章末检测试卷(第十六章)(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．(多选)下列说法正确的是( )A．根据F＝可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的合外力B．力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是一个标量C．动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便D．易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力答案 ACD解析 A选项是牛顿第二定律的另一种表达方式，所以A正确；冲量是矢量，B错误；F＝是牛顿第二定律的最初表达方式，实质是一样的，C正确；易碎品运输时用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间，减小作用力，D正确．2．运输家用电器、易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中( )A．减小物品受到的冲量B．使物体的动量减小C．使物体的动量变化量减小D．使物体的动量变化率减小答案 D解析 物体的动量变化一定时，力作用的时间越短，力就越大，物体的动量变化率越大；反之就越小，运输家用电器、易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中增大作用时间以减小物品受到的作用力，使物体的动量变化率减小，故D正确．3．2019年，在四大洲花样滑冰锦标赛双人滑比赛中，中国队选手庞清、佟健在花样滑冰双人滑比赛中以199.45分的总分获得金牌．若质量为m1的佟健抱着质量为m2的庞清以v0的速度沿水平冰面做直线运动，某时刻佟健突然将庞清向前水平推出，推出后两人仍在原直线上运动，冰面的摩擦可忽略不计．若分离时佟健的速度为v1，庞清的速度为v2，则有( )A．m1v0＝m1v1＋m2v2B．m2v0＝m1v1＋m2v2C．(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2D．(m1＋m2)v0＝m1v1答案 C解析 庞清和佟健两人组成的系统动量守恒，以两人的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2，C正确．4．如图1所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时细绳松弛，B静止，A具有4 kg·m/s的动量(令向右为正方向)．在细绳被拉紧(可能拉断)的过程中，A、B动量的变化可能为( )图1A．ΔpA＝－4 kg·m/s，ΔpB＝4 kg·m/sB．ΔpA＝2 kg·m/s，ΔpB＝－2 kg·m/sC．ΔpA＝－2 kg·m/s，ΔpB＝2 kg·m/sD．ΔpA＝ΔpB＝2 kg·m/s答案 C5．质量为M的小车在光滑水平地面上以速度v0匀速向右运动，当小车中的沙子从底部的漏斗中不断地流下时，车子的速度将( )A．减小 B．不变C．增大 D．无法确定答案 B解析 以小车和漏掉的沙子组成的系统为研究对象，系统动量守恒，设沙子质量为m，由惯性定律可知，漏掉的沙子和小车有相同的速度，则(M＋m)v0＝(M＋m)v，v＝v0.6．(多选)A、B两船的质量均为M，它们都静止在平静的湖面上，当A船上质量为的人以水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳回A船，经多次跳跃后，人最终跳到B船上，设水对船的阻力不计，则( )A．A、B两船的速度大小之比为3∶2B．A、B(包括人)动量大小之比为3∶2C．A、B(包括人)动量之和为零D．因跳跃次数未知，故以上答案均无法确定答案 AC解析 选A船、B船和人组成的系统为研究对象，则它们的初始总动量为0.由动量守恒定律可知，系统以后的总动量将一直为0.选最终B船的运动方向为正方向，则由动量守恒定律可得：0＝(M＋)vB＋MvA，解得vB＝－vA.所以A、B两船的速度大小之比为3∶2，选项A正确；A和B(包括人)的动量大小相等，方向相反，动量大小之比为1∶1，选项B错误；由于系统的总动量始终为零，故A、B(包括人)动量之和也始终为零，选项C正确．7．(多选)如图2甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰．小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的x－t(位移－时间)图象．已知m1＝0.1 kg.由此可以判断( )图2A．碰撞前m2静止，m1向右运动B．碰撞后m2和m1都向右运动C．m2＝0.3 kgD．碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能答案 AC解析 由题图可知，m1碰撞前速度为v1＝4 m/s，碰撞后速度为v1′＝－2 m/s，m2碰撞前速度为v2＝0，碰撞后的速度为v2′＝2 m/s，由动量守恒定律得m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′代入数据解得m2＝0.3 kg，所以A、C正确，B错误；两小球组成的系统在碰撞过程中的机械能损失为：ΔE＝m1v12＋m2v22－m1v1′2－m2v2′2＝0.所以碰撞过程是弹性碰撞，机械能守恒，所以D错误．8．(多选)质量为m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止小球B发生对心碰撞，则碰撞后小球A的速度vA和小球B的速度vB可能为( )A．vA＝－v0 vB＝v0B．vA＝－v0 vB＝v0C．vA＝－v0 vB＝v0D．vA＝v0 vB＝v0答案 AC解析 两球发生对心碰撞，动量守恒、能量不增加，且后面的小球的速度不可能大于前面小球的速度．根据动量守恒定律可得，mv0＝mvA＋2mvB，四个选项都满足．碰撞前总动能为mv02，碰撞后B选项总动能为mv02，B错误；D选项中vA>vB，不可能，D错误．9．如图3所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动，两球质量关系为mB＝2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为－4 kg·m/s，则( )图3A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10答案 A解析 A、B发生碰撞，由动量守恒定律得：|ΔpA|＝|ΔpB|，由于碰后A球的动量增量为负值，所以右边不可能是A球，可知左方是A球，右方是B球，因此碰撞后A球的动量是2 kg·m/s，B球的动量是10 kg·m/s，由于两球的质量关系mB＝2mA，那么碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5.10．(多选)如图4所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，最后甲、乙两车相接触，以下说法正确的是( )图4A．甲、乙两车运动中速度大小之比为B．甲、乙两车运动中速度大小之比为C．甲车移动的距离为LD．乙车移动的距离为L答案 ACD解析 本题类似人船模型．把甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，有Mv甲＝(M＋m)v乙，则＝，A正确，B错误；因甲、乙运动时间相同为t，则x甲＝v甲t，x乙＝v乙t，则Mx甲＝(M＋m)x乙，x甲＋x乙＝L，解得C、D正确．.二、实验题(本题共2小题，共16分)11．(8分)某同学用图5甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．图5图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP.米尺的零点与O点对齐．(1)入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA mB(选填“>”“<”或“＝”)．(2)碰撞后B球的水平射程应为 cm.(3)下列选项中，属于本次实验必须测量的是 (填选项前的字母)．A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到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E．测量G点相对于水平槽面的高度(4)若mv为不变量，则需验证的关系式为 ．答案 (1)> (2)64.7(64.2～65.2均可) (3)ABD (4)mA·OP＝mA·OM＋mB·ON解析 (1)要使两球碰后都向右运动，应有A球质量大于B球质量，即mA>mB.(2)将10个点圈在圆内的最小圆的圆心作为平均落点，可由刻度尺测得碰撞后B球的水平射程约为64.7 cm.(3)从同一高度做平抛运动，飞行的时间t相同，而水平方向为匀速直线运动，故水平位移x＝vt，所以只要测出小球飞行的水平位移，就可以用水平位移的测量值代替平抛初速度．故需测出未放B球时A球飞行的水平距离OP和碰后A、B球飞行的水平距离OM和ON，及A、B两球的质量，故A、B、D正确．(4)若mv为不变量，需验证的关系式为mAvA＝mAvA′＋mBvB′，将vA＝，vA′＝，vB′＝代入上式得mA·OP＝mA·OM＋mB·ON.12．(8分)某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验．如图6所示，将打点计时器固定在光滑的长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车A的后面．让小车A运动，小车B静止．在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体．他在安装好实验装置后，先接通电源然后轻推小车A，使A获得一定的速度，电磁打点计时器在纸带上打下一系列的点，已知电源频率为50 Hz.图6(1)实验中打出的纸带如图7所示，测得的各计数点间的距离已标在图上，则应选 段计算A的碰前速度，应选 段计算A和B碰后的共同速度．(均选填“BC”“CD”或“DE”)图7(2)已测得小车A的质量m1＝0.20 kg，小车B的质量m2＝0.10 kg，由以上测得结果可得：碰撞前总动量为 kg·m/s；碰撞后总动量为 kg·m/s.(计算结果保留两位有效数字)答案 (1)BC DE (2)0.21 0.20三、计算题(本题共4小题，共44分)13．(8分)如图8所示，质量为m的小球A，在光滑的水平面上以速度v0与质量为3m的静止小球B发生正碰，碰撞后小球A被弹回，其速度大小变为原来的，求碰撞后小球B的速度．图8答案 v0，方向与速度v0的方向相同解析 两球碰撞过程系统动量守恒，以碰撞前A的速度v0的方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝m(－v0)＋3mv，解得：v＝v0，方向与速度v0的方向相同．14．(10分)(2019·江苏一模)如图9所示，光滑水平面上小球A、B分别以1.2 m/s、2.0 m/s的速率相向运动，碰撞后B球静止．已知碰撞时间为0.05 s，A、B的质量均为0.2 kg.求：图9(1)碰撞后A球的速度大小；(2)碰撞过程A对B平均作用力的大小．答案 (1)0.8 m/s (2)8 N解析 (1)A、B系统动量守恒，设B的运动方向为正方向，由动量守恒定律得：mvB－mvA＝0＋mvA′解得：vA′＝0.8 m/s(2)对B球，由动量定理得：－Δt＝ΔpB＝0－mvB解得＝8 N.15．(12分)如图10所示，光滑水平面上有三个。