表示物体所受的合冲量（合力的冲量）．
表示物体末了状态所具有的动量．
表示物体初始状态所具有的动量．
4．动量定理虽是在恒力情况下推导出来的．但它对于变力仍然适用，并且变力在生活中更为普遍.应用动量定理后，可求出这一变力的等效恒力，即变力的平均值.
教师总结
从前面的学习中我们知道，对于一矢量往往可把它分解到不同的方向上，即矢量的分解与合成.对于冲量及动量这两个矢量，我们同样可以分解到不同的方向进行讨论.若对其采用正交分解后则有：
Ix=
Iy=
并且这样处理后在很多问题的解决中会带来很大的方便．
基础知识应用
1.物体在恒定合外力的作用下,下列说法正确的是（）
A．动量的方向一定与合外力方向相同
B．动量方向与冲量方向一定相反
C．动量变化的方向与冲量方向相同
D．动量变化的方向可能与冲量方向相反
2.质量为8kg的铅球，在运动员手的推力作用2s后，速度变为25m／s．则：
①铅球的初动量为多少?
②铅球的末动量为多少?
③铅球的动量变化为多少?
④运动员的平均作用力为多少?
[参考答案]1.C2. ①O ②200kg·m／s③200kg·m／s④100N
（二）动量定理的应用
基础知识
1.物理现象的解释．
[实验演示]
“瓦碎蛋全”
请学生观察实验后，回答下列问题：
1.同学们观察到什么现象?
2.物体的破碎是力大时容易还是力小时容易?
试从生活中举一例子。
3.鸡蛋没有破碎说明了什么问题?
学生观察后得出结论：
1.瓦块被砸碎了，而软垫上的鸡蛋完好无损．
2.物体受到的力大时容易破碎，例如：
用力拉线的两端，若力小时无论拉多长时间都不会拉断，而用较大力时却可以将线拉断．
3.鸡蛋的完好说明作用在鸡蛋上的力比较小。
深入探究
请学生讨论后回答：
1.桌子上面，鸡蛋下面的软垫起什么作用?
若直接把鸡蛋放在桌面上行不行?
2.试解释“瓦碎蛋全”的奥妙。
学生讨论后得出结论：
1.软垫起到延长鸡蛋受力时间的作用．若直接放在桌面上，则起不到延长时间的作用．
2.之所以“瓦碎蛋全”是因为锤子加在瓦上的冲量要使瓦的动量发生变化，并且作用时间非常短，故作用力比较大;而加在鸡蛋上的冲量经软垫延时后，由“I=Ft”知，时间延长后．力会变小，故鸡蛋不破．
教师总结
对于和动量定理相关的物理现象,我们在解释时要紧抓力和时间这两者的关系．相同冲量，时间长时作用力小;时间短时作用力大．下面针对这一问题进行练习。
基础知识应用
应用动量定理的知识，解释下列物理现象；
（1）[录像播放]
人平躺下后，在腹部放一石块，用锤子把石块砸碎后，人却安然无恙．
（2）[录像播放]
体操运动员落地时下肢弯曲．
[参考答案]
（1）锤对石块的作用时间极短，故作用力很大，而人的腹部起到了延时作用，故力很小．
（2）双腿着地后若先弯曲一下可以延长动量变化的时间。
从而减小地面对人的作用力．
2.物理问题的解决
基础知识
．请同学们回忆前面所学，阅读课文例题。
回答下列问题：
1.动量定理中含有哪些物理量?
2.动量定理的等量关系建立在哪些物理量之间?
3.动量定理中的运算法则是什么?
学生讨论后得出结论：
1.在动量定理中含有：
合力的冲量，初状态的动量，末状态的动量．
2.动量定理的等量关系是建立在合外力的冲量和动量变化量之间的．
3.动量定理的运算应遵循“平行四边形定则”．若是一维，则可在规定正方向后简化为代数
运算．
深入探究
请学生讨论后回答下列问题：
1.应用动量定理可解决哪些问题?
2.应用动量定理的关键是什么?
学生讨论后得出：
1.应用动量定理可以求解物体所受力的大小，力作用时间的长短，物体的质量以及物体的
始末速度．
2.应用动量定理的关键是：
A．清楚物体的受力．
B．抓住始末两状态．
教师总结
引导学生一起总结应用动量定理的一般步骤：
1.确定研究对象．
2.明确研究的物理过程。
从而抓住物体的始末两状态．
3.分析研究的过程中物体的受力情况．
4.规定正方向。
进而确定各量的正负．
5.根据动量定理的等量关系，列方程求解．
基础知识应用
质量是50kg的杂技演员在距弹簧网3.2m高处自由下落,着网后被弹向网上1.8m高
处．已知演员与网的接触时间是2s．则演员对网的平均冲力为多少?
（g取10m／s2）
[参考答案]850N
三、小结
[学生活动设计]
A层次；自己独立归纳，结合上节总结求冲量、动量变化的方法．
B层次：
讨论归纳，互相释疑．
C层次：
结合小结提纲归纳本节知识点．
[投影]小结提纲
1.动量定理的表达式中各量的物理意义是什么?
2.Ft=mv表示什么意思?
3.当△p一定时．如何增大作用力，又怎样减小作用力?
4.正方向的选取不一样，结果一样吗?
四、作业
l.课本练习二.
2.预习下一节．
3.思考题：
①一支粉笔立在水平桌面的纸条上。
要想把纸条从粉笔下抽出，而又保证粉笔不倒，纸条应快速抽出还是缓慢抽出?
说明理由．
②用0.5kg的铁锤钉钉子。
打击时铁锤的速度为4m／s,打击后铁锤不动．设打击时同为O.01s．求：
a．不计铁锤的重量。
铁锤钉钉子的平均作用力．
b．考虑铁锤的重量，铁锤钉钉子的平均作用力．
c．分析一下，在计算铁锤钉钉子的平均作用力时。
在什么情况下可以不计铁锤的重量呢?
[参考答案]
①应快速抽出，因F一定。
F=μFN，t短，△p小，不易倒．
②a.200N,方向竖直向下。
b.204.9N,方向竖直向下。
c.当t≤时，可不计重量。
五、板书设计
1.内容，物体所受合力的冲量等于动量的变化——冲量是物体动量变化的原因。
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