【南方新课堂】高考物理总复习 专题六 碰撞与动量守恒课时检测(1).doc

专题六碰撞与动量守恒第1讲动量动量守恒定律 知能训练 一、单项选择题1玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上更容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地撞击的过程中()a玻璃杯的动量较大b玻璃杯受到的冲量较大c玻璃杯的动量变化较大d玻璃杯的动量变化较快2一人静止于完全光滑的水平冰面上现欲离开冰面，下列可行的方法是()a向后踢腿 b手臂向前甩c在冰面上滚动 d脱下外衣水平抛出3如图k611所示为中国队员投掷冰壶的镜头在某次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后对方的冰壶以0.3 m/s的速度向前滑行若两冰壶质量相等，规定向前运动的方向为正方向，则碰后中国队冰壶的速度为()图k611a0.1 m/s b0.1 m/sc0.7 m/s d0.7 m/s二、双项选择题4如图k612所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，两个物体具有的相同的物理量是()图k612a重力的冲量b合力的冲量大小c刚到达底端时动量的水平分量d动能5(2011年金山中学期末)质量为ma0.5 kg的物体a以某一速度与另一质量为mb1.5 kg的静止物体b在光滑水平面上正碰，若不计碰撞时间，碰撞前后物体a的st图象如图k613，则()图k613a碰前a的动量大小为2 kgm/sb碰后b的动量大小为1.5 kgm/sc碰撞过程b的动量改变了0.5 kgm/sd碰撞过程a的动量改变了0.5 kgm/s6如图k614所示，a、b两物体的质量比mamb32，它们原来静止在平板车c上，a、b间有一根被压缩了的弹簧，a、b与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑当弹簧突然释放后，则有()图k614aa、b系统动量守恒ba、b、c系统动量守恒c小车向左运动d小车向右运动7如图k615所示，三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平地面上，c车上一个小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上，小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同，他跳到a车上没有走动便相对a车保持静止，此后()图k615aa、c两车的运动速率相等ba、b两车的运动速率相等c三辆车的运动速率关系为vcvavbda、c两车的运动方向一定相反三、非选择题8如图k616所示，将一质量为1 kg的铅球以水平向右的初速度v0抛出，落入一个质量m10 kg、以水平速度v1 m/s向左运动的装着沙子的小车中，小车与水平面的摩擦不计已知铅球刚被抛出时离车内沙面的竖直高度h5 m，为使小车被铅球撞击后不再继续向前运动，则v0至少多大？图k616 真题回放 9(2013年天津卷)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000 m接力三连冠如图k617所示，“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则()图k617a甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量b甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反c甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量d甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功第2讲动量守恒定律的综合运用 知能训练 一、单项选择题1甲球与乙球相碰，甲球的速度减少了5 m/s，乙球的速度增加了3 m/s，则甲、乙两球质量之比m甲m乙是()a21 b35c53 d122质量为m的木块置于光滑水平面上，一质量为m的子弹以水平速度v0打入木块并留在木块中，如图k621所示，此过程中木块向前运动位移为s，子弹打入木块深度为d，则下列判断正确的是()图k621a木块对子弹做功mvb子弹对木块做功mvc子弹动能的减少等于木块动能的增加d木块、子弹的机械能一定减少3如图k622所示，细线上端固定于o点，其下端系一小球，静止时细线长l.现将悬线和小球拉至图中实线位置，此时悬线与竖直方向的夹角60，并于小球原来所在的最低点处放置一质量相同的泥球，然后使悬挂的小球从实线位置由静止释放，它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体，它们一起摆动中可达到的最大高度是()图k622a. b. c. d.二、双项选择题4(2011年惠州一模)汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则在拖车停止运动前()a汽车和拖车的总动量不变b汽车和拖车总动能不变c汽车和拖车的总动量增加d汽车和拖车的总动能增加5质量为m的小球a，在光滑的水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球b发生正碰，碰撞后a球的动能恰变为原来的，则b球的速度大小可能是()a.v0 b.v0 c.v0 d.v06. 如图k623所示，质量分别为m和2m的a、b两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，a靠紧竖直墙用水平力f将b向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为e.这时突然撤去f，关于a、b和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()图k623a撤去f后，系统动量守恒，机械能守恒b撤去f后，a离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒c撤去f后，a离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为ed撤去f后，a离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为e7如图 k624所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上槽的左侧有一竖直墙壁现让一小球(可认为质点)自左端槽口a点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从a点进入槽内则下列说法正确的是()图k624a小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动b小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功c小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能不守恒d小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒三、非选择题8(2014年茂名一模)如图k625所示，一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上，光滑圆弧mn的半径为r3.2 m，水平部分np长l3.5 m，物体b随足够长的平板小车c一起以v3 m/s的速度沿光滑地面向左运动从m点由静止释放的物体a滑至轨道最右端p点时，小车左端恰好与平台相碰并立即停止运动，但两者不黏连，物体a滑上小车后若与物体b相碰必黏在一起a、b均视为质点，它们与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，物体a、b和小车c的质量均为1 kg，取g10 m/s2.求：(1)物体a进入n点前瞬间对轨道的压力大小(2)物体a在np上运动的时间(3)从物体a滑上小车到相对小车静止过程中，小车的位移是多少？图k625 真题回放 9(双选，2011年全国卷)质量为m、内壁间距为l的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物块停在箱子正中间，如图k626所示现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞n次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()图k626a.mv2 b.v2c.nmgl dnmgl10(2013年新课标卷)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块a和b，两者相距为d.现给a一初速度，使a与b发生弹性正碰，碰撞时间极短：当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为. b的质量为a的2倍，重力加速度大小为g.求a的初速度的大小11(2013年山东卷)如图k627所示，光滑水平轨道上放置长木板a(上表面粗糙)和滑块c，滑块b置于a的左端，三者质量分别为ma2 kg、mb1 kg、mc2 kg.开始时c静止，a、b一起以v05 m/s的速度匀速向右运动，a与c发生碰撞(时间极短)后c向右运动，经过一段时间，a、b再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与c碰撞求a与c发生碰撞后瞬间a的速度大小图k627专题六碰撞与动量守恒第1讲动量动量守恒定律1d解析：玻璃杯从相同的高度落下，落地时的速度大小是相同的，经过与地面撞击，最后速度都变为零，所以无论是落在水泥地上还是落在草地上，玻璃杯动量的变化量p是相同的，由动量定理ftp可知，两种情况下玻璃杯受到的合外力的冲量也是相同的，所以选项a、b和c都是错误的；但由于掉在水泥地上时，作用的时间t较短，所以玻璃杯受到的合外力的冲力较大，若把动量定理的表达式写成f，就可以得出玻璃杯易碎的原因是“玻璃杯的动量变化较快”，所以选项d是正确的2d解析：当把衣服水平抛出时，衣服有了一定的动量，则人具有和衣服大小相等、方向相反的动量，人就可以离开冰面了3a解析：设冰壶质量为m，碰后中国队冰壶速度为vx，由动量守恒定律得mv0mvmvx，解得vx0.1 m/s，故选项a正确4bd解析：角度不同，所用的时间不同，物体到达斜面底端速度大小相同，但方向不同，所以到底端的速度水平分量也不同，动量就不同，重力的冲量也不同，故b、d正确5ab解析：由图可得出碰前a的速度大小为4 m/s，碰后为1 m/s，因此a碰前动量为2 kgm/s，碰后动量为0.5 kgm/s，减小了1.5 kgm/s.则b的动量增加了1.5 kgm/s，a、b正确6bc解析：地面光滑，所以a、b和弹簧、小车组成的系统受合外力为零，所以系统的动量守恒在弹簧释放的过程中，由于mamb32，a、b所受的摩擦力大小不等，所以a、b组成的系统合外力不为零，动量不守恒故a错误，b正确由于a、b两木块的质量之比为m1m232，由摩擦力公式fnmg知，小车对a向右的滑动摩擦力大于小车对b向左的滑动摩擦力，在a、b相对小车停止运动之前，小车的合力所受的合外力向左，会向左运动，故c正确，d错误7cd解析：设小车质量为m，小孩的质量为m，则由动量守恒得mvmvc0，(mm)vb1mv，mvmvb2mv，mv(mm)va，解得va，vb20，vc，故c、d正确8解：铅球落入沙车时，由于碰撞，铅球与沙车组成的系统，在竖直方向上支持力大于重力，而水平方向上不受外力作用，故系统的总动量不守恒，但在水平方向上的分动量是守恒的设铅球的质量为m，铅球落入沙车后的共同速度为v，并取水平向右为正方向，依题意，沙车不能继续前进的条件为v0因铅球做平抛运动，其水平方向上的速度不变，对于铅球和沙车组成的系统，在水平方向上由动量守恒定理得mv0mv(mm)v联立以上两式，得v0m/s10 m/s即，铅球被抛出时的最小初速度为10 m/s.9b解析：甲对乙的冲量和乙对甲的冲量大小相等、方向相反，a错；i合p，甲、乙动量变化等大方向；甲、乙相互作用过程中，两人位移不相同，甲的动能减小和乙动能增加不一样多，故c、d错误第2讲动量守恒定律的综合运用1b2.d3c解析：设小球与泥球碰前的速度为v1，碰后的速度为v2，小球下落过程中，有mgl(1cos 60)mv，在碰撞过程中有mv1(mm)v2，上升过程中有(mm)gh(mm)v，由以上各式解得h.4ad5ab解析：依题意，碰后a的动能满足：mvmv，解得vav0，由动量守恒定律得mv0mv02mvb，解得vbv0及vbv0.6. bd解析：a离开墙前墙对a有弹力，这个弹力虽然不做功，但对a有冲量，因此系统机械能守恒而动量不守恒；a离开墙后则系统动量守恒、机械能守恒a刚离开墙时刻，b的动能为e，动量为p向右；以后动量守恒，因此系统动能不可能为零，当a、b速度相等时，系统总动能最小，这时的弹性势能为e.7cd解析：小球从下落到最低点的过程中，槽没有动，与竖直墙之间存在挤压，动量不守恒；小球经过最低点往上运动的过程中，槽与竖直墙分离，水平方向动量守恒；全过程系统水平方向动量不守恒8解：(1)物体a由m到n过程中，由动能定理得magrmavn2 在n点，由牛顿定律得fnmagma 由得fn3mag30 n 由牛顿第三定律得，物体a进入轨道前瞬间对轨道压力大小为fn3mag30 n (2)物体a在平台上运动过程中magmaa lvntat2 由式得t0.5s，t3.5 s(不合题意，舍去) (3)物体a刚滑上小车时速度vpvnat6 m/s 从物体a滑上小车到相对小车静止过程中，小车、物体a、b组成系统动量守恒(m ambmc)vmavpmbv 小车最终速度v1 m/s a当物体a、b未碰撞，b停止时，a继续运动假设bc一起加速运动，则mag(mbmc)a1 因为：mbgmba1，所以假设成立，bc一起加速运动 对小车c和物体b应用动能定理mags(mbmc)v2 s0.25 m b当物体b与a相向相碰时，碰后小车开始加速，最终达到共同速度，对小车应用动能定理(m amb)gsmcv2, s0.0625 m c当b速度减为零，a、b还未相碰，bc一起向右加速，a追上b相碰且在黏一起，车与ab共同体分离，车加速，ab共同体减速直至相对静止这种情况，车的位移在s与s之间. 由a、b、c三种情况可得车位移的可能范围为00625 ms车0.25 m 9bd解析：设最终箱子与小物块的速度为v1，根据动量守恒定律得mv(mm)v1，则动能损失ekmv2(mm)v，解得ekv2，b正确；依题意，小物块与箱壁碰撞n次后回到箱子的正中央，相对箱子运动的路程为s0.5l(n1)l0.5lnl，故系统因摩擦产生的热量即为系统损失的动能，ekqnmgl，d正确10解：设a和b的质量分别为m和2m，在发生碰撞的瞬间，木块a的速度大小为v，在碰撞后的瞬间，a和b的速度分别为v1和v2.在碰撞过程中，由能量和动量守恒定律，得mv2mv(2m)v mvmv1(2m)v2 式中，以碰撞前木块a的速度方向为正由式得v1 设碰撞后a和b运动的距离分别为d1和d2，由动能定理得mgd1mv (2m)gd2(2m)v 按题意有dd1d2 设a的初速度大小为v0，由动能定理有mgdmvmv2 联立至式，得v0.