内容正文:
章末检测卷(一) 动量及其守恒定律
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,共40分。第1~8小题只有一个选项正确,每小题3分,第9~12小题有多个选项正确,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.下列说法正确的是( )
A.合外力对质点做的功为零,则质点的动能、动量都不变
B.合外力对质点施加的冲量不为零,则质点动量必将改变,动能也一定改变
C.某质点受到合力不为零,其动量、动能都改变
D.某质点的动量、动能都改变,它所受到的合外力一定不为零
解析:合外力对质点做的功为零,则质点的动能不变,但是动量不一定不变,例如做匀速圆周运动的物体,选项A错误;合外力对质点施加的冲量不为零,则质点的动量一定改变,但是动能不一定改变,例如水平面上运动的物体被竖直挡板原速率弹回时,动量改变,动能不变,选项B错误;某质点受到的合外力不为零,其动量一定改变,但动能不一定改变,比如匀速圆周运动,选项C错误;动能改变了,说明物体的速度大小改变了,一定有加速度,合外力一定不为零,合外力的冲量一定不为零,选项D正确。
答案:D
2.科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情景,他们使两个带正电的不同重粒子加速后,沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能,关键是设法使这两个重粒子在碰撞前的瞬间具有相同大小的( )
A.速率
B.质量
C.动量
D.动能
解析:尽可能减少碰后粒子的动能,才能尽可能增大内能,所以应设法使这两个重粒子在碰撞前的瞬间合动量为零,即具有相同大小的动量。
答案:C
3.两位同学穿旱冰鞋,面对面站立不动,互推后向相反的方向运动,不计摩擦阻力。下列判断正确的是( )
A.互推后两同学总动量增加
B.互推后两同学动量相同
C.分离时质量大的同学的速度小一些
D.互推过程中机械能守恒
解析:对两同学组成的系统,在互推过程中,合外力为零,总动量守恒,故A错误;两同学动量的变化量大小相等,方向相反,故B错误,C正确;互推过程中机械能增大,故D错误。
答案:C
4.当车辆发生碰撞事故时,为了尽可能地减轻驾乘人员的伤害程度,在汽车内前方(正副驾驶位)设置了安全气囊,在汽车发生猛烈撞击时安全气囊将自动弹出。该安全气囊的功能是( )
A.减小驾乘人员的动量变化率
B.减小驾乘人员受到的冲量
C.减小驾乘人员的动量变化量
D.减小驾乘人员与气囊的作用时间
解析:汽车发生碰撞过程,驾乘人员从运动变为静止,动量的变化量Δp一定,由动量定理可知,人受到的冲量大小一定;安全气囊可以增加驾乘人员的减速的时间t,由动量定理Δp=FΔt可知,动量的变化率=F,延长时间t,动量的变化率减小,即人受到的冲击力减小,可以减小人受到的伤害,故A正确,B、C、D错误。
答案:A
5.如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A,并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法正确的是( )
A.动量守恒、机械能守恒
B.动量守恒、机械能不守恒
C.动量不守恒、机械能守恒
D.动量、机械能都不守恒
解析:子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程,系统不受外力作用,外力冲量为0,系统动量守恒。但是子弹击中木块A的过程,有摩擦力做功,部分机械能转化为内能,所以机械能不守恒,B正确。
答案:B
6.一颗手榴弹被投出后到达最高点时的速度为v0=10 m/s,设它炸成两块后,质量为0.4 kg的大块速度大小为250 m/s,方向与原来方向相反。若取v0方向为正方向,则质量为0.2 kg的小块速度为( )
A.-470 m/s
B.530 m/s
C.470 m/s
D.800 m/s
解析:手榴弹爆炸过程系统水平方向动量守恒,以手榴弹的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律得Mv0=m1v1+m2v2,即0.6×10 kg·m/s=0.4×(-250) kg·m/s+0.2 kg×v2,解得v2=530 m/s,故选B。
答案:B
7.在光滑的水平面上有两个在同一直线上相向运动的小球,其中甲球的质量m1=4 kg,乙球的质量m2=1 kg,规定向右为正方向,碰撞前后甲球的v t图像如图所示。已知两球发生正碰后粘在一起,则碰前乙球速度的大小和方向分别为( )
A.3 m/s,向右
B.13 m/s,向左
C.13 m/s,向右
D.3 m/s,向左
解析:由图知,甲球碰撞前的速度为v1=2 m/s,碰撞后甲、乙的速度均为v=-1 m/s,以甲、乙两球组成的系统为研究对象,碰撞过程,由动量守恒定律得m1v1+m2v2=(m1+m2)v,代入数据,解得v2=-13 m/s,负号表示方向与正方向相反,即方向向左。
答案:B
8.如图所示,