人民教育出版版选修35第16章动量守恒定律最新能力培养

1、(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1.图163两个质量相同的小钢球，按如图163所示的样式悬挂，让其中一个小球保持静止，把另一小球拉开一定的角度，然后自由释放(m表示两小球的质量，v1、v2表示两球碰撞前后的速度)，下列说法正确的是()A碰撞后，两球相互交换速度，入射球静止，被碰球以入射球碰前的速度运动B碰撞后，运动小钢球反弹回来，静止小球以两倍于两球碰前瞬间运动小球的速度运动C碰撞前后两球有mv1mv2D碰撞前后两球

2、有mv1mv2解析：选AC. 由于钢球的弹性非常好，两球碰撞时作用的时间非常短，故可以认为碰撞前后不损失机械能，因此，两球碰撞前后交换速度，A、C正确2杂技演员做高空表演时，为了安全，常在下面挂起一张很大的网，当演员失误从高处掉下落在网上时，与落在相同高度的地面上相比较，下列说法正确的是()A演员落在网上时的动量较小B演员落在网上时的动量变化较小C演员落在网上时的动量变化较慢D演员落在网上时受到网的作用力较小解析：选CD.演员落到相同高度的网上和地面上时的速度相同，所以两种情况下，动量的变化相同，但落在网上时，作用时间较长，由动量定理可知，作用力较小，故A、B错误，C、D正确3如图164所示，

3、物体由静止开始从斜面的顶端滑到底端，在这过程中()图164AM、m组成的系统满足动量守恒Bm对M的冲量等于M的动量变化Cm、M各自的水平方向动量的增量的大小相等DM对m的支持力的冲量为零解析：选C.下滑过程中系统只有水平方向上不受外力的作用，故在水平方向上遵守动量守恒定律，C对4一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从艇头和艇尾同时向前和向后发射一发炮弹，设两炮弹的质量相同，相对于地的速率相同，牵引力、阻力均不变，则炮艇的动量和速度的变化是()A动量不变，速度变大B动量变小，速度不变C动量增大，速度增大D动量增大，速度减小解析：选A.整个过程动量守恒，由于两发炮弹的总动量为零，因此炮艇的动量不变，又因为

4、发射炮弹后质量减少，所以炮艇的速度增大5停在光滑水平面上的小车上站着甲、乙两个人，甲站在车的左端，乙站在车的右端，若这两人同时开始相向行走，发现小车向左运动，下列说法中正确的是()A甲的质量比乙的质量大B甲行走的速度比乙行走的速度大C甲的动量比乙的动量大D甲的动量比乙的动量小解析：选C.甲、乙、车三者组成的系统动量守恒，车向左运动，说明甲、乙两个人的合动量向右由此说明甲的动量大于乙的动量6.图165质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线，且彼此隔开一定距离，如图165所示，具有初动能E0的第1个物块向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，最后这三个物块粘在一起，这个整体的动能为()AE

5、0 B2E0/3CE0/3 DE0/9解析：选C.碰撞中动量守恒mv03mv1，得v1E0mvEk3mv由得Ek.7质量为m的A球以速率v与质量为3m的静止B球沿光滑水平面发生正碰，碰撞后A球速率为，则B球速率可能为()A. B.C. D2v解析：选C.若A球方向未变，则mvmv3mv，v.即B的速度与A的速度同向，且小于A的速度，碰撞没有结束，A项不能选若A反向，则mvmv3mv，v.8质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移时间图象如图166所示，以下说法中正确的是()图166A碰撞前两物体动量相同B质量m1等于质量m2C碰撞后两物体一起做匀速直线运动D碰撞前两物体动量大小相等、方向相

6、反解析：选BD.由图线的斜率可知，两物体碰撞前速度大小相等，方向相反，而碰后速度都为零，设两物体碰撞前速度为v1、v2，系统碰撞前后动量守恒，所以m1v1m2v2，则m1m2，故B、D正确9如图167所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mAmB，置于光滑水平面上，相距较远将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上经相同距离后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将()图167A停止运动B向左运动C向右运动D运动方向不能确定解析：选C.由于F作用相同距离，故A、B获得的动能相等，即EkAEkB，又由p22mEk，得pApB，撤去F后由A、B系统动量守恒知p总pApB，方向向右，故选C.

7、10如图168所示，两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内，两静止小球m1、m2分别穿在两杆上，两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧，现给小球m2一个水平向右的初速度v0.如果两杆足够长，则在此后的运动过程中，下列说法正确的是()图168Am1、m2系统动量不守恒B弹簧最长时，其弹性势能为m2vCm1、m2速度相同时，共同速度为Dm1、m2及弹簧组成的系统机械能守恒解析：选CD.两球运动过程中，满足动量守恒和机械能守恒，并且弹簧最长时v1v2v由m2v0m1v1m2v2m2v02m1v12m2v22Ep可得共同速度v弹簧最长时Ep.二、实验题(本题共2小题，11题5分，12题9分，共14分把

8、正确答案填在题中的横线上)11如图169所示，气垫导轨是常用的一种实验仪器它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦我们可以用带竖直挡板C、D的气垫导轨以及滑块A、B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步骤如下：图169a用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB.b调整气垫导轨，使导轨处于水平c在滑块A、滑块B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上d用刻度尺测出滑块A的左端至挡板C的距离L1.e按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作当滑块A、B分别碰撞挡板

9、C、D时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1、t2.(1)实验中还应测量的物理量是_(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_，由此公式算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是_(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式_答案：(1)B的右端至D板的距离L2(2)mA mB 0测量时间、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差(3)能，Ep(mAmB)12(2011年高考北京理综卷)如图1610，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系图1610(1)实

10、验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，可以通过仅测量_(填选项前的符号)，间接地解决这个问题A小球开始释放高度hB小球抛出点距地面的高度HC小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复接下来要完成的必要步骤是_(填选项前的符号)A用天平测量两个小球的质量m1、m2B测量小球m1开始释放高度hC测量抛出点距地面的高度HD分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE测

11、量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_(用(2)中测量的量表示)；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_(用(2)中测量的量表示)(4)经测定，m145.0 g，m27.5 g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图1611所示碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1，则p1p1_11；若碰撞结束时m2的动量为p2，则p1p211_.实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为_图1611解析：小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测定，则v.而由Hgt2知，每次竖直高度相等，平抛时间相等即m1 m1 m2 ；则可得m1OPm1OMm2ON.故只需测射程，因而选C；由表达式

12、知：在OP已知时，需测量m1、m2、OM和ON.故必要步骤为A、D、E.若为弹性碰撞同时满足动能守恒m12m12m22m1OP2m1OM2m2ON2p1m1p1m1故p1p1OPOM44.8035.201411p2m2p1p2112.9故1.答案：(1)C(2)ADE(3)m1OMm2ONm1OPm1OM2m2ON2m1OP2(4)142.911.01三、计算题(本题共4小题，共36分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(6分)质量m2.5 kg的物体静止在粗糙的水平面上，在如图1612所示的水平拉力F作

13、用下开始运动，求6 s末物体的速度大小(已知物体与水平面间动摩擦因数0.2，g取10 m/s2)图1612解析：滑动摩擦力Ffmg5 N，在02 s内拉力F4 NFf，故物体保持静止状态，物体在2 s末开始运动，对全过程应用动量定理，有F2t2F3t3mg(t2t3)mv，代入数据得v12 m/s.答案：12 m/s14.图1613(8分)(2011年山东枣庄一模)如图1613所示，质量为3m的木块静止放置在光滑的水平面上质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度变为v0，试求：(1)子弹穿出木块后，木块的速度大小；(2)子弹穿透木块的过程中产生的热量解析：(1)

14、设子弹穿出木块后，木块的速度大小为v，设向右方向为正方向，由动量守恒定律可得：mv03mvmv0，解得：vv0.(2)由题意知子弹穿透木块的过程中，产生的热量等于损失的动能：Qmvm(v0)23m(v0)2mv.答案：(1)v0(2)mv15(10分)甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶，速度均为6 m/s.甲车上有质量为m1 kg的小球若干个甲和他的车及所带小球的总质量为M150 kg，乙和他的车总质量为M230 kg.现为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面16.5 m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住，假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不致相撞，试求此时：(1)两

15、车的速度大小各为多少？(2)甲总共抛出了多少个小球？解析：(1)甲、乙两小孩及两车组成的系统总动量守恒，沿甲车的运动方向，甲不断抛球、乙接球后，当甲和小车与乙和小车具有共同速度时，可保证刚好不撞，设共同速度为v，则M1v1M2v2(M1M2)vvv16 m/s1.5 m/s.(2)设甲抛出n个小球后速度变为1.5 m/s甲车和n个小球动量守恒(M1nm)vnmv2M1v1代入数据：(50n1)1.5n116.5506解得：n15(个)答案：(1)均为1.5 m/s(2)15个16(12分)(2011年高考海南卷)一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图1614所示图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接现有一质量为m的木块以大小