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1、2018年高二物理(人教版)選修3-5第十六章動(dòng)量守恒定律章末復(fù)習(xí)一、單選題(本大題共10小題,共40.0分)1. 質(zhì)量相同的兩方形木塊A、B緊靠一起放在光滑水平面上,一子彈先后水平穿透兩木塊后射出,若木塊對子彈的阻力恒定不變,且子彈射穿兩木塊的時(shí)間相同,則子彈射穿木塊時(shí)A、B木塊的速度之比()A. 1:1B. 1:2C. 1:3D. 1:2. 物體的動(dòng)量變化量的大小為5kgm/s,這說明()A. 物體的動(dòng)量在減小B. 物體的動(dòng)量在增大C. 物體的動(dòng)量大小一定變化D. 物體的動(dòng)量大小可能不變3. 如圖所示,小明在演示慣性現(xiàn)象時(shí),將一杯水放在桌邊,杯下壓一張紙條。若緩慢拉動(dòng)紙條,發(fā)現(xiàn)杯子會出現(xiàn)滑
2、落;當(dāng)他快速拉動(dòng)紙條時(shí),發(fā)現(xiàn)杯子并沒有滑落。對于這個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是()A. 緩慢拉動(dòng)紙條時(shí),摩擦力對杯子的沖量較小B. 快速拉動(dòng)紙條時(shí),摩擦力對杯子的沖量較大C. 為使杯子不滑落,杯子與紙條的動(dòng)摩擦因數(shù)盡量大一些D. 為使杯子不滑落,杯子與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)盡量大一些4. 蹦床是一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員利用從蹦床反彈中表現(xiàn)雜技技巧的競技運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量為50kg的運(yùn)動(dòng)員從1.8m高出自由下落到蹦床上,若從運(yùn)動(dòng)員接觸蹦床到運(yùn)動(dòng)員陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了0.2s,則這段時(shí)間內(nèi)蹦床對運(yùn)動(dòng)員的沖量大小為(取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力)()A. 400NsB. 300NsC. 200NsD. 100Ns5. 下面關(guān)于物
3、體動(dòng)量和沖量的說法不正確的是( )A. 物體所受合外力沖量越大,它的動(dòng)量也越大B. 物體所受合外力沖量不為零,它的動(dòng)量一定要改變C. 物體動(dòng)量增量的方向,就是它所受沖量的方向D. 物體所受合外力越大,它的動(dòng)量變化就越快6. 在水平地而的某點(diǎn)斜向上成60°拋出一物體,在物體速度方向剛變?yōu)樗椒较驎r(shí),在極短時(shí)間內(nèi)炸裂成a、b兩塊。已知物體離開地而的速率為20,a塊的速度方向與剛炸裂時(shí)物塊的方向相同。在不計(jì)空氣阻力的情況下,則( )A. b的速度方向一定與炸裂時(shí)物塊的方向相反B. a、b均做平拋運(yùn)動(dòng),且一定同時(shí)到達(dá)地面C. a的平拋初速一定大于0,b的平
4、拋初速一定小于0D. 炸裂過程中,a、b中受到的爆炸力的沖量一定相同7. 在光滑水平地面上有兩個(gè)完全相同的彈性小球a、b,質(zhì)量均為m,現(xiàn)b球靜止,a球向b球運(yùn)動(dòng),發(fā)生彈性正碰。當(dāng)碰撞過程中達(dá)到最大彈性勢能Ep時(shí),a球的速度等于A. B. C. D. 8. 如圖所示,平板小車靜止在光滑的水平面上,車的左端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧,物塊將彈簧壓縮后用細(xì)繩系在物塊和小車上,物塊與彈簧并不栓接,當(dāng)小車固定時(shí),剪斷細(xì)繩,物塊滑到小車C點(diǎn)恰好靜止,BC=CD,如果小車不固定,剪斷細(xì)繩,則()A. 滑到BC間停住B. 還是滑到C點(diǎn)停住C. 滑到CD間停住D. 會沖出D點(diǎn)落到車外9. 在如圖所示的裝置中,木塊B與水平
5、桌面間的接觸是光滑的,子彈A沿水平方向射入木塊后留在其中,將彈簧壓縮到最短若將子彈、木塊和彈簧合在一起作為系統(tǒng),則此系統(tǒng)在從子彈開始射入到彈簧被壓縮至最短的整個(gè)過程中()A. 動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒B. 動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒C. 動(dòng)量不守恒,機(jī)械能不守恒D. 動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒10. 將靜置在地面上,質(zhì)量為M(含燃料)的火箭模型點(diǎn)火升空,在極短時(shí)間內(nèi)以相對地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體忽略噴氣過程重力和空氣阻力的影響,則噴氣結(jié)束時(shí)火箭模型獲得的速度大小是()A. v0B. v0C. v0D. v0二、多選題(本大題共5小題,共20.0分)11. 如圖所示,在光滑水平面上,一個(gè)
6、質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m、靜止的B球碰撞后,A球的速度方向與碰撞前相反。則碰撞后B球的速度大小可能是A. 0.40 vB. 0.55 vC. 0.60 vD. 0.70 v12. 如圖所示,質(zhì)量M=2kg的半圓形槽物體A放在光滑水平地面上,槽內(nèi)表面光滑,其半徑r=0.6m?,F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小物塊B在物體A的槽右端口獲得瞬時(shí)豎直向下的沖量I=2NS,此后物體A和物塊B相互作用,使物體A在地面上運(yùn)動(dòng),則()A. 在A、B間存在相互作用的過程中,物體A和物塊B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B. 在A、B間存在相互作用的過程中,物體A和物塊B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C. 物塊B從槽口右端運(yùn)動(dòng)到
7、左端時(shí),物體A向右運(yùn)動(dòng)的位移是0.4mD. 物塊B最終可從槽口左端豎直沖出,到達(dá)的最高點(diǎn)距槽口的高度為0.2m13. 如圖所示,豎直放置的半圓形軌道與水平軌道平滑連接,不計(jì)一切摩擦圓心O點(diǎn)正下方放置為2m的小球A,質(zhì)量為m的小球B以初速度v0向左運(yùn)動(dòng),與小球A發(fā)生彈性碰撞碰后小球A在半圓形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道,則小球B的初速度v0可能為()A. 2B. C. 2D. 14. 放在光滑水平面上的甲、乙兩小車中間夾了一壓縮輕質(zhì)彈簧,但不連接,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(shí)放開后,兩車的總動(dòng)量為零B. 先放開右手,后放開左手,兩車的總動(dòng)量向右C. 先放開左手,后
8、放開右手,兩車的總動(dòng)量向右D. 兩手同時(shí)放開,兩車總動(dòng)量守恒;兩手放開有先后,兩車總動(dòng)量不守恒15. 質(zhì)量分別為和的兩個(gè)物體碰撞前后的圖象如圖所示,以下說法正確的是A. 碰撞前兩物體動(dòng)量相同B. 等于C. 碰撞后兩物體一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)D. 碰撞前兩物體動(dòng)量大小相等、方向相反三、實(shí)驗(yàn)題探究題(本大題共1小題,共10.0分)16. 某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究兩個(gè)小球在水平軌道上碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。裝置圖中O點(diǎn)為小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí)先將入射小球m1,多次從斜軌道上的P位置由靜止釋放,找到其落地點(diǎn)的平均位置Q,測量水平射程OQ接著將被碰小球置于水平軌道,再
9、將人射小球m1從斜軌道上P位置由靜止釋放,與小球m2相碰,并重復(fù)多次,分別找到兩球相碰后落地點(diǎn)的平均位置。(1)要達(dá)成本實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,以下哪些物理量還需要測量_(填選項(xiàng)前的字母)。A兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B小球m1開始釋放時(shí)距水平導(dǎo)軌的高度hC拋出點(diǎn)距地面的高度HD兩個(gè)小球相碰之后平拋的水平射程OM、ON(2)實(shí)驗(yàn)中,在確定小球落地點(diǎn)的平均位置時(shí),通常采用的做法是_,其目的是減小實(shí)驗(yàn)中的_(填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差)。(3)若兩球相碰前后動(dòng)量守恒,其表達(dá)式為_;若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_。(兩空均用所測量的量表示)四、計(jì)算題(本大題共3小題,共30.0分)17. 將質(zhì)量為m=1
10、kg的小球,從距水平地面高h(yuǎn)=5m處,以v0=10m/s的水平速度拋出,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2求:(1)拋出后0.4s內(nèi)重力對小球的沖量;(2)平拋運(yùn)動(dòng)過程中小球動(dòng)量的增量p;(3)小球落地時(shí)的動(dòng)量p18. 如圖所示,粗糙的水平面連接一個(gè)豎直平面內(nèi)的半圓形光滑軌道,其半徑為R=0.1 m,半圓形軌道的底端放置一個(gè)質(zhì)量為m=0.1 kg的小球B,水平面上有一個(gè)質(zhì)量為M=0.3 kg的小球A以初速度v0=4.0 m/ s開始向著木塊B滑動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t=0.80 s與B發(fā)生彈性碰撞設(shè)兩小球均可以看作質(zhì)點(diǎn),它們的碰撞時(shí)間極短,且已知木塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25,求:(1)兩小球碰前A的
11、速度;(2)球碰撞后B,C的速度大小;(3)小球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)對軌道的壓力;19. 如圖所示,質(zhì)量為M的平板車P高h(yuǎn),質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計(jì),位于平板車的左端,系統(tǒng)原來靜止在光滑水平面地面上一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩長為R,一端懸于Q正上方高為R處,另一端系一質(zhì)量也為m的小球(大小不計(jì))今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角,由靜止釋放,小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q的碰撞時(shí)間極短,且無能量損失,已知Q離開平板車時(shí)速度大小是平板車速度的兩倍,Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,M:m=4:1,重力加速度為g求:(1)小物塊Q離開平板車時(shí)速度為多大?(2)平板車P的長度為多少?(3)小物塊Q落地時(shí)距小球
12、的水平距離為多少?答案和解析【答案】1. C2. D3. D4. A5. A6. B7. C8. B9. C10. D11. BC12. ACD13. BC14. ABD15. BD16. AD;用圓規(guī)畫一個(gè)盡可能小的圓,把所有落點(diǎn)圈在里面,圓心即平均位置;偶然誤差;m1OQ=m1OM+m2ON;m1OQ2=m1OM2+m2ON2 17. 解:(1)重力是恒力,0.4 s內(nèi)重力對小球的沖量為:I=mgt=1×10×0.4 Ns=4 Ns 方向豎直向下(2)由于平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng),故有:h=gt2,落地時(shí)間為
13、:t= s小球飛行過程中只受重力作用,所以合外力的沖量為:I=mgt=1×10×1 Ns=10 Ns,方向豎直向下由動(dòng)量定理得:p=I=10 Ns,方向豎直向下(3)小球落地時(shí)豎直分速度為:vy=gt=10×1=10 m/s由速度合成知,落地速度為:v=m/s, 所以小球落地時(shí)的動(dòng)量大小為:p=mv=10kgm/s與水平方向之間的夾角:tan= 所以:=45° 答:(1)拋出后0.4s內(nèi)重力對小球的沖量是4 Ns,方向豎直向下;(2)平拋運(yùn)動(dòng)過程中小球動(dòng)量的增量p是10 Ns,方向豎直
14、向下;(3)小球落地時(shí)的動(dòng)量p是10 Ns,與水平方向之間的夾角是45° 18. 解:(1)碰前對A由動(dòng)量定理有:-Mgt=MvA-Mv0解得:vA=2m/s (2)對A、B:
15、碰撞前后動(dòng)量守恒:MvA=MvA+mvB 碰撞前后動(dòng)能保持不變:MvA2=MvA2+mvB2 由以上各式解得:vA=1m/s vB=3 m/s (3)又因?yàn)锽球在軌道上機(jī)械能守恒:mvB2+2mgR=mvB2 解得:vc=m/s 在最高點(diǎn)C對小球B有:mg+FN=m 解得:FN=4N由牛頓第三定律知:小球?qū)壍赖膲毫Φ拇笮?N,方向豎直向上 19. 解:(1)小球由靜止擺到最低點(diǎn)的過程
16、中,有 mgR(1-cos60°)= 解得,小物塊到達(dá)最低點(diǎn)與Q碰撞之前瞬間的速度是: 小球與物塊Q相撞時(shí),沒有能量損失,動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒,則有 mv0=mv1+mvQ =+,解得,v1=0,vQ=v0= 二者交換速度,即小球靜止下來,Q在平板車上滑行的過程中,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,則有 mvQ=Mv+m2v 解得,v= 小物塊Q離開平板車時(shí),速度為2v= (2)由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,知 fL=- 又f=mg 解得,
17、平板車P的長度為L= (3)小物塊Q在平板車上滑行過程中,對地位移為s,則-mgs=- 解得,s= 小物塊Q離開平板車做平拋運(yùn)動(dòng),平拋時(shí)間為 t= 水平距離x=2vt= 故Q落地點(diǎn)距小球的水平距離為s+x=+答:(1)小物塊Q離開平板車時(shí)速度為;(2)平板車P的長度為為;(3)小物塊Q落地時(shí)距小球的水平距離為+ 【解析】1. 解:水平面光滑,子彈射穿木塊過程中,子彈受到的合外力為子彈的沖擊力,設(shè)子彈的作用力為f,對子彈與木塊組成的系統(tǒng),由動(dòng)量定理得:對A、B:ft=(m+m)vA,對B:ft=mvB-mvA,解得:vA:vB=1:3,故C正確;故選:C木塊是水平
18、方向只受到子彈的作用力,分別以兩個(gè)木塊組成的整體和B木塊為研究對象,應(yīng)用動(dòng)量定理求出子彈的速度之比本題應(yīng)用動(dòng)量定理求木塊的速度之比,分析清楚運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用動(dòng)量定理即可正確解題2. 解:物體的動(dòng)量變化量的大小為5kgm/s,動(dòng)量是矢量,動(dòng)量變化的方向與初動(dòng)量可能同向、可能反向、也可能不在同一條直線上,故物體的動(dòng)量的大小可能增加、可能減小,也可能不變故D正確,A、B、C錯(cuò)誤故選:D動(dòng)量是矢量,只要?jiǎng)恿康姆较虬l(fā)生變化,則動(dòng)量就發(fā)生變化解決本題的關(guān)鍵知道動(dòng)量是矢量,有大小、有方向,而矢量變化遵循平行四邊形定則3. 解:AB、紙帶對杯子的摩擦力一定,緩慢拉動(dòng)紙條時(shí),抽出的過程中時(shí)間長,則摩擦力對杯子的沖
19、量較大;快速拉動(dòng)紙條時(shí),抽出的過程中時(shí)間短,則摩擦力對杯子的沖量較小,故AB錯(cuò)誤;CD、為使杯子不滑落,杯子與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)盡量大一些,這樣杯子在桌面上運(yùn)動(dòng)的加速度大,位移短,故C錯(cuò)誤、D正確。故選:D。在抽動(dòng)紙條時(shí),杯子受到的摩擦力相等,但由于抽拉的時(shí)間不動(dòng)使杯子受到的沖量不同;根據(jù)牛頓第二定律分析加速度大小、位移大小。本題主要是考查動(dòng)量定理,利用動(dòng)量定理解答問題時(shí),要注意分析運(yùn)動(dòng)過程中物體的受力情況,知道合外力的沖量才等于動(dòng)量的變化。4. 解:設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m,他剛落到蹦床瞬間的速度為v,運(yùn)動(dòng)員自由下落的過程,只受重力作用, 故
20、機(jī)械能守恒,即:,解得:; 選取小球接觸蹦床的過程為研究過程,取向上為正方向。設(shè)蹦床對運(yùn)動(dòng)員的平均作用力為, 由動(dòng)量定理得:; 蹦床對運(yùn)動(dòng)員的沖量大小為 ; 結(jié)合以上兩個(gè)式子可得:故A正確、BCD錯(cuò)誤。故選:A。根據(jù)機(jī)械能守恒求出小球落到蹦床瞬間的速度;到最低點(diǎn)時(shí),小球的速度和動(dòng)量均為零,運(yùn)用動(dòng)量定理可求得軟蹦床對運(yùn)動(dòng)員的沖量大小。本題題型是用動(dòng)量定理求
21、解一個(gè)緩沖過程平均作用力的沖量問題,一定要注意選取合適的研究過程和正方向的選取;本題也可選小球從開始下落到最低點(diǎn)全過程來解答。5. 【分析】根據(jù)動(dòng)量定理知,合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化量,即Ft=P,繼而分析判斷合外力的沖量與動(dòng)量、動(dòng)量變化的關(guān)系;由,判斷合外力與動(dòng)量變化率的關(guān)系。本題考查動(dòng)量定理應(yīng)用專題,涉及知識點(diǎn)是動(dòng)量定理的應(yīng)用。【解答】AB.由Ft=P知,F(xiàn)t0,P0,故物體所受合外力沖量不為零時(shí),它的動(dòng)量一定要改變;Ft越大,P越大,但動(dòng)量不一定大,它還與初態(tài)動(dòng)量有關(guān),故A錯(cuò)誤,B正確;C.沖量不僅與P大小相等,而且方向相同,故C正確;D.由知,物體所受合外力越大,動(dòng)量的變化率越大,
22、即動(dòng)量變化就越快,故D正確。本題選不正確的,故選A。6. 【分析】當(dāng)物體的速度沿水平方向炸裂成a、b兩塊時(shí),質(zhì)量較大的a的速度方向仍沿原來的方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律判斷可知b運(yùn)動(dòng)方向一定沿水平方向,a、b均做平拋運(yùn)動(dòng),高度相同,運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,同時(shí)到達(dá)地面在炸裂過程中,a、b間相互作用力大小相等,作用時(shí)間相等,沖量大小一定相等。本題是動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用,基礎(chǔ)題系統(tǒng)動(dòng)量守恒,不僅作用前后總動(dòng)量的大小保持不變,總動(dòng)量的方向也保持不變,解題時(shí)要抓住這一點(diǎn)?!窘獯稹緼.在炸裂過程中,由于重力遠(yuǎn)小于內(nèi)力,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,炸裂前物體的速度沿水平方向,炸裂后a的速度沿原來的水平方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律判斷出來b的
23、速度一定沿水平方向,但是否與原速度方向相反,取決于a的動(dòng)量與物體原來動(dòng)量的大小關(guān)系,故A錯(cuò)誤;B.a、b都做平拋運(yùn)動(dòng),飛行時(shí)間相同,故B正確;C.a、b都做平拋運(yùn)動(dòng),a的平拋初速一定大于0,b的平拋初速不一定小于0,故C錯(cuò)誤;D.在炸裂過程中,a,b受到爆炸力大小相等,作用時(shí)間相同,則爆炸力的沖量大小一定相等,方向相反,故D錯(cuò)誤。故選B。7. 【分析】兩球壓縮最緊時(shí),兩球速度相等根據(jù)碰撞過程中動(dòng)量守恒,以及總機(jī)械能守恒求出碰前A球的速度;解題的關(guān)鍵是應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的結(jié)合解決碰撞問題?!窘獯稹吭O(shè)碰撞前A球的速度為v,當(dāng)兩球壓縮最緊時(shí),速度相等,根據(jù)動(dòng)量守恒得,mv=2mv,則,
24、在碰撞過程中總機(jī)械能守恒,有,得;故C正確;ABD錯(cuò)誤。故C正確。8. 解:小車固定不動(dòng)時(shí),物塊在小車上滑動(dòng),物塊與車的相對位移為:BC,克服摩擦力做功,使系統(tǒng)的機(jī)械能減少,由能量守恒定律可知,克服摩擦力做功等于彈簧的彈性勢能,EP=mgBC;小車不固定時(shí),系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由于系統(tǒng)初狀態(tài)動(dòng)量為零,由動(dòng)量守恒定律可知,系統(tǒng)末狀態(tài)動(dòng)量也為零,最終物塊靜止在小車上,系統(tǒng)克服摩擦力做功,由能量守恒定律可知:EP=mgx,已知:EP=mgBC,則x=BC,物塊仍然停在C點(diǎn);故選:B物塊克服摩擦力做功使系統(tǒng)的機(jī)械能減少,小車不固定時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量守恒,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律分析判斷物塊停止的位置物塊在小車
25、上滑動(dòng)時(shí)克服摩擦力做功使系統(tǒng)機(jī)械能減少,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律可以求出物塊相對于小車的位移大小,然后確定小車的位置9. 【分析】當(dāng)系統(tǒng)所受合外力為零時(shí),系統(tǒng)動(dòng)量守恒;當(dāng)只有重力或只有彈力做功時(shí),系統(tǒng)機(jī)械能守恒.解題的關(guān)鍵是根據(jù)動(dòng)量守恒與機(jī)械能守恒的條件分析問題。【解答】在木塊與子彈一起向左運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧的過程中,木塊、子彈、彈簧所組成的系統(tǒng)所受合外力不為零,則系統(tǒng)動(dòng)量不守恒;在子彈擊中木塊的過程中,要克服摩擦力做功,系統(tǒng)的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,系統(tǒng)機(jī)械能不守恒;因此子彈、木塊和彈簧所組成的系統(tǒng),在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中,動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒。故ABD錯(cuò)誤;故C
26、正確。故選C。10. 解:取向上為正方向,由動(dòng)量守恒定律得: 0=(M-m)v-mv0 則火箭速度v= 故選:D以火箭為研究對象,由動(dòng)量守恒定律可以求出火箭的速度在發(fā)射火箭過程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律即可正確解題11. 【分析】首先從水平面光滑上判斷AB兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒,由于A球被反彈,所以可以判斷出B球的速度會大于0.5v;在兩球碰撞的過程中,有可能會存在能量的損失,由碰撞前后的動(dòng)能求出B球的速度同時(shí)會小于等于,由兩個(gè)速度的范圍求出最終的結(jié)果。 解決本題要注意臨界狀態(tài)的判斷,有兩個(gè)臨界狀態(tài),其一是AB兩球碰撞后A靜止,由此求出速度的范圍之一;第二個(gè)臨界狀態(tài)時(shí)
27、能量恰好沒有損失時(shí),有能量的關(guān)系求出速度的另一個(gè)范圍,所以解決一些物理問題時(shí),尋找臨界狀態(tài)是解決問題的突破口?!窘獯稹緼B兩球在水平方向上合外力為零,A球和B球碰撞的過程中動(dòng)量守恒,設(shè)AB兩球碰撞后的速度分別為v1、v2, 選A原來的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?,由?dòng)量守恒定律有: mv=-mv1+2mv2, 假設(shè)碰后A球靜止,即v1=0,可得:v2=0.5v 由題意知球A被反彈,所以球B的速度:v20.5v, AB兩球碰撞過程能量可能有損失,由能量關(guān)系有, 兩式聯(lián)立得:, 由兩式可得:, 符合條件的有0.55v和0.6v,所
28、以BC正確。 故選BC。 12. 解:A、在A、B間存在相互作用的過程中,物體A和物塊B組成的系統(tǒng)只有重力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,故A正確。B、在A、B間存在相互作用的過程中,物塊B有向心加速度,有豎直方向的分加速度,所以物體A和物塊B組成的系統(tǒng)合外力不為零,動(dòng)量不守恒,故B錯(cuò)誤。C、設(shè)物塊B從槽口右端運(yùn)動(dòng)到左端時(shí),物體A向右運(yùn)動(dòng)的位移是x。取水平向左為正方向,根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒得:m-M=0,解得x =0.4m,故C正確。D、對B,由動(dòng)量定理得I=mv0,得v0=2m/s。設(shè)B到達(dá)左側(cè)最高點(diǎn)時(shí)與A的共同速度為v,到達(dá)的最高點(diǎn)距槽口的高度為h。根據(jù)水平動(dòng)量守恒得 0=(M
29、+m)v,得v =0對系統(tǒng),由機(jī)械能守恒得:mgh=,得h =0.2m,故D正確。故選:ACD。對照機(jī)械能守恒的條件:只有重力做功,分析機(jī)械能是否守恒。根據(jù)動(dòng)量守恒的條件:合外力為零,分析動(dòng)量是否守恒。由水平方向動(dòng)量守恒求物體A向右運(yùn)動(dòng)的位移。根據(jù)水平動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒求B到達(dá)的最高點(diǎn)距槽口的高度。解決本題時(shí)要抓住系統(tǒng)的總動(dòng)量不守恒,只是水平方向動(dòng)量守恒,是分方向動(dòng)量守恒的類型。分析時(shí)要知道B到達(dá)左側(cè)最高點(diǎn)時(shí)與A的速度相同。13. 解:A與B碰撞的過程為彈性碰撞,則碰撞的過程中動(dòng)量守恒,設(shè)B的初速度方向?yàn)檎较颍O(shè)碰撞后B與A的速度分別為v1和v2,則:mv0=mv1+2mv2由動(dòng)能守恒得:
30、聯(lián)立得: 1恰好能通過最高點(diǎn),說明小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球的重力提供向心力,是在最高點(diǎn)的速度為vmin,由牛頓第二定律得: A在碰撞后到達(dá)最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒,得: 聯(lián)立得:,可知若小球B經(jīng)過最高點(diǎn),則需要:2小球不能到達(dá)最高點(diǎn),則小球不脫離軌道時(shí),恰好到達(dá)與O等高處,由機(jī)械能守恒定律得:聯(lián)立得:可知若小球不脫離軌道時(shí),需滿足:由以上的分析可知,若小球不脫離軌道時(shí),需滿足:或,故AD錯(cuò)誤,BC正確故選:BC小球A的運(yùn)動(dòng)可能有兩種情況:1恰好能通過最高點(diǎn),說明小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球的重力提供向心力,由牛頓第二定律求出小球到達(dá)最高點(diǎn)點(diǎn)的速度,由機(jī)械能守
31、恒定律可以求出碰撞后小球A的速度由碰撞過程中動(dòng)量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度;2小球不能到達(dá)最高點(diǎn),則小球不脫離軌道時(shí),恰好到達(dá)與O等高處,由機(jī)械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度由碰撞過程中動(dòng)量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度熟練應(yīng)用牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律即可正確解題,注意小球A的運(yùn)動(dòng)過程中不脫離軌道可能有兩種情況,難度適中14. 解:A、當(dāng)兩手同時(shí)放開時(shí),系統(tǒng)的合外力為零,所以系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,又因?yàn)殚_始時(shí)總動(dòng)量為零,故系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零,故A正確;B、先放開右手,右邊的小車就向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)再放開左手后,系統(tǒng)所受合外力為零,此后系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,且總動(dòng)量
32、方向向右,故B正確;C、先放開左手,左邊的小車就向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)再放開右手后,系統(tǒng)所受合外力為零,故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,且開始時(shí)總動(dòng)量方向向左,故C錯(cuò)誤;D、當(dāng)兩手同時(shí)放開時(shí),系統(tǒng)的合外力為零,所以系統(tǒng)的動(dòng)量守恒;兩手放開有先后時(shí),放開一手再放開另一手的過程中系統(tǒng)所受合外力不為零,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,故D正確;故選:ABD當(dāng)兩手同時(shí)放開時(shí),系統(tǒng)的合外力為零,所以系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,先放開左手,左邊的小車就向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)再放開右手后,系統(tǒng)所受合外力為零,故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,且開始時(shí)總動(dòng)量方向向左,放開右手后總動(dòng)量方向也向左本題關(guān)鍵要掌握動(dòng)量守恒的條件,系統(tǒng)所受合外力為零時(shí),系統(tǒng)動(dòng)量守恒,知道系統(tǒng)初狀態(tài)時(shí)動(dòng)量的方向1
33、5. 【分析】 位移時(shí)間圖象的斜率等于速度,由斜率求出碰撞前后兩個(gè)物體的速度,由圖看出,碰后兩個(gè)物體速度均為零,根據(jù)動(dòng)量守恒定律分析碰撞前兩物體動(dòng)量有關(guān)系。解決本題關(guān)鍵抓住兩點(diǎn):一是位移圖象的斜率等于速度,斜率的大小表示速率,正負(fù)表示速度的方向;二是掌握碰撞的基本規(guī)律:動(dòng)量守恒,難度不大?!窘獯稹?A.位移時(shí)間圖象的斜率等于速度,由數(shù)學(xué)知識得知,碰撞后兩個(gè)物體的速度為零,根據(jù)動(dòng)量守恒有:P1+P2=0,得:P1=-P2說明碰撞前兩物體動(dòng)量大小相等、方向相反,由于動(dòng)量是矢量,所以碰撞前兩物體動(dòng)量不相同,故A錯(cuò)誤,D正確C.由圖示圖象可知,兩物體碰撞后位移不隨時(shí)間變化,速度為零,碰撞后兩物體靜止,故C錯(cuò)誤;B.由斜率可知,碰撞前兩物體速度大小相等,方向相反,則有:v1=-v2,由P1=-P2,得:m1v1=-m2v2,m1=m2,故B正確; 故選BD。16. 解:(1)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律,需要驗(yàn)證:m1v1=m1v2+m2v3,小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),它們拋出點(diǎn)的高度相等,在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,上式兩邊同時(shí)乘以t得:m1v1t=m1v2t+m2v3t 得:m1OQ=m1OM+m2ON,因此實(shí)驗(yàn)需要測量:兩球的質(zhì)量、小球的水平位移,故選:AD;(2)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),該實(shí)驗(yàn)利用了多次實(shí)驗(yàn)取平均值的思想進(jìn)行的,在確定小球落點(diǎn)時(shí)注意采用的方法是用圓規(guī)畫一個(gè)盡可能小的圓
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