高中物理選修3-5全套練習(xí)題測試題復(fù)習(xí)題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高中物理選修3-5同步練習(xí)試題解析實驗：探究碰撞中的不變量1在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量時，用到的測量工具有()A秒表、天平、刻度尺B彈簧秤、秒表、天平C天平、刻度尺D秒表、刻度尺解析：用天平測滑塊質(zhì)量，用刻度尺測擋光片的寬度。運(yùn)動時間是指擋光片通過光電門的時間，由光電計時器計時，因此不需要秒表。答案：C2在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量時，下列哪些因素可導(dǎo)致實驗誤差()A導(dǎo)軌安放不水平B小車上擋光片傾斜C兩小車質(zhì)量不相等D兩小車碰后連在一起解析：導(dǎo)軌不水平，小車速度將受重力的影響，從而導(dǎo)致實驗誤差；擋光片傾斜會導(dǎo)致?lián)豕馄瑢挾炔坏扔趽豕怆A段小車通過的位移，使計算速

2、度出現(xiàn)誤差。答案：A、B3用如圖11所示的裝置進(jìn)行以下實驗：A先測出滑塊A、B的質(zhì)量M、m及滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)，查出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭B用細(xì)線將滑塊A、B連接，使A、B間的彈簧壓縮，滑塊B緊靠在桌邊C剪斷細(xì)線，測出滑塊B做平拋運(yùn)動落地點到重錘線的水平距離x1和滑塊A沿桌面滑行的距離x2(1)為探究碰撞中的不變量，寫出還需測量的物理量及表示它們的字母：_。(2)若mv為不變量，需驗證的關(guān)系式為：_。解析：(1)桌面離水平地面的高度h(2)M mx1 0(1)要找出碰撞中的不變量，應(yīng)測出兩滑塊及各自的速度。取向右方向為正，剪斷細(xì)線后，A向右做勻減速運(yùn)動，初速度vA ，B向左做平拋運(yùn)動，設(shè)桌面

3、高度為h，則hgt2，x1vBt，得vBx1 。故要求出vB，還應(yīng)測出h。(2)若mv為不變量，碰前MvAmvB0，碰后MvAmvB0，故MvAmvBMvAmvB，即M mx1 0。)4在用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”實驗時，左側(cè)滑塊質(zhì)量m1170 g，右側(cè)滑塊質(zhì)量m2110 g，擋光片寬度為3.00 cm，兩滑塊之間有一壓縮的彈簧片，并用細(xì)線連在一起，如圖12所示。開始時兩滑塊靜止，燒斷細(xì)線后，兩滑塊分別向左、右方向運(yùn)動。擋光片通過光電門的時間分別為t10.32 s，t20.21 s。則兩滑塊的速度分別為v1_ m/s，v2_ m/s。燒斷細(xì)線前m1v1m2v2_ kg·m/s

4、，燒斷細(xì)線后m1v1m2v2_ kg·m/s。可得到的結(jié)論是_。解析：取向左方向為正，兩滑塊速度v1 m/s0.094 m/s，v2 m/s0.143 m/s.燒斷細(xì)線前m1v1m2v20燒斷細(xì)線后m1v1m2v2(0.170×0.0940.110×0.143) kg·m/s2.5×104 kg·m/s，在實驗允許的誤差范圍內(nèi)，m1v1m2v2m1v1m2v2。答案：0.0940.14302.5×104 kg·m/s在實驗允許的誤差范圍內(nèi)，兩滑塊質(zhì)量與各自速度的乘積之和為不變量5如圖13甲所示，在水平光滑軌道上停著

5、A、B兩輛實驗小車，A車上系有一穿過打點計時器的紙帶，當(dāng)A車獲得水平向右的速度時，隨即啟動打點計時器，A車運(yùn)動一段距離后，與靜止的B車發(fā)生正碰并連在一起運(yùn)動，紙帶記錄下碰撞前A車和碰撞后兩車的運(yùn)動情況，如圖13乙所示，打點計時器電源頻率為50 Hz，則碰撞前A車速度大小為_ m/s，碰撞后的共同速度大小為_ m/s。如果已知碰撞過程中mv是不變量，則可求得mAmB_。解析：由紙帶上點跡位置可知，前兩段間隔均為1.20 cm，最后兩段間隔均為0.80 cm，故小車均做勻速運(yùn)動，碰前速度v m/s0.60 m/s，碰后速度v m/s0.40 m/s。mAv(mAmB)v，故mAmB21。答案：0.

6、600.40mAmB216某同學(xué)用圖14甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來尋找不變量，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(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡。然后把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(fù)這種操作10次。圖中O是水平槽末端口在記錄紙上的垂直投影點，P為未放被碰小球B時A球的平均落點，M為與B球碰后A球的平均落點，N為被碰球B的平均落點。若B球落點痕跡如圖14乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米

7、尺的零點與O點對齊。(1)入射小球A和被碰小球B的質(zhì)量關(guān)系是mA_mB(填“>”、“<”或“”)。(2)碰撞后B球的水平射程應(yīng)為_ cm。(3)在以下選項中，哪些是本次實驗必須進(jìn)行的測量？答：_(填選項號)。A水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離BA球與B球碰撞后，測量A球落點位置到O點的距離C測量A球或B球的直徑D測量A球和B球的質(zhì)量E測量G點相對于水平槽面的高度(4)若mv為不變量，需驗證的關(guān)系式為_；若mv2為不變量，需驗證的關(guān)系式為_；若為不變量，需驗證的關(guān)系式為_。解析：(1)要使兩球碰后都向右運(yùn)動，應(yīng)有A球質(zhì)量大于B球質(zhì)量，即mA>mB。(2)將10個

8、點圈在圓內(nèi)的最小圓的圓心作為平均落點，可由刻度尺測得碰撞后B球的水平射程為64.7 cm，因最后一位數(shù)字為估計值，所以允許誤差±0.5 cm，因此64.265.2 cm都是正確的。(3)從同一高度做平拋運(yùn)動飛行的時間t相同，而水平方向為勻速直線運(yùn)動，故水平位移xvt，所以只要測出小球飛行的水平位移，就可以用水平位移代替平拋初速度。故需測出碰前A球飛行的水平距離OP和碰后A、B球飛行的水平距離OM和ON，及A、B兩球的質(zhì)量，故A、B、D正確。(4)若mv為不變量，需驗證的關(guān)系為mAvAmAvAmBvB，將vA，vA，vB代入上式得mA·OPmA·OMmB·

9、ON；同理，若mv2為不變量，需驗證的關(guān)系式為mAvmAvmBv，即mA·OP2mA·OM2mB·ON2；若為不變量，需驗證的關(guān)系式為，即。答案：(1)>(2)64.265.2 cm均可(3)A、B、D(4)mA·mA·mB·mA·mA·mB·7某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器“探究碰撞中的不變量”的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運(yùn)動。然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動，他設(shè)計的具體裝置如圖15所示。在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50 Hz，

10、長木板右端下墊著小木片用以平衡摩擦力。(1)若已得到打點紙帶如圖16所示，并將測得的各計數(shù)點間距標(biāo)在圖上，A點是運(yùn)動起始的第一點，則應(yīng)選_段來計算A的碰前速度，應(yīng)選_段來計算A和B碰后的共同速度(以上兩格選填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)。 (2)已測得小車A的質(zhì)量mA0.40 kg，小車B的質(zhì)量mB0.20 kg。填下表，并確定碰撞中的不變量。階 段物 理 量碰撞前碰撞后m(kg)mA0.40mB0.20v(m/s)vAvBvAvBmv2(kg·m2/s2)mAvmBvmAvmBv(m/s)·kg1解析：(1)碰前小車A帶動紙帶做勻速運(yùn)動，紙帶上的點是均勻的，故

11、選BC段計算碰前小車A的速度；碰后小車A和B一起做勻速運(yùn)動，應(yīng)選DE段計算碰后速度。(2)碰前速度vA m/s1.05 m/s，vB0；碰后速度vAvB m/s0.695 m/s。將速度填入表格并計算出各物理量。階段物理量碰撞前碰撞后m(kg)mA0.40mB0.20v(m/s)vAvBvAvB1.0500.6950.695mv(kg·m/s)mAvAmBvBmAvAmBvB0.4200.417mv2(kg·m2/s2)mAvmBvmAvmBv0.4410.290(m/s)·kg12.6255.213由表格中數(shù)據(jù)可知，在實驗允許的誤差范圍內(nèi)，碰撞前后兩小車mv的和

12、相等，故mv是碰撞中的不變量。答案：(1)BCDE(2)表格見解析mv8為了“探究碰撞中的不變量”，可以在氣墊導(dǎo)軌上進(jìn)行實驗，這樣就可以大大減小阻力，使滑塊在碰撞前后的運(yùn)動可以看成是勻速直線運(yùn)動，使實驗的可靠性及準(zhǔn)確度得以提高。在某次實驗中，A、B兩鋁制滑塊在一水平長氣墊導(dǎo)軌上相碰，用閃光照相機(jī)每隔0.4 s的時間拍攝一次照片，每次拍攝時閃光的延續(xù)時間很短，可以忽略，實驗結(jié)果如圖17所示，已知A、B之間的質(zhì)量關(guān)系是mB1.5mA，拍攝共進(jìn)行了4次，第一次是在兩滑塊碰撞之前，以后的三次是在碰撞之后，A原來處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)A、B滑塊在拍攝閃光照片的這段時間內(nèi)是在10 cm至105 cm這段范圍內(nèi)運(yùn)

13、動(以滑塊上的箭頭位置為準(zhǔn))，試根據(jù)閃光照片求出：(1)A、B兩滑塊碰撞前后的速度各為多少？(2)根據(jù)閃光照片分析說明，碰撞前后兩滑塊各自的質(zhì)量與各自速度的乘積之和是否為不變量？解析：(1)由圖分析可知：碰撞后從發(fā)生碰撞到第二次拍攝照片，A運(yùn)動的時間是t1 s0.2 s由此可知：從拍攝第一次照片到發(fā)生碰撞的時間為t2(0.40.2) s0.2 s，則碰撞前B物體的速度為vB m/s1.0 m/s由題意知碰撞前vA0；(2)碰撞前：mAvAmBvB1.5mA，碰撞后：mAvAmBvB0.75mA0.75mA1.5mA，所以mAvAmBvBmAvAmBvB，即碰撞前后兩滑塊各自的質(zhì)量與各自速度的乘

14、積之和是不變量。答案：見解析9某同學(xué)利用兩個半徑相同的小球及斜槽探究碰撞中的不變量，主要步驟如下：用天平測出兩個小球的質(zhì)量m132.6 g，m220.9 g。記下斜槽末端在水平面上的投影O。不放置被碰小球，讓入射小球m1從某位置由靜止釋放，記下m1的落地點P。把被碰小球m2放置于斜槽末端(如圖18所示)，讓小球m1從同一位置由靜止釋放，記下小球m1、m2的落地點M、N。在被碰小球m2的左面粘上一小塊膠布，然后重復(fù)步驟。測量各自的水平射程，記錄在下表中。不粘膠布時56.0 cm12.5 cm67.8 cm粘膠布時56.0 cm20.4 cm55.3 cm關(guān)于碰撞中的不變量，該同學(xué)有以下猜想：Av

15、1v1v2Bm1v1m1v1m2v2C.m1vm1vm2v其中v1指不放置m2時入射小球做平拋運(yùn)動的初速度，v1、v2指放置被碰小球時m1、m2做平拋運(yùn)動的初速度。由實驗數(shù)據(jù)分析計算，判斷哪一種猜想正確。解析：小球做平拋運(yùn)動的水平位移xvt，在本題中，各球做平拋運(yùn)動的時間都相等，所以v1v1v2與等價；m1v1m1v1m2v2與m1·m1·m2·等價；m1vm1vm2v與m1()2m1()2m2()2等價。猜想A：不粘膠布：0.560 m，0.803 m；粘膠布：0.560 m，0.757 m，A錯誤。猜想B：不粘膠布：m1·0.018 3 kg

16、3;m，m1·m2·0.018 2 kg·m；粘膠布：m1·0.018 3 kg·m，m1·OMm2·0.018 2 kg·m；B正確。猜想C：不粘膠布：m1()25.11×103 kg·m2，m1(OM)2m2()25.06×103 kg·m2；粘膠布：m1()25.11×103 kg·m2，m1()2m2()23.87×103 kg·m2。C錯誤。故猜想B正確。答案：B正確 高中物理選修3-5同步練習(xí)試題解析動量和動量定理1關(guān)于動量

17、的概念，下列說法正確的是()A動量大的物體慣性一定大B動量大的物體運(yùn)動一定快C動量相同的物體運(yùn)動方向一定相同D動量相同的物體速度小的慣性大解析：物體的動量是由速度和質(zhì)量兩個因素決定的。動量大的物體質(zhì)量不一定大，慣性也不一定大，A錯；同樣，動量大的物體速度也不一定大，B也錯；動量相同指動量的大小和方向均相同，而動量的方向就是物體運(yùn)動的方向，故動量相同的物體運(yùn)動方向一定相同，C對；動量相同的物體，速度小的質(zhì)量大，慣性大，D也對。答案：C、D2關(guān)于動量的大小，下列敘述中正確的是()A質(zhì)量小的物體動量一定小B質(zhì)量小的物體動量不一定小C速度大的物體動量一定大D速度大的物體動量不一定大解析：物體的動量pm

18、v是由物體的質(zhì)量m和速度v共同決定的，僅知物體的質(zhì)量m或速度v的大小并不能唯一確定動量p的大小，所以B、D選項正確。答案：B、D3關(guān)于動量變化量的方向，下列說法中正確的是()A與速度方向相同B與速度變化的方向相同C與物體受力方向相同D與物體受到的總沖量的方向相同解析：動量變化量pppmvmvmv，故知p的方向與v的方向相同，與v的方向不一定相同，A錯誤，B正確；由動量定理Ip知，p的方向與I的方向相同，D正確；若物體受恒力作用，p的方向與F方向相同，若是變力，則二者方向不一定相同，C錯誤。答案：B、D4對于任何一個質(zhì)量不變的物體，下列說法正確的是()A物體的動量發(fā)生變化，其動能一定變化B物體的

19、動量發(fā)生變化，其動能不一定變化C物體的動能不變，其動量一定不變D物體的動能發(fā)生變化，其動量不一定變化解析：動量pmv，是矢量，速度v的大小或方向之一發(fā)生變化，動量就變化；而動能只在速率改變時才發(fā)生變化，故選項B正確，A、C、D均錯。答案：B5對于力的沖量的說法，正確的是()A力越大，力的沖量就越大B作用在物體上的力大，力的沖量也不一定大CF1與其作用時間t1的乘積F1t1等于F2與其作用時間t2的乘積F2t2，則這兩個沖量相同D靜置于地面的物體受到水平推力F的作用，經(jīng)時間t物體仍靜止，則此推力的沖量為零解析：力的沖量IFt與力和時間兩個因素有關(guān)，力大而作用時間短，沖量不一定大，A錯B對，沖量是

20、矢量，有大小也有方向，沖量相同是指大小和方向都相同，C錯，沖量的大小與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，D錯，因此選B。答案：B6從同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土上易碎，是因為掉在水泥地上時，杯子()A受到的沖量大B受到的作用力大C動量的變化量大 D動量大解析：由同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上和泥土上時，速度相同，動量相同，D錯，最后速度減為零，動量變化量相同，C錯，由動量定理可知沖量相同，A錯，落在水泥地上作用時間短，受到的作用力大，B對。答案：B7汽車從靜止開始沿平直軌道做勻加速運(yùn)動，所受的阻力始終不變，在此過程中，下列說法正確的是()A汽車輸出功率逐漸增大B汽車輸出功率不變C在任意兩相等

21、的時間內(nèi)，汽車動能變化相等D在任意兩相等的時間內(nèi)，汽車動量變化的大小相等解析：由fma可知，a、f不變時，v增大，P增大，故A對B錯。汽車做勻加速運(yùn)動，在任意兩相等時間內(nèi)速度變化相等，即vat。而汽車動能變化量Ekm(vv)mv(v2v1)不等，C錯。動量變化量pmv相等，D對。答案：A、D8如圖21所示，把重物G壓在紙帶上，用一水平力緩慢拉動紙帶，用另一水平力快速拉動紙帶，紙帶都被從重物下面抽出，對這兩個過程，下面的解釋正確的是()A緩慢拉動紙帶時，紙帶對重物的摩擦力大B快速拉動紙帶時，紙帶對重物的摩擦力小C緩慢拉動紙帶時，紙帶給重物的沖量大D快速拉動紙帶時，紙帶給重物的沖量小解析：對重物，

22、在紙帶抽出的過程中，所受的合力即為紙帶給它的滑動摩擦力fmg(其中是重物與紙帶間的動摩擦因數(shù)，m是重物的質(zhì)量)，顯然重物所受合力F合f，在快抽和慢抽兩種情況下是不變量，A、B均錯。由F合tftp知：F合一定，pt，故慢抽時，t較長，p較大，紙帶給重物的沖量I大，C正確?？斐闀r，t較短，p較小，紙帶給重物的沖量I小，D正確。答案：C、D9一質(zhì)量為m的運(yùn)動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)t時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v。在此過程中()A地面對他的沖量為mvmgt，地面對他做的功為mv2B地面對他的沖量為mvmgt，地面對他做的功為零C地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為mv2D地面對他的沖量為m

23、vmgt，地面對他做的功為零解析：運(yùn)動員受到兩個作用力：地面對他向上的作用力F和重力mg，根據(jù)動量定理有(Fmg)tmv，所以地面對他的沖量為Ftmvmgt，地面對他的作用力因腳的位置為零，做功為零，故正確答案為B。答案：B10一個質(zhì)量是0.1 kg的鋼球，以6 m/s的速度水平向右運(yùn)動，碰到一個堅硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6 m/s的速度水平向左運(yùn)動。碰撞前后鋼球的動量有沒有變化？變化了多少？解析：動量是矢量，題中鋼球速度反向，說明速度發(fā)生變化，因此動量必發(fā)生變化，計算變化量時應(yīng)規(guī)定正方向。取向左的方向為正方向物體原來的動量：p1mv10.1×6 kg·m/s0.

24、6 kg·m/s彈回后物體的動量：p2mv20.1×6 kg·m/s0.6 kg·m/s動量變化：pp2p10.6(0.6)(kg·m/s)1.2 kg·m/s。動量變化量為正值，表示動量變化量的方向向左。答案：有變化，變化量方向向左，大小為1.2 kg·m/s11如圖22所示，在傾角37°的斜面上，有一質(zhì)量為5 kg的物體沿斜面滑下，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)0.2，求物體下滑2 s的時間內(nèi)，物體所受摩擦力的沖量。(取g10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)解析：物體沿斜面下滑

25、過程中，受重力、支持力和摩擦力的作用。沖量IFt，是矢量。摩擦力沖量Iff·tmgcos·t0.2×5×10×0.8×2 N·s16 N·s方向沿斜面向上。答案：16 N·s方向沿斜面向上12一人在高h(yuǎn)1處豎直向下拋出一質(zhì)量為m的鋼球，鋼球與地板碰撞無能量損失，豎直彈起的高度為h2，求人拋球過程對球沖量的大小。(忽略空氣阻力)解析：由于鋼球與地板碰撞無能量損失，故鋼球落地時速度v 鋼球豎直下落過程由動能定理得：mgh1mv2mv人拋球過程由動量定理得：Imv0解式得：Im 。答案：m 13一質(zhì)量為m的物體

26、，以速度v做勻速圓周運(yùn)動，求物體在半個周期內(nèi)所受合力的沖量的大小。解析：做圓周運(yùn)動的物體所受合力是變力，其沖量不能直接由IFt來求，需用動量定理求出物體在該段時間內(nèi)的動量變化p來等效替代沖量I。以初速度的方向為正方向，v1v則半個周期后的末速度v2v由動量定理知半個周期內(nèi)合力的沖量大小Ipm(v2v1)2mv。答案：2mv14.物體A和B用輕繩相連在輕質(zhì)彈簧下靜止不動，如圖23甲所示，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為M。當(dāng)連接A、B的繩突然斷開后，物體A上升經(jīng)某一位置時的速度大小為vA，這時物體B下落速度大小為vB，如圖乙所示。這段時間里，彈簧的彈力對物體A的沖量為多少？解析：設(shè)B從繩斷到下落速度為v

27、B的過程所用時間為t。彈簧的彈力對物體A的沖量為I，對A、B分別應(yīng)用動量定理，即可消去t，求得彈簧彈力對物體A的沖量I。對物體A有ImgtmvA。對物體B有MgtMvB。由式得彈簧的彈力對物體A的沖量為ImvAmvB。答案：mvAmvB 高中物理選修3-5同步練習(xí)試題解析動量守恒定律1在光滑水平面上A、B兩小車中間有一彈簧，如圖31所示，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài)。將兩小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下面說法正確的是()A兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零B先放開左手，再放開右手后，動量不守恒C先放開左手，后放開右手，總動量向左D無論何時放手，兩手放開后，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)

28、的總動量不一定為零解析：在兩手同時放開后，水平方向無外力作用，只有彈簧的彈力(內(nèi)力)，故動量守恒，即系統(tǒng)的總動量始終為零，A對；先放開左手，再放開右手后，是指兩手對系統(tǒng)都無作用力之后的那一段時間，系統(tǒng)所受合外力也為零，即動量是守恒的，B錯誤；先放開左手，系統(tǒng)在右手作用下，產(chǎn)生向左的沖量，故有向左的動量，再放開右手后，系統(tǒng)的動量仍守恒，即此后的總動量向左，C正確；其實，無論何時放開手，只要是兩手都放開就滿足動量守恒的條件，即系統(tǒng)的總動量保持不變。若同時放開，那么作用后系統(tǒng)的總動量就等于放手前的總動量，即為零；若兩手先后放開，那么兩手都放開后的總動量就與放開最后一只手后系統(tǒng)所具有的總動量相等，即不

29、為零，D正確。答案：A、C、D2一輛平板車停止在光滑水平面上，車上一人(原來也靜止)用大錘敲打車的左端，如圖32所示，在錘的連續(xù)敲打下，這輛平板車將()A左右來回運(yùn)動B向左運(yùn)動C向右運(yùn)動 D靜止不動解析：系統(tǒng)水平方向總動量為零，車左右運(yùn)動方向與錘頭左右運(yùn)動方向相反，錘頭運(yùn)動，車就運(yùn)動，錘頭不動，車就停下。答案：A3在光滑水平面上停著一輛平板車，車左端站著一個大人，右端站著一個小孩，此時平板車靜止。在大人和小孩相向運(yùn)動而交換位置的過程中，平板車的運(yùn)動情況應(yīng)該是()A向右運(yùn)動B向左運(yùn)動C靜止D上述三種情況都有可能解析：以大人、小孩和平板車三者作為研究對象，系統(tǒng)水平方向所受的合外力為零，根據(jù)動量守恒

30、定律，可得在大人和小孩相互交換位置時，系統(tǒng)的重心位置保持不變。在大人和小孩相互交換位置時，可假定平板車不動，則在大人和小孩相互交換位置后，系統(tǒng)的重心將右移(因大人的質(zhì)量要大于小孩的質(zhì)量)。因此為使系統(tǒng)的重心位置保持不變，平板車必須左移，故B項正確。答案：B4如圖33所示，三個小球的質(zhì)量均為m，B、C兩球用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上，A球以速度v0沿B、C兩球球心的連線向B球運(yùn)動，碰后A、B兩球粘在一起。對A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是()A機(jī)械能守恒，動量守恒B機(jī)械能不守恒，動量守恒C三球速度相等后，將一起做勻速運(yùn)動D三球速度相等后，速度仍將變化解析：因水平面光滑，故系統(tǒng)的動

31、量守恒，A、B兩球碰撞過程中機(jī)械能有損失，A錯誤，B正確；三球速度相等時，彈簧形變量最大，彈力最大，故三球速度仍將發(fā)生變化，C錯誤，D正確。答案：B、D5如圖34所示，小車在光滑的水平面上向左運(yùn)動，木塊水平向右在小車的水平車板上運(yùn)動，且未滑出小車，下列說法中正確的是()A若小車的動量大于木塊的動量，則木塊先減速再加速后勻速B若小車的動量大于木塊的動量，則小車先減速再加速后勻速C若小車的動量小于木塊的動量，則木塊先減速后勻速D若小車的動量小于木塊的動量，則小車先減速后勻速解析：小車和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒。若小車動量大于木塊的動量，則最后相對靜止時整體向左運(yùn)動，故木塊先向右減速，再向左加速，最后

32、與車同速。答案：A、C6甲、乙兩人站在光滑的水平冰面上，他們的質(zhì)量都是M，甲手持一個質(zhì)量為m的球，現(xiàn)甲把球以對地為v的速度傳給乙，乙接球后又以對地為2v的速度把球傳回甲，甲接到球后，甲、乙兩人的速度大小之比為()A. B.C. D.解析：甲乙之間傳遞球的過程中，不必考慮過程中的細(xì)節(jié)，只考慮初狀態(tài)和末狀態(tài)的情況。研究對象是由甲、乙二人和球組成的系統(tǒng)，開始時的總動量為零，在任意時刻系統(tǒng)的總動量總為零。設(shè)甲的速度為v甲，乙的速度為v乙，二者方向相反，根據(jù)動量守恒(Mm)v甲Mv乙，則。)答案：D7如圖35所示，在光滑水平面上，有一質(zhì)量為M3 kg的薄板和質(zhì)量m1 kg的物塊，都以v4 m/s的初速度

33、朝相反的方向運(yùn)動，它們之間有摩擦，薄板足夠長，當(dāng)薄板的速度為2.4 m/s時，物塊的運(yùn)動情況是()A做加速運(yùn)動 B做減速運(yùn)動C做勻速運(yùn)動 D以上運(yùn)動都有可能解析：物塊與薄板相對運(yùn)動過程中，在豎直方向受重力和支持力作用，剛好矢量和為零，在水平方向不受外力作用，所以物塊與薄板組成的系統(tǒng)動量守恒，且在相對運(yùn)動的過程中任一時刻系統(tǒng)的總動量都不變。薄板足夠長，則最終物塊和薄板達(dá)到共同速度v，由動量守恒定律得(取薄板運(yùn)動方向為正方向)Mvmv(Mm)v，則v m/s2 m/s。共同運(yùn)動速度的方向與薄板初速度的方向相同。在物塊和薄板相互作用過程中，薄板一直做勻減速運(yùn)動，而物塊先沿負(fù)方向減速到速度為零，再沿正

34、方向加速到2 m/s。當(dāng)薄板速度為v12.4 m/s時，設(shè)物塊的速度為v2，由動量守恒定律得MvmvMv1mv2，v2 m/s0.8 m/s，即此時物塊的速度方向沿正方向，故物塊做加速運(yùn)動。答案：A8如圖36所示，光滑水平直軌道上有三個滑塊A、B、C，質(zhì)量分別為mAmC2m，mBm，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的輕彈簧(彈簧與滑塊不拴接)。開始時A、B以共同速度v0運(yùn)動，C靜止。某時刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。解析：設(shè)共同速度為v，球A與B分開后，B的速度為vB，由動量守恒定律(mAmB)v0mAvmBvBmB

35、vB(mBmC)v聯(lián)立式，得B與C碰撞前B的速度vBv0。答案：v09.如圖37所示，質(zhì)量為m21 kg的滑塊靜止于光滑的水平面上，一質(zhì)量為m150 g的小球以1 000 m/s的速率碰到滑塊后又以800 m/s的速率被彈回，試求滑塊獲得的速度。解析：對小球和滑塊組成的系統(tǒng)，在水平方向上不受外力，豎直方向上所受合力為零，系統(tǒng)動量守恒，以小球初速度方向為正方向，則有v11 000 m/s，v1800 m/s，v20又m150 g5.0×102 kg，m21 kg由動量守恒定律有：m1v10m1v1m2v2代入數(shù)據(jù)解得v290 m/s，方向與小球初速度方向一致。答案：90 m/s方向與小

36、球初速度方向一致10質(zhì)量為m110 的小球在光滑的水平桌面上以v130 cm/s的速率向右運(yùn)動，恰遇上質(zhì)量為m250 g的小球以v210 cm/s的速率向左運(yùn)動，碰撞后，小球m2恰好靜止，則碰后小球m1的速度大小、方向如何？解析：取向右為正方向，則兩球的速度分別為：v130 cm/s，v210 cm/s，v20光滑水平方向不受力，故由兩球組成的系統(tǒng)，豎直方向重力與支持力平衡，桌面滿足動量守恒定律條件。由動量守恒定律列方程m1v1m2v2m1v1m2v2，代入數(shù)據(jù)得v120 cm/s，故m1碰后速度的大小為20 cm/s，方向向左。答案：20 cm/s方向向左11如圖38所示，在離地面3h的平臺

37、邊緣有一質(zhì)量為m1的小球A，在其上方懸掛著一個質(zhì)量為m2的擺球B，當(dāng)球B從離平臺某高處由靜止釋放到達(dá)最低點時，恰與A發(fā)生正碰，使A球水平拋出，已知碰后A著地點距拋出點的水平距離為3h，B偏離的最大高度為h，試求碰后兩球的速度大小和B球碰前速度大小。解析：對B球，由機(jī)械能守恒定律得m2ghm2v解得vB對A球，由平拋運(yùn)動知識得解得vA 對A、B組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得m2vB0m2vBm1vA解得vB0 答案： 12如圖39所示，滑塊A、C質(zhì)量均為m，滑塊B質(zhì)量為m。開始時A、B分別以v1、v2的速度沿光滑水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運(yùn)動，現(xiàn)將C無初速地放在A上，并與A粘合不再分開，此時A與B

38、相距較近，B與擋板相距足夠遠(yuǎn)。若B與擋板碰撞將以原速率反彈，A與B碰撞將粘合在一起。為使B能與擋板碰撞兩次，v1、v2應(yīng)滿足什么關(guān)系？解析：設(shè)向右為正方向，A與C粘合在一起的共同速度為v，由動量守恒定律得mv12mv 為保證B碰擋板前A未能追上B，應(yīng)滿足vv2 設(shè)A與B碰后的共同速度為v，由動量守恒定律得2mvmv2mv為使B能與擋板再次碰撞應(yīng)滿足v>0聯(lián)立式得15v2v12v2或v1v2v1。答案：1.5v2v12v2或v1v2v113兩只小船質(zhì)量分別為m1500 kg，m21 000 kg，它們平行逆向航行，航線鄰近，當(dāng)它們頭尾相齊時，由每一只船上各投質(zhì)量m50 kg的麻袋到對面的船

39、上，如圖310所示，結(jié)果載重較輕的一只船停了下來，另一只船則以v8.5 m/s的速度向原方向航行，若水的阻力不計，則求交換麻袋前兩只船的速率。解析：以載重較輕的船的速度v1為正方向，選取較輕的船和從較重船投過去的麻袋為系統(tǒng)，如題圖所示，根據(jù)動量守恒定律有(m1m)v1mv20即：450v150v20選取較重的船和從較輕船投過去的麻袋為系統(tǒng)有：mv1(m2m)v2m2v，即50v1950v21 000×8.5選取四個物體為系統(tǒng)有：m1v1m2v2m2v，即：500v11 000v21 000×8.5聯(lián)立式中的任意兩式解得：v11 m/s，v29 m/s。答案：1 m/s9 m

40、/s 高中物理選修3-5同步練習(xí)試題解析碰撞1質(zhì)量為ma1 kg，mb2 kg的小球在光滑的水平面上發(fā)生碰撞，碰撞前后兩球的位移時間圖象如圖41所示，則可知碰撞屬于()A彈性碰撞B非彈性碰撞C完全非彈性碰撞 D條件不足，不能判斷解析：由xt圖象知，碰撞前va3 m/s，vb0，碰撞后va1 m/s，vb2 m/s，碰撞前動能mavmbv J，碰撞后動能mavmbv J，故機(jī)械能守恒；碰撞前動量mavambvb3 kg·m/s，碰撞后動量mavambvb3 kg·m/s，故動量守恒，所以碰撞屬于彈性碰撞。答案：A2如圖42所示，具有一定質(zhì)量的小球A固定在輕桿的一端，輕桿另一端

41、懸掛在小車支架的O點。用手將小球拉至水平，此時小車靜止于光滑的水平面上，放手讓小球擺下與B處固定的油泥碰擊后粘在一起，則小車將()A向右運(yùn)動B向左運(yùn)動C靜止不動 D小球下擺時，車向左運(yùn)動后又靜止解析：球與車組成的系統(tǒng)水平方向滿足動量守恒定律，而系統(tǒng)的初態(tài)總動量為零，故D選項正確。答案：D3三個相同的木塊A、B、C從同一高度處自由下落，其中木塊A剛開始下落的瞬間被水平飛來的子彈擊中，木塊B在下落到一定高度時，才被水平飛來的子彈擊中，木塊C未受到子彈打擊。若子彈均留在木塊中，則三木塊下落的時間tA、tB、tC的關(guān)系是()AtA<tB<tCBtA>tBtCCtAtC<tB D

42、tAtB<tC解析：木塊C做自由落體運(yùn)動，木塊A被子彈擊中做平拋運(yùn)動，木塊B在子彈擊中瞬間豎直方向動量守恒mv(Mm)v，即vv，木塊B豎直方向速度減小，所以tAtCtB。答案：C4.如圖43所示，P物體與一個連著彈簧的Q物體正碰，碰后P物體靜止，Q物體以P物體碰前的速度v離開，已知P與Q質(zhì)量相等，彈簧質(zhì)量忽略不計，那么當(dāng)彈簧被壓縮至最短時，下列結(jié)論中正確的是()AP的速度恰好為零BP與Q具有相同的速度CQ剛開始運(yùn)動DQ的速度等于v解析：P物體接觸彈簧后，在彈簧彈力的作用下，P做減速運(yùn)動，Q做加速運(yùn)動，P、Q間的距離減小，當(dāng)P、Q兩物體速度相等時，彈簧被壓縮到最短，所以B正確，A、C錯誤

43、。由于作用過程中動量守恒，設(shè)速度相同時速度為v，則mv(mm)v，所以彈簧被壓縮至最短時，P、Q的速度v，故D錯誤。答案：B5.如圖44所示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為m裝有弧形槽的小車。現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的小球以v0的水平速度沿與切線水平的槽口向小車滑去(不計摩擦)，到達(dá)某一高度后，小球又返回小車右端，則()A小球在小車上到達(dá)最高點時的速度大小為v0/2B小球離車后，對地將向右做平拋運(yùn)動C小球離車后，對地將做自由落體運(yùn)動D此過程中小球?qū)囎龅墓閙v/2解析：小球到達(dá)最高點時，小車和小球相對靜止，且水平方向總動量守恒，小球離開車時類似完全彈性碰撞，兩者速度互換。答案：A、C、D6在光滑水平面上，

44、動能為E0、動量的大小為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)動方向相反。將碰撞后球1的動能和動量的大小分別記為E1、p1，球2的動能和動量的大小分別記為E2、p2，則下列關(guān)系式不正確的是()AE1<E0 Bp1<p0CE2>E0 Dp2>p0解析：球1與球2碰撞，碰撞前后的動能關(guān)系應(yīng)為E0E1E2。因此E1E0，E2E0，選項A正確，C不正確；由p，結(jié)合E1E0，可知p1p0，選項B正確；設(shè)球1初動量方向為正方向，由動量守恒定律得：p0p1p2，所以p2p0p1，可見p2p0，選項D正確。答案：A、B、D7質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、

45、同一方向運(yùn)動，A球的動量是7 kg·m/s，B球的動量是5 kg·m/s，當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值是()ApA6 kg·m/s，pB6 kg·m/sBpA3 kg·m/s，pB9 kg·m/sCpA2 kg·m/s，pB14 kg·m/sDpA4 kg·m/s，pB17 kg·m/s解析：從碰撞前后動量守恒pApBpApB驗證，A、B、C三種皆有可能。從總動能來看，只有A可能。答案：A8.如圖45所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動。質(zhì)量關(guān)系為m

46、B2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量大小均為6 kg·m/s，運(yùn)動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為4 kg·m/s，則()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：由質(zhì)量關(guān)系，動量關(guān)系，動量增量關(guān)系判斷球的位置。由mB2mA、pBpA知：vA2vB。對兩球發(fā)生碰撞的情況進(jìn)行討論：aA球在左方，都向右運(yùn)動。由動量守恒定律得：pA2 kg·m/s，pB10 kg·m/s，即，故。bA球在

47、左方，且A向右運(yùn)動，B向左運(yùn)動，由題意知pA2 kg·m/s，pB2 kg·m/s，A、B兩球碰后繼續(xù)相向運(yùn)動是不可能的。cB球在左方，A球在右方，則此種情況下pA0，與題中給定不符由以上分析知，只有第一種情況成立。答案：A9質(zhì)量為1 kg的小球A以8 m/s的速率沿光滑水平面運(yùn)動，與質(zhì)量為3 kg的靜止小球B發(fā)生正碰后，A、B兩小球的速率vA和vB可能為()AvA5 m/s BvA3 m/sCvB1 m/s DvB6 m/s解析：若A、B發(fā)生彈性碰撞，則動量和機(jī)械能均守恒，mAv0mAvAmBvB及mAvmAvmBv，解得vAv04 m/s，vBv04 m/s。若A、B發(fā)

48、生完全非彈性碰撞，則僅動量守恒，mAv0(mAmB)v，解得vv02 m/s。故A的速度范圍4 m/svA2 m/s，小球B的速度范圍2 m/svB4 m/s，B正確。答案：B10如圖46所示，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B，放在光滑的水平面上，物體A被水平速度為v0的子彈擊中，子彈嵌在其中，已知物體A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的，子彈的質(zhì)量是B的質(zhì)量的。求： (1)A物體獲得的最大速度；(2)彈簧壓縮量最大時B物體的速度。解析：(1)子彈射入物體A時，兩者組成的系統(tǒng)動量守恒，故m0v0(m0mA)vA，將mAmB，m0mB代入，得vAv0。此后因彈簧壓縮，A受向左的彈力作用而做減速運(yùn)動，速度減小，故v0

49、是A獲得的最大速度。(2)彈簧壓縮量最大時，A、B相距最近，其速度相等，由子彈、A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，即m0v0(m0mAmB)vB，得vBv0v0。答案：(1)(2)11.如圖47所示，一定長度的木板靜止在光滑的水平地面上，其質(zhì)量為M1.8 kg。木板左端放一木塊，其質(zhì)量為m190 g，木板與木塊間動摩擦因數(shù)0.4。質(zhì)量為m010 g的子彈以v0200 m/s的速度水平打入木塊并留在其中，最后木塊恰好到達(dá)木板的右端。求：(1)木塊到達(dá)木板右端所用的時間；(2)木板的長度。解析：(1)子彈打入木塊過程所用時間極短，并且相互作用力遠(yuǎn)大于木塊所受的摩擦力，故子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒。設(shè)子彈

50、打入木塊后的速度為v1，有m0v0(m0m)v1得v1v010 m/s木塊在木板上滑動時，帶動木板向右加速，因地面光滑，子彈、木塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒，最后三者速度相等，設(shè)為v2，則m0v0(m0mM)v2得v2v01 m/s木塊沿木板做勻減速運(yùn)動，加速度a1g4 m/s2故木塊在木板上的運(yùn)動時間t2.25 s。 (2)如圖所示，木塊向右減速的位移x1t12.375 m木板向右加速的位移x2t1.125 m故木板長度Lx1x211.25 m。答案：(1)2.25 s(2)11.25 m12如圖48所示，坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m1的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時

51、無機(jī)械能損失，為使A制動，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻上，另一端與質(zhì)量為m2的擋板B相連，彈簧處于原長時，B恰位于滑道的末端O點。A與B碰撞時間極短，碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧，已知在OM段A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)均為，其余各處的摩擦不計，重力加速度為g，求：(1)物塊A在與擋板B碰撞前瞬間速度v的大??；(2)彈簧最大壓縮量為d時的彈性勢能Ep(設(shè)彈簧處于原長時彈性勢能為零)。解析：(1)由機(jī)械能守恒定律，有m1ghm1v2，v(2)A、B在碰撞過程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，由動量守恒，有m1v(m1m2)v。A、B克服摩擦力所做的功W(m1m2)gd。由能量守恒定律，有(m1m2)

52、v2Ep(m1m2)gd。解得Epgh(m1m2)gd。答案：(1)(2)(m1m2)gd13如圖49所示，在同一豎直平面上，質(zhì)量為2m的小球A靜止在光滑斜面的底部，斜面高度為H2L。小球受到彈簧的彈力作用后，沿斜面向上運(yùn)動。 離開斜面后，達(dá)到最高點時與靜止懸掛在此處的小球B發(fā)生彈性碰撞，碰撞后球B剛好能擺到與懸點O同一高度，球A沿水平方向拋射落在水平面C上的P點，O點的投影O與P的距離為L/2。已知球B的質(zhì)量為m，懸繩長L，視兩球為質(zhì)點。重力加速度為g，不計空氣阻力。求：(1)球B在兩球碰撞后一瞬間的速度大??；(2)球A在兩球碰撞前一瞬間的速度大小；(3)彈簧的彈性力對球A所做的功。解析：(1)設(shè)碰撞后的一瞬間，球B的速度為vB，由于球B恰能擺到與懸點O同一高度，根據(jù)動能定理：mgL0mvvB(2)球A到達(dá)最高點時，只有水平方向速度，與球B發(fā)生彈性碰撞。設(shè)碰撞前的一瞬間，球A水平速度為vx，碰撞后的一瞬間，球A速度為vx。球A、B系統(tǒng)碰撞過程動量守恒和機(jī)械能守恒：2mvx2mvxmvB×2mv×2mvmv由式解得：vx即球A在碰撞前一瞬間的速度大小vx(3)碰后球A做平拋運(yùn)動，設(shè)從拋出到落地時間為t，平拋高度為y，則：vxtygt2由式解得：