高中人教物理選擇性必修一課時分層作業(yè) 1 動　量選擇性必修第一冊練習(xí)

1、課時分層作業(yè)(一)動量(建議用時：25分鐘)考點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線懸掛于同一點，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)機械能守恒定律，有mAgl(1cos 1)eq f(1,2)mAveq oal(2,A)兩球碰撞后到一起運動到最高點，根據(jù)機械能守恒定律，有(mAmB)gl(1cos 2)eq f(1,2)(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mAeq r(1cos 1)(mAmB)eq r(1cos 2).答案A球的質(zhì)量mA和B球的質(zhì)量mBmAeq r(1cos 1)(m

4、AmB)eq r(1cos 2)考點二動量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D兩物體動能相等，動量一定相等C動量等于運動物體質(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式得出peq r(2mEk)，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)跳臺滑雪運動員從平臺末端a點以某一初速度水平滑出，在空中運動一段時間后落在斜坡上b點，不計空氣阻力，則運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

5、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運動員做平拋運動，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；平拋運動豎直分運動是自由落體運動，是勻加速運動，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；平拋運動豎直分運動是自由落體運動，是加速運動，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

6、，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，

7、D錯誤8(多選)“蹦極”運動中，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動，從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點的過程中，下列分析正確的是()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的過程中，人先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動，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，在最低點時

8、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，從距水平地面高h5 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)由于平拋運動的豎直分運動為自由落體運動，故heq f(1,2)gt2落地時間teq r(f(2h,g)1 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

9、/s.由速度合成知，落地速度veq r(voal(2,0)voal(2,y)eq r(102102) m/s10eq r(2) m/s所以小球落地時的動量大小為pmv10eq r(2) 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)10eq r(2) kgm/s方向與水平方向的夾角為45(建議用時：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，

10、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a1eq f(20,m) m/s2,1 s末的速度v1a1t1eq f(20,m)1 m/seq f(20,m) m/s，物體第2、3 s內(nèi)的加速度為a2eq f(10,m) m/s2,3 s末的速度v3v1a2t2eq f(20,m)eq f(10,m)20，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

11、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，另一端連接小鋼球A(繩長遠大于小鋼球半徑)，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通過最低點時恰好與滑塊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

12、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vBeq f(d,t)根據(jù)牛頓第二定律得：F1mAgmAeq f(voal(2,1),L)F2mAgmAeq f(voal(2,2),L)實驗中的不變量的表達式為：mAv1mAv2mBvB整理得：eq r(F1mALmoal(2,A)gL)eq r(F2mA

13、Lmoal(2,A)gL)mBeq f(d,t)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)eq f(d,t)(3)eq r(F1mALmoal(2,A)gL)eq r(F2mALmoal(2,A)gL)mBeq f(d,t)12某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器“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)做勻速運動，如圖甲所示在小車A的后面連著紙帶，電磁打點計時器的打點頻率為50 Hz.甲(1)若已得到打點紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點間的距離則應(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

14、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/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)選點跡分布均勻且點距較大的BC段計算A碰前的速度，選點跡分布均勻且點距較小的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：vAeq f(10.50102,0.025) m/s1.05 m/svAvBeq f(6

15、.95102,0.025) 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)小球從拋出至落地過程中動量的增量解析(1