《2017秋高中物理第一章碰撞与动量守恒过关检测粤教版选修3_5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017秋高中物理第一章碰撞与动量守恒过关检测粤教版选修3_5（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、镇成立由镇委书记孙广东任组长，镇委副书记、镇长任副组长，镇直相关部门主要领导为成员的意识形态工作领导小组，统筹协调全镇意识形态工作第一章碰撞与动量守恒过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14题只有一项符合题目要求,第58题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下列几种物理现象的解释中,正确的是()A.砸钉子时不用橡皮锤,只是因为橡皮锤太轻B.跳高时在沙坑里填沙,是为了减小冲量C.在推车时推不动是因为推力的冲量为零D.动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用,两个物体将同时停下
2、来答案D解析砸钉子时不用橡皮锤,一是因为橡皮锤太轻,动量改变量小,二是因为缓冲时间长,从而导致作用力小,故A错误;跳高时在沙坑里填沙,是为了增大力的作用时间,从而减小作用力,B错误;推车时推不动,是由于合力的冲量为零,但推力的冲量不为零,故C错误;由动量定理知,动量相同的两个物体受到相同的制动力,将同时停下来,D正确.2.一质量为m的物体静止放在光滑的水平面上,现以恒力F沿水平方向推该物体,则在相同的时间间隔内()A.物体的位移相等B.物体动能的变化量相等C.F对物体做的功相等D.物体动量的变化量相等答案D解析物体受到恒力F作用,加速度a恒定,所以物体做匀加速直线运动,由静止开始,相等的时间间
3、隔内物体的平均速度越来越大,位移越来越大,力F做的功越来越多,动能的变化量越来越大,故选项A、B、C错误;动量的变化量等于物体所受合外力的冲量,力F不变,相等的时间间隔内力F的冲量相等,故选项D正确.3.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动,两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kgm/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kgm/s,则()(导学号51160125)A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为110C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25D.右方
4、是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为110答案A解析本题考查动量守恒定律的应用及对其矢量性的理解和处理矢量问题的能力.题中规定向右为正方向,而A、B球的动量均为正值,由此断定A、B两球都向右运动,因为pA=pB=6 kgm/s,又知mB=2mA,所以有vA=2vB,可判断出A球在左方,因而选项C、D不正确.由于碰后A球的动量变化pA=-4 kgm/s,根据动量守恒可知,B球的动量变化pB=4 kgm/s,由此可求得碰后A、B两球的动量分别为pA=(6-4) kgm/s=2 kgm/s,pB=(6+4) kgm/s=10 kgm/s,则有pApB=mAvAmBvB=vA2vB=210,所以vA
5、vB=25,故选项A正确.4.古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身重力的撞击力时即可致死,并设兔子与树桩的作用时间为0.2 s,则被撞死的兔子奔跑的速度可能为(g取10 m/s2)()(导学号51160126)1 m/s1.5 m/s2 m/s2.5 m/sA.B.C.D.答案B解析对兔子由动量定理,可得Ft=mv1-mv0,选取兔子奔跑的方向为正方向,即-Ft=0-mv0,F=mv0t,当Fmg时,兔子即被撞死,即F=mv0tmg.所以v0gt,即v0100.2 m/s=2 m/s,故应选B.5.如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,则此物体的运动可能是()A.匀速直
6、线运动B.匀变速曲线运动C.匀速圆周运动D.匀变速直线运动答案BD解析自由落体运动和平抛运动都是重力作用下的运动,相同时间内受到的冲量相同,一个是匀变速直线运动,一个是匀变速曲线运动,故B、D正确.6.如图所示,质量分别为m和2m的A、B两个木块用轻弹簧相连,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()(导学号51160127)A.撤去F后,系统的动量守恒,机械能守恒B.撤去F后,在A离开竖直墙前,系统的动量不守恒,机械能守恒C.撤去F后,在A离开竖直墙后,弹簧的弹性
7、势能的最大值为ED.撤去F后,在A离开竖直墙后,弹簧的弹性势能的最大值为E3答案BD解析A离开竖直墙前墙对A有弹力,这个弹力虽然不做功,但对A有冲量,因此系统的机械能守恒而动量不守恒;A离开墙后则系统的动量守恒,机械能守恒,选项A错误,B正确.A刚离开墙时,B的动能为E,动量为p=4mE,方向水平向右;以后动量守恒,因此系统的动能不可能为零,当A、B的速度相等时,系统的总动能最小,这时弹簧的弹性势能最大,为E3,选项C错误,D正确.7.如图所示,一个内、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.现让一小球(可看做质点)自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,与半圆柱槽相切并从A
8、点落入槽内.则下列说法正确的是()(导学号51160128)A.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守恒D.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统在水平方向上的动量不守恒答案CD解析小球从进入槽口到最低点的过程中,槽有向左运动的趋势,受到竖直墙对它的力的作用,此过程中系统的动量不守恒,但这个过程中只有重力做功,小球的机械能守恒.小球从最低点继续运动到离开槽的过程中,系统在水平方向上不受外力作用,水平方向的动量守恒,由于只有重力做功,系统的机械能守恒,当小球从槽口飞出时,在水平方向与槽具
9、有相同的速度,故小球将做斜抛运动.所以整个过程中,系统的机械能守恒,水平方向的动量不守恒,小球在槽内运动的过程中,除重力做功外,还有槽对小球的弹力做功.故选项C、D正确.8.如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左拉开一小角度后释放.若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是()(导学号51160129)A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置答案AD解析由于两球发生弹性碰撞,故系统动量、机械能均守恒,则mv=3
10、mvb+mva,12mv2=123mvb2+12mva2,由两式联立解得va=-12v,vb=12v,故选项A正确;由前面求得速度可知第一次碰后pa=-12mv,pb=32mv,故选项B错误;由于第一次碰后,|va|=|vb|,根据机械能守恒可知两球可到达相同高度即摆角相同,选项C错误;因两球摆长相同,根据T=2lg知,两球同时到达各自平衡位置发生第二次碰撞,选项D正确.二、非选择题(共4个小题,共52分)9.(10分)三国演义中有“草船借箭”的故事,假设草船的总质量M=3 940 kg,静止在水中,岸上曹兵开弓射箭,假设每支箭的质量m=60 g,同一时刻有n=1 000支箭射到船上,箭的速度
11、v=50 m/s,不计水的阻力,则射箭后草船的速度是m/s,每支箭受到的冲量大小是Ns.答案0.752.955解析不计水的阻力,箭与船的动量守恒nmv=(M+nm)v,得v=nmM+nmv=0.75 m/s.箭的速度由v减小到v,由动量定理知每支箭受到的冲量I=mv-mv=-2.955 Ns,负号表示与原来的速度方向相反.10.(10分)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和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:a.松开手的同时,记录滑块A
12、、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰到C、D挡板时计时器结束计时,分别记下A、B到达C、D的运动时间t1和t2.b.在A、B间水平放入一个轻弹簧,用手压住A、B使弹簧压缩,放置在气垫导轨上,并让它静止在某个位置.c.给导轨送气,调整气垫导轨,使导轨处于水平.d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1,B的右端至D板的距离L2.(导学号51160130)(1)实验步骤的正确顺序是.(2)实验中还需要的测量仪器是.还需要测量的物理量是.(3)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是.(4)实验中弹簧与A、B滑块之一是粘连好还是不粘连好?.理由是.答案(1)cbda(2)天平A、
13、B两滑块的质量MA、MB(3)MAL1t1=MBL2t2(4)粘连好可以避免因漏记弹簧的动量而带来较大的实验误差解析(1)为了减小误差,首先应将气垫导轨水平放置,给导轨送气,然后将滑块按实验要求放置好,测出两滑块到导轨两端的距离,并测出各自运动的时间.故正确顺序应为cbda.(2)本实验中需测量A、B两滑块的质量MA、MB,两滑块运动的距离L1、L2及运动时间t1、t2.(3)由于实验中Mv为不变量,因此需要探究的不变量的表达式为MAL1t1=MBL2t2.(4)只与某一个弹簧粘连好,这样把弹簧的质量考虑进去,会减小系统误差.11.(16分)如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台面上有固定
14、的光滑坡道,坡道顶端距台面高也为h,坡道底端与台面相切.小球A从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半.两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g.求(导学号51160131)(1)小球A刚滑至水平台面的速度vA;(2)A、B两球的质量之比mAmB.答案(1)2gh(2)13解析(1)小球从坡道顶端滑至水平台面的过程中,由机械能守恒定律得mAgh=12mAvA2解得vA=2gh.(2)设两球碰撞后共同的速度为v,由动量守恒定律得mAvA=(mA+mB)v粘在一起的两球
15、飞出台面后做平抛运动,设运动时间为t,由运动学公式,在竖直方向上有h=12gt2在水平方向上有h2=vt联立上述各式得mAmB=13.12.(16分)(2015山东理综)如图,三个质量相同的滑块A、B、C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上.现给滑块A向右的初速度v0,一段时间后A与B发生碰撞,碰后A、B分别以18v0、34v0的速度向右运动,B再与C发生碰撞,碰后B、C粘在一起向右运动.滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值.两次碰撞时间均极短.求B、C碰后瞬间共同速度的大小.(导学号51160132)答案2116v0解析设滑块质量为m,A与B碰撞前A的速度为vA,由题意知,碰后A的速度vA=18v0,B的速度vB=34v0,由动量守恒定律得mvA=mvA+mvB设碰撞前A克服轨道阻力所做的功为WA,由功能关系得WA=12mv02-12mvA2设B与C碰撞前B的速度为vB,B克服轨道阻力所做的功为WB,由功能关系得W
