内容正文:
动量与动量守恒定律 检测试题
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~5 小题只有一个选项正确,第6~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
1.在下列几种现象中,所选系统动量守恒的有( A )
A.原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人车为一系统
B.运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和铅球为一系统
C.从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢为一系统
D.光滑水平面上放一斜面,斜面也光滑,一个物体沿斜面滑下,以物体和斜面为一系统
解析:判断动量是否守恒的方法有两种:第一种,从动量守恒的条件判定,动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零,故分析系统受到的外力是关键;第二种,从动量的定义判定。B选项叙述的系统,初动量为零,末动量不为零。C选项末动量为零,而初动量不为零。D选项,在物体沿斜面下滑的过程中,向下的动量增大。故选A。
2.如图是劳动者抛沙袋入车的情境图。一排人站在平直的轨道旁,分别标记为1,2,3,…,已知车的质量为40 kg,每个沙袋的质量为5 kg。当车经过一人身旁时,此人将一个沙袋沿与车前进相反的方向以
4 m/s抛入到车内,沙袋与车瞬间就获得共同速度。已知车原来的速度大小为 10 m/s。当车停止运动时,一共抛入的沙袋有( A )
A.20个 B.25个 C.30个 D.40个
解析:设一共抛入n个沙袋,这些沙袋抛入车的过程满足动量守恒,
可得Mv0-nmv=0,解得n==20,即抛入20个沙袋,车恰好停止运动,故选A。
3.蹦极是一项刺激的极限运动,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50 kg的运动员在弹性绳绷紧后又经过2 s速度减为零,假设弹性绳长为45 m。若运动员从跳下到弹性绳绷紧前的过程称为过程Ⅰ,弹性绳开始绷紧到运动员速度减为零的过程称为过程Ⅱ。下列说法正确的是(重力加速度g取10 m/s2)( D )
A.过程Ⅱ中弹性绳对人的平均作用力大小为750 N
B.过程Ⅱ中运动员重力的冲量与弹性绳作用力的冲量大小相等
C.过程Ⅱ中运动员动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量
D.过程Ⅰ中运动员动量的改变量与重力的冲量相等
解析:绳在刚绷紧时,运动员的速度为v==30 m/s,绷紧过程中,根据动量定理(F-mg)t=0-(-mv),解得F=1 250 N,其中Ft≠mgt,故A、B错误;根据动量定理可知,运动员在弹性绳绷紧后,动量的改变量等于弹性绳作用力的冲量与重力冲量的矢量和,故C错误;过程Ⅰ由动量定理得IG=mv-0,所以过程Ⅰ中运动员动量的改变量与重力的冲量相等,故D正确。
4.如图所示,在光滑的水平地面上停放着质量为m的装有弧形槽的小车。现有一质量也为m的小球以v0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去,之后运动过程中小球未从弧形槽顶端脱离小车,不计一切摩擦,则( C )
A.在相互作用的过程中,小车和小球组成的系统总动量守恒
B.小球离开小车后,对地将向右做平抛运动
C.小球离开小车后,对地将做自由落体运动
D.小球离开小车后,小车的速度有可能大于v0
解析:整个过程中系统水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,故A错误;设小球离开小车时,小球的速度为v1,小车的速度为v2,整个过程中水平方向动量守恒,mv0=mv1+mv2,由机械能守恒定律得m=m+m,联立解得v1=0,v2=v0,即小球与小车分离时二者交换速度,所以小球与小车分离后做自由落体运动,故B、D错误,C正确。
5.如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,放在光滑的水平面上。如果物体A被水平速度为v0的子弹射中并留在物体A中,已知物体A的质量是物体B的质量的,子弹的质量是物体B的质量的,则弹簧被压缩到最短时A的速度为( B )
A. B. C. D.
解析:设mB=m,则有mv0=(m+m)vA;mvA=2mv共(A、B等速时弹簧最短),解得v共=,故选B。
6.跳台滑雪运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出,在空中运动一段时间后落在斜坡上b点,不计空气阻力,则运动员在空中飞行过程中( AD )
A.在相等的时间内,动量的改变量总是相同的
B.在相等的时间内,动能的改变量总是相同的
C.在下落相同高度的过程中,动量的改变量总是相同的
D.在下落相同高度的过程中,动能的改变量总是相同的
解析:运动员做平抛运动,只受重力作用,是恒力,根据动量定理,动量的改变量等于合力的冲量,任意相等时间内合力的冲量相同,故任意相等时间内动量的改变量相同,故A正确;平抛运动竖直分运动是自由落体运动,是匀加速运动,故在相等的时间内竖直分位移不相等,故重力做的功不相等,