2018-2019学年高中物理 第一章 碰撞与动量守恒单元质量评估 教科版选修3-5

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1、第一章碰撞与动量守恒单元质量评估(一)(90分钟　100分)一、选择题(本大题共12小题,1～5单选,6～12多选,每小题4分,共48分)1.如图所示,竖直墙壁两侧固定着两轻质弹簧,水平面光滑,一弹性小球在两弹簧间往复运动,把小球和弹簧视为一个系统,则小球在运动过程中　(　　)A.系统的动量守恒,动能守恒B.系统的动量守恒,机械能守恒C.系统的动量不守恒,机械能守恒D.系统的动量不守恒,动能守恒【解析】选C。小球与弹簧组成的系统在小球与弹簧作用的时间内受到了墙的作用力,故系统动量不守恒.系统只发生动能和弹性势能的相互转化,

2、故机械能守恒,选项C正确。2.质量M=327kg的小型火箭(含燃料)由静止发射,发射时共喷出质量m=27kg的气体,设喷出的气体相对地面的速度均为v=1000m/s。忽略地球引力和空气阻力的影响,则气体全部喷出后,火箭的速度大小为　(　　)A.76m/s　　B.82m/s　　C.90m/s　　D.99m/s【解析】选C。根据动量守恒定律:(M-m)v1+mv2=0,所以气体全部喷出后火箭的速度v1=-=-m/s=-90m/s,大小为90m/s,方向与喷出气体方向相反,C正确。3.如图所示,质量为m的人立于平板车上,人与车的

3、总质量为M,人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以速度v2竖直跳起时,车的速度变为　(　　)A.,向东　　　　　B.,向东C.,向东D.v1,向东【解析】选D。人和车这个系统,在水平方向上合外力等于零,系统在水平方向上动量守恒.设车的速度v1的方向为正方向,选地面为参考系。初态车和人的总动量为Mv1,末态车的动量为(M-m)v′1,因为人在水平方向上没有受到冲量,所以其水平动量保持不变。人在水平方向上对地的动量仍为mv1,则有Mv1=(M-m)v′1+mv1,(M-m)v1=(M-m)v′1,所以v′1=

4、v1,正确选项应为D。4.质量为m的人站在质量为M、长为L的静止小船的右端,小船的左端靠在岸边(如图所示)。当他向左走到船的左端时,船左端离岸的距离是　(　　)A.L　　　　　　　　　　　　B.C.D.【解析】选D。作出位移状态图如图所示,由动量守恒有m=M,解得x=,D对。【补偿训练】一个人在地面上立定跳远的最好成绩是x,假设他站在船头要跳上距离L远处的平台上,水对船的阻力不计,如图,则　(　　)A.只要L

5、台【解析】选B.若立定跳远时,人离地时速度为v,如题图从船上起跳时,人离船时速度为v′,船的速度为v船′,由能量守恒E=m人v2,E=m人v′2+m船v船′2所以v′tBC.tA

6、块A的落地时间增加,故选B。【补偿训练】(多选)如图所示,在质量为M的小车上挂有一单摆,摆球质量为m0,小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止平板车发生碰撞,碰撞的时间极短,在此碰撞过程中,下列情况中可能发生的是(　　)A.小车、平板车、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(M+m)v=Mv1+mv2+m0v3B.摆球的速度不变,小车和平板车的速度变为v1和v2,满足Mv=Mv1+mv2C.摆球的速度不变,小车和平板车的速度都变为v1,满足Mv=(M+m)v1D.小车和摆球

7、的速度都变为v1,平板车的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2【解析】选B、C.小车与平板车碰撞时间极短,因此悬线仍处于竖直方向上,摆球在水平方向上不受力,所以摆球水平方向的动量不变,即速度不变,故选项A、D不正确。由于碰撞过程中,摆球悬线竖直且水平面光滑,因此小车与平板车在碰撞过程中动量守恒。但由于碰后小车与平板车的运动状态不确定,因而应有小车与平板车碰撞后分开和不分开两种可能性。若碰撞后小车与平板车分开,设小车速度为v1,平板车速度为v2,由动量守恒定律有:Mv=Mv1+mv2,所以选项B正确。若

8、碰撞后小车与平板车不分开,设共同速度为v1,由动量守恒定律有:Mv=(M+m)v1,所以选项C正确。6.下列说法中正确的是　(　　)A.动量大小不变的运动,一定是匀速直线运动B.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向C.物体的运动速度改变,其动量一定改变D.物体的加速度不变(不为0),其动