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1、备课组物理 1选修 3-5 第一章 碰撞与动量守恒 一、不定项选择题：（每小题 5 分，共 12 小题，共 60 分）1把一支水枪水平地固定在处于光滑水平面上的小车上，当枪发射出一颗子弹时，下列说法中正确的是A枪和子弹组成的系统动量守恒B枪和车组成的系统动量守恒C子弹、枪、车这三者组成的系统水平方向动量守恒D子弹的动量变化量与枪和车的动量变化量相同2人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这是为了A减小冲量 B减小动量的变化量C增长和地面的冲击时间，从而减小冲力 D增大人对地的压强，起到安全作用3质量相同的 A、B 两木块从同一高度自由落下，如图 1 所示，当木块落至某一位置时，被
2、水平飞来的子弹很快地击中（设子弹没射出），则 A、B 两木块在空中的运动时间 tA、t B 的关系为At A=tB Bt AtB Ct AtB D无法确定4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 球的速率变为原来的 1/3，那么碰后 B 球的可能值是A B C D031v032v034035v5假设一小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空做匀速圆周运动，如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体 A。则下列说法中正确的是AA 与飞船都可能沿原轨道运动BA 的轨道半径一定减小，飞船的轨道半径一定增加CA 可能沿地球半径的方向竖直下
3、落，而飞船的轨道半径一定增大DA 的轨道半径可能增大，而飞船的轨道半径一定增大6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 2 所示，由图有以下说法：碰撞前两物体动量相同；质量m1 等于质量 m2；碰撞后两物体一起作匀速直线运动； 碰撞前两物体动量大小相等、方向相反。其中正确的有A B C D7质量为 1kg 的物体在距离地面 5m 高处，由静止开始自由落下，正落在以 5m/s 速度沿光滑水平面匀速行驶的装有砂子的小车中，车与砂的总质量为 4kg，当物体与小车相对静止后，小车的速度为A4m/s B5m/s C6m/s D3m/s8汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶，突然拖
4、车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则脱钩后，在拖车停止运动前图1图2备课组物理 2A汽车和拖车的总动量不变 B汽车和拖车的总动能不变C汽车和拖车的总动量增加 D汽车和拖车的总动能增加9一颗速度较大的子弹，水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块。设木块对子弹的阻力恒定，则子弹入射速度增大时，下列说法正确的是A木块获得的动能变大 B木块获得的动能变小C子弹穿过木块的时间变长 D子弹穿过木块的时间变短10如图 3 所示，两物体 A、B 用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上，现同时对 A、B 两物体施加等大反向的水平恒力 F1、F 2，使 A、B 同时由静止开始运动，在运动过程中，对 A、
5、B 两物体及弹簧组成的系统，正确的说法是（整个过程中弹簧不超过其弹性限度）A动量始终守恒 B机械能始终守恒C当弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大D当弹簧弹力的大小与 F1、F 2的大小相等时，A、B 两物速度为零。11在光滑水平面上，两球沿球心连线以大小相等的动量相向而行，并发生碰撞，下列现象可能发生的是A若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开B若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行12如图 4 所示，质量为 m 的小车的水平底两端各装一根完全一样的弹簧，小车底板上有一质量为 m/3 的滑块，滑块与
6、小车、小车与地面的摩擦力都不计。当小车静止时，滑块与小车、小车与地面的摩擦力都不计。当小车静止时，滑块以速度 v 从中间向右运动，在滑块来回与左右弹簧碰撞的过程中A当滑块速度方向向右，大小为 v/4 时，一定是右边的弹簧压缩量最大B右边弹簧的最大压缩量大于左边弹簧的最大压缩量C左边弹簧的最大压缩量大于右边弹簧的最大压缩量D两边弹簧的最大压缩量相等二、实验题：（2 小题，每空 5 分，共 30 分）13（10 分）某同学用如图 5（甲）所示装置通过半径相同的 A、 B 两球的碰撞来验证动量守恒定律， 图中 PQ 是斜槽，QR 为水平槽，实验时先使 A 球从斜槽上某一固定位置 G由静止开始滚下，落
7、到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作 10 次，得到 l0个落点痕迹，再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让 A 球仍从位置 G 由静止开始滚下，和 B 球碰撞后，A 、 B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作 10 次，图甲中 O 点是水平槽末端 R 在记录纸上的垂直投影点，B 球落点痕迹如图 5 乙所示，其中米尺水平放置，且平行于 G、 R、 D 所在的平面，米尺的零点与 O 对齐。（1）碰撞后 B 球的水平射程应取为cm。（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量?（ ）A水平槽上未放 B 球时，测量 A图 3v图 4图 5备课组物理 3球落点位置到
8、 O 点的距离BA 球与 B 球碰撞后，测量 A 球落点位置到 O 点的距离C测量 A 球或 B 球的直径D测量 A 球和 B 球的质量（或两球质量之比）E测量 G 点相对于水平槽的高度14（20 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 的气垫导轨以及滑块 A 和 B 来验证动量守恒定律，实验装置如图 6 所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a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 A 和 B 间放入一个被压缩的
9、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 A 的左端至 C 板的距离 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A、B 滑块分别碰撞 C、D 挡板时停止计时，记下 A、B 分别到达 C、D 的运动时间 t1和 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_，上式中算得的 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。三、计算、论述和证明题：（共 60 分）15一个棒球重 70.0g，以 5.0m
10、/s 的速度向人迎面飞来，接球者对棒球施加 45.0N 的力，需要多久才能使棒球停止运动？（10 分）16证明：利用动量定理和牛顿运动定律证明物体在碰撞时，如果系统所受到的合外力为零，则系统的总动量保持不变。（12 分）17总质量为 M=150kg 的载人小船，以速率 v1=2m/s 在平静的湖面上匀速前进，若船内质量 m=50kg 的人，相对于船以速率 v2=5m/s 水平向后跳入水中，水的阻力不计，求人离船后船的速度是多大？（12 分）18气球和悬挂物总质量为 M，以速度 v 匀速上升（如图7）。到某高处悬线断裂，落下质量为 M/5 的悬挂物，落地时速度大小为 3v，求悬挂物落成地时气球的
11、速度大小。图 63vvv/4M/5MM/5图 7备课组物理 4（12 分）19如图 8 所示,在光滑水平轨道上有一小车质量为 M2,它下面用长为 L 的绳系一质量为M1 的砂袋,今有一水平射来的质量为 m 的子弹,它射入砂袋后并不穿出,而与砂袋一起摆过最大角度为 。不计悬线质量,试求子弹射入砂袋时的速度 V0 多大？（14 分）选修 3-5 第一章 碰撞与动量守恒答案一、不定项选择题：（每小题 5 分，共 12 小题，共 60 分）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12选项 C C B AB CD BD A AD BD AC A D二、实验题：（2 小题，每空 5 分，共
12、30 分）13（1）64.7（5 分，答数在 64.265.2 范围内的都给分。）（2）A、B、D（5 分，不是 A、B、D 的均给零分。）14（1）B 的右端至 D 板的距离 L2（2） ， 测量质量、时间、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨120BLmt不水平等造成误差。（学生只要答对其中两点即可）（3） 能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小，其表达式为 。221)()(tLmtEBAp三、计算、论述题：（共 60 分）15解：设棒球初速度方向为正，由动量定理可知，Ft=m（v t-v0）代数据得：t0.008s16证明：设两物体的质量为 m1、m 2；碰撞前的速度为 v1、v 2；碰撞后的速
13、度为v3、v 4；碰撞过程作用力大小为 F，时间为 t。根据动量定理有：图 8备课组物理 5对 m1 物体： 131vmFt对 m2 物体： 242再根据牛顿第三定律有： 则有： ，系统的总动量保持不变423121vv17解：设船速方向为正，人离开船后的速度为 v，根据动量守恒定律有：，代数可得，v=3.67m/s)()(21vmMv18解：Mv=4 Mv/5-3Mv/5 解得 v/=2v19解：由动量守恒定律：mv 0=(M1m)v 水平方向动量守恒,由动量守恒定律有：mv 0=(M1+M2+m)v1 由机械能守恒有：解得： 1120MmvgL(1cos)2 211 1()v(m)()(Mm)v
