2011屆高三物理一輪復(fù)習(xí)優(yōu)化測(cè)控試題 動(dòng)量守恒單元小結(jié)（38套）

1、2011屆高三物理一輪復(fù)習(xí)同步優(yōu)化測(cè)控試題第35講單 元 小 結(jié)1.一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)t時(shí)間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v.在此過程中2006年高考全國理綜卷()A.地面對(duì)他的沖量為mvmgt，地面對(duì)他做的功為mv2B.地面對(duì)他的沖量為mvmgt，地面對(duì)他做的功為零C.地面對(duì)他的沖量為mv，地面對(duì)他做的功為mv2D.地面對(duì)他的沖量為mvmgt，地面對(duì)他做的功為零解析：運(yùn)動(dòng)員向上起跳的過程中，由動(dòng)量定理，合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化，則Imgtmv，所以地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量為Imvmgt.又運(yùn)動(dòng)員剛離開地面，在地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員作用力的方向上沒有位移，因此地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功

2、為零.故B正確.答案：B2.在高速公路上發(fā)生一起交通事故，一輛質(zhì)量為1500 kg向南行駛的長(zhǎng)途客車迎面撞上了一質(zhì)量為3000 kg向北行駛的卡車，碰后兩輛車接在一起，并向南滑行了一小段距離停止.根據(jù)測(cè)速儀的測(cè)定，長(zhǎng)途客車碰前以20 m/s的速度行駛，由此可判斷卡車碰前的行駛速率2002年全國春季高考()A.小于10 m/sB.大于10 m/s，小于20 m/sC.大于20 m/s，小于30 m/sD.大于30 m/s，小于40 m/s解析：根據(jù)碰后兩車連接在一起且向南滑行的情況可知，兩車組成的系統(tǒng)的總動(dòng)量方向向南(無論碰前還是碰后).因此碰前客車的動(dòng)量(方向向南)應(yīng)該大于卡車的動(dòng)量(方向向北

3、)，即m客v客m卡v卡，代入數(shù)據(jù)解得v卡10 m/s.故選項(xiàng)A正確.答案：A3.在光滑的水平面上，動(dòng)能為E0、動(dòng)量大小為p0的小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反.將碰后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E1、p1，球2的動(dòng)能和動(dòng)量大小分別記為E2、p2，則必有1998年高考全國卷()A.E1E0B.p1p0C.E2E0 D.p2p0解析：在碰撞過程中兩個(gè)鋼球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取鋼球1初動(dòng)量的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：p0p1p2碰后球2的動(dòng)量p2p0p1可見p2p0，選項(xiàng)D正確.單從動(dòng)量方面分析，p1可以大于p0，若如此必有碰后系統(tǒng)的機(jī)械能增加，但對(duì)于這一具體問題來

4、說碰撞過程沒有其他形式的能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化，只可能機(jī)械能向其他形式的能轉(zhuǎn)化.因此，E1E2E0，必有E1E0，E2E0，選項(xiàng)A正確、C錯(cuò)誤.由p，結(jié)合E1 E0得p1p0，選項(xiàng)B正確.一個(gè)實(shí)際的物理過程，不僅受某一規(guī)律制約，還可能同時(shí)遵守幾條規(guī)律，分析時(shí)應(yīng)注意從不同的方面考慮，如分析系統(tǒng)動(dòng)量守恒時(shí)，還要從能的轉(zhuǎn)化方面加以討論. 答案：ABD4.如圖所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相同的物體B以速度v向A運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng)，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是2007年高考天津理綜卷()A.A開始運(yùn)動(dòng)時(shí) B.A的速度等于v時(shí)C.B的速度

5、等于零時(shí) D.A和B的速度相等時(shí)解析：A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，故A、B速度相等時(shí)彈簧的壓縮量最大，彈性勢(shì)能最大，而動(dòng)能最小.答案：D5.如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視作質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量相等.Q與輕質(zhì)彈簧相連.設(shè)Q靜止，P以某一初速度向Q運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞.在整個(gè)碰撞過程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能等于2006年高考全國理綜卷()A.P的初動(dòng)能 B.P的初動(dòng)能的C.P的初動(dòng)能的 D.P的初動(dòng)能的解析：由題意知，當(dāng)兩滑塊具有相同速度時(shí)，彈簧被壓縮得最短，彈簧具有的彈性勢(shì)能最大，系統(tǒng)動(dòng)能的減小量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量.由動(dòng)量守恒定律有：mv02mv，v；由能量守恒得

6、：Epmv2m()2mv，因此彈簧具有的最大彈性勢(shì)能等于P的初動(dòng)能的.故選項(xiàng)B正確.答案：B6.如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球，它們?cè)谕恢本€上運(yùn)動(dòng).兩球質(zhì)量關(guān)系為mB2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動(dòng)量均為6 kgm/s，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動(dòng)量增量為4 kgm/s，則2004年高考天津理綜卷()A.左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為25B.左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為110C.右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為25D.右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為110解析：pA0，說明在碰撞過程中，A受方向向左的力，只可能是A在左

7、邊，pA pApA碰后A球動(dòng)量pA2 kgm/s，由動(dòng)量守恒有：pApB pApB則pB10 kgm/s，因此碰后兩球速度大小之比為：.答案：A7.用半徑相同的兩小球A、B的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接.實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn) C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡.再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，讓 A球仍從 C處由靜止?jié)L下，A球和 B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡.記錄紙上的 O點(diǎn)是重垂線所指的位置，若測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到 O點(diǎn)的距離：OM2.68 cm，OP8.62 cm，ON11.50 cm，并知 A、B兩球的質(zhì)量比

8、為 21，則未放 B球時(shí) A球落地點(diǎn)是記錄紙上的點(diǎn)，系統(tǒng)碰撞前總動(dòng)量p與碰撞后總動(dòng)量p的百分誤差%.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)2006年高考天津理綜卷解析：碰撞前瞬間系統(tǒng)的動(dòng)量pmA，碰撞后瞬間系統(tǒng)的動(dòng)量pmAmB，代入數(shù)據(jù)可算得2%.答案：P2 8.某同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.圖中兩擺的擺長(zhǎng)相同，且懸掛于同一高度處，A、B兩擺球均很小，質(zhì)量之比為12.當(dāng)兩擺均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其側(cè)面剛好接觸.向右上方拉動(dòng)B球使其擺線伸直并與豎直方向成45角，然后將其由靜止釋放.結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動(dòng)，且最大擺角為30.若本實(shí)驗(yàn)允許的最大誤差為4%，則此實(shí)驗(yàn)是否成功地驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？

9、試分析說明理由.2008年高考寧夏理綜卷解析：設(shè)擺球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，擺長(zhǎng)為l，B球的初始高度為h1，碰撞前B球的速度為vB.在不考慮擺線的質(zhì)量的情況下，根據(jù)題意及機(jī)械能守恒定律得：h1l(1cos 45)mBvmBgh1設(shè)碰撞前后兩擺球的總動(dòng)量的大小分別為p1、p2，則有：p1mBvB聯(lián)立解得：p1mB同理可得：p2(mAmB)聯(lián)立解得：解得：()21.03由此可以推出：|2%4%所以，此實(shí)驗(yàn)在規(guī)定的范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律.答案：是理由是：實(shí)驗(yàn)的誤差約為2%，小于允許的最大誤差9.一置于桌面上的質(zhì)量為M的玩具炮可水平發(fā)射質(zhì)量為m的炮彈，且炮可在水平方向自由移動(dòng).當(dāng)炮身上未放置其

10、他重物時(shí)，炮彈可擊中水平地面上的目標(biāo)A；當(dāng)炮身上固定一質(zhì)量為M0的重物時(shí)，在原發(fā)射位置沿同一方向發(fā)射的炮彈可擊中水平地面上的目標(biāo)B.炮口離水平地面的高度為h.如果兩次發(fā)射時(shí)“火藥”提供的機(jī)械能相等，求B、A兩目標(biāo)與炮彈發(fā)射點(diǎn)之間的水平距離之比.2008年高考海南物理卷解析：由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得：0mv1Mv2EmvMv解得：v1炮彈射出后做平拋運(yùn)動(dòng)，故有：hgt2xv1t解得：目標(biāo)A距炮口的水平距離x同理，目標(biāo)B距炮口的水平距離為：x解得：.答案：10.如圖甲所示，在光滑絕緣水平面的AB區(qū)域內(nèi)存在水平向右的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化如圖乙所示.不帶電的絕緣小球P2靜止在O點(diǎn).t0時(shí)

11、，帶正電的小球P1以速度v0從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域，隨后與P2發(fā)生正碰后反彈，反彈速度大小是碰前的倍，P1的質(zhì)量為m1，帶電荷量為q，P2的質(zhì)量m25m1，A、O間距為L(zhǎng)0，O、B間距L.已知，T.(1)求碰撞后小球P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離及所需時(shí)間.(2)討論兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞.2008年高考廣東物理卷解析：(1)小球P1到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間t1T，與P2碰撞時(shí)，電場(chǎng)剛好由零增加到E0.設(shè)P1、P2碰撞后，P2的速度為v2，由動(dòng)量守恒定律有：m1v0m1v1m2v2其中v1v0解得：v2(水平向右)碰撞后小球P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離sm又a1解得：sm所需時(shí)間t2.(2)設(shè)P1、P2碰撞后又

12、經(jīng)t時(shí)間在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞，且P1受到的電場(chǎng)力不變，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，以水平向右為正方向，則有：s1s2即v1ta1t2v2t解得：t3T故P1受到的電場(chǎng)力不變對(duì)P2分析：s2v2tv0L0L所以假設(shè)成立，兩球能在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞.答案：(1)(2)兩球能在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞11.用放射源釙的射線轟擊鈹時(shí)，能放出一種穿透力極強(qiáng)的中性射線，這就是所謂的鈹“輻射”.1932年，查德威克用鈹“輻射”分別照射(轟擊)氫和氮(它們可視為處于靜止?fàn)顟B(tài))，測(cè)得照射后沿鈹“輻射”方向高速運(yùn)動(dòng)的氫核、氮核的速度之比為71.查德威克假設(shè)鈹“輻射”是由一種質(zhì)量不為零的中性粒子構(gòu)成的，從而通過上述實(shí)驗(yàn)在歷

13、史上首次發(fā)現(xiàn)了中子.假設(shè)鈹“輻射”中的中性粒子與氫核或氮核發(fā)生彈性正碰，試在不考慮相對(duì)論效應(yīng)條件下計(jì)算構(gòu)成鈹“輻射”的中性粒子的質(zhì)量.(質(zhì)量用原子質(zhì)量單位u表示，1 u等于一個(gè)12C原子質(zhì)量的.取氫核和氮核的質(zhì)量分別為1.0 u和14 u)2007年高考全國理綜卷解析：設(shè)構(gòu)成鈹“輻射”的中性粒子的質(zhì)量和速度分別為m和v，氫核的質(zhì)量為mH，構(gòu)成鈹“輻射”的中性粒子與氫核發(fā)生彈性正碰，碰后兩粒子的速度分別為v和vH.由動(dòng)量守恒和能量守恒定律得：mvmvmHvHmv2mv2mHvH2解得：vH同理，對(duì)質(zhì)量為mN的氮核，其碰后速度為：vN可得：m根據(jù)題意可知：vH7vN將數(shù)據(jù)代入可得：m1.2 u.答

14、案：1.2 u12.光滑水平面上放著質(zhì)量mA1 kg的物塊A與質(zhì)量mB2 kg的物塊B，A與B均可視為質(zhì)點(diǎn)，A靠在豎直墻壁上，A、B間夾一個(gè)被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接)，用手擋住B不動(dòng)，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能Ep49 J.在A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩，細(xì)繩長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度，如圖所示.放手后B向右運(yùn)動(dòng)，繩在短暫時(shí)間內(nèi)被拉斷，之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道，其半徑R0.5 m，B恰能到達(dá)最高點(diǎn)C.取g10 m/s2，求：(1)繩拉斷后瞬間B的速度vB的大小；(2)繩拉斷過程繩對(duì)B的沖量I的大?。?3)繩拉斷過程繩對(duì)A所做的功W.2008年高考天津理綜卷分析：A、B系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)可以分為以下過程：(1)彈簧推B物體至繩子伸直前；(2)繩子伸直至被拉斷；(3)B運(yùn)行至最高點(diǎn)過程.分析清物體的運(yùn)動(dòng)過程，問題就變得很清晰