人民教育出版版選修35第16章動(dòng)量守恒定律最新能力培養(yǎng)

1、(時(shí)間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1.圖163兩個(gè)質(zhì)量相同的小鋼球，按如圖163所示的樣式懸掛，讓其中一個(gè)小球保持靜止，把另一小球拉開一定的角度，然后自由釋放(m表示兩小球的質(zhì)量，v1、v2表示兩球碰撞前后的速度)，下列說(shuō)法正確的是()A碰撞后，兩球相互交換速度，入射球靜止，被碰球以入射球碰前的速度運(yùn)動(dòng)B碰撞后，運(yùn)動(dòng)小鋼球反彈回來(lái)，靜止小球以兩倍于兩球碰前瞬間運(yùn)動(dòng)小球的速度運(yùn)動(dòng)C碰撞前后兩球有mv1mv2D碰撞前后兩球

2、有mv1mv2解析：選AC. 由于鋼球的彈性非常好，兩球碰撞時(shí)作用的時(shí)間非常短，故可以認(rèn)為碰撞前后不損失機(jī)械能，因此，兩球碰撞前后交換速度，A、C正確2雜技演員做高空表演時(shí)，為了安全，常在下面掛起一張很大的網(wǎng)，當(dāng)演員失誤從高處掉下落在網(wǎng)上時(shí)，與落在相同高度的地面上相比較，下列說(shuō)法正確的是()A演員落在網(wǎng)上時(shí)的動(dòng)量較小B演員落在網(wǎng)上時(shí)的動(dòng)量變化較小C演員落在網(wǎng)上時(shí)的動(dòng)量變化較慢D演員落在網(wǎng)上時(shí)受到網(wǎng)的作用力較小解析：選CD.演員落到相同高度的網(wǎng)上和地面上時(shí)的速度相同，所以兩種情況下，動(dòng)量的變化相同，但落在網(wǎng)上時(shí)，作用時(shí)間較長(zhǎng)，由動(dòng)量定理可知，作用力較小，故A、B錯(cuò)誤，C、D正確3如圖164所示，

3、物體由靜止開始從斜面的頂端滑到底端，在這過(guò)程中()圖164AM、m組成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒Bm對(duì)M的沖量等于M的動(dòng)量變化Cm、M各自的水平方向動(dòng)量的增量的大小相等DM對(duì)m的支持力的沖量為零解析：選C.下滑過(guò)程中系統(tǒng)只有水平方向上不受外力的作用，故在水平方向上遵守動(dòng)量守恒定律，C對(duì)4一炮艇在湖面上勻速行駛，突然從艇頭和艇尾同時(shí)向前和向后發(fā)射一發(fā)炮彈，設(shè)兩炮彈的質(zhì)量相同，相對(duì)于地的速率相同，牽引力、阻力均不變，則炮艇的動(dòng)量和速度的變化是()A動(dòng)量不變，速度變大B動(dòng)量變小，速度不變C動(dòng)量增大，速度增大D動(dòng)量增大，速度減小解析：選A.整個(gè)過(guò)程動(dòng)量守恒，由于兩發(fā)炮彈的總動(dòng)量為零，因此炮艇的動(dòng)量不變，又因?yàn)?/p>

4、發(fā)射炮彈后質(zhì)量減少，所以炮艇的速度增大5停在光滑水平面上的小車上站著甲、乙兩個(gè)人，甲站在車的左端，乙站在車的右端，若這兩人同時(shí)開始相向行走，發(fā)現(xiàn)小車向左運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A甲的質(zhì)量比乙的質(zhì)量大B甲行走的速度比乙行走的速度大C甲的動(dòng)量比乙的動(dòng)量大D甲的動(dòng)量比乙的動(dòng)量小解析：選C.甲、乙、車三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，車向左運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明甲、乙兩個(gè)人的合動(dòng)量向右由此說(shuō)明甲的動(dòng)量大于乙的動(dòng)量6.圖165質(zhì)量相等的三個(gè)物塊在一光滑水平面上排成一直線，且彼此隔開一定距離，如圖165所示，具有初動(dòng)能E0的第1個(gè)物塊向右運(yùn)動(dòng)，依次與其余兩個(gè)靜止物塊發(fā)生碰撞，最后這三個(gè)物塊粘在一起，這個(gè)整體的動(dòng)能為()AE

5、0 B2E0/3CE0/3 DE0/9解析：選C.碰撞中動(dòng)量守恒mv03mv1，得v1E0mvEk3mv由得Ek.7質(zhì)量為m的A球以速率v與質(zhì)量為3m的靜止B球沿光滑水平面發(fā)生正碰，碰撞后A球速率為，則B球速率可能為()A. B.C. D2v解析：選C.若A球方向未變，則mvmv3mv，v.即B的速度與A的速度同向，且小于A的速度，碰撞沒(méi)有結(jié)束，A項(xiàng)不能選若A反向，則mvmv3mv，v.8質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)物體碰撞前后的位移時(shí)間圖象如圖166所示，以下說(shuō)法中正確的是()圖166A碰撞前兩物體動(dòng)量相同B質(zhì)量m1等于質(zhì)量m2C碰撞后兩物體一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)D碰撞前兩物體動(dòng)量大小相等、方向相

6、反解析：選BD.由圖線的斜率可知，兩物體碰撞前速度大小相等，方向相反，而碰后速度都為零，設(shè)兩物體碰撞前速度為v1、v2，系統(tǒng)碰撞前后動(dòng)量守恒，所以m1v1m2v2，則m1m2，故B、D正確9如圖167所示，A、B兩物體質(zhì)量分別為mA、mB，且mAmB，置于光滑水平面上，相距較遠(yuǎn)將兩個(gè)大小均為F的力，同時(shí)分別作用在A、B上經(jīng)相同距離后，撤去兩個(gè)力，兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將()圖167A停止運(yùn)動(dòng)B向左運(yùn)動(dòng)C向右運(yùn)動(dòng)D運(yùn)動(dòng)方向不能確定解析：選C.由于F作用相同距離，故A、B獲得的動(dòng)能相等，即EkAEkB，又由p22mEk，得pApB，撤去F后由A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒知p總pApB，方向向右，故選C.

7、10如圖168所示，兩光滑且平行的固定水平桿位于同一豎直平面內(nèi)，兩靜止小球m1、m2分別穿在兩桿上，兩球間連接一個(gè)保持原長(zhǎng)的豎直輕彈簧，現(xiàn)給小球m2一個(gè)水平向右的初速度v0.如果兩桿足夠長(zhǎng)，則在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖168Am1、m2系統(tǒng)動(dòng)量不守恒B彈簧最長(zhǎng)時(shí)，其彈性勢(shì)能為m2vCm1、m2速度相同時(shí)，共同速度為Dm1、m2及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解析：選CD.兩球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，并且彈簧最長(zhǎng)時(shí)v1v2v由m2v0m1v1m2v2m2v02m1v12m2v22Ep可得共同速度v彈簧最長(zhǎng)時(shí)Ep.二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，11題5分，12題9分，共14分把

8、正確答案填在題中的橫線上)11如圖169所示，氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦我們可以用帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A、B來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì))，采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖169a用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB.b調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平c在滑塊A、滑塊B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上d用刻度尺測(cè)出滑塊A的左端至擋板C的距離L1.e按下電鈕放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作當(dāng)滑塊A、B分別碰撞擋板

9、C、D時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下滑塊A、B分別到達(dá)擋板C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1、t2.(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是_(2)利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是_，由此公式算得的A、B兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是_(3)利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能否測(cè)出被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的大小？如能，請(qǐng)寫出表達(dá)式_答案：(1)B的右端至D板的距離L2(2)mA mB 0測(cè)量時(shí)間、距離等存在誤差，由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差(3)能，Ep(mAmB)12(2011年高考北京理綜卷)如圖1610，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系圖1610(1)實(shí)

10、驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，可以通過(guò)僅測(cè)量_(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問(wèn)題A小球開始釋放高度hB小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)接下來(lái)要完成的必要步驟是_(填選項(xiàng)前的符號(hào))A用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B測(cè)量小球m1開始釋放高度hC測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HD分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE測(cè)

11、量平拋射程OM、ON(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_(用(2)中測(cè)量的量表示)；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_(用(2)中測(cè)量的量表示)(4)經(jīng)測(cè)定，m145.0 g，m27.5 g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖1611所示碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為p1與p1，則p1p1_11；若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2，則p1p211_.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值為_圖1611解析：小球碰前和碰后的速度都用平拋運(yùn)動(dòng)來(lái)測(cè)定，則v.而由Hgt2知，每次豎直高度相等，平拋時(shí)間相等即m1 m1 m2 ；則可得m1OPm1OMm2ON.故只需測(cè)射程，因而選C；由表達(dá)式

12、知：在OP已知時(shí)，需測(cè)量m1、m2、OM和ON.故必要步驟為A、D、E.若為彈性碰撞同時(shí)滿足動(dòng)能守恒m12m12m22m1OP2m1OM2m2ON2p1m1p1m1故p1p1OPOM44.8035.201411p2m2p1p2112.9故1.答案：(1)C(2)ADE(3)m1OMm2ONm1OPm1OM2m2ON2m1OP2(4)142.911.01三、計(jì)算題(本題共4小題，共36分解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(6分)質(zhì)量m2.5 kg的物體靜止在粗糙的水平面上，在如圖1612所示的水平拉力F作

13、用下開始運(yùn)動(dòng)，求6 s末物體的速度大小(已知物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，g取10 m/s2)圖1612解析：滑動(dòng)摩擦力Ffmg5 N，在02 s內(nèi)拉力F4 NFf，故物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，物體在2 s末開始運(yùn)動(dòng)，對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理，有F2t2F3t3mg(t2t3)mv，代入數(shù)據(jù)得v12 m/s.答案：12 m/s14.圖1613(8分)(2011年山東棗莊一模)如圖1613所示，質(zhì)量為3m的木塊靜止放置在光滑的水平面上質(zhì)量為m的子彈(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0水平向右射入木塊，穿出木塊時(shí)速度變?yōu)関0，試求：(1)子彈穿出木塊后，木塊的速度大?。?2)子彈穿透木塊的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量解析：(1)

14、設(shè)子彈穿出木塊后，木塊的速度大小為v，設(shè)向右方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律可得：mv03mvmv0，解得：vv0.(2)由題意知子彈穿透木塊的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量等于損失的動(dòng)能：Qmvm(v0)23m(v0)2mv.答案：(1)v0(2)mv15(10分)甲、乙兩小孩各乘一輛小車在光滑水平面上勻速相向行駛，速度均為6 m/s.甲車上有質(zhì)量為m1 kg的小球若干個(gè)甲和他的車及所帶小球的總質(zhì)量為M150 kg，乙和他的車總質(zhì)量為M230 kg.現(xiàn)為避免相撞，甲不斷地將小球以相對(duì)地面16.5 m/s的水平速度拋向乙，且被乙接住，假設(shè)某一次甲將小球拋出且被乙接住后剛好可保證兩車不致相撞，試求此時(shí)：(1)兩

15、車的速度大小各為多少？(2)甲總共拋出了多少個(gè)小球？解析：(1)甲、乙兩小孩及兩車組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，沿甲車的運(yùn)動(dòng)方向，甲不斷拋球、乙接球后，當(dāng)甲和小車與乙和小車具有共同速度時(shí)，可保證剛好不撞，設(shè)共同速度為v，則M1v1M2v2(M1M2)vvv16 m/s1.5 m/s.(2)設(shè)甲拋出n個(gè)小球后速度變?yōu)?.5 m/s甲車和n個(gè)小球動(dòng)量守恒(M1nm)vnmv2M1v1代入數(shù)據(jù)：(50n1)1.5n116.5506解得：n15(個(gè))答案：(1)均為1.5 m/s(2)15個(gè)16(12分)(2011年高考海南卷)一質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面上，其截面如圖1614所示圖中ab為粗糙的水平面，長(zhǎng)度為L(zhǎng)；bc為一光滑斜面，斜面和水平面通過(guò)與ab和bc均相切的長(zhǎng)度可忽略的光滑圓弧連接現(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小