2020-2021學(xué)年物理新教材人教版選擇性必修第一冊課時分層作業(yè) 1.1 動　量 Word版含解析

1、課時分層作業(yè)(一)動量(建議用時：25分鐘)考點(diǎn)一尋求碰撞中的不變量1(多選)某同學(xué)利用如圖所示的光電門和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗，下列說法正確的是()a滑塊的質(zhì)量用天平測量b擋光片的寬度用刻度尺測量c擋光片通過光電門的時間用秒表測量d擋光片通過光電門的時間用打點(diǎn)計時器測量ab用天平測量滑塊的質(zhì)量，用刻度尺測量擋光片的寬度，a、b正確；擋光片通過光電門的時間由數(shù)字計時器測量，因此不需要用秒表或打點(diǎn)計時器測量時間，c、d錯誤2(多選)在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量的實驗中，哪些因素可導(dǎo)致實驗誤差()a導(dǎo)軌安放不水平b小車上擋光板傾斜c兩小車質(zhì)量不相等d兩小車碰后連在一起ab導(dǎo)軌不

2、水平，小車速度將會受重力影響，選項a正確；擋光板傾斜會導(dǎo)致?lián)豕獍鍖挾炔坏扔趽豕怆A段小車通過的位移，導(dǎo)致速度計算出現(xiàn)誤差，選項b正確；本實驗要求兩小車碰后連在一起，不要求兩小車質(zhì)量相等，選項c、d正確3在用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”實驗時，不需要測量的物理量是()a滑塊的質(zhì)量b擋光時間c擋光片的寬度d光電門的高度d在本實驗中，與物體運(yùn)動有關(guān)的物理量是質(zhì)量和速度，速度由擋光片的寬度與擋光時間求得，不需要測量光電門的高度，d正確4某同學(xué)采用如圖所示的裝置探究碰撞中的不變量，把兩個小球用等長的細(xì)線懸掛于同一點(diǎn)，讓b球靜止，拉起a球，由靜止釋放后使它們相碰，碰后粘在一起實驗過程中除了要測量a球被

3、拉起的角度1和兩球碰撞后擺起的最大角度2之外，還需測量_(寫出物理量的名稱和符號)才能進(jìn)行驗證用測量的物理量表示碰撞中的不變量的關(guān)系式是_解析a球由靜止釋放到兩球碰撞前，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有magl(1cos 1)mav兩球碰撞后到一起運(yùn)動到最高點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有(mamb)gl(1cos 2)(mamb)v2又碰撞中的不變量滿足mava(mamb)v所以用測得的物理量表示碰撞中的不變量的關(guān)系式為ma(mamb).答案a球的質(zhì)量ma和b球的質(zhì)量mbma(mamb)考點(diǎn)二動量5下列關(guān)于動量的說法正確的是()a質(zhì)量大的物體動量一定大b速度大的物體動量一定大c兩物體動能相等，動量不一定相等

4、d兩物體動能相等，動量一定相等c動量等于運(yùn)動物體質(zhì)量和速度的乘積，動量大小與物體質(zhì)量、速度兩個因素有關(guān)，a、b錯；由動量大小和動能的表達(dá)式得出p，兩物體動能相等，質(zhì)量關(guān)系不明確，動量不一定相等，d錯，c對6(多選)跳臺滑雪運(yùn)動員從平臺末端a點(diǎn)以某一初速度水平滑出，在空中運(yùn)動一段時間后落在斜坡上b點(diǎn)，不計空氣阻力，則運(yùn)動員在空中飛行過程中()a在相等的時間間隔內(nèi)，動量的改變量總是相同的b在相等的時間間隔內(nèi)，動能的改變量總是相同的c在下落相等高度的過程中，動量的改變量總是相同的d在下落相等高度的過程中，動能的改變量總是相同的ad運(yùn)動員做平拋運(yùn)動，只受重力，是恒力，根據(jù)動量定理，動量的改變量等于合力

5、的沖量，任意相等時間內(nèi)合力的沖量相等，故任意相等時間內(nèi)動量的改變量相等，故a正確；平拋運(yùn)動豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，是勻加速運(yùn)動，故在相等的時間間隔內(nèi)豎直分位移不一定相等，故重力做的功不一定相等，故動能增加量不一定相等，故b錯誤；平拋運(yùn)動豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，是加速運(yùn)動，在下落相等高度的過程中，時間不一定相等，故合力的沖量不一定相等，故動量的增加量不一定相等，故c錯誤；在下落相等高度的過程中，合力的功相等，根據(jù)動能定理，動能的增加量相等，故d正確7(多選)對于一個質(zhì)量不變的物體，下列說法正確的是()a物體的動量發(fā)生變化，其動能一定變化b物體的動量發(fā)生變化，其動能不一定變化c物體的動能發(fā)生變

6、化，其動量一定變化d物體的動能發(fā)生變化，其動量不一定變化bc當(dāng)質(zhì)量不變的物體的動量發(fā)生變化時，可以是速度的大小發(fā)生變化，也可以是速度的方向發(fā)生變化，還可以是速度的大小和方向都發(fā)生變化當(dāng)物體的速度方向發(fā)生變化而速度的大小不變時，物體的動量(矢量)發(fā)生變化，但動能(標(biāo)量)并不發(fā)生變化，選項a錯誤，b正確當(dāng)質(zhì)量不變的物體的動能發(fā)生變化時，必定是其速度的大小發(fā)生了變化，而無論其速度方向是否變化，物體的動量必定發(fā)生變化，選項c正確，d錯誤8(多選)“蹦極”運(yùn)動中，長彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下，將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運(yùn)動，從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中，下

7、列分析正確的是()a人的動量先增大后減小b繩對人的拉力始終做負(fù)功，人的動能先增大后減小c繩恰好伸直時，繩的彈性勢能為零，人的動能最大d人在最低點(diǎn)時，繩對人的拉力大于人所受的重力abd從繩恰好伸直到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中，人先做加速度減小的加速運(yùn)動，后做加速度增大的減速運(yùn)動，加速度等于零時，速度最大，故人的動量和動能都是先增大后減小，加速度等于零時(即繩對人的拉力等于人所受的重力時)速度最大，動量和動能最大，在最低點(diǎn)時人具有向上的加速度，繩對人的拉力大于人所受的重力繩的拉力方向始終向上，與運(yùn)動方向相反，故繩對人的拉力始終做負(fù)功故選項a、b、d正確，選項c錯誤9將質(zhì)量為m1 kg的小球，從距

8、水平地面高h(yuǎn)5 m 處，以v010 m/s的水平速度拋出，不計空氣阻力，g取10 m/s2.求：(1)平拋運(yùn)動過程中小球動量的增量p；(2)小球落地時的動量p.解析(1)由于平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動，故hgt2落地時間t1 svvygt101 m/s10 m/s方向豎直向下故pmv110 kgm/s10 kgm/s，方向豎直向下(2)小球落地時豎直分速度為vygt10 m/s.由速度合成知，落地速度v m/s10 m/s所以小球落地時的動量大小為pmv10 kgm/s方向與水平方向的夾角為45.答案(1)10 kgm/s方向豎直向下(2)10 kgm/s方向與水平方向的夾角為45(建

9、議用時：15分鐘)10(多選)如圖所示，表示物體受到的合外力隨時間變化的關(guān)系，若物體開始時是靜止的，則前3 s內(nèi)()a物體的位移為0b物體的動量改變量為0c物體的動能變化量為0d物體的機(jī)械能改變量為0bc第1 s內(nèi)f20 n，第2、3 s內(nèi)f10 n，物體先加速、后減速，在第3 s末速度為零，物體的位移不為零，a錯誤；根據(jù)牛頓第二定律知物體第1 s內(nèi)的加速度為a1 m/s2,1 s末的速度v1a1t11 m/s m/s，物體第2、3 s內(nèi)的加速度為a2 m/s2,3 s末的速度v3v1a2t220，故前3 s內(nèi)動量變化量pmv3mv0000，b正確；由于初速度和末速度都為零，因此動能變化量也為

10、零，c正確；但物體的重力勢能是否改變不能判斷，因此物體的機(jī)械能是否改變不能確定，d錯誤11某班物理興趣小組選用如圖所示裝置來“探究碰撞中的不變量”將一段不可伸長的輕質(zhì)繩一端與力傳感器(可以實時記錄繩所受的拉力)相連固定在o點(diǎn)，另一端連接小鋼球a(繩長遠(yuǎn)大于小鋼球半徑)，把小鋼球拉至m處可使繩水平拉緊在小鋼球最低點(diǎn)n右側(cè)放置有一水平氣墊導(dǎo)軌，氣墊導(dǎo)軌上放有小滑塊b(b上安裝寬度較小且質(zhì)量不計的遮光板)、光電門(已連接數(shù)字毫秒計)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.某同學(xué)按圖所示安裝氣墊導(dǎo)軌、滑塊b(調(diào)整滑塊b的位置使小鋼球自由下垂靜止在n點(diǎn)時與滑塊b接觸且無壓力)和光電門，調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌高度，確保小鋼球a通過

11、最低點(diǎn)時恰好與滑塊b發(fā)生正碰讓小鋼球a從某位置靜止釋放，擺到最低點(diǎn)n與滑塊b碰撞，碰撞后小鋼球a并沒有立即反向，碰撞時間極短(1)為完成實驗，除了毫秒計讀數(shù)t、碰撞前瞬間繩的拉力f1、碰撞結(jié)束瞬間繩的拉力f2、滑塊b的質(zhì)量mb和遮光板寬度d外，還需要測量的物理量有_a小鋼球a的質(zhì)量mab繩長lc小鋼球從m到n運(yùn)動的時間(2)滑塊b通過光電門時的瞬時速度vb_.(用題中已給的物理量符號來表示)(3)實驗中的不變量的表達(dá)式是：_.(用題中已給的物理量符號來表示)解析滑塊b通過光電門時的瞬時速度vb根據(jù)牛頓第二定律得：f1magmaf2magma實驗中的不變量的表達(dá)式為：mav1mav2mbvb整理

12、得：mb所以還需要測量小鋼球a的質(zhì)量ma以及繩長l.答案(1)ab(2)(3)mb12某同學(xué)設(shè)計了一個用打點(diǎn)計時器“探究碰撞中的不變量”的實驗，在小車a的前端粘有橡皮泥，設(shè)法使小車a做勻速直線運(yùn)動，然后與原來靜止的小車b相碰并黏在一起繼續(xù)做勻速運(yùn)動，如圖甲所示在小車a的后面連著紙帶，電磁打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)頻率為50 hz.甲(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點(diǎn)間的距離則應(yīng)選圖中_段來計算a碰前的速度，應(yīng)選_段來計算a和b碰后的速度乙(2)已測得小車a的質(zhì)量ma0.40 kg，小車b的質(zhì)量mb0.20 kg，則由以上結(jié)果可得碰前mavambvb_kgm/s，碰后mavambvb_kgm

13、/s.(3)從實驗數(shù)據(jù)的處理結(jié)果來看，a、b碰撞的過程中，可能哪個物理量是不變的？解析(1)因為小車a與b碰撞前、后都做勻速運(yùn)動，且碰后a與b黏在一起，其共同速度比a原來的速度小所以，應(yīng)選點(diǎn)跡分布均勻且點(diǎn)距較大的bc段計算a碰前的速度，選點(diǎn)跡分布均勻且點(diǎn)距較小的de段計算a和b碰后的速度(2)由題圖可知，碰前a的速度和碰后a、b的共同速度分別為：va m/s1.05 m/svavb m/s0.695 m/s故碰撞前：mavambvb0.401.05 kgm/s0.200 kgm/s0.420 kgm/s碰撞后：mavambvb(mamb)va(0.400.20)0.695 kgm/s0.417 kgm/s.(3)數(shù)據(jù)處理表明，mavambvbmavambvb，即在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，a、b碰撞前后總的物理量mv是不變的答案(1)bcde(2)0.4200.417(3)見解析13將質(zhì)量為0.10 kg的小球從離地面20 m高處豎直向上拋出，拋出時的初速度為15 m/s，g取10 m/s2，求：(1)當(dāng)小球落地時，小球的動量；(2)