【創(chuàng)新設計】2012014高中物理碰撞與動量守恒章末檢測教科版選修5

1、章末檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(共12小題，共60分)1 .關于系統(tǒng)動量守恒的條件，下列說法正確的是().A.只要系統(tǒng)內存在摩擦力，系統(tǒng)動量就不可能守恒B.只要系統(tǒng)中有一個物體具有加速度，系統(tǒng)動量就不守恒C.只要系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)動量就守恒D.系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時，系統(tǒng)的總動量不一定守恒解析由動量守恒的條件知C正確.D項中所有物體加速度為零時，各物體速度恒定，動量恒定，總動量一定守恒.答案C2.“蹦極”是勇敢者的運動，如圖1-為蹦極運動過程示意圖.某人身系彈性繩自高空p點自由下落，其中a點是彈性繩的原長位置，c是人所到達的最低點，b是人靜止地懸吊著時的平衡位

2、置.不計空氣阻力，則下列說法中正確的是().圖1A.從p至c的過程中，重力的沖量大小等于彈性繩的沖量大小B.從a至c的過程中，重力的沖量大小大于彈性繩的沖量大小C.從p至c過程中重力所做的功等于人克服彈力所做的功D.從a至c的過程中加速度保持方向不變解析人從p運動到c過程中動量變化為零，而人受重力和繩子彈力作用，故由動量定理知這兩個力的沖量大小相等，方向相反，A正確；對B,從a至c的過程中，重力的沖量大小應小于彈性繩的沖量大小；對C,從p至c過程中全過程應用動能定理，有WGW彈=0,所以重力所做的功等于人克服彈力所做的功；b點處重力和繩子彈力平衡，所以在ab間是重力大于彈力，加速度方向向下；在

3、bc間重力小于彈力，加速度方向向上.答案AC3 .如圖2所示，帶有光滑弧形軌道的小車質量為m靜止，放在光滑水平面上，一質量也是m的鐵塊，以速度v沿軌道水平端向上滑去，至某一高度后再向下返回，則當鐵塊回到小車右端時，將().A.以速度v做平拋運動B.以小于v的速度做平拋運動C.靜止于車上D.自由下落,，一，一121212解析由動重寸恒：mv=mv+mv,由機械能寸恒：2mv=-mv+-m2,解得vi=0,V2=v,故D正確.答案D4 .在光滑的水平面上有一質量為0.2kg的球以5.0m/s的速度向前運動，與質量為3.0kg的靜止木塊發(fā)生碰撞，假設碰撞后木塊的速度是v木=4.2m/s,則().A.

4、碰撞后球的速度為v球=1.3m/sB. v木=4.2m/s這一假設不合理，因而這種情況不可能發(fā)生C. v木=4.2m/s這一假設是合理的，碰撞后小球被彈回來D. v木=4.2m/s這一假設是可能發(fā)生的，但由于題給條件不足，v球的大小不能確定解析根據動量守恒定律，mv=mv1+mv2,即0.2x5.0=0.2v1+3.0X4.2得：v1=58m/s,這一過程不可能發(fā)生，因為碰撞后機械能增加了.答案B5 .在行車過程中，如果車距不夠，剎車不及時，汽車將發(fā)生碰撞，車里的人可能受到傷害，為了盡可能地減輕碰撞所引起的傷害，人們設計了安全帶，如圖3所示.假定乘客質量為70kg,汽車車速為108km/h(即

5、30m/s),從踩下剎車到車完全停止需要的時間為5s,安全帶對乘客的作用力大小約為().圖3A.400NB.600NC.800ND.1000N答案A6 .如圖4所示，小車開始靜止于光滑的水平面上，一個小滑塊由靜止從小車上端高h處沿光滑圓弧面相對于小車向左滑動，滑塊能到達左端的最大高度h'().圖4A.大于hB.小于hC.等于hD.停在中點與小車一起向左運動解析由動量守恒定律可知，當滑塊運動到左端的最大高度時滑塊和車速度為零，由于水平面和圓弧面光滑，系統(tǒng)的機械能守恒，所以滑塊到達左端的最大高度h'等于h.答案C7.質量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A球的

6、動量Pa=9kg-m/s,B球的動量pB=3kg-m/s,當A球追上B球時發(fā)生碰撞，則碰撞后AB兩球的動量不可能的是().A. pA'=6kgm/s,pB'=6kgm/sB. Pa'=8kg-m/s,Pb'=4kg-m/sC. Pa'=2kgm/s,Pb'=14kgm/sD. pA'=4kgm/s,pB'=17kgm/s解析由于地面光滑，因此碰撞前后兩球總動量守恒，則Pa+Pb=Pa'+Pb',代入數據22/2/2可知D不可能；由于碰撞后的總動能不可能增加，即4+詈斗廠+”廣，代入數據可2m2m2m2m知C不可能；

7、由于碰撞后一球不可能穿越另一個小球，即包一正一，可知b不可能，mm所以日GD符合題意.答案BCD8.一同學在地面上立定跳遠的最好成績是s(m),假設他站在車的A端，如圖5所示，想要跳上距離為l(m)遠的站臺上，不計車與地面的摩擦阻力，則().圖5A.只要l<s,他一定能跳上站臺B.只要l<s,他有可能跳上站臺C.只要l=s,他一定能跳上站臺D.只要l=s,他有可能跳上站臺解析人起跳的同時，小車要做反沖運動，所以人跳的距離小于s,故l<s時，才有可能跳上站臺.答案B9.甲、乙兩物體質量相等，并排靜止在光滑的水平面上，現用一水平外力F推動甲物體，同時與F相同方向給物體乙一個瞬時沖

8、量I,使兩物體開始運動.當兩物體重新相遇時A.甲的動量為IC.經歷的時間為2I/F().B.乙的動量為2ID.所經歷的時間為I/F解析由題意知，甲物體將做勻加速直線運動，乙物體將做勻速直線運動，據此可作出速度時間圖象，如圖所示.對乙有，I=mv,從圖中可看出，當相遇時，v甲=2v乙，所以甲的動量為2I;乙的動量不變；所經歷的時間內對甲由動量定理得2I=FAt,所以時間為2I/F.答案C10 .小平板車B靜止在光滑水平面上，物體A以某一初速V0從車的一端滑向另一端，由于AB間存在摩擦，因而A在B上開始做減速運動，若B車足夠長，A的速度最小值應發(fā)生在A. B車速度為最大時B. A在B車上停止滑行時

9、C. A、B速度相等時D. B開始做減速運動時解析物體A在B上滑行時，由于摩擦力作用，A做勻減速運動，B做勻加速運動，當A和B的速度相等時，A和B的相對運動停止，此時的速度即是A的最小速度，也是B的最大速度.答案ABC11 .如圖6所示，一輕彈簧的兩端與質量分別為m和m2的兩物塊AB相連接，并靜止在光滑的水平面上.現使B瞬時獲得水平向右的速度v=3m/s,以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖7所示，從圖象信息可得A-AAAAAAAAA口力B，喜事'¥¥¥¥*#*羲FFp產產一圖6圖7A.在ti、13時刻兩物塊達到共同速度1m/s,且

10、彈簧都處于伸長狀態(tài)B.兩物體的質量之比m：m=2：1C.在t2時刻A與B的動能之比&：&=4：1D.從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長解析在t1、13時刻兩物體達到共同速度1m/s,其中t1時刻彈簧處于伸長狀態(tài)，t3時刻彈簧處于壓縮狀態(tài).故選項A錯誤.由動量守恒定律得：mx3=(m+m)x1解得：m:m=2：1,故選項B正確.在t2時刻日：&2=11mx22)：mxI2i=8：1,故選項C錯誤.22在t4時刻A、B相對速度最大，彈簧處于原長狀態(tài)，故選項D正確.答案BD12.如圖8所示，兩光滑且平行的固定水平桿位于同一豎直平面內，兩靜止小球m、m2分別穿在兩桿上，兩

11、球間連接一個保持原長的豎直輕彈簧，現給小球m2一個水平向右的初速度V0,如果兩桿足夠長，則在此后的運動過程中，下列說法正確的是A.mi、m2系統(tǒng)動量不守恒12B.彈簧最長時，其彈性勢能為2mv0.m2VoC. m、m2速度相同時，共同速度為m+mD. m、m2及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒解析兩球組成系統(tǒng)所受合力為零，則動量守恒，包含彈簧在內的系統(tǒng)在整個過程中沒有能量損失故機械能守恒.當彈簧伸長最長時兩小球速度相同.答案CD二、非選擇題（本題共4小題，共40分）13. （8分）氣墊導軌（如圖9）工作時，空氣從導軌表面的小孔噴出，在導軌表面和滑塊內表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導軌表面直接

12、接觸，大大減小了滑塊運動時的阻力.為了驗證動量守恒定律，在水平氣墊導軌上放置兩個質量均為a的滑塊，每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連，兩個打點計時器所用電源的頻率均為b.氣墊導軌正常工作后，接通兩個打點計時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運動，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動.圖1-0為某次實驗打出的、點跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度xi、X2和X3.若題中各物理量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動量大小分別為、,兩滑塊的總動量大小為;碰撞后兩滑塊的總動量大小為.重復上述實驗，多做幾次.若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗

13、誤差允許的范圍內相等，則動量守恒定律得到驗證.滑塊圖9?_工1扉工+(圖1-0解析由題圖結合實際情況可以看出，X1和X3是兩物體相碰前打出的紙帶，X2是相碰后X1X1X3打出的紙巾.所以碰撞刖兩物體的速度分力1J為V1=；f=5T=0.2X1b,V2=;=0.2X3b,碰撞后兩物體共同速度v=0.2X2b,所以碰前兩物的體動量分別為p1=mv=0.2abX1,S=mv=0.2abx3,總動量p=p-p2=0.2ab(xiX3)；碰后總動量p'=2mv=0.4abx2.答案0.2abx30.2abxi0.2ab(xi-X3)0.4abx214. (10分)如圖1-1-所示，光滑水平桌面上

14、有長L=2m的擋板C,質量nc=5kg,在其正中央并排放著兩個小滑塊A和B,m=1kg,n=3kg,開始時三個物體都靜止.在A、B間放有少量塑膠炸藥，爆炸后A以6m/s速度水平向左運動，AB中任意一塊與擋板C碰撞后，都粘在一起，不計摩擦和碰撞時間，求：圖1-1(1)當兩滑塊AB都與擋板C碰撞后，C的速度是多大；(2) A、C碰撞過程中損失的機械能.解析(1)A、B、C系統(tǒng)動量守恒0=(m+mi+m)vc,vc=0.(2)炸藥爆炸時A、B系統(tǒng)動量守恒，mvA=mvB,解彳導:vb=2m/sA、C碰撞前后系統(tǒng)動量守恒mvA=(m+m)v,v=1m/s1212AE=2mvA2(mA+mc)v=15J

15、.答案(1)0(2)15J15. (10分)如圖1-2-所示，把一輛質量為0.5kg的電動玩具車，放在質量為1kg的帶有光滑輪子的小車上，當接通玩具車的電源，使它相對于小車以0.5m/s的速度運動時，小車如何運動？圖1-2解析選取地面為參考系，設小車相對于地面的速度為v,則電動玩具車相對于地面的一»一».»小0.5m0.5X0.5速度為(v0.5)m/s,根據動量守恒定律有M什mv0.5)=0,得v=T=M+m1+0.5m/s=0.17m/s.答案以0.17m/s的速度向相反的方向運動16. (12分)如圖1-3-所示，質量M為4kg的平板小車靜止在光滑的水平面上，小車左端放一質量為1kg的木塊，車的右端固定一個輕質彈簧.現給木塊一個水平向右的10N-s的瞬間沖量，木塊便沿車向右滑行，在與彈簧相碰后又沿原路返回，并恰好能達到小車的左端，求：圖1-3-(1)彈簧被壓縮到最短時平板車的速度v；(2)木塊返回小車左端時的動能R;彈簧獲得的最大彈性勢能Em.解析：(1)設木塊的初速度為V0,由動量定理有：I=mv,得vo=10m/s(方向向右).當彈簧被壓縮到最短時，木塊和小車速度相等.對于木塊和小車構成的系統(tǒng)，水平方向動量守恒，所以有：mv=(MWm)v,解得v=2m/s(向右).(2)木塊與彈簧碰后相對小車向左運動，當木塊相對小車靜止時，木