人教版物理选修35 第十六章动量守恒定律同步练习Word格式.docx
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）
落地时a的速率小于b的速率
落地时在数值上a的动量大于b的动量
爆炸时a的动量增加量数值大于b的增加量数值
爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能
7.某人站在平板车上，与车一起在光滑水平面上做匀速直线运动，当人相对于车竖直向上跳起时，车的速度大小将（）
不变
减小
增大
无法判断
8.人在高处跳到低处时，为了安全，一般都让脚尖先着地，这样做是为了（
减小冲量
减小动量的变化量
增大与地面的作用时间，从而减小冲力
增大人对地面的压强，起到安全作用
二、多选题
9.质量分别为m1和m2的两物体，以相等的初动能沿水平方向运动。
已知m1＞m2，它们与地面间的动摩擦因数相同，两物体的初动量分别为P1和P2，从运动到停止的时间分别为t1和t2，则下列大小关系正确的是（
P1＞P2
P1＜P2
t1＞t2
t1＜t2
10.下列说法中不正确的是（
物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功
物体的运动状态改变，其动量一定改变
物体的动量发生改变，其动能一定发生改变
物体的动能发生改变，其动量一定发生改变
11.某人站在浮于水面的船上，人和船保持静止状态，从某时刻开始人从船头走向船尾，设水的阻力不计，那么在这段时间内关于人和船的运动情况，下列说法正确的是（
人匀速行走时，船匀速后退，两者速度的大小与它们的质量成反比
人加速行走时，船加速后退，两者加速度的大小与它们的质量成反比
人在船上行走时，两者的动能与它们的质量成反比
当人从船头走到船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离
12.对任何一个固定质量的物体，下列说法正确的是（
物体的动量发生变化，其动能一定发生变化
物体的动量发生变化，其动能不一定发生变化
物体的动能发生变化，其动量一定发生变化
物体的动能发生变化，其动量不一定发生变化
13.如图所示，物块放在光滑水平面上，在一个与水平方向成θ角的恒力F作用下，物块沿光滑水平面运动了一段时间t，在这段时间t内（
物块受到的力F的冲量为Ft
物块受到的力F的冲量为Ftcosθ
物块的动量变化量为Ft
物块的动量变化量为Ftcosθ
三、填空题
14.如图所示，用"
碰撞实验器"
可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：
先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。
接下来的实验步骤如下：
步骤1：
不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。
重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：
把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：
用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。
①对于上述实验操作，下列说法正确的是________
A．小球1每次必须在斜槽上相同的位置从静止滚下
B．小球1可以在斜槽上不同的位置从静止滚下
C．斜槽轨道末端必须水平
D．斜槽轨道必须光滑
②若入射小球质量为m1，半径为r1；
被碰小球质量为m2，半径为r2，则________
A.m1>
m2，r1>
r2
B．m1>
m2，r1=r2
C．m1<
m2，r1<
D.m1<
m2，r1=r2
③上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________．
A．A、B两点间的高度差h1
B．B点离地面的高度h2
C．小球1和小球2的质量m1、m2
D．小球1和小球2的半径r1、r2
④当所测物理量满足表达式________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞时无机械能损失．
15.如图所示，在光滑水平面上叠放着质量为mA与mB的物体A和B（设B足够长），A与B间的动摩擦因数为μ，质量为m的小球以水平速度v射向A，以
的速度弹回，则A与B相对静止后的速度为________．
16.如图所示，用气垫导轨做“验证动量守恒”实验中，完成如下操作步骤：
A．调节天平，称出两个碰撞端分别贴有尼龙扣滑块的质量m1和m2．
B．安装好A、B光电门，使光电门之间的距离为50cm．导轨通气后，调节导轨水平，使滑块能够作________运动．
C．在碰撞前，将一个质量为m2滑块放在两光电门中间，使它静止，将另一个质量为m1滑块放在导轨的左端，向右轻推以下m1，记录挡光片通过A光电门的时间t1．
D．两滑块相碰后，它们粘在一起向右运动，记录挡光片通过________的时间t2．
E．得到验证实验的表达式________．
17.如图所示，两相同的磁铁分别固定在两相同的小车上，水平面光滑，开始两车相向运动，va=3m/s，vb=2m/s，设相互作用时两车不会相碰，则当b车速度为零时，va=________，方向________；
当两车相距最近时，vb=________，方向________。
18.为了验证碰撞中的动量和能量是否守恒，长郡中学髙三物理兴趣小组找来了一端倾斜另一端水平的光滑轨道，如图所示。
在距离水平部分高为h处和水平部分安装了1、2两个光电门，然后找来两个直径均为d但质量分别为mA和mB的小球A、B进行实验。
先将小球B静放在水平轨道上两光电门之间，让小球A从倾斜轨道上较高位置释放，光电门1记录了小球A碰撞前后通过的时间t1、t1′，光电门2记录了碰后小球B通过的时间t2′。
通过对实验结果的分析可知mA________（填“大于”“小于”或“等于”）mB，若满足关系式________，则说明碰撞中能量守恒。
如果两小球的位置互换，该实验________（填“能”或“不能”）成功。
19.如图所示，质量20kg的小车静止在光滑水平面上，从水枪中喷出的水柱的横截面积是10cm2，速度10m/s，水的密度1.0×
103kg/m3。
若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中，当有质量5kg的水进入小车时，小车的速度大小________m/s，小车的加速度大小________m/s2。
四、实验探究题
20.某同学用如图1所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．
（1）实验中必须要求的条件是
答：
（填选项号）．
斜槽轨道尽量光滑以减少误差
斜槽轨道末端的切线必须水平
入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同
入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？
水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
测量A球或B球的直径
测量A球和B球的质量（或两球质量之比）
E.
测量G点相对于水平槽面的高度
（3）某次实验中得出的落点情况如图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为________．
21.为了研究两个小球在水平方向碰撞前后的动量关系。
某同学采用了如图所示的实验装置，该装置可以通过测量小球做平抛运动的水平射程，间接地测定小球碰撞前后的速度。
图中A、B是半径均为r的小钢球，O、O＇点分别是斜槽末端和可转动支柱在水平地面上的垂直投影，且OO＇间的距离等于A球的直径。
实验时，使支柱处于倒下状态，先让A球多次从斜槽上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量水平射程OP的长度x0。
然后，把支柱立起，将B球静置于支柱上，再将A球从斜槽上同一位置静止释放，与B球正碰（B球平抛出去的同时支柱倒下），并多次重复。
分别找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N。
（1）本实验要顺利完成，则需要A球的质量________（选填“大于”、“等于”或“小于”）B球的质量；
（2）该实验还需要测量的是__________；
测量A、B两球的质量m1、m2
测量A球开始释放的高度h
测量抛出点距地面的高度H
测量OM、ON的长度x1和x2
（3）若所测物理量之间的关系满足________时，则说明两球碰撞过程动量守恒（用已知量及
（2）中测量的量表示）。
五、综合题
22.如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA＝4kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计，可视为质点的物块B置于A的上表面，B的质量mB＝2kg，现对A施加一个水平向右的恒力F＝10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6s，二者的速度达到v＝2m/s，求：
（1）A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；
（2）A、B碰撞前瞬间，A的速度vA的大小。
23.如图所示，质量为3kg的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1kg的小木块，小木块可视为质点．现使木箱和小木块同时获得大小为2m/s的方向相反的水平速度，小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4J，小木块最终停在木箱正中央．已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为0.3，木箱内底板长为0.2m．（g取10m/s2）求：
（1）木箱的最终速度的大小和方向；
（2）整个过程中木箱与木块组成的系统损失的动能；
（3）小木块与木箱碰撞的次数．
答案
1.【答案】C
【解析】【解答】解：
甲木块与弹簧接触后，由于弹簧弹力的作用，甲、乙的动量要发生变化，但对于甲、乙所组成的系统因所受合力的冲量为零，故动量守恒，故AB错误，C正确；
甲、乙两木块所组成系统的动能，一部分转化为弹簧的势能，故系统动能不守恒，故D错误．
故选：
C．
【分析】系统所受合力为零时，系统动量守恒，合外力做功为零，系统动能不变，据此分析答题．
2.【答案】B
设水平向右为正方向，两游泳者同时跳离小船的速度为v，根据甲乙两游泳者和小船组成的系统动量守恒有：
﹣m甲v甲+m乙v乙+Mv=0
代入数据可得：
v=﹣0.6m/s，其中负号表示小船向左运动，所以选项B正确．
B
【分析】以甲、乙两人和船组成的系统为研究对象，根据动量守恒定律求解两人跃入水中后小船的速度大小和方向
3.【答案】A
A、根据碰撞过程总动能不增加，则有
，解得：
mA≤
mB，满足mA=mB，故A正确；
B、根据碰撞过程动能不能增加有：
，得：
mB，满足mA=mB，但是碰后A的速度不可能大于B的速度，故B错误；
C、根据碰撞过程动能不能增加有
，解得mA≤
mB，不满足mA=mB，故C错误；
D、碰后动量之后为13kg/s，不满足动量守恒，故D错误，
A
【分析】当A球追上B球时发生碰撞，遵守动量守恒．由动量守恒定律和碰撞过程总动能不增加，进行选择．
4.【答案】C
【解析】【解答】甲木块与弹簧接触后，由于弹簧弹力的作用，甲、乙所受合外力均不为零，不符合动量守恒的条件，甲、乙两木块的动量不守恒。
故AC不正确。
甲、乙组成的系统所受合外力为零，动量守恒，故C正确。
对于甲、乙组成的系统，有一部分动能转化为弹簧的弹性势能，故系统的动能不守恒。
D不正确。
故答案为：
C
【分析】动量守恒的条件是系统所受的合外力为零，根据动量守恒条件和能量转化等情况分析作答。
5.【答案】D
【解析】【分析】碰撞后系统动能不能超过碰前总动能，动能损失有一个范围．即两球发生完全弹性碰撞，系统没有动能损失时，b球上摆的高度最大，此时两球交换速度，b球上升到原a球所在的高度，选项A正确；
当两球发生完全非弹性碰撞（碰后两球粘在一起），系统动能损失最大时，b球上摆的高度最小，对a球用机械能守恒定律得
，由动量守恒定律有：
mv0＝2mv.a、b球以共同速度一起上摆，
，解以上两式得
.选项A、B、C可能，只有选项D不可能.
【点评】本题关键抓住系统动量守恒这一条件列方程求解，解答碰撞类问题时要注意应用动量守恒结合能量的观点求解．动量守恒的前提下，动能是不能增加的。
6.【答案】D
【解析】【分析】爆炸的瞬间，物体分成的两部分在水平方向上动量守恒，之后做在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，落地时间相等，根据
，因为
，所以可得落地时a的速率大于b的速率，A错误；
根据水平方向动量守恒可得爆炸时a的动量增加量数值等于b的增加量数值，C错误；
落地时，水平方向上动量相同，竖直方向上A速度等于B速度，A质量小于B质量，所以数值上A动量小于B动量，B错误；
，D正确。
【点评】做本题的关键是知道爆炸后物体在水平方向和竖直方向上的运动，并且知道只有水平方向上满足动量守恒。
7.【答案】A
【解析】【解答】人和车组成的系统，在水平方向上不受外力，动量守恒，人竖直跳起时，水平方向上的速度与车的速度相等，根据动量守恒定律，知车的速度大小不变．故A正确．
A．
【分析】小车和人在水平方向不受外力，故根据水平方向上动量守恒，判断小车速度的变化．
8.【答案】C
人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知（F﹣mg）t=△mv；
而脚尖着地可以增加人着地的时间，由公式可知可以减小受到地面的冲击力；
故C正确，A、B、D错误．
【分析】人落下时速度的变化量相同，根据动量定理可分析让脚尖着地的好处．
9.【答案】A,D
【解析】【解答】AB：
动量与动能间关系为
；
m1＞m2，动能相等，则
。
A项正确，B项错误。
CD：
m1＞m2，动能相等，两物体的初速度
两物体与地面间的动摩擦因数相同，则两物体减速的加速度相同；
据
，两物体从运动到停止的时间
C项错误，D项正确。
AD
【分析】本题考查的是动量和动能的关系。
根据题意和动量和动能的关系式
可比较两物体动量和速度的大小，然后由运动学公式可得运动时间。
10.【答案】A,C
A、物体的动量发生变化，可能是速度的大小、方向中有一个量或两个量发生了变化，物体肯定受到了力的作用，但此力不一定做功，故A错误
B、运动状态的标志是速度，运动状态改变，则动量一定变化，故B正确
C、物体的动量变化，可能是速度的大小、方向中有一个量或两个量发生了变化，若仅是速度的方向改变，则动能不变，故C错误
D、物体的动能改变，则其速度的大小一定改变，故动量一定发生改变，故D正确
本题选错误的，故选AC
【分析】动量是矢量，动能是标量，两者之间既有联系又有区别，动量的变化是力对时间的积累效应，动能的变化是力对空间的积累效应
11.【答案】A,B,C
人和船组成的系统动量守恒．设人的质量为m，瞬时速度为v，船的质量为M，瞬时速度为v'
．以人方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv﹣Mv'
=0，解得：
=
A、人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比，A符合题意；
B、人和船相互作用力大小相等，方向相反，故船与人的加速度分别为
和
，加速度与它们质量成反比，人加速行走时，船加速后退，两者加速度的大小与它们的质量成反比，B符合题意；
C、人和船组成的系统动量守恒，人与船的动量大小相等，两者的动能之比：
，人在船上行走时，两者的动能与它们的质量成反比，C符合题意；
D、人与船组成的系统动量守恒，由于系统的初动量为零，当人从船头走到船尾停止运动后，人的动量位移，系统总动量为零，由动量守恒定律可知，船的动量为零，船停止运动，D不符合题意；
ABC．
【分析】船组成的系统动量守恒，总动量为0，所以不管人如何走动，在任意时刻两者的动量大小相等、方向相反．若人停止运动而船也停止运动
12.【答案】B,C
A、B、物体的动量发生变化，知速度可能方向改变、可能是大小改变，所以动能不一定变化．故A错误，B正确．
C、D、物体的动能变化，速度大小一定变化，则动量一定变化．故C正确，D错误．
BC．
【分析】动量是矢量，有大小，有方向，动能是标量，只有大小，没有方向．
13.【答案】A,D
【解析】【解答】AB.拉力的冲量为Ft，A符合题意，B不符合题意；
CD.动量的变化量为合力的冲量I=Ftcosθ，C不符合题意，D符合题意。
【分析】利用力乘以时间可以求出冲量；
利用合力乘以时间可以求出动量的变化量。
14.【答案】AC；
B；
C；
m1·
OP=m1·
OM＋m2·
ON；
（OP）2=m1·
（OM）2＋m2·
（ON）2
【解析】【解答】①A、B项：
小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变．A符合题意，B不符合题意；
C项：
斜槽轨道末端必须水平，保证小球碰撞前速度水平，保证小球做平抛运动，C符合题意；
D项：
只要小球1从斜槽上同一位置由静止放下，小球1与小球2碰前的速度相同即可，不要求斜槽光滑，D不符合题意；
②在小球碰撞过程中，水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
在碰撞过程中机械能守恒：
解得：
要碰后入射小球的速度
，即
所以：
，为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r1=r2，
③本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是两小球的质量，因为可以通过水平位移代表速度的大小，所以不必测量AB的高度和B点离地面的高度．小球的半径不需测量．C符合题意；
④为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式m1•OP=m1•OM+m2•ON，说明两球碰撞遵守动量守恒定律；
若要满足机械能守恒，则应有：
即应满足：
【分析】
（1）斜槽轨道不需要光滑；
每次小球都必须从同一位置静止滑下；
（2）利用对心碰撞所以小球半径要相同，避免反弹所以小球1的质量要大于小球2的质量；
（3）利用动量守恒定律结合平抛运动位移公式可以判别还需要测量两个小球的质量；
（4）利用平抛位移公式和小球速度大小的关系可以判别动量守恒及机械能是否守恒。
15.【答案】
【解析】【解答】小球与A碰撞过程，取向右为正方向，对小球和A组成的系统由动
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