2018年高考物理大一輪復(fù)習(xí)第6章碰撞動量守恒定律章末檢測

1、六碰撞動量守恒定律(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，15題每小題只有一個選項(xiàng)正確，68小題有多個選項(xiàng)符合題目要求，全選對得6分，選對但不全得3分，有選錯的得0分)1. 如圖所示，水平輕彈簧與物體A和B相連，放在光滑水平面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體A的質(zhì)量為m，物體B的質(zhì)量為M，且Mm.現(xiàn)用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B，從它們開始運(yùn)動到彈簧第一次為最長的過程中()A因F1F2，所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B因F1F2，所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒C由于F1、F2大小不變，所以m，M各自一直做勻加速運(yùn)動D彈簧第一次最長時，A和B總動能

2、最大解析：選B.此過程F1、F2均做正功，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增大，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A錯誤；兩拉力大小相等方向相反，系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，故B正確；在拉力作用下，A、B開始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，故C錯誤；彈簧第一次最長時，A、B的總動能最小，故D錯誤；故選B.2. 如圖所示，兩輛質(zhì)量相同的小車置于光滑的水平面上，有一個人靜止站在A車上，兩車靜止，若這個人自A車跳到B車上，接著又跳回A車，靜止于A車上，則A車的速率()A等于零B小于B車的速率C大于B車的速率 D等于B車的速率解析：選B.兩車和人組成的系統(tǒng)位于光滑的水平面上，因而該系統(tǒng)動量守恒，

3、設(shè)人的質(zhì)量為m1，車的質(zhì)量為m2，A、B車的速率分別為v1、v2，則由動量守恒定律得(m1m2)v1m2v20，所以，有v1v2，1，故v1p乙假設(shè)規(guī)定p甲方向?yàn)檎?，不計一切阻力，則()A碰后兩車可能以相同的速度沿負(fù)方向前進(jìn)，且動能損失最大B碰撞過程甲車總是對乙車做正功，碰撞后乙車一定沿正方向前進(jìn)C碰撞過程甲車可能反彈，且系統(tǒng)總動能減小，碰后乙車一定沿正方向前進(jìn)D兩車動量變化量大小相等，方向一定是p甲沿正方向，p乙沿負(fù)方向解析：選C.由于規(guī)定p甲方向?yàn)檎?，兩車動量關(guān)系為p甲p乙碰后兩車可能以相同的速度沿正方向前進(jìn)，且動能損失最大，選項(xiàng)A錯誤碰撞過程甲車先對乙車做負(fù)功，選項(xiàng)B錯誤碰撞過程甲車可能

4、反彈，且系統(tǒng)總動能減小，碰后乙車一定沿正方向前進(jìn)，選項(xiàng)C正確由動量守恒定律，兩車動量變化量大小相等，方向可能是p甲沿負(fù)方向，p乙沿正方向，選項(xiàng)D錯誤4. 如圖所示，在光滑的水平面上有一物體M，物體上有一光滑的半圓弧軌道，最低點(diǎn)為C，兩端A、B一樣高現(xiàn)讓小滑塊m從A點(diǎn)靜止下滑，則()Am不能到達(dá)小車上的B點(diǎn)Bm從A到C的過程中M向左運(yùn)動，m從C到B的過程中M向右運(yùn)動Cm從A到B的過程中小車一直向左運(yùn)動，m到達(dá)B的瞬間，M速度為零DM與m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動量守恒解析：選C.A.M和m組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，機(jī)械能守恒所以m恰能達(dá)到小車上的B點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)時小車與滑塊的速度都是0，故A錯誤；

5、B.M和m組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，m從A到C的過程中以及m從C到B的過程中m一直向右運(yùn)動，所以M一直向左運(yùn)動，m到達(dá)B的瞬間，M與m速度都為零，故B錯誤，C正確；D.小滑塊m從A點(diǎn)靜止下滑，物體M與滑塊m組成的系統(tǒng)水平方向所受合力為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，豎直方向有加速度，合力不為零，所以系統(tǒng)動量不守恒M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D錯誤5質(zhì)量為m的物體，以v0的初速度沿斜面上滑，到達(dá)最高點(diǎn)處返回原處的速度為vt，且vt0.5v0，則()A上滑過程中重力的沖量比下滑時大B上滑時和下滑時支持力的沖量都等于零C合力的沖量在整個過程中大小為mv0D整個過程中物體動量變化量為mv0解析：選C.以

6、v0的初速度沿斜面上滑，返回原處時速度為vt0.5v0，說明斜面不光滑設(shè)斜面長為L，則上滑過程所需時間t1，下滑過程所需時間t2，t1t2.根據(jù)沖量的定義，可知上滑過程中重力的沖量比下滑時小，A錯誤；上滑和下滑時支持力的大小都不等于零，B錯誤；對全過程應(yīng)用動量定理，則I合pmvtmv0mv0，C正確，D錯誤6質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩者的動量正好相等，兩者質(zhì)量之比M/m可能為()A2 B3C4 D5解析：選AB.碰后動量相等，設(shè)此動量為p，方向一定與v相同，則可知碰后速度關(guān)系，碰后m的速度v2一定要大于或等于碰后M的速度v1即v2v1由mv2Mv1，可知

7、1，由能量關(guān)系可知，解得：3，由上述結(jié)論可知，A、B項(xiàng)正確7. 如圖所示，質(zhì)量相等的兩個滑塊位于光滑水平桌面上其中，彈簧兩端分別與靜止的滑塊N和擋板P相連接，彈簧與擋板的質(zhì)量均不計；滑塊M以初速度v0向右運(yùn)動，它與擋板P碰撞后開始壓縮彈簧，最后，滑塊N以速度v0向右運(yùn)動在此過程中()AM的速度等于0時，彈簧的彈性勢能最大BM與N具有相同的速度時，兩滑塊動能之和最小CM的速度為v0/2時，彈簧的長度最長DM的速度為v0/2時，彈簧的長度最短解析：選BD.M、N兩滑塊碰撞過程中動量守恒，當(dāng)M與N具有相同的速度v0/2時，系統(tǒng)動能損失最大，損失的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，即彈簧彈性勢能最大，A錯誤，

8、B正確；M的速度為v0/2時，彈簧的壓縮量最大，彈簧的長度最短，C錯誤，D正確8在光滑的水平桌面上有等大的質(zhì)量分別為M0.6 kg，m0.2 kg的兩個小球，中間夾著一個被壓縮的具有Ep10.8 J彈性勢能的輕彈簧(彈簧與兩球不相連)，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)突然釋放彈簧，球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R0.425 m的豎直放置的光滑半圓形軌道，如圖所示g取10 m/s2.則下列說法正確的是()A球m從軌道底端A運(yùn)動到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為3.4 NsBM離開輕彈簧時獲得的速度為9 m/sC若半圓軌道半徑可調(diào)，則球m從B點(diǎn)飛出后落在水平桌面上的水平距離隨軌道半徑的增大而減小D彈簧

9、彈開過程，彈力對m的沖量大小為1.8 Ns解析：選AD.釋放彈簧過程中，由動量守恒定律得Mv1mv2，由機(jī)械能守恒定律得EpMvmv，解得v13 m/s，v29 m/s，故B錯誤；對m，由A運(yùn)動到B的過程由機(jī)械能守恒定律得mvmv22mg2R，得v28 m/s，由A運(yùn)動到B的過程由動量定理得I合mv2(mv2)3.4 Ns，故A正確；球m從B點(diǎn)飛出后，由平拋運(yùn)動可知水平方向xv2t，豎直方向2Rgt2，解得x，故C錯誤；彈簧彈開過程，彈力對m的沖量Imv21.8 Ns，故D正確二、非選擇題(共4小題，52分)9(12分)某同學(xué)利用打點(diǎn)計時器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲

10、所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；把打點(diǎn)計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計時器和彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間，已知碰后兩滑塊一起運(yùn)動；先_，然后_，讓滑塊帶

11、動紙帶一起運(yùn)動；取下紙帶，重復(fù)步驟，選出較理想的紙帶如圖乙所示；測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g.(1)試著完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容(2)已知打點(diǎn)計時器每隔0.02 s打一個點(diǎn)，計算可知兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為_kgm/s；兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為_kgm/s.(保留3位有效數(shù)字)(3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_.解析：(1)使用打點(diǎn)計時器時應(yīng)先接通電源，后放開滑塊1.(2)作用前滑塊1的速度v1 m/s2 m/s，其質(zhì)量與速度的乘積為0.3102 kgm/s0.620 kgm/s，作用后滑塊1和滑塊2

12、具有相同的速度v m/s1.2 m/s，其質(zhì)量與速度的乘積之和為(0.3100.205)1.2 kgm/s0.618 kgm/s.(3)相互作用前后動量減小的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計時器的限位孔有摩擦答案：(1)接通打點(diǎn)計時器的電源放開滑塊1(2)0.6200.618(3)紙帶與打點(diǎn)計時器的限位孔有摩擦10(12分)如圖，一長木板位于光滑水平面上，長木板的左端固定一擋板，木板和擋板的總質(zhì)量為M3.0 kg，木板的長度為L1.5 m，在木板右端有一小物塊，其質(zhì)量m1.0 kg，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)0.10，它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)令小物塊以初速度v0沿木板向左運(yùn)動，重力加速度g10 m/s2.

13、(1)若小物塊剛好能運(yùn)動到左端擋板處，求v0的大?。?2)若初速度v03 m/s，小物塊與擋板相撞后，恰好能回到右端而不脫離木板，求碰撞過程中損失的機(jī)械能解析：(1)設(shè)木板和物塊最后共同的速度為v，由動量守恒定律mv0(mM)v 對木板和物塊系統(tǒng)，由功能關(guān)系mgLmv(Mm)v2由兩式解得：v0 m/s2 m/s(2)同樣由動量守恒定律可知，木板和物塊最后也要達(dá)到共同速度v.設(shè)碰撞過程中損失的機(jī)械能為E.對木板和物塊系統(tǒng)的整個運(yùn)動過程，由功能關(guān)系有mg2LEmv(mM)v2由兩式解得：Ev2mgL3220.1101.5 J0.375 J答案：(1)2 m/s(2)0.375 J11(14分)如

14、圖所示，在光滑的水平面上有一長為L的木板B，其右側(cè)邊緣放有小滑塊C，與木板B完全相同的木板A以一定的速度向左運(yùn)動，與木板B發(fā)生正碰，碰后兩者粘在一起并繼續(xù)向左運(yùn)動，最終滑塊C剛好沒有從木板上掉下已知木板A、B和滑塊C的質(zhì)量均為m，C與A、B之間的動摩擦因數(shù)均為.求：(1)木板A與B碰前的速度v0；(2)整個過程中木板B對木板A的沖量I.解析：(1)A、B碰后瞬時速度為v1，碰撞過程中動量守恒，以A的初速度方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律得：mv02mv1A、B粘為一體后通過摩擦力與C發(fā)生作用，最后有共同的速度v2，此過程中動量守恒，以A的速度方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律得?mv13mv2C在A上

15、滑動過程中，由能量守恒定律得：mgL3mv2mv聯(lián)立以上三式解得：v02(2)根據(jù)動量定理可知，B對A的沖量與A對B的沖量等大反向，則I的大小等于B的動量變化量，即：Imv2，負(fù)號表示B對A的沖量方向向右答案：(1)2(2)，負(fù)號表示B對A的沖量方向向右12(14分) 水平光滑的桌面上平放有一質(zhì)量為2m的均勻圓環(huán)形細(xì)管道，管道內(nèi)有兩個質(zhì)量都為m的小球(管道的半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小球的半徑)，位于管道直徑AB的兩端開始時，環(huán)靜止，兩個小球沿著向右的切線方向，以相同的初速度v0開始運(yùn)動，如圖所示設(shè)系統(tǒng)處處無摩擦，所有的碰撞均為彈性碰撞(質(zhì)量相等的兩物體彈性正碰后交換速度，此結(jié)論本題可直接用) (1)當(dāng)兩個小球在管道內(nèi)第一次相碰前瞬間，試求兩個小球之間的相對速度大小；(2)兩小球碰后在第一次返回到A、B時，兩小球相對桌面的速度方向(朝左還是朝右)和速度大小解析：(1)根據(jù)對稱性，兩球運(yùn)動相同的路程在細(xì)圓管的最右端相遇，相遇前，兩小球與細(xì)圓管在左右方向上共速，共同速度設(shè)為v1，此時兩球相對于細(xì)圓管的速度方向沿切