高二物理碰撞与动量守恒测试题

一、不定项选择题（5×8=40）

1、下列说法中正确的是（ ）

A、物体的动量改变，一定是速度大小改变 B、物体的动量改变，一定是速度方向改变 C、物体的运动状态改变，其动量一定改变 D、物体的速度方向改变，其动量一定改变

2、一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A中，并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示，则在子弹打中木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（ ）

/

/

A、动量守恒、机械能守恒 B、动量不守恒、机械能守恒 C、动量守恒、机械能不守恒

D、无法判断动量、机械能是否守恒

3、如图所示，一平板车停在光滑的水平面上，某同学站在小车上，若他设计下列操作方案，能使平板车持续地向右驶去的是（ ）

A、用大锤连续敲打车的左端

B、只要从平板车的一端走到另一端即可 C、在车上装个电风扇，不停地向左吹风

D、他站在车的右端将大锤丢到车的左端上放置 4、一个航天飞行器甲在高空绕地球做匀速圆周运动，若它沿运动相反的方向发射一枚火箭乙，则（ ）

A、甲和乙都可能在原高度绕地球做匀速圆周运动

B、甲可能在原高度绕地球做匀速圆周运动，乙不可能在原高度做匀速圆周运动 C、甲和乙都不可能在原高度绕地球做匀速圆周运动

D、乙可能在原高度绕地球做匀速圆周运动，甲不可能在原高度做匀速圆周运动

5、如图所示，A、B两小球在光滑水平面上分别以动量p1=4 kg·m/s和p2=6 kg·m/s（向右为参考正方向）做匀速直线运动，则在A球追上B球并与之碰撞的过程中，两小球的动量变化量Δp1和Δp2可能分别为（ ）

A、-2 kg·m/s,3 kg·m/sC、1 kg·m/s,-1 kg·m/s

B、-8 kg·m/s,8 kg·m/sD、-2 kg·m/s,2 kg·m/s

二、实验题(20)

6、如图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图

（1） 入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d，它们的质量相

比较，应是m1____m2. （2）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使 ______________________。

（3）某次实验中在纸上记录的痕迹如图所示.测得OO＝1.00厘米，

Oa＝1.80厘米， ab＝5.72厘米，bc＝3.50厘米，入射球质量为100克，被碰小球质量是50克，两球直径都是1.00厘米，则入射球碰前落地点是纸上的____________点，水平射程是________厘米，被碰小球的水平射程是________厘米。

（4）某同学改用图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）碰撞后B球的水平程应取为 cm 。 （2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？

答： （填选项号）。

(A) 水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 (B) A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离 (C) 测量A球或B球的直径

(D) 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

/

/

/

三、计算题

/

7、(20)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg的运动员，从离水平网面3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2 s.若把在这段时间内网对运动员的作用

2

力当作恒力处理，求此力的大小.（g=10 m/s） ．

8、（20）质量为M的小船以速度v0行驶，船上有两个质量皆为m的小孩a和b，分别静止站在船头和船尾．现在小孩a沿水平方向以速率v（相对于静止水面）向前跃入水中，然后小孩

/

b沿水平方向以同一速率v（相对于静止水面）向后跃入水中．求小孩b跃出后小船的速度．

附加题：如图所示，小车A质量为mA=2 kg，置于光滑水平面上，初速度为v=14 m/s.

带电量q=0.2 C 的可视为质点的物体B，质量mB=0.1 kg，轻放在小车的右端.在它们的周围存在匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.5 T，物体B与小车之间有摩擦力，小车足够长.求：

（1）物体B的最大速度. （2）小车A的最小速度.

（3）在此过程中转变成多少内能？

《碰撞与动量守恒》参考答案

一、不定项选择题 1、【解析】 动量是矢量，动量改变可能是大小改变，也可能是方向改变，所以速度大小不一定变，A错误.同理，速度方向不一定变，B错误.运动状态是用速度来描述的，运动状态的改变一定是速度在变，只要速度改变，不论是大小还是方向，动量都发生变化，答案C、D正确. 2、【解析】 由于子弹打入木块及压缩弹簧的整个过程中，系统所受的合外力等于零，则系统的动量守恒，由于子弹与打入木块过程中它与木块间的阻力做功，使机械能的一部分转化为内能，所以系统的机械能不守恒.答案C正确 3【答案】 C 4、【解析】 甲沿运动相反的方向发射一枚火箭乙后，其速度一定要增大，要做离心运动，故A、B错；乙的速度可能与甲原来的速度大小相等，乙可能在原高度绕地球做匀速圆周运动，故C错D对. 5、【解析】 两球碰撞中动量守恒，即Δp1+Δp2=0.据此可排除A.又碰撞中B球所受冲量方向和其初动量方向相同，其动量只能增大，即Δp2应大于零，据此可排除C.

pp818另外，碰前两球总动能Ek=12,而对B选项，碰后总动能 2m12m2m1m2(p1p1)2(p2p2)2898Ek′=＞Ek,不可能；对D项，碰后总动能Ek′= 2m12m2m1m2223246，再结合碰前应有vA＞vB,即＞,所以m1＜m2,代入Ek和D项对应的Ek′,3m1m2m1m2结果亦不矛盾.故只有D可能.

二、实验题

（1）＞ （2）其末端切线水平 （3）b ；8.52，11.0264.7 ( 4) 答数在65.0~66.0范围内的都给分；A、B、D（不是A、B、D的均给零分。）

三、计算题 7、【解析】 由下落高度、上升高度可求运动员触网前后的速度，这正是运动员与网接触过程的初末速度，据此可利用动量定理求解力的大小.

将运动员看作质量为m的质点，从h1高处下落，刚接触网时速度的大小

22v1=2gh1 (向下)

弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小

v2=2gh2（向上）

接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg,若选向上方向为正方向，则由动量定理，得：

（F-mg）Δt=mv2-(-mv1) 由以上三式解得

F=mg+m2gh22gh1.

t代入数值得，F=1.5×10 N.

8、解：因均是以对地（即题中相对于静止水面）的水平速度，所以先后跃入水中与同时跃入水中结果相同．

设小孩b跃出后小船向前行驶的速度为v，取v0为正向，根据动量守恒定律，有 （M+2m）v0=Mv+mv-mv解得：v=（1+

3

2m）v0 M附加题

【解析】 （1）物体B脱离小车前在摩擦力作用下逐渐加速，物体B恰脱离小车时速度即达最大，且以后即以该速度做匀速直线运动.设该速度为vB，则qvBB=mBg，所以vB=mBg/qB=0.1×10/0.2×0.5=10 m/s.

（2）A、B脱离前A在摩擦力作用下做减速运动，A、B脱离时速度最小，且以后即以该速度匀速运动.由A、B作用中动量守恒，得

mAv=mAvA+mBvB，所以vA=v-

mB0.1vB=14-×10=13.5 m/s. 2mA1211mAv-mAvA2-mBvB2=8.75 J. 222（3）由能的转化和守恒定律，得E内=