格物学 力学动量守恒定律的应用

碰撞-动量守恒定律的应用知识点月考进阶单选题自测题答案-内蒙古自治区等高中物理,平均正确率40.0%

2025-08-28
碰撞-动量守恒定律的应用知识点月考进阶单选题自测题答案-内蒙古自治区等高中物理,平均正确率40.0%
1、['碰撞']

正确率60.0%以下对碰撞的理解,说法正确的是(

C

A.弹性碰撞一定是对心碰撞

B.非对心碰撞一定是非弹性碰撞

C.弹性碰撞也可能是非对心碰撞

D.弹性碰撞和对心碰撞中动量守恒,非弹性碰撞和非对心碰撞中动量不守恒

2、['动量与能量的其他综合应用', '碰撞']

正确率40.0%两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动$${,{A}}$$球的动量是$$7 \, \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}, \, \ B$$球的动量是$$5 \, \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}, \ A$$球追上$${{B}}$$球时发生碰撞,则碰撞后$${{A}}$$、$${{B}}$$两球的动量可能值是(

A

A.$$p_{A}=6 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}, \enspace p_{B}=6 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$

B.$$p_{A}=3 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}, \enspace p_{B}=9 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$

C.$$p_{A}=-2 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s.} \, \, \, p_{B}=1 4 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$

D.$$p_{A}=-5 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}, \ p_{B}=1 5 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$

3、['碰撞', '用牛顿运动定律分析弹簧类问题', '应用动能定理解决多段过程问题']

正确率40.0%svg异常,非svg图片

B

A.碰撞前弹簧的伸长量为$${{0}{.}{2}{{m}}}$$

B.$${{A}}$$、$${{B}}$$在$${{P}}$$点上方$${{0}{.}{2}{{m}}}$$处分离

C.$${{A}}$$停止的位置距离$${{P}}$$点的距离是$${{0}{.}{8}{{m}}}$$

D.物块$${{C}}$$刚离开挡板时$${{B}}$$物体的速度为$$2 \sqrt{5} ~ \mathrm{m / s}$$

4、['碰撞', '对动量守恒条件的理解']

正确率40.0%甲、乙两铁球质量分别是$$m_{1}=1 k g$$、$$m_{2}=2 k g$$,在光滑平面上沿同一直线运动,速度分别是$$v_{1}=6 m / s$$、$$v_{2}=2 m / s$$。甲追上乙发生正碰后两物体的速度有可能是$${{(}{)}}$$

A.$$v_{1}^{\prime}=7 m / s$$,$$v_{2}^{\prime}=1. 5 m / s$$

B.$$v_{1}^{\prime}=2 m / s$$,$$v_{2}^{\prime}=4 m / s$$

C.$$v_{1}^{\prime}=3. 5 m / s$$,$$v_{2}^{\prime}=3. 5 m / s$$

D.$$v_{1}^{\prime}=8 m / s$$,$$v_{2}^{\prime}=1 m / s$$

5、['动量与能量的其他综合应用', '碰撞']

正确率40.0%质量$$m_{2}=9 k g$$的物体$${{B}}$$,静止在光滑的水平面上.另一个质量为$$m_{1}=1 k g.$$速度为$${{v}}$$的物体$${{A}}$$与其发生正碰,碰撞后$${{B}}$$的速度为$${{2}{m}{/}{s}}$$,则碰撞前$${{A}}$$的速度$${{v}}$$不可能是(

A

A.$${{8}}$$$${{m}{/}{s}}$$

B.$${{1}{0}}$$$${{m}{/}{s}}$$

C.$${{1}{5}}$$$${{m}{/}{s}}$$

D.$${{2}{0}}$$$${{m}{/}{s}}$$

6、['碰撞']

正确率40.0%svg异常,非svg图片

ABC

A.$$\frac{L} {2}$$

B.$$\frac{L} {4}$$

C.$$\frac{L} {8}$$

D.$$\frac{L} {1 0}$$

7、['动量与能量的其他综合应用', '碰撞']

正确率40.0%$${{2}{0}{2}{2}}$$年冬季奥运会将在北京举行。我国冰壶运动员进行了训练,若训练过程中分别有$${{P}}$$、$${{Q}}$$两冰壶,$${{P}}$$、$${{Q}}$$在光滑水平轨道上同向运动,某时刻$${{P}}$$冰壶的动量是$$7 ~ \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$,$${{Q}}$$冰壶的动量是$$9 \ \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$,当$${{P}}$$追上$${{Q}}$$时发生碰撞,碰撞后冰壶继续同向运动且不发生二次碰撞,若碰撞后$${{Q}}$$冰壶的动量变为$$1 2 ~ \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$,则两冰壶质量$${{m}_{Q}}$$,$${{m}_{p}}$$的关系可能是(  )

B

A.$$m_{Q}=1. 5 m_{p}$$

B.$$m_{Q}=2. 5 m_{p}$$

C.$$m_{Q}=3. 5 m_{p}$$

D.$$m_{Q}=4. 5 m_{p}$$

8、['碰撞', '弹性碰撞', '非完全弹性碰撞']

正确率19.999999999999996%在光滑的水平面上,甲$${、}$$乙两物质的质量分别为$${{m}_{1}{、}{{m}_{2}}}$$,它们分别沿东西方向的一直线相向运动,其中甲物体以速度$${{6}{m}{/}{s}}$$由西向东运动,乙物体以速度$${{2}{m}{/}{s}}$$由东向西运动,碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动,速度的大小都是$${{4}{m}{/}{s}}$$;则(

A

A.甲$${、}$$乙两物体质量之比是$${{3}{:}{5}}$$,是弹性碰撞

B.甲$${、}$$乙两物体质量之比是$${{1}{:}{5}}$$,是弹性碰撞

C.甲$${、}$$乙两物体质量之比是$${{3}{:}{5}}$$,是非弹性碰撞

D.甲$${、}$$乙两物体质量之比是$${{1}{:}{5}}$$,是非弹性碰撞

10、['碰撞', '动量及动量变化']

正确率40.0%在光滑水平面上,有两个小球$${{A}{、}{B}}$$沿同一直线同向运动$${{(}{B}}$$在前$${{)}}$$,已知碰前两球的动量分别为$$p_{A}=1 2 ~ k g \cdot m / s. ~ ~ p_{B}=1 3 ~ k g \cdot m / s$$,碰后它们动量的变化分别为$$\Delta p_{A}, \ \Delta p_{B}.$$下列数值可能正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.$$\Delta p_{A}=-3 ~ k g \cdot m / s, ~ \Delta p_{B}=3 ~ k g \cdot m / s$$

B.$$\Delta p_{A}=3 ~ k g \cdot m / s, ~ \Delta p_{B}=-3 ~ k g \cdot m / s$$

C.$$\Delta p_{A}=-2 4 ~ k g \cdot m / s, ~ ~ \Delta p_{B}=2 4 ~ k g \cdot m / s$$

D.$$\Delta p_{A}=2 4 ~ k g \cdot m / s, ~ \Delta p_{B}=-2 4 ~ k g \cdot m / s$$

1. 选项分析:

A错误:弹性碰撞不一定是对心碰撞,例如斜碰也可以是弹性的

B错误:非对心碰撞也可能是弹性碰撞

C正确:弹性碰撞可能是非对心碰撞

D错误:所有碰撞中动量都守恒

答案:C

2. 动量守恒验证:

初始总动量:$$p_{总} = 7 + 5 = 12 kg \cdot m/s$$

A选项:$$6 + 6 = 12$$,动量守恒

B选项:$$3 + 9 = 12$$,动量守恒

C选项:$$-2 + 14 = 12$$,动量守恒

D选项:$$-5 + 15 = 10 \neq 12$$,动量不守恒

能量关系验证:初始动能 $$E_k = \frac{{7^2}}{{2m}} + \frac{{5^2}}{{2m}} = \frac{{74}}{{2m}}$$

A选项动能:$$\frac{{36}}{{2m}} + \frac{{36}}{{2m}} = \frac{{72}}{{2m}} < \frac{{74}}{{2m}}$$,合理

B选项动能:$$\frac{{9}}{{2m}} + \frac{{81}}{{2m}} = \frac{{90}}{{2m}} > \frac{{74}}{{2m}}$$,动能增加,不可能

C选项动能:$$\frac{{4}}{{2m}} + \frac{{196}}{{2m}} = \frac{{200}}{{2m}} > \frac{{74}}{{2m}}$$,动能增加,不可能

答案:A

3. 题目信息不完整,无法解析

4. 动量守恒验证:初始动量 $$p = 1 \times 6 + 2 \times 2 = 10 kg \cdot m/s$$

A选项:$$1 \times 7 + 2 \times 1.5 = 7 + 3 = 10$$,动量守恒

B选项:$$1 \times 2 + 2 \times 4 = 2 + 8 = 10$$,动量守恒

C选项:$$1 \times 3.5 + 2 \times 3.5 = 3.5 + 7 = 10.5 \neq 10$$,动量不守恒

D选项:$$1 \times 8 + 2 \times 1 = 8 + 2 = 10$$,动量守恒

能量关系验证:初始动能 $$E_k = \frac{{1 \times 6^2}}{2} + \frac{{2 \times 2^2}}{2} = 18 + 4 = 22 J$$

A选项动能:$$\frac{{1 \times 7^2}}{2} + \frac{{2 \times 1.5^2}}{2} = 24.5 + 2.25 = 26.75 > 22$$,不可能

B选项动能:$$\frac{{1 \times 2^2}}{2} + \frac{{2 \times 4^2}}{2} = 2 + 16 = 18 < 22$$,合理

D选项动能:$$\frac{{1 \times 8^2}}{2} + \frac{{2 \times 1^2}}{2} = 32 + 1 = 33 > 22$$,不可能

答案:B

5. 动量守恒:$$m_1 v = m_1 v_1' + m_2 v_2'$$

已知 $$m_1 = 1 kg$$,$$m_2 = 9 kg$$,$$v_2' = 2 m/s$$

能量关系:$$\frac{1}{2} m_1 v^2 \geq \frac{1}{2} m_1 v_1'^2 + \frac{1}{2} m_2 v_2'^2$$

由动量守恒:$$v = v_1' + 18$$

代入能量不等式:$$v^2 \geq v_1'^2 + 36$$

$$(v_1' + 18)^2 \geq v_1'^2 + 36$$

$$v_1'^2 + 36v_1' + 324 \geq v_1'^2 + 36$$

$$36v_1' \geq -288$$

$$v_1' \geq -8 m/s$$

代入选项验证:

A. $$v = 8 m/s$$:$$v_1' = -10 m/s < -8 m/s$$,不可能

B. $$v = 10 m/s$$:$$v_1' = -8 m/s$$,刚好满足

C. $$v = 15 m/s$$:$$v_1' = -3 m/s > -8 m/s$$,可能

D. $$v = 20 m/s$$:$$v_1' = 2 m/s > -8 m/s$$,可能

答案:A

6. 题目信息不完整,无法解析

7. 动量守恒:$$p_P + p_Q = p_P' + p_Q'$$

$$7 + 9 = p_P' + 12$$,得 $$p_P' = 4 kg \cdot m/s$$

能量关系:$$\frac{{p_P^2}}{{2m_P}} + \frac{{p_Q^2}}{{2m_Q}} \geq \frac{{p_P'^2}}{{2m_P}} + \frac{{p_Q'^2}}{{2m_Q}}$$

$$\frac{{49}}{{2m_P}} + \frac{{81}}{{2m_Q}} \geq \frac{{16}}{{2m_P}} + \frac{{144}}{{2m_Q}}$$

$$\frac{{33}}{{2m_P}} \geq \frac{{63}}{{2m_Q}}$$

$$\frac{{m_Q}}{{m_P}} \geq \frac{{63}}{{33}} = 1.909$$

速度关系:碰撞后 $$v_P' \leq v_Q'$$(避免二次碰撞)

$$\frac{{p_P'}}{{m_P}} \leq \frac{{p_Q'}}{{m_Q}}$$

$$\frac{4}{{m_P}} \leq \frac{12}{{m_Q}}$$

$$\frac{{m_Q}}{{m_P}} \leq 3$$

综上:$$1.909 \leq \frac{{m_Q}}{{m_P}} \leq 3$$

选项分析:

A. $$1.5 < 1.909$$,不可能

B. $$2.5$$ 在范围内,可能

C. $$3.5 > 3$$,不可能

D. $$4.5 > 3$$,不可能

答案:B

8. 设向东为正方向,则:

$$v_1 = 6 m/s$$,$$v_2 = -2 m/s$$

碰撞后:$$v_1' = -4 m/s$$,$$v_2' = 4 m/s$$

动量守恒:$$m_1 \times 6 + m_2 \times (-2) = m_1 \times (-4) + m_2 \times 4$$

$$6m_1 - 2m_2 = -4m_1 + 4m_2$$

$$10m_1 = 6m_2$$

$$\frac{{m_1}}{{m_2}} = \frac{3}{5}$$

验证是否为弹性碰撞:

初始动能:$$\frac{1}{2} m_1 \times 36 + \frac{1}{2} m_2 \times 4 = 18m_1 + 2m_2$$

末动能:$$\frac{1}{2} m_1 \times 16 + \frac{1}{2} m_2 \times 16 = 8m_1 + 8m_2$$

代入 $$m_1 = 3k$$,$$m_2 = 5k$$:

初始动能:$$18 \times 3k + 2 \times 5k = 54k + 10k = 64k$$

末动能:$$8 \times 3k + 8 \times 5k = 24k + 40k = 64k$$

动能守恒,为弹性碰撞

答案:A

10. 动量守恒:$$\Delta p_A + \Delta p_B = 0$$

A选项:$$-3 + 3 = 0$$,满足

B选项:$$3 + (-3) = 0$$,满足

C选项:$$-24 + 24 = 0$$,满足

D选项:$$24 + (-24) = 0$$,满足

能量关系验证:初始动能 $$\frac{{p_A^2}}{{2m_A}} + \frac{{p_B^2}}{{2m_B}}$$

末动能 $$\frac{{(p_A + \Delta p_A)^2}}{{2m_A}} + \frac{{(p_B + \Delta p_B)^2}}{{2m_B}}$$

末动能必须小于等于初始动能

由于质量关系未知,需要验证合理性

C和D选项动量变化过大,可能导致末动能大于初动能,不合理

B选项:$$\Delta p_A = 3$$,$$\Delta p_B = -3$$

但A球追B球,A球动量应减小,B球动量应增大

因此只有A选项合理:$$\Delta p_A = -3$$,$$\Delta p_B = 3$$

答案:A

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