階段驗收評估(一)動量守恒定律解析

1、階段驗收評估（一）動量守恒定律（時間：50分鐘 滿分：100分）一、選擇題（本題共8小題，每小題 6分，共48分。15小題只有一個選項符合題目 要求，68小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得 3分，有選錯的得0分）1.做平拋運動的物體，在相等的時間內，物體動量的變化量（）A 始終相同B.只有大小相同C 只有方向相同D 以上說法均不正確解析：選A 做平拋運動的物體，只受重力作用，重力是恒力，其在相等時間內的沖量始終相等，根據(jù)動量定理，在相等的時間內，物體動量的變化量始終相同。2下列情形中，滿足動量守恒的是（）A 鐵錘打擊放在鐵砧上的鐵塊，打擊過程中，鐵錘和鐵塊的總動量B.

2、 子彈水平穿過放在光滑水平桌面上的木塊過程中，子彈和木塊的總動量C 子彈水平穿過墻壁的過程中，子彈和墻壁的總動量D .棒擊壘球的過程中，棒和壘球的總動量解析：選B 鐵錘打擊放在鐵砧上的鐵塊時，鐵砧對鐵塊的支持力大于系統(tǒng)重力，合外力不為零；子彈水平穿過墻壁時，地面對墻壁有水平作用力，合外力不為零；棒擊壘球時，手對棒有作用力，合外力不為零；只有子彈水平穿過放在光滑水平面上的木塊時，系統(tǒng)所受合外力為零，所以選項 B正確。3. 如圖1所示，光滑圓槽的質量為 M，靜止在光滑的水平面上，其內表面有一小球被細線吊著恰位于槽的邊緣處， 如將細線燒斷，小球滑到另一邊的最高點時， 圓槽的速度為（）A. 0B.向左

3、C. 向右D .無法確定解析：選A 小球和圓槽組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力，故系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，細線被燒斷的瞬間，系統(tǒng)在水平方向的總動量為零，又知小球到達最高點時，小球與圓槽水平方向有共同速度， 設為v ，設小球質量為 m,由動量守恒定律有 0= （M + m）v ,所以v = 0,故A正確。4. 在光滑的水平面上有 a、b兩球，其質量分別為 ma、mb,兩球在t時刻發(fā)生正碰，兩 球在碰撞前后的速度圖像如圖 2所示，下列關系正確的是 （）圖2A. mambC. ma= mbB. mambD 無法判斷解析：選B 由v -t圖像可知，兩球碰撞前 a球運動，b球靜止，碰后 a球反彈，b球沿

4、a球原來的運動方向運動，由動量守恒定律得maV a= maV a+ mbV b，解解得=mbV bV a+ v a1，故有mamb，選項B正確。5. 如圖3所示，半徑為 R的光滑圓槽質量為 M，靜止在光滑水平面上，其內表面有一 質量為m的小球被細線吊著位于槽的邊緣處，如將線燒斷，小球滑行到最低點向右運動時,圓槽的速度為（）C. 2MgR；M + m,向右mB.m2MgR M + m，向左D .不能確定解析：選B 以水平向右為正方向， 設在最低點時 m和M的速度大小分別為 v和v ,根據(jù)動量守恒定律得：1 2 10 = mv M v ，根據(jù)機械能守恒定律列方程得：mgR= ?mv + M v 2

5、,聯(lián)立以上兩式解得v = m a /2MgR，向左，故選項B正確。M M + m6雜技演員做高空表演時，為了安全，常在下面掛起一張很大的網(wǎng)，當演員失誤從高 處掉下落在網(wǎng)上時，與從相同高度落在地面上相比較，下列說法正確的是（）A. 演員落在網(wǎng)上時的動量較小B. 演員落在網(wǎng)上時的動量變化較小C. 演員落在網(wǎng)上時的動量變化較慢D. 演員落在網(wǎng)上時受到網(wǎng)的作用力較小解析：選CD 演員落到網(wǎng)上和地面上時的速度相同，所以兩種情況下，動量的變化相同，但落在網(wǎng)上時，作用時間較長，由動量定理可知，作用力較小，故A、B錯誤，C、D正確。7. 在橄欖球比賽中，一個 85 kg的前鋒隊員以5 mIs的速度跑動，想穿越

6、防守隊員到 底線觸地得分。就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為65 kg的隊員，一個速度為2 ml s,另一個速度為 4 m/s,然后他們就扭在了一起，則()A .他們碰撞后的共同速度是0.2 m/sB.碰撞后他們動量的方向仍向前C .這名前鋒能得分D .這名前鋒不能得分解析：選BC 取前鋒隊員跑動的速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得：Mvi- mv2- mv3= (M + m + m)v，代入數(shù)據(jù)得：v0.16 m/s。所以碰撞后的速度仍向前，故這名前鋒能得分，B、C兩項正確。8. 如圖4所示，一個質量為 0.18 kg的壘球，以25 m/s的水平速度飛向球棒，被球棒0.01 s。

7、下列說打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5 ml s,設球棒與壘球的作用時間為法正確的是()圖4A .球棒對壘球的平均作用力大小為1 260 NB.球棒對壘球的平均作用力大小為360 NC .球棒對壘球做的功為126 JD .球棒對壘球做的功為36 J解析：選AC 設球棒對壘球的平均作用力為F，由動量定理得 F = m(vt- v0),取1 2 1 2 vt= 45 mIs ,則 Vo= 25 ml s,代入上式，得 F = 1 260 N ,由動能定理得 W=?mv： ?mvq2=126 J，選項A、C正確。二、實驗題（本題共2小題，共16分）9. （8分）某同學采用如圖5所示的裝置探究碰撞

8、中的不變量，把兩個小球用等長的細線 懸掛于同一點，讓 B球靜止，拉起 A球，由靜止釋放后使它們相碰，碰后粘在一起。實驗 過程中除了要測量 A球被拉起的角度 9,和兩球碰撞后擺起的最大角度02之外，還需測量（寫出物理量的名稱和符號）才能進行驗證。用測量的物理量表示碰撞中的不 變量的關系式是。1 2解析：A球由靜止釋放到兩球碰撞前，根據(jù)機械能守恒定律，有mAgl（1 - cos 9i）=?mAVA2一 1兩球碰撞后到一起運動到最高點，根據(jù)機械能守恒定律，有（mA+ mB）gl（1 cos 9）=?2（mA+ mB）v又碰撞中的不變量滿足 mA v a= （mA + mB） v所以用測得的物理量表示

9、碰撞中的不變量的關系式為(mA +1 cos 9。答案：A球的質量 mA和B球的質量 mB m1 cos 9= （mA+ mBp； 1 cos 910. （8分）某同學用如圖6甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量，圖中 PQ是斜槽，QR為水平槽，實驗時先使 A球從斜槽上某一固定位置 G 由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把 B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓 A球仍從位置G由靜止開始滾 下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復這種操作10次。圖中0點是水平槽末端 R在記錄紙上的垂

10、直投影點， B球落點痕跡如圖乙所示，其中厘米刻度尺水平放置，且平行于 G、R、0所在的平面，厘米刻度尺的零點與0點對齊。單位心創(chuàng) 用米剣度尺(1) 碰撞后B球的水平射程應取 cm。(2) 在以下選項中，本次實驗必須進行的測量是 。A .水平槽上未放 B球時，測量 A球落點位置到 0點的距離B.測量A球與B球碰撞后，A球落點位置到 0點的距離C .測量A球與B球的質量D .測量G點相對于水平槽面的高度解析：(1)題圖中畫出了 B球的10個落點位置，實驗中應取平均位置。方法是：用最小 的圓將所有點圈在里面，圓心位置即為落點平均位置，找準平均位置，讀數(shù)時應在刻度尺的最小刻度后面再估讀一位。答案為64

11、.7 cm(從64.2 cm到65.2 cm的范圍內都正確)。(2)本實驗把被碰小球放在靠近槽末端的地方，使得被碰小球 B和入射小球 A都從0點開始做平拋運動，且兩球平拋時間相同，以平拋時間為時間單位，則平拋的水平距離在數(shù)值 上等于平拋初速度。設 A未碰B,平拋水平位移為 Xa； A、B相碰后，A、B兩球的水平位 移分別為xa、Xb ;A、B質量分別為mA、mB，則碰前：mAXA，碰后mAXA+mBXB，要驗證 mv的矢量和在碰撞中是否守恒，即驗證以上兩式中質量與位移的乘積之和是否相 等。所以該實驗應測量的物理量有：mA、mB、Xa、Xa、Xb，選項A、B、C正確。答案：(1)64.7(64.

12、2 65.2 都正確)(2)ABC三、計算題(本題共2小題，共36分)11. (16分)一質量為0.5 kg的小物塊放在水平地面上的 A點，距離A點5 m的位置B 處是一面墻，如圖7所示，一物塊以v0= 9 m/s的初速度從A點沿AB方向運動，在與墻壁 碰撞前瞬間的速度為 7 m/ s,碰后以6 m/s的速度反向運動直至靜止， g取10 m/ s求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)卩。 若碰撞時間為0.05 s,求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F。 求物塊在反向運動過程中克服摩擦力所做的功W。1 1解析：由動能定理，有一卩mg=?mv2 ?mv 02可得(1= 0.32。由動量定理：有 F At=

13、 mv mv。AR圖7可得 F = 130 N。1 2(3)W = qmv= 9 J。答案：(1)0.32(2)130 N (3)9 J12. (20分)兩塊質量都是 m的木塊A和B在光滑水平面上均以速度 詈向左勻速運動, 中間用一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接著，如圖8所示?，F(xiàn)從水平方向迎面射來一顆子彈，質量為乎，速度為V0,子彈射入木塊 A并留在其中。求：4Hlw 2哋 沖 :舟口 tn TKOt?1 mz z z zz z z zzz z圖8(1) 在子彈擊中木塊后的瞬間木塊A、B的速度va和Vb的大小。(2) 在子彈擊中木塊后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能。解析：(1)在子彈打入木塊 A的瞬間，由于相互作用時間極短，彈簧來不及發(fā)生形變，A、B都不受彈力的作用，故 vB=；由于此時A不受彈力，木塊 A和子彈構成的系統(tǒng)在這極短過程中不受外力作用，選向左為正方向，系統(tǒng)動量守恒：巴尹一mV= m + m VA,解得 VA= V50。(2)由于木塊 A、木塊B運動方向相同且 vaWb，故彈簧開始被壓縮，分別給A、B木塊施以彈力，使得木塊 A加速、B減速運動