高中物理 第1章 碰撞與動(dòng)量章末檢測(cè) 粵教版

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第1章 碰撞與動(dòng)量章末檢測(cè)(一)（時(shí)間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分其中17 題為單項(xiàng)選擇題，810題為多項(xiàng)選擇題)1某物體受到一個(gè)6 ns的沖量作用，則(）a物體的動(dòng)量一定減少b物體的末動(dòng)量一定是負(fù)值c物體動(dòng)量增量的方向一定與規(guī)定的正方向相反d物體原來動(dòng)量的方向一定與這個(gè)沖量方向相反答案c解析沖量、動(dòng)量都是矢量，對(duì)在一條直線上運(yùn)動(dòng)的物體,規(guī)定正方向后,可用“”、“”號(hào)表示矢量的方向，6 ns的沖量說明物體所受沖量的大小為6 ns，方向與規(guī)定的正方向相反,由動(dòng)量定理可知正確答案為c。而初、末動(dòng)量的方向、大小由題設(shè)均不能確定2

2、兩輛汽車的質(zhì)量分別為m1和m2，已知m1m2，沿水平方向同方向行駛且具有相等的動(dòng)能，則此時(shí)兩輛汽車的動(dòng)量p1和p2的大小關(guān)系是（)ap1等于p2 bp1小于p2cp1大于p2 d無法比較答案c解析由ekmv2得p ，因?yàn)閙1m2，ek1ek2，所以p1p2，選c。3.如圖1所示，設(shè)車廂長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m，靜止在光滑水平面上,車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與車廂壁來回碰撞n次后，靜止在車廂中，則最終車廂速度是()圖1av0，水平向右 b0c.，水平向右 d.,水平向左答案c解析物體與車廂最終速度相等，由動(dòng)量守恒定律，有：mv0(mm)v,所以v,方向與物體初速度同向4動(dòng)量相等的甲、

3、乙兩車，剎車后沿兩條水平路面滑行若兩車質(zhì)量之比，路面對(duì)兩車的阻力相同，則兩車的滑行時(shí)間之比為（）a11 b12 c21 d14答案a5。如圖2所示，具有一定質(zhì)量的小球a固定在輕桿一端，另一端掛在小車支架的o點(diǎn)用手將小球拉至水平，此時(shí)小車靜止于光滑水平面上，放手讓小球擺下與b處固定的橡皮泥碰擊后粘在一起，則在此過程中小車將（)圖2a向右運(yùn)動(dòng)b向左運(yùn)動(dòng)c靜止不動(dòng)d小球下擺時(shí),車向左運(yùn)動(dòng),碰撞后又靜止答案d解析這是反沖運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒定律可知，小球下落時(shí)水平分速度方向向右,小車速度方向向左；小球靜止，小車也靜止6如圖3所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m的木塊，木塊與輕彈簧水平相連，彈簧的另一端連在豎直

4、墻上，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0擊中木塊，并嵌在其中，木塊壓縮彈簧后在水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)木塊自被子彈擊中前到第一次回到原來位置的過程中，木塊受到的合外力的沖量大小為(）圖3a。 b2mv0c。 d2mv0答案a解析子彈射入木塊的時(shí)間極短，根據(jù)動(dòng)量守恒定律mv0（mm）v,解得v,第一次回到原來位置的速度等于子彈擊中木塊后瞬間的速度根據(jù)動(dòng)量定理，合外力的沖量imv,故a正確7.如圖4,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(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（）

5、圖4a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答案a解析a、b發(fā)生碰撞，由動(dòng)量守恒定律得：papb，由于碰后a球的動(dòng)量增量為負(fù)值,所以右邊不可能是a球；碰后a球的動(dòng)量是2 kgm/s,碰后b球的動(dòng)量增加為10 kgm/s，由于兩球的質(zhì)量關(guān)系mb2ma，所以碰后a、b兩球速度大小之比為25.故選a。8。如圖5所示，甲、乙兩車的質(zhì)量均為m，靜置在光滑的水平面上,兩車相距為l.乙車上站立著一個(gè)質(zhì)量為m的人，他通過一條輕繩拉甲車，甲、乙兩車最后相接觸

6、，以下說法正確的是(）圖5a甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為b甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為c甲車移動(dòng)的距離為ld乙車移動(dòng)的距離為l答案ad解析本題類似人船模型，甲、乙、人看成一系統(tǒng),則水平方向動(dòng)量守恒，甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比等于質(zhì)量的反比，a正確,b錯(cuò)誤;ms甲(mm）s乙，s甲s乙l，解得c錯(cuò)誤，d正確9.恒力f作用在質(zhì)量為m的物體上，如圖6所示,由于地面對(duì)物體的摩擦力較大,沒有被拉動(dòng),則經(jīng)時(shí)間t,下列說法正確的是（)圖6a拉力f對(duì)物體的沖量大小為零b拉力f對(duì)物體的沖量大小為ftc拉力f對(duì)物體的沖量大小是ftcos d合力對(duì)物體的沖量大小為零答案bd解析拉力f對(duì)物體的沖量大小為ft，a、c錯(cuò)誤，b

7、正確；合力對(duì)物體的沖量等于物體動(dòng)量的變化量等于零，d正確10如圖7所示，質(zhì)量相等的兩個(gè)滑塊位于光滑水平桌面上，其中彈簧兩端分別與靜止的滑塊n和擋板p相連接，彈簧與擋板的質(zhì)量均不計(jì)；滑塊m以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),它與擋板p碰撞后粘連在一起，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中（）圖7am的速度等于0時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度最短bm的速度為時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大c兩滑塊速度相同時(shí)，n的動(dòng)量最大d彈簧的彈力對(duì)n做功最多為答案bd解析滑塊m與擋板p碰撞后粘連在一起，擋板壓縮彈簧，彈簧對(duì)滑塊n施加彈力，使滑塊n水平向右加速滑動(dòng)，當(dāng)兩滑塊速度相同時(shí)，彈簧的壓縮量最大,彈性勢(shì)能最大，彈簧最短，設(shè)這個(gè)共同速度為v，滑塊質(zhì)量為m，則mv02

8、mv，所以v，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，b正確;當(dāng)兩滑塊速度相同時(shí)，彈簧壓縮量最大,彈簧對(duì)n的彈力最大，滑塊n仍做加速運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)c錯(cuò)誤；由m剛接觸彈簧到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過程,設(shè)m和n的速度分別為v1和v2，由動(dòng)量守恒定律得mv0mv1mv2，由機(jī)械能守恒定律得mvmvmv,聯(lián)立解得v10，v2v0，即m和n質(zhì)量相等時(shí)，在彈簧形變前和恢復(fù)形變后，m和n交換了速度，即滑塊n速度為v0時(shí)，m的速度為零，此時(shí)滑塊n的動(dòng)能最大,彈簧對(duì)其做功最多為mv (動(dòng)能定理），選項(xiàng)d正確二、填空題（本題共2小題,共18分）11（8分)如圖8所示為“探究碰撞中的動(dòng)量變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖已知a、b小球的質(zhì)量分別為ma、mb,半

9、徑分別是ra、rb，圖中p點(diǎn)為單獨(dú)釋放a球的平均落點(diǎn),m、n是a、b小球碰撞后落點(diǎn)的平均位置，o點(diǎn)是水平槽末端在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)圖8（1）本實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是_a斜槽軌道必須是光滑的b斜槽軌道末端的切線水平c入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放d入射球與被碰球滿足mamb，rarb(2）為了探究動(dòng)量的變化規(guī)律需要測(cè)量op間的距離s1，則還需要測(cè)量的物理量有_、_(用相應(yīng)的文字和字母表示）(3）如果動(dòng)量守恒，須滿足的關(guān)系式是_(用測(cè)量物理量的字母表示)答案(1)bc(2)om的距離s2on的距離s3（3）mas1mas2mbs312(10分）某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞

10、中動(dòng)量的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌裝置如圖9甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，如圖乙所示,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差(1）下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：圖9安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器越過彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí),紙帶始終在水平方向；滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把

11、滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；先_,然后_，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；取下紙帶，重復(fù)步驟，選出較理想的紙帶如圖10所示;圖10測(cè)得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205 g.（2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知，兩滑塊相互作用前動(dòng)量之和為_kgm/s；兩滑塊相互作用以后動(dòng)量之和為_kgm/s（保留三位有效數(shù)字)（3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_.答案(1）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源放開滑塊1(2）0.6200.618(3）紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦解析作用前滑塊1的速度v1 m/s2 m/s，其動(dòng)量為0.310 kg2 m/s0。6

12、20 kgm/s，作用后滑塊1和滑塊2具有相同的速度v m/s1.2 m/s，其動(dòng)量之和為（0.310 kg0。205 kg)1.2 m/s0.618 kgm/s。三、計(jì)算題(本題共4小題，共42分）13（10分）如圖11所示，物體a、b的質(zhì)量分別是4 kg和8 kg，由輕質(zhì)彈簧連接，放在光滑的水平面上,物體b左側(cè)與豎直墻壁相接觸，另有一個(gè)物體c水平向左運(yùn)動(dòng)，在t5 s時(shí)與物體a相碰，并立即與a有相同的速度，一起向左運(yùn)動(dòng)物體c的速度時(shí)間圖象如圖12所示 圖11圖12（1)求物體c的質(zhì)量；(2）求彈簧壓縮具有的最大彈性勢(shì)能；(3）求在5 s到15 s的時(shí)間內(nèi),墻壁對(duì)物體b的作用力的沖量答案(1）

13、2 kg(2)12 j(3）24 ns，方向水平向右解析（1）由圖象可知,碰前c的速度v06 m/s，碰后的速度v2 m/sa、c碰撞過程動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得mcv0（mcma)v，解得mc2 kg（2）a、c向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們速度變?yōu)榱銜r(shí)，彈簧壓縮量最大，彈簧的彈性勢(shì)能最大，由能量守恒定律得,最大彈性勢(shì)能ep(mamc)v212 j（3）在5 s到15 s的時(shí)間內(nèi)，墻壁對(duì)b物體的作用力f等于輕彈簧的彈力，輕彈簧的彈力使物體a和c的速度由2 m/s減小到0,再增大到2 m/s,則彈力的沖量等于f的沖量,即i(mamc)v(mamc）v24 ns，方向水平向右14（10分）如圖13所示，一長(zhǎng)

14、為r0.6 m的不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩一端固定在o點(diǎn)另一端系著質(zhì)量m20.1 kg的小球b，小球b剛好與水平面相接觸現(xiàn)使質(zhì)量為m10。3 kg 的物體a以v04 m/s的速度向b運(yùn)動(dòng)a與水平面間的接觸面光滑a、b碰撞后，物塊a的速度變?yōu)榕銮八查g速度的.小球b能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)已知重力加速度g10 m/s2，a、b均可視為質(zhì)點(diǎn),試求：圖13(1）在a與b碰撞后瞬間，小球b的速度v2的大小；（2)小球b運(yùn)動(dòng)到圓周最高點(diǎn)時(shí)受到細(xì)繩的拉力大小答案（1)6 m/s（2)1 n解析（1）碰撞過程中，a、b系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，有：m1v0m1m2v2，可得:v26 m/s(2)小球b在擺至最高點(diǎn)的過程中,機(jī)

15、械能守恒,設(shè)到最高點(diǎn)時(shí)的速度為v3,則有:m2vm2vm2g2r在最高點(diǎn)進(jìn)行受力分析,有ftm2gm2解得:ft1 n15（10分)如圖14所示，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊b相連，b靜止在水平導(dǎo)軌上的o點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，另一質(zhì)量與b相同的滑塊a從導(dǎo)軌上的p點(diǎn)以初速度v0向b滑行，當(dāng)a滑過距離l時(shí)與b相碰碰撞時(shí)間極短,碰后a、b粘在一起運(yùn)動(dòng)設(shè)滑塊a和b均可視為質(zhì)點(diǎn),與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。重力加速度為g.求：圖14(1）碰后瞬間,a、b共同速度的大?。唬?）若a、b壓縮彈簧后恰能返回到o點(diǎn)并停止,求彈簧的最大壓縮量答案(1)(2）解析（1）設(shè)a、b質(zhì)量均為m，a剛接觸b時(shí)的速度為v1,碰

16、后瞬間a、b共同的速度為v2,以a為研究對(duì)象，從p到o，由功能關(guān)系得：mglmvmv以a、b為研究對(duì)象，碰撞瞬間，由動(dòng)量守恒定律:mv12mv2解得：v2(2)碰后a、b由o點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng),又返回到o點(diǎn)，設(shè)彈簧的最大壓縮量為s.由功能關(guān)系：（2m）g2s(2m）v解得：s16(12分）某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為m的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中為計(jì)算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為s的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出;玩具底部為平板（面積略大于s）；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開忽略空氣阻力已知水的密度為，重力加速度大小為g。求：(1)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(2）玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度答案（1)v0s(2）解析(1）設(shè)t時(shí)間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為v，質(zhì)量為m，則mv，vv0st聯(lián)立兩式得，單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的