单元测评十三

1、15/15单元测评十三动量守恒定律时间：9分钟 满分：100分第卷（选择题共0分)一、选择题（本题有10小题,每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得分,选错或不答的得0分)1。一物体竖直向下匀加速运动一段距离，对于这一运动过程，下列说法正确的是（)A.物体的机械能一定增加物体的机械能一定减少C。相同时间内，物体动量的增量一定相等D。相同时间内,物体动能的增量一定相等解析：不知力做功情况，A、B错由=F合tat知C正确由k=F合mx知,相同时间内动能增量不同.答案：C图1312。如图131所示,质量为0。5kg的小球在距离车底面高0

2、m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg,设小球在落到车底前瞬时速度是5ms，A/ B。48。5m/s。9.5解析：对小球落入小车前的过程，平抛的初速度设为v，落入车中的速度设为v,下落的高度设为,由机械能守恒得：eq f(1,2）e oa（2，)ghq f(1,）m，解得v0=5m/s，车的速度在小球落入前为1.m/s，落入后相对静止时的速度为2,车的质量为M，设向左为正方向，由水平方向动量守恒得：mv0v1(m+）v，代入数据可得:v2-5m,说明小车最后以m/的速度向右运动答案：A图132.如图132

3、所示，两带电的金属球在绝缘的光滑水平桌面上，沿同一直线相向运动，带电q，B带电2,下列说法正确的是( ）A相碰前两球运动中动量不守恒.相碰前两球的总动量随距离减小而增大两球相碰分离后的总动量不等于相碰前的总动量，因为碰前作用力为引力，碰后为斥力D.两球相碰分离后的总动量等于碰前的总动量，因为两球组成的系统合外力为零解析：两球组成的系统，碰撞前后相互作用力,无论是引力还是斥力，合外力总为零，动量守恒,故选项对，A、B、选项错答案:D图1334.如图-3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

4、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( ）A.q f(L,2) B。q f（L,4）C.qf（,8） D.e f(L,16)解析：设小球与泥球碰前的速度为v，碰后的速度为v2，小球下落过程中，有mgL（1-os0）eq f(moal(2,1），2)，在碰撞过程中有（mM）v2，上升过程中有（M)ge f(m+Mvoal(2，）,），由以上各式解得h=eq f(L，8）。答案:C图1-45如图134所示，质量分别为1、m2的两个小球、B,带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上.

5、突然加一水平向右的匀强电场后,两球、B将由静止开始运动，对两小球A、和弹簧组成的系统,在以后的运动过程中，以下说法正确的是（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用，且弹簧不超过弹性限度)( ）A系统机械能不断增加 B.系统机械能守恒C。系统动量不断增加 D.系统动量守恒解析：对A、B组成的系统，所受电场力为零,这样系统在水平方向上所受外力为零，系统的动量守恒;对A、及弹簧组成的系统，有动能、弹性势能、电势能三者的相互转化，故机械能不守恒答案：D图136如图135所示，一根足够长的水平滑杆SS上套有一质量为的光滑金属圆环，在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道P，PP穿过金属环的圆

6、心。现使质量为M的条形磁铁以水平速度沿绝缘轨道向右运动,则( )A磁铁穿过金属环后，两者将先后停下来B.磁铁将不会穿越滑环运动C磁铁与圆环的最终速度为q f(M,Mm)。整个过程最多能产生热量qf(m,2M+m）vqal（2，0)解析:磁铁向右运动时，金属环中产生感应电流，由楞次定律可知磁铁与金属环间存在阻碍相对运动的作用力,且整个过程中动量守恒，最终二者相对静止0(m）v，eq （Mv0，M+m）；E损=e (1，2）Meqol（2,0）qf(1,2）(Mm）v2e (mvoal（2，0），Mm）；C、D项正确，、B项错误答案：CD图1367两辆质量相同的小车,置于光滑的水平面上，有一人静止

7、在小车A上，两车静止,如图36所示这个人从A车跳到B车上,接着又从车跳回A车并与A车保持相对静止,则A车的速率()A。等于零 B小于B车的速率C.大于B车的速率 D等于B车的速率解析:选A车、B车和人作为系统，两车均置于光滑的水平面上,在水平方向上无论人如何跳来跳去，系统均不受外力作用,故满足动量守恒定律.设人的质量为m,车和车的质量均为,最终两车速度分别为A和vB。由动量守恒定律得(M)vAMB，则eq (vA，)eq f（M，M+m）,即AvB.故选项B正确答案:B图138如图137所示,小车由光滑的弧形段B和粗糙的水平段BC组成,左侧有障碍物挡住，静止在光滑水平面上,当小车固定时,从A点

8、由静止滑下的物体到点恰好停止.如果小车不固定,物体仍从A点静止滑下,则(）A还是滑到C点停住 B滑到BC间某处停住C会冲出点落到车外 D上述三种情况都有可能解析：由动量守恒知小车不固定时最后将与物体一起向右运动，由能量守恒知产生热量比固定时少，故会停在BC间某处答案：B9一人站在静止于光滑平直轨道上的平板车上,人和车的总质量为。现在这人双手各握一个质量均为m的铅球,以两种方式顺着轨道方向水平投出铅球：第一次是一个一个地投；第二次是两个一起投。设每次投掷时铅球对车的速度相同,则两次投掷后小车速度之比为（ )。q （2+m,2M+） 。q （M+,M）。1 D。eq f(2mM2m,M+）解析:因

9、平直轨道光滑,故人与车及两个铅球组成的系统动量守恒设每次投出的铅球对车的速度为u。第一次一个一个投掷时,有两个作用过程,根据动量守恒定律:投掷第一个球时应有0=（M+）v-m（uv) 投掷第二个球时应有(M+m）M1m（u-v） 由两式解得1=eqf(2+mu，+mM+2m)。第二次两球一起投出时有v2-2m(v2)（以人与车的速度方向为正方向)，解得v2e f（u，M2m）所以两次投掷铅球时小车的速度之比：q f(v1，2）eq f（2M+3,2Mm）.答案：A图13810如图138所示,小车B放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，端粘有油泥，A总质量为M,质量为m的木块放在小车上，用细绳连

10、接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB和都静止,当突然烧断细绳时,C被释放，C离开弹簧向B端冲去,并跟端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是（ ）A弹簧伸长过程中C向右运动，同时B也向右运动B.C与B碰前，C与AB的速率之比为mC。C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动D。与油泥粘在一起后，AB继续向右运动解析:依据系统动量守恒，向右运动时,A、B向左运动,或由牛顿运动定律判断，AB受向左的弹力作用而向左运动，故项错。又MvAB=mvC,得eq f(vC，vAB）=e f（M,)，即项错.根据动量守恒得：(Mm)v，所以v=，故选C答案：C第卷（非选择题共0分）二、实验题（本题有2小题,

11、共6分，请按题目要求作答)图13911(6分）用半径相同的两个小球、的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意图如图139所示，斜槽与水平槽圆滑连接实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离：OM2。c，OP=8。6cm，O。0cm，并知、B两球的质量比为21，则未放B球时A球落地点是记录纸上的_点，系统碰撞总动量p与碰撞后动量p的百分误差eq f（pp|,）=_（结果保留一位有效数字）解析

12、：M、N分别是碰后两球的落地点的位置，P是碰前球的落地点的位置,碰前系统的总动量可等效表示为p=mAOP,碰后总动量可等效表示为=mAOM+mBO,则其百分误差eq f(|p|,p）eq f（mAOmAMmBON,AOP)=2。答案：P 2图13101.（10分）某同学利用如图13-10所示的装置验证动量守恒定律图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为12当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触.向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45角，然后将其由静止释放.结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角为30.若本实验允许的最大误差为,此实验是否成功地验证了动量守恒

13、定律?解析:设摆球A、B的质量分别为A、m，摆线长为l,B球的初始高度为1，碰撞前B球的速度为vB。在不考虑摆线质量的情况下,根据题意及机械能守恒定律得：hl(1o5）， q f（1，2)mBvqoal（，B）=h, 设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为p1、p2.有1=BvB, 联立式得p1mBq r（2l1o), 同理可得p=（mA+m)eq r(2glcos3）, 联立式得ef（p2，p1）eq f（AB，m)e r(f（1co30，1co45），代入已知条件得（eq （p2,p1）1。3，由此可以推出eqblcc（av4alo1（f（p2p1，p1）4%，所以，此实验在规定的范围内验

14、证了动量守恒定律答案:此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律三、计算题(本题有4小题,共44分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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)图3113.(0分）如图3-1所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物）分别为1m、2m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v、v0。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为解析:本题主要考查动量守恒定律及其应用,意在考查考生应用动量守恒定律解决多个物体间动量守恒问题的能力设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin，抛出货物后船的速度为v，甲船上的人接到货物后的速度为2，由动量

15、守恒定律得1m11m1mvm12v0mvmin112为避免两船相撞应满足v1=v 联立式得vmiv. 答案：4v0图3-1214。（10分）（210高考天津卷）如图11所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在点，O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为.现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为 （h,6)。小球与物块均视为质点,不计空气阻力，重力加速度为,求物块在水平面上滑行的时间t。解析：设小球的质量为，运动到最低点与物块碰撞前的速

16、度大小为v，取小球运动到最低点的重力势能为零，根据机械能守恒定律，有h=q f(1,2）ve oal(2,),得v1=eqr（2gh)设碰撞后小球反弹的速度大小为,同理有meq f（h，16）=q f(1，2）mve ol(2，1)，得v= e （f（gh，8）设碰撞后物块的速度大小为v2，取水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律，有mvmv1+5mv，得v2 (f（gh，）物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为5mg设物块在水平面上滑行的时间为t，根据动量定理,有-F052,得t eq f（r（2gh），4g）.答案：eq f(（2h），4g）15(2分)有一礼花炮竖直向上发射炮弹,炮弹的质

17、量M=60kg（内含炸药的质量可以不计），射出的初速度v0=0/s，若炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片,其中一片的质量=4.0kg.现要求这一片不能落到以发射点为圆心,以00m为半径的圆周范围内试求：(取(1)炮弹能上升的高度H为多少?（）爆炸后，质量为m的弹片的最小速度是多大?（3）爆炸后，两弹片的最小机械能是多少？解析:（）取地面为参考平面,由机械能守恒定律得MgH=eq f（1,）Mveq oa(2,0），Hq f(voal(2,0)，）10m.（2）由平抛运动知识得H=eq (1,2）gt2，Rvt，v=R q r（f（g,2H)10m/.()由题意知另一弹片质量为mMm=2

18、.0k设爆炸后此弹片速度为v，由动量守恒定律得mvmv0,v=e f（mv，m）=20m/s,两弹片的机械能为E=eqf(1，2)mv2+ef(，2）m2+（m+m)H7。81J。答案:（1)180m (2）100m/s（3).8图13.(12分）（2010高考广东卷）如图113所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平,bcde段光滑,de段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块和B紧靠在一起,静止于b处,A的质量是的倍.两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动B到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于所受重力的e（，).与a段的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：(1)物块B在d点的速度大小v；(2)物块A滑行的距离s.