高三物理復(fù)習(xí)動量守恒定律能力測試

1、動量守恒定律能力測試一、選擇題.質(zhì)量相同的兩個小球在光滑水平面上沿連心線同向運動，球 1的動量為7 kg - m/s, 球2的動量為5 kg m/s,當(dāng)球1追上球2時發(fā)生碰撞，則碰撞后兩球動量變化的可能值是 TOC o 1-5 h z A pi=-1 kgm/s,A p2=1 kgm/sA p-1 kgm/s,A 6=4 kgm/sA p1=-9 kgm/s,A p2=9 k gm/sA p1=-12 kg m/s, A p2=10 kg m/s.向空中發(fā)射一物體，不計空氣阻力，當(dāng)此物體的速度恰好沿水平方向時，物體炸裂 成a、b兩塊，若質(zhì)量較大的 a塊的速度方向仍沿原來的方向，則()(A)b的

2、速度方向一定與原來速度方向相同 (B)在炸裂過程中，a、b受到的爆炸力的沖量一定相同(C)從炸裂到落地這段時間里，a飛行的水平距離一定比 b的大(D)a、b 一定同時到達水平地面 TOC o 1-5 h z .科學(xué)家們使兩個帶正電的重離子被加速后沿同一條直線相向運動而發(fā)生猛烈碰撞，試圖用此模擬宇宙大爆炸初的情境。為了使碰撞前的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，關(guān)鍵是設(shè)法使這兩個重離子在碰撞前的瞬間具有：A.相同的速率 B.相同大小的動量 C.相同的動能 D.相同的質(zhì)量分析：動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的條件是末動能為零，由于碰撞過程系統(tǒng)動量是守恒的，因此要求碰前兩個離子的動量大小相等。.如圖3所示，長2nx質(zhì)量

3、為1kg的木板靜止在光滑水平面上，一木塊質(zhì)量也為1kg(可視為質(zhì)點)，與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.2。要使木塊在木板上從左端滑向右端而不至滑落，則木塊初速度的最大值為A. 1m/s B . 2 m/s C . 3 m/s D . 4 m/s圖35.放在光滑水平面上的 A、B兩小車中間夾了一壓縮的輕質(zhì)彈簧，用兩手分別控制小車 處于靜止?fàn)顟B(tài)，下面說法中正確的是A.兩手同時放開后，兩車的總動量為零B.先放開右手，后放開左手，而車的總動量向右C.先放開左手，后放開右手，兩車的總動量向右D.兩手同時放開，同車的總動量守恒；兩手放開有先后，兩車總動量不守恒6.在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為m。

4、，小車和單擺以恒定的速度 v沿光滑水平地面運動，與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時間極短,在此碰撞過程中，下列哪些情況說法是可能發(fā)生的（A.小車、木塊、73,滿足（M + m0）擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関=Mv l 十 mv2 十 m0 V3B.擺球的速度不變，小車和木塊的速度變化為C.擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變?yōu)関ivi和v2,滿足滿足Mv=Mv I十 mv2。Mv = ( M + m) vlD.小車和擺球的速度都變?yōu)関i,木塊的速度變?yōu)?v2,滿足（M十m） v= （M十m）vi 十 mv27.2002年，美國科學(xué)雜志評出的2001年世界十大科技突破中，有一

5、項是加拿大薩德伯里 中微子觀測站的成果. 該站揭示了中微子失蹤的原因，即觀測到的中微子數(shù)目比理論值少是因為部分中微子在運動過程中轉(zhuǎn)化為一個科子和一個。子. 在上述研究中有以下說法：該研究過程中牛頓第二定律依然適用；該研究中能的轉(zhuǎn)化和守恒定律依然適用；若發(fā)現(xiàn)科子和中微子的運動方向一致，則。子的運動方向與中微子的運動方向也可能一致；若發(fā)現(xiàn)科子和中微子的運動方向相反，則。子的運動方向與中微子的運動方向也可能相反.其中正確的是：A.，B.，C.，D.；8.春節(jié)期間孩子們玩“沖天炮”，有一只被點燃的“沖天炮”噴出氣體豎直向上運動， 其中有一段時間內(nèi)“沖天炮”向上作勻速直線運動，在這段時間內(nèi)“沖天炮”的有

6、關(guān)物理量將是（）A,合外力不變；B.反沖力變小;C.機械能可能變大;9.甲物體以動量 Pi與靜止在光滑水平面上的乙物體對心正碰,D.動量變小碰后乙物體的動量為P2,則P2和P1的關(guān)系可能是（）A. P2VP1；B、P2= P1 C.P2P1；D,以上答案都有可能.某人在一只靜止的小船上練習(xí)射擊，船、人連同槍（不包括子彈）及靶的總質(zhì)量為M,槍內(nèi)有n顆子彈，每顆子彈的質(zhì)量為 m,槍口到靶的距離為 L,子彈水平射出槍口相對于地的速度為v0,在發(fā)射后一發(fā)子彈時，前一發(fā)子彈已射入靶中，在射完 后退的距離為（）mnl 八 nmlmnlA 0;B;C; DM，n-1 m M nm M，n 1 m二、填空實驗

7、題n顆子彈時，小船.如圖所示，一物體分別沿兩個傾角不同的光滑斜面由靜止開始從頂端下滑到底端C、D處，兩個過程中重力的沖量依次為11、I2,動量變化量的大小依次為 P1、 P2,到達下端時重力的瞬時功率依次為P1、P2,則有I1 I2, P1 Ap2, P1 P2 （在空格處Hdtr r a a a ” 填上 V 、=)。12、（1）兩塊小木塊 A和B中間夾著一輕質(zhì)彈簧，用細線捆在一起，放在光滑的水平 臺面上，將細線燒斷，木塊 A、B被彈簧彈出，最后落在水平地面上，落地點與平臺邊緣 的水平距離分別為1a=1 m , 1b=2 m,如圖所示，則下列說法正確的是（）A.木塊A、B離開彈簧時的速度大小

8、之比va ： vb=1 : 2B,木塊 A、B的質(zhì)量之比 mA： mB=2 ： 1C.木塊A、B離開彈簧時的動能之比Ea : Eb=1 ： 2D.彈簧對木塊 A、B的沖量大小之比Ia : Ib=1 : 2(2)光滑的水平面上，用彈簧相連的質(zhì)rmiimna量均為2kg的A、B兩物塊都以6m/s的速度向右運動，彈簧處于原長，質(zhì)量為 4kg的物 塊C靜止在前方，如圖 7所示。B與C碰撞后二者粘在一起運動，在以后的運動中，當(dāng)彈簧的彈性勢能達到最大為J時，物塊A的速度是(3) (8分)a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s-t圖象如圖所示，若 a球的質(zhì)量ma=lkg,則b球的質(zhì)量mb 等于

9、多少？13、在學(xué)習(xí)了 “實驗：探究碰撞中的不變量”的實驗后，得 出了動量守恒定律，反過來我們可以利用該實驗中的有關(guān)方案來驗證動量守恒定律。下面是某實驗小組選用水平氣墊導(dǎo)軌、光電門的測量裝置來研究兩個滑塊碰撞過程中系統(tǒng)動量的變化 情況。實驗儀器如圖所示。實驗過程：(1)調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，并使光電計時器系統(tǒng)正常工作。(2)在滑塊1上裝上擋光片并測出其長度L。(3)在滑塊2的碰撞端面粘上橡皮泥(或雙面膠紙)。(4)用天平測出滑塊1和滑塊2的質(zhì)量m1、m2。(5)把滑塊1和滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌上，讓滑塊 2處于靜止?fàn)顟B(tài)(v2=0),用滑塊1以初 速度Vi與之碰撞(這時光電計時器系統(tǒng)自動計算時間)，撞后兩

10、者粘在一起，分別記下滑塊1的擋光片碰前通過光電門的遮光時間力和碰后通過光電門的遮光時間 t2。(6)先根據(jù)v = L/t計算滑塊1碰撞前的速度V1及碰后兩者的共同速度 V ；再計算兩滑 塊碰撞前后的動量，并比較兩滑塊碰撞前后的動量的矢量和。實驗數(shù)據(jù)：次 數(shù)滑塊1滑塊2碰前系統(tǒng)動量1 -1 kgms碰后系統(tǒng)動量1 -1 kgms, /-1Vi/ms/ -1 v/ms, /-1V2/ms/ -1 v/msmiVim2 V2(mi + m2) v10.2900.18400.18420.4260.26900.269-3mi=0.324kgm2=0.181kgL=1.00X10 m結(jié)論: 三、計算題.一

11、玩具車攜帶若干質(zhì)量為 m的彈丸，車和彈丸的總質(zhì)量為 M,在半彳至為R的光滑軌道上以速率V0做勻速圓周運動，若小車每轉(zhuǎn)一周便沿運動方向相對地面以恒定速度 彈丸，求:(2)至少發(fā)射多少顆彈丸后，小車開始反向運動？寫出小車反向運動前發(fā)射相鄰兩枚彈丸的時間間隔的表達式. （8分）在列車編組站里，一輛機車拉著拖車在平直的軌道上以3m/s的速度勻速運動，突然拖車與機車脫鉤，而機車的牽引力不變，各自受的阻力也不變，已知機車的質(zhì)量為1.25 x 105kg ,拖車的質(zhì)量為2.5 x 104kg ,求拖車剛停下時機車的速度是多大？16.如圖所示，質(zhì)量為 M的天車靜止在光滑水平軌道上，下面用長為 L的細線懸掛著質(zhì)

12、量為 m的沙箱，一顆質(zhì)量為no的子彈以V。的水平速度射入沙箱， 并留在其中，在以后運動過程中 求：（1）沙箱上升的最大高度.（2） 天車的最大速度，參考答案1.D 2,D 3.B 4.D.解析：根據(jù)動量守恒定律的適用條件，兩手同時放開，則兩車水平方向不受外力作用， 總動量守恒；否則，兩車總動量不守恒，若后放開左手，則左手對小車有向右的沖量作用， 從而兩車的總動量向右；反之，則向左.因而，選項 ABD正確.解析：在小車M和本塊發(fā)生碰撞的瞬間，擺球并沒有直接與木塊發(fā)生力的作用，它與小 車一起以共同速度 V勻速運動時，擺線沿豎直方向，擺線對球的效力和球的重力都與速度 方向垂直，因而擺球未受到水平力作

13、用，球的速度不變，可以判定 A、D項錯誤，小車和木塊碰撞過程，水平方向無外力作用，系統(tǒng)動量守恒，而題目對碰撞后，小車與木塊是否分開或連在一起，沒有加以說明，所以兩種情況都可能發(fā)生，即 B、C選項正確。.解析：牛頓運動定律適用于“低速”“宏觀”物體，而動量守恒定律和能量守恒定律是自然界中的普適規(guī)律，在中微子轉(zhuǎn)化為科子和T子時，動量守恒和能量守恒定律仍然適用，當(dāng)科子與中微子的運動方向一致時 ，P子的運動方向有可能與中微子的運動方向相同，也有可能與中微子運動方向相反；但科子運動方向與中微子運動方向相反時，。子的運動方向與中微子的運動方向一定相同.答案C正確.解析：由豎直勻速上升可知，答案A和C是正確

14、的，但在勻速上升的過程中隱含有燃料燃燒噴出氣體的現(xiàn)象，結(jié)果“沖天炮”的質(zhì)量必然減小，所以答案 B和D也是對的，否則就會 將B和D答案漏選 答案：ABCD.解析：此題隱含著碰撞的多種過程.若甲擊穿乙物體或甲、乙兩物體粘在一起勻速前進 時有P2Pl；若甲乙速度交換時有 P2= Pl；若甲被彈回時有 P2Pl；故四個答案都是可能的. 而 后三個答案往往漏選答案：ABCD.解析：設(shè)n顆子彈發(fā)射的總時間為t,取n顆子彈為整體，由動量守恒得 nmv=Mv,即nmyt=Mvit;設(shè)子彈相對于地面移動的距離為si,小船后退的距離為 S2,則有：s i=vot, s 2= vit;且si+ S2=L解得：s2

15、= nml .答案C M nmii、IiP2i2、 TOC o 1-5 h z ABC(4分)(2)i2、3(6 分)(3)解：從位移一時間圖像上可看出，碰前 B的速度為0, A的速度vo=As/ A=4m/s (2分)碰撞后，A的速度vi=-im/s , B的速度v2=2m/s,(2分)由動量守恒定律得 mAvo=mAvi+mBv2,(2分)mB=2.5kg(2 分)i3、次 數(shù)滑塊i滑塊2碰前系統(tǒng)動量| -i kgms碰后系統(tǒng)動量| -i kgms /-ivi /ms- -i v/ms /-iv2 /ms- -i v/msm1Vlm2 V2(m1 + m2) vi0.2900.i8400.

16、i840.09400.09320.4260.26900.2690.i3800.136結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，碰前系統(tǒng)動量矢量和等于碰后系統(tǒng)動量矢量和。i4.解析:(i)設(shè)發(fā)射第一枚彈丸后，玩具車的速度為vi,由切線方向動量守恒得：(M- m)vi + mu=Mv 得 m Mv0 -muM -m第二枚彈丸發(fā)射后，則(M- 2m)v2+ mu=(M- m)vi得 v2 =(M -m 一mU = Mv。-2muM -2mM -2m則第n枚彈丸發(fā)射后，小車的速度為vn = Mv0 -nmuM -nm小車開始反向運動時,v nW 0,則n =竺0mu(2)發(fā)射相鄰兩枚彈丸的時間間隔就是發(fā)射第k(kn)

17、枚彈丸后小車的周期,即:2 二 R 2 二 R M _kmvk Mv0 -kmu15.【解析】由題意知，機車的甲=1.25 x 105kg ,拖車的質(zhì)量為 m2 =2,5 x 104kg,脫鉤前共同速度v0 =3m/s ,假設(shè)拖車剛停下時機車的速度是v ,根據(jù)動量守恒定律得(m1 m2)v0 ; m1V 0m1 m2v =v0 =1.25 105 2.5 104_51.25 1053m/ s = 3.6m/s16.解析：(1)子彈打入沙箱過程中動量守恒m)V0= (m)+m)V1 d擺動過程中，子彈、沙箱、天車系統(tǒng)水平方向動量守恒，機械能守恒。V2,則有 TOC o 1-5 h z 沙箱到達最大高度時，系統(tǒng)有相同的速度，設(shè)為 (m)+ni) v1= (na+m+M v? (m)+m)v12=? (m+m+M v22+ (rn)+m)gh區(qū)22聯(lián)立可得沙箱上升的最大高度h =裳ML2 m0，m j m0，m，M gV3,沙箱速度為V4,(2)子彈和沙箱再擺回最低點時，天車速度最大，設(shè)此時天車速度為 由動量守恒得(m)+ni) V1=M3+ (m+M V4由系統(tǒng)機械能守恒得 ？(m