2021-2022學(xué)年新教材人教版高中物理選擇性必修第一冊(cè)第一章動(dòng)量守恒定律 課時(shí)練習(xí)題及綜合測(cè)驗(yàn)_第1頁(yè)
2021-2022學(xué)年新教材人教版高中物理選擇性必修第一冊(cè)第一章動(dòng)量守恒定律 課時(shí)練習(xí)題及綜合測(cè)驗(yàn)_第2頁(yè)
2021-2022學(xué)年新教材人教版高中物理選擇性必修第一冊(cè)第一章動(dòng)量守恒定律 課時(shí)練習(xí)題及綜合測(cè)驗(yàn)_第3頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第一章動(dòng)量守恒定律

1、動(dòng)量動(dòng)顯定理.......................................................1

2、動(dòng)量守恒定律.........................................................7

3、實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律..............................................15

4、彈性碰撞和非彈性碰撞................................................25

5、反沖現(xiàn)象火箭......................................................32

第一章檢測(cè)卷...........................................................38

1、動(dòng)量動(dòng)量定理

1.一個(gè)物理量的單位可以根據(jù)基本單位和物理公式導(dǎo)出,下面單位均用國(guó)

際單位制的符號(hào)表示,它們充應(yīng)的物理量屬于標(biāo)量的是()

A.kg-m/s2B.kg-m/s

C.CD.N.s

【答案】C【解析】kgm/s?對(duì)應(yīng)的物理公式為F=maf其中尸是矢量,A

錯(cuò)誤;kg-m/s對(duì)應(yīng)的物理公式為〃其中動(dòng)量〃是矢量,B錯(cuò)誤;C是電荷

量的單位庫(kù)侖,而電荷量屬于標(biāo)量,C正確;N?s對(duì)應(yīng)的物理公式為/=力,其中

沖量/是矢量,D錯(cuò)誤.

2.人從高處跳下,與地面接觸時(shí)雙腿彎曲,這樣是為了()

A.減少落地時(shí)的動(dòng)量

B.減少動(dòng)量的變化

C.減少?zèng)_量

D.減小地面對(duì)人的沖力(動(dòng)量的變化率)

【答案】D【解析】人從高處跳下時(shí),落地時(shí)的動(dòng)量一定,在落地的過(guò)程

中,動(dòng)量變化是一定的,故A、B錯(cuò)誤;通過(guò)膝蓋彎曲時(shí)延長(zhǎng)了人動(dòng)量變化的時(shí)

間,從而減小地面對(duì)人體的沖擊力,由動(dòng)量定理/=R可知,可以減小人受到地

面的力,不能減小人受到的沖量,故C錯(cuò)誤,D正確.

3.高空墜物極易對(duì)行人造成傷害.若一個(gè)1kg的磚塊從一居民樓的8層墜

下,與地面的撞擊時(shí)間約為10ms,則該磚塊對(duì)地面產(chǎn)生的汨擊力約為()

A.20NB.2X102N

C.2X103ND.2X104N

【答案】C【解析】設(shè)8樓高度約為20m,磚塊落地時(shí)的速度,根據(jù)v2

=2gH,解得p=20m/s,磚關(guān)與地面撞擊的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)量定理林V=〃約,

解得尸=2X1()3N,根據(jù)牛頓第三定律,磚塊對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為2XQN,

C正確,A、B、D錯(cuò)誤.

4.質(zhì)量為().5kg的物體,運(yùn)動(dòng)速度為3m/s,它在一個(gè)變力作用下速度變?yōu)?/p>

7m/s,方向和原來(lái)方向相反,則這段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量為()

A.5kg-m/s,方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反

B.5kg-m/s,方向與原運(yùn)動(dòng)方向相同

C.2kg.m/s,方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反

D.2kg-m/s,方向與原運(yùn)動(dòng)方向相同

【答案】A【解析】以原來(lái)的方向?yàn)檎较?,由定義式—mvf

得Ap=(-7X0.5—3X0.5)kg-m/s=~5kg-m/s,負(fù)號(hào)表示bp的方向與原運(yùn)動(dòng)方

向相反,A正確.

5.(多選汝1圖所示,鐵塊壓著一張紙條放在水平桌面上,第一次以速度。

抽出紙條后,鐵塊落在水平地面上的P點(diǎn),第二次以速度2。抽出紙條,則()

鐵塊

紙條

A.鐵塊落地點(diǎn)在P點(diǎn)左邊

B.鐵塊落地點(diǎn)在P點(diǎn)右邊

C.第二次紙條與鐵塊的作用時(shí)間比第一次短

D.第二次紙條與鐵塊的作用時(shí)間比第一次長(zhǎng)

【答案】AC【解析】以不同的速度抽出紙條時(shí),鐵塊所受摩擦力相同,

抽出紙條的速度越大,鐵塊與紙條相互作用的時(shí)間越短,鐵塊受到合力的沖量越

小,故鐵塊獲得的速度越小,鐵塊平拋的水平位移越小,所以A、C正確.

6.如圖甲所示,在粗糙的水平地面上靜止放置一質(zhì)量為100kg的木箱.z

=0時(shí)刻,某同學(xué)對(duì)其施加水平推力尸的作用.已知水平推力尸隨時(shí)間f的變化

關(guān)系圖像如圖乙所示,木箱與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.2.己知最大靜摩

擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10m/s2-則f=3s時(shí)木箱的速度大小為

/TN

A.2m/sB.2.5m/s

C.6m/sD.8m/s

【答案】B【解析】由于/="mg=200N,由圖像可知,從0.5s后木箱才

開(kāi)始運(yùn)動(dòng),0.5?3s對(duì)木箱由動(dòng)量定理可得"一0,由圖像可得,外

上〃上也人(1+3)X400

力產(chǎn)的沖量為h-----------200X0.5X0.5N-s=750N-s,解得。=2.5m/s,

故B正確.

7.(2021屆聊城模擬)2019年8月,“法國(guó)哪吒”扎帕塔身背燃料包,腳踩

由5個(gè)小型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的“飛板”,僅用22分鐘就飛越了英吉利海峽

35公里的海面.己知扎帕塔(及裝備)的總質(zhì)量為120kg,當(dāng)扎帕塔(及裝備)懸浮

在空中靜止時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)將氣流以6000m/s的恒定速度從噴口向下噴出,不考慮

噴氣對(duì)總質(zhì)量的影響,g取lOm/s2,則發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴出氣體的質(zhì)量為()

A.0.02kgB.0.20kg

C.1.00kgD.5.00kg

【答案】B【解析】設(shè)扎帕塔(及裝備)對(duì)氣體的平均作用力為F,根據(jù)牛

頓第三定律可知,氣體對(duì)扎帕塔(及裝備)的作用力的大小也等于匕對(duì)扎帕塔(及

裝備),有F=Mg;設(shè)時(shí)間加內(nèi)噴出的氣體的質(zhì)量△機(jī),則而氣體由動(dòng)量定理得

FAHmv,解得等=(=等,代入數(shù)據(jù)解得等=02kg,發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴出氣體

的質(zhì)量為0.2kg,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.

8.(多選)“蹦極”運(yùn)動(dòng)中,彈性繩的一端固定,另一端綁在人身上,人從

幾十米高處跳下,將蹦極過(guò)程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng),從繩恰好伸直,到人

第一次下降至最低點(diǎn)的過(guò)程中,下列分析正確的是()

A.繩對(duì)人的沖量始終向上,人的動(dòng)量先增大后減小

B.繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功,人的動(dòng)能先增大后減小

C.繩恰好伸直時(shí),繩的彈性勢(shì)能為零,人的動(dòng)能最大

D.人在最低點(diǎn)時(shí),繩對(duì)人的拉力大于人所受的重力

【答案】ABD【解析】從繩恰好伸直到人第一次下降至最低點(diǎn)的過(guò)程中,

人先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),加速度等于零時(shí),

速度最大,故人的動(dòng)量和動(dòng)能都是先增大后減小,加速度等于零時(shí)(即繩對(duì)人的

拉力等于人所受的重力時(shí))速度最大,動(dòng)量和動(dòng)能最大,在最低點(diǎn)時(shí)人具有向上

的加速度,繩對(duì)人的拉力大于人所受的重力.繩的拉力方向始終向上與運(yùn)動(dòng)方向

相反,故繩對(duì)人的沖量方向始終向上,繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功.故A、B、D

正確,C錯(cuò)誤.

9.如圖所示,物體A和8用輕繩相連后通過(guò)輕質(zhì)彈簧懸掛在天花板上,物

體A的質(zhì)量為根,物體B的質(zhì)量為M,當(dāng)連接物體A、B的繩子突然斷開(kāi)后,物

體A上升到某一位置時(shí)的速度大小為0,這時(shí)物體8的下落速度大小為〃,在這

一段時(shí)間里,彈簧的彈力對(duì)物體A的沖量為()

IB\M|B|A/|

A.mvB.mv-Mu

C.mv+M”D.mv+mu

【答案】D【解析】以向上為正方向,在這一段時(shí)間里,對(duì)物體8由動(dòng)量

定理得一Mgf=-M〃一0,在這一段時(shí)間里,對(duì)物體A由動(dòng)量定理得/—

-0,解得/=,加+機(jī)〃,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤.

10.如圖所示,在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中,若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面〃

處,將質(zhì)量為m的球以速度。沿垂直球網(wǎng)的方向擊出,球即好落在底線上.已

知底線到網(wǎng)的距離為3重力加速度取g,將球的運(yùn)動(dòng)視做平拋運(yùn)動(dòng),球落在底

線上時(shí)速度方向的偏角為a下列判斷正確的是()

H

A.tana=]

B.球的速度。

C.球從拋出至落地過(guò)程重力的沖量等于nrp^H

2H

D.球從擊出至落地所用時(shí)間為L(zhǎng)

【答案】C【解析】由題意可知,球位移的偏向角正切為tan。=不,由平

拋運(yùn)動(dòng)的推論可知tana=2tan9=有A錯(cuò)誤;球從擊出至落地所用時(shí)間為,=

y段,球的速度。=彳=一方行=L套,B、D錯(cuò)誤;球從拋出至落地過(guò)程重

w

力的沖量/=mgt="i'丁=局2gH,C正確.

11.如圖所示,足夠長(zhǎng)的固定光滑斜面傾角為仇質(zhì)量為m的物體以速度。

從斜面底端沖上斜面,達(dá)到最高點(diǎn)后又滑回原處,所用時(shí)間為f.對(duì)于這一過(guò)程,

下列判斷正確的是()

A.斜面對(duì)物體的彈力的沖量為零

B.物體受到的重力的沖量大小為/ngsin。./

C.物體受到的合力的沖量大小為零

D.物體動(dòng)量的變化量大小為機(jī)gsin的

【答案】D【解析】根據(jù)沖量的公式可知,斜面對(duì)物體的彈力的沖量大小

I=Nf=mgcos6”,彈力的沖量不為零,A錯(cuò)誤;物體所受重力的沖量大小為4;

=mg'ttB錯(cuò)誤;物體受到的合力的沖量大小為mgfsin仇由動(dòng)量定理得動(dòng)量的

變化量大小△〃=/^=mgsinHz,C錯(cuò)誤,D正確.

12.(2021屆濰坊名校期中)一質(zhì)量為0.2kg的小鋼球由距地面5m高處自由

下落,與地面碰撞后又以等大的動(dòng)量被反彈,碰撞作用時(shí)間為0.1s.若取向上

為正方向,g取lOm/s?,下列說(shuō)法中正確的是()

A.小鋼球碰地前后的動(dòng)量變化是2kg.m/s

B.小鋼球碰地過(guò)程中受到的合沖量是4N?s

C.地面受到小鋼球的平均壓力為40N

D.引起小鋼球動(dòng)量變化的是地面對(duì)小鋼球彈力的沖量

【答案】B【解析】小綱球由距地面5m高處自由下落,碰地前的速度大

小v=y12gh=1。m/s,若取向上為正方向,碰地前的動(dòng)量〃=一〃“=—2kg?m/s,

反彈后的動(dòng)量p'=—p=2kg?m/s;小鋼球碰地前后的動(dòng)量變化是△〃=〃'—p

=4kg-m/s,故A錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)量定理,小鋼球碰地過(guò)程中受到的合沖量是/=Ap

=4N-s,故B正確;地面受到小鋼球的平均壓力為尸=;+/ng=42N,故C錯(cuò)

誤;引起小鋼球動(dòng)量變化的是地面對(duì)小鋼球彈力和小鋼球重力的合力的沖量,故

D錯(cuò)誤.

13.(2021屆北京第一中學(xué)模擬)如圖所示,甲球從。點(diǎn)以水平速度切飛出,

落在水平地面上的A點(diǎn).乙球從O點(diǎn)以水平速度改飛出,落在水平地面上的3

點(diǎn),反彈后恰好也落在A點(diǎn).兩球質(zhì)量均為機(jī)若乙球落在5點(diǎn)時(shí)的速度大小為

S,與地面的夾角為60。,且與地面發(fā)生彈性碰撞,小計(jì)碰撞時(shí)間和空氣阻力,

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

O甲

飛一'/…、、、

、、/,、、\、

'、,'、//J、、0\

\f、Q

.......也.........

A.乙球在3點(diǎn)受到的沖量大小為小機(jī)S

B.拋出時(shí)甲球的機(jī)械能大于乙球的機(jī)械能

C.OA兩點(diǎn)的水平距離與OB兩點(diǎn)的水平距離之比是3:1

D.由。點(diǎn)到A點(diǎn),甲、乙兩球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是1:1

【答案】D【解析】乙球落在B點(diǎn)時(shí)的速度大小為S,與地面的夾角為

60°,故豎直方向的分量s,=03sin60。=與內(nèi),反彈后豎直方向的分量為9’=

行-

v,

—Vy=—23f水平方向速度不變,故沖量大小為p=mvy—mVy=小〃第3,故

A正確;拋出時(shí)甲球的初速度大于乙球的初速度,故甲球的初動(dòng)能大于乙球的初

動(dòng)能,而兩者重力勢(shì)能相等,故拋出時(shí)甲球的機(jī)械能大于乙球的機(jī)械能,故B

正確;設(shè)OA間的豎直高度為九

由O點(diǎn)到A點(diǎn),甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tA=乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)間是甲球的3倍;

乙球先做平拋運(yùn)動(dòng),再做斜上拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)對(duì)稱性可知,從8到A的水平位移

等于從。到B的水平位移的2倍,所以甲球由。點(diǎn)到A點(diǎn)的水平位移是乙球由

。點(diǎn)到3點(diǎn)水平位移的3倍,故C正確,D錯(cuò)誤.故選D.

14.(2021屆濰坊名校期也)在粗糙的水平面上靜止放置一個(gè)質(zhì)量為1.5kg的

物體,從,=0時(shí)刻開(kāi)始受到水平向右拉力下的作用,從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng),

拉力尸隨時(shí)間變化如圖所示,物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,g取lOm/sz,最

大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.求:

(1)在0~6s時(shí)間內(nèi)拉力產(chǎn)的沖量;

(2)物體在t=6s時(shí)的速度大小.

【答案】(1)39N$方向向右(2>=2m/s

【解析】(1)力和時(shí)間的圖像的面積為尸的沖量,。?6s內(nèi)

ZF=1X(3+9)X4N-s+1x(6+9)X2N-s=39N-s,方向向右.

(2)在0?6s內(nèi)摩擦力的沖量

/f=:X(3+6)X2Ns+6X4N-s=~33N-s.

設(shè)r=6s物體時(shí)的速度為v,由動(dòng)量定理可知

/合=/尸+介=,加一0,

解得v=4m/s.

2、動(dòng)量守恒定律

1.(2021屆鶴崗第一中學(xué)期末)如圖所示,兩木塊A、8用輕質(zhì)彈簧連在一

起,置于光滑的水平面上.一顆子彈水平射入木塊A,并留在其中.在子彈打中

木塊A及彈簧被壓縮的整個(gè)過(guò)程中,對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng),下列

說(shuō)法中正確的是()

v

BA

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)械能守恒

D.動(dòng)量、機(jī)械能都不守恒

【答案】B【解析】子彈擊中木塊A及彈簧被壓縮的整個(gè)過(guò)程,系統(tǒng)在水

平方向不受外力作用,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,但是子彈擊中木塊A的過(guò)程,有摩擦力

做功,部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以機(jī)械能不守恒,B正確,A、C、D錯(cuò)誤.

2.在下列幾種現(xiàn)象中,所選系統(tǒng)動(dòng)量守恒的有()

A.原來(lái)靜止在光滑水平面上的車,從水平方向跳上一個(gè)人,人車為一個(gè)系

統(tǒng)

B.運(yùn)動(dòng)員將鉛球從肩窩開(kāi)始加速推出,以運(yùn)動(dòng)員和鉛球?yàn)橐粋€(gè)系統(tǒng)

C.從高空自由落下的重物落在靜止于地面上的車廂中,以重物和車廂為一

個(gè)系統(tǒng)

D.光滑水平面上放一斜面,斜面也光滑,一個(gè)物體沿斜面滑下,以重物和

斜面為一個(gè)系統(tǒng)

【答案】A【解析】人與車組成的系統(tǒng)在水平方向受到的合外力為0,水

平方向的動(dòng)量守恒,故A正確;運(yùn)動(dòng)員與鉛球組成的系統(tǒng),初動(dòng)量為零,末動(dòng)

量不為零,故B錯(cuò)誤;重物和車廂為一系統(tǒng)的末動(dòng)量為零而初動(dòng)量不為零,故C

錯(cuò)誤;該選項(xiàng)中,在物體沿斜面下滑時(shí),向下的動(dòng)量增大,故D錯(cuò)誤.

3.A、B兩個(gè)相互作用的物體,在相互作用的過(guò)程中外力的合力為0,則

以下說(shuō)法中正確的是()

A.4的動(dòng)量變大,B的動(dòng)量一定變大

B.A的動(dòng)量變大,8的動(dòng)量一定變小

C.A與B的動(dòng)量變化相等

D.A與8受到的沖量大小相等

【答案】D【解析】在相互作用的過(guò)程中所受合外力為0,則系統(tǒng)動(dòng)量守

恒,若二者同向運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生碰撞,且后面速度大的質(zhì)量也大,則碰后一個(gè)動(dòng)量變

大,一個(gè)動(dòng)量變小,故A錯(cuò)誤;若碰撞前二者動(dòng)量大小相等,方向相反,則碰

后二者均靜止,即動(dòng)量均減小,故碰后A的動(dòng)量不一定變大,B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)量

定理得/=△〃,則知,兩物體的動(dòng)量變化量大小相等,方向相反,故C錯(cuò)誤;根

據(jù)牛頓第三定律得知,作用力與反作用力大小相等、方向相反,而且同時(shí)產(chǎn)生,

同時(shí)消失,作用時(shí)間相等,由沖量定義式/=B,可知作用力與反作用力的沖量

也是大小相等、方向相反,故D正確.

4.質(zhì)量分別為如和mz的兩個(gè)物體碰撞前后的位移一時(shí)間圖像如圖所示,

由圖有以下說(shuō)法:①碰撞前兩物體質(zhì)量與速度的乘積相同;②質(zhì)量刎等于質(zhì)量

m2;③碰撞后兩物體一起做勻速直線運(yùn)動(dòng);④碰撞前兩物體質(zhì)量與速度的乘積大

小相等、方向相反.其中正確的是()

A.①?B.②③

C.@@D.③④

【答案】C【解析】由題圖可知,見(jiàn)和他碰前都做勻速直線運(yùn)動(dòng),但運(yùn)

動(dòng)方向相反,碰后兩物體位置不變,即處于靜止,所以碰后速度都為零,故①@

錯(cuò)誤,④正確;又由圖線夾角均為&故碰前速度大小相等,可得M等于〃⑵

故②正確.由上分析可知,C正確,A、B、D錯(cuò)誤.

5.(2021屆吉林實(shí)臉中學(xué)期中)如圖所示,在光滑的水平地面上有一輛平板

車,車的兩端分別站著人A和8,A的質(zhì)量為如,B的質(zhì)量為mu,〃74>切8.最初

人和車都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)在,兩人同時(shí)由靜止開(kāi)始相向而行,4和B對(duì)地面的

速度大小相等,則車()

向左運(yùn)動(dòng)左右往返運(yùn)動(dòng)

向右運(yùn)動(dòng)靜止不動(dòng)

【答案】A【解析】?jī)扇伺c車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量為零,

兩人以大小相等的速度相向運(yùn)動(dòng),A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量,則A的動(dòng)量大于B

的動(dòng)量,A、8的總動(dòng)量方向與A的動(dòng)量方向相同,即向右,要保證系統(tǒng)動(dòng)量守

恒,系統(tǒng)總動(dòng)量為零,則小車應(yīng)向左運(yùn)動(dòng),故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.

6.靜止在水平地面上的平板車,當(dāng)一人在車上行走時(shí),下列說(shuō)法正確的是

()

A.只有當(dāng)?shù)孛婀饣瑫r(shí),人和車組成的系統(tǒng)的動(dòng)量才守恒

B.無(wú)論地面是否光滑,人和車組成的系統(tǒng)的動(dòng)量都守恒

C.只有當(dāng)車的表面光滑時(shí),人和車組成的系統(tǒng)的動(dòng)量才守恒

D.無(wú)論車的表面是否光滑,人和車組成的系統(tǒng)的動(dòng)量都守恒

【答案】A【解析】只有當(dāng)?shù)孛婀饣瑫r(shí),人和車組成的系統(tǒng)受到的外力之

和才為零,系統(tǒng)的動(dòng)量才守恒,故A正確;如果地面不光滑,則人和車組成的

系統(tǒng)受到的合外力不為零,則系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,故B錯(cuò)誤;車的表面是否光滑

只影響內(nèi)力,不影響外力,無(wú)論車的表面是否光滑,若地面光滑,系統(tǒng)的動(dòng)量守

恒.若地面不光滑,則系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒,故C、D錯(cuò)誤.

7.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(gè)質(zhì)

量為機(jī)的球,現(xiàn)甲把球以對(duì)地為。的速度傳給乙,乙接球后又以對(duì)地為2。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(忽略空氣阻力)()

2MM~\~m

A.-B.-TT-

M-inM

2(M+〃7)M

。-3MD?M+-

【答案】D【解析】甲、乙之間傳遞球的過(guò)程中,不必考慮過(guò)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(duì)象是由甲、乙二人和球組成的系統(tǒng),開(kāi)始

時(shí)的總動(dòng)量為零,在任意時(shí)刻系統(tǒng)的總動(dòng)量都為零.設(shè)甲的速度大小為。甲,乙

的速度大小為。乙,二者方向相反,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得(M+m)o甲一乙=0,

8.如圖所示,一質(zhì)量為仞的沙車,在光滑的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),速

度為%,質(zhì)量為,〃的鐵球以速度。豎直向下落入沙車中,穩(wěn)定后,沙車的速度

()

(M°o+"W)

tn+M

【答案】A【解析】沙車與鐵球組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,則有Mg

=(M+M°,解得。=解,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.

9.(2021屆泉州模擬)如圖,建筑工地上的打樁過(guò)程可簡(jiǎn)化為:重錘從空中

某一固定高度由靜止釋放,與鋼筋混凝土預(yù)制樁在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生碰撞,并以共

同速度下降一段距離后停下來(lái).貝立)

重錘0r

預(yù)制樁n--

A.重錘質(zhì)量越大,撞預(yù)制樁前瞬間的速度越大

B.重錘質(zhì)量越大,預(yù)制樁被撞后瞬間的速度越大

C.碰撞過(guò)程中,重錘和預(yù)制樁的總機(jī)械能保持不變

D.整個(gè)過(guò)程中,重錘和預(yù)制樁的總動(dòng)量保持不變

【答案】B【解析】由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律"=2g/z可知,撞擊預(yù)制樁前瞬

間的速度與重錘質(zhì)量無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;碰撞過(guò)程時(shí)間極短,外力沖量可忽略不計(jì),

則重錘和預(yù)制樁的總動(dòng)量M保持不變,取豎直向下為正方向,由動(dòng)量守恒定律

得小。=(M+m)??傻胮共=爐",可知重錘質(zhì)量m越大,預(yù)制樁被撞后瞬間

-m+1

的速度越大,B正確;碰撞過(guò)程中,要產(chǎn)生內(nèi)能,重錘和預(yù)制樁的總機(jī)械能減小,

C錯(cuò)誤;整個(gè)過(guò)程中,重錘和預(yù)制樁受到重力和阻力,合外力不為零,總動(dòng)量不

守恒,D錯(cuò)誤.

10.(多選)如圖所示,質(zhì)量為M=2kg的木板靜止在光滑的水平面上,一小

滑塊的質(zhì)量為機(jī)=1kg,以初速度為=〕m/s從木板的右端滑上木板,且始終未

離開(kāi)木板.小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為4=0.1.g取10m/s2,則下列說(shuō)法

正確的是()

A.滑塊剛滑上木板時(shí)受到的摩擦力水平向左

B.滑塊先做勻減速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng)

C.滑塊和木板最終速度為0.5m/s

D.木板的最小長(zhǎng)度為|m

【答案】BD【解析】受力分析得,滑塊剛滑上小車時(shí)受到的摩擦力水平

向右,故A錯(cuò)誤;滑塊先做句減速運(yùn)動(dòng),與木板共速后做勻速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)量守

恒有muo=(A/+/k)o,得t?—(m/s,故B正確,C錯(cuò)誤;對(duì)木板分析,由能量守

恒定律有"加g/=%以一;(M+機(jī))。2,解得/=:m,故D正確.

11.(多選)如圖所示,滑塊和小球的質(zhì)量分別為V、機(jī)滑塊可在水平放置的

光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動(dòng),小球與滑塊上的懸點(diǎn)。由一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,

輕繩長(zhǎng)為/,開(kāi)始時(shí),輕繩處于水平拉直狀態(tài),小球和滑塊均靜止.現(xiàn)將小球由

靜止釋放,當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()

滑塊

小球

O

A.滑塊和小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B.滑塊和小球組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒

C.小球的最大速率為

D?小球的最大速率為\扁希

【答案】BC【解析】小球下落過(guò)程中,小球豎直方向有分加速度,系統(tǒng)

的合外力不為零,因此系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,故A錯(cuò)誤;繩子上拉力屬于內(nèi)力,系

統(tǒng)在水平方向不受外力作用,因此系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,故B正確;當(dāng)小球

落到最低點(diǎn)時(shí),只有水平方向的速度,此時(shí)小球和滑塊的速度均達(dá)到最大,系統(tǒng)

水平方向動(dòng)量守恒有Mvmax=rnvf系統(tǒng)機(jī)械能守恒有,聯(lián)立

解得Vmax='/V=y/:爾,故C正確,D錯(cuò)誤.

\1M(M-rm)\]M-rm

12.如圖所示,小車靜止在光滑水平面上,AB是小車內(nèi)半圓軌道的水平直

徑.現(xiàn)將一小球從距A點(diǎn)正上方//高處由靜止釋放,小球由4點(diǎn)沿切線方向經(jīng)

半圓軌道后從8點(diǎn)沖出,在空中能上升的最大高度為0.8人不計(jì)空氣阻力.下

列說(shuō)法正確的是()

-TO

A.小球離開(kāi)小車后做斜上拋運(yùn)動(dòng)

B.在相互作用過(guò)程中,小球和小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C.小球離開(kāi)小車后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)

D.小球第二次沖出軌道后在空中能上升的最大高度為0.5/?</?<0.8/?

【答案】C【解析】小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒,可知系

統(tǒng)水平方向的總動(dòng)量保持為零.小球由8點(diǎn)離開(kāi)小車時(shí)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量為零,

小球與小車水平方向速度為零,所以小球離開(kāi)小車后做豎直上拋運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)

誤,C正確;小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力,豎直方向受重力,

所以水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒,但系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,故B錯(cuò)誤;小球第一次在車

中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由動(dòng)能定理得mg(/7—O.8/?)—Wf=O,M為小球克服摩擦力做功

大小,解得所=02咫力,即小球第一次在車中滾動(dòng)損失的機(jī)械能為02咫兒由

于小球第二次在車中滾動(dòng)時(shí),對(duì)應(yīng)位置處速度變小,因此小車洽小球的彈力變小,

摩擦力變小,摩擦力做功小于02咫兒機(jī)械能損失小于02明兒因此小球再次

離開(kāi)小車時(shí),能上升的高度大于0.8〃-0.2%=0.6/?,故D錯(cuò)誤.

13.(多選)(2021屆哈爾濱第三中學(xué)模擬)如圖所示,兩個(gè)小球4、B大小相

等,質(zhì)量分布均勻.分別為陽(yáng)、也,如〈也,A、8與輕彈簧拴接,靜止在光滑

水平面上,第一次用錘子在左側(cè)與A球心等高處水平快速向右敲擊4,作用于4

的沖量大小為小第二次兩小球及彈簧仍靜止在水平面上,用錘子在右側(cè)與6球

心等高處水平快速向左敲擊作用于8的沖量大小為“,八=〃,則下列說(shuō)法

正確的是()

ZO/WWWVQB

//////7//////////77/////////

A.若兩次錘子敲擊完成瞬間,A、B兩球獲得的動(dòng)量大小分別為pi和〃2,

則P\=P2

B.若兩次錘子敲擊分別對(duì)A、3兩球做的功為必和W2,則%=W2

C.若兩次彈簧壓縮到最短時(shí)的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)和七,則

D.若兩次彈簧壓縮到最短時(shí)小球A、彈簧、小球B的共同速度大小分別為

V\和V2f則V]>V2

【答案】AC【解析】由動(dòng)量定理/=△〃可知,由于力=〃,則兩次錘子敲

擊完成瞬間有PI=P2,故A正確;由于兩次錘子敲擊完成瞬間兩球具有的動(dòng)量

大小相等,由雙=導(dǎo)可知,八球獲得的初動(dòng)能更大,由動(dòng)能定理可知W1>牝,

故B錯(cuò)誤;由動(dòng)量守恒可得如。0=(〃71+須)。,得V=,由能量守恒有5如。8

m\-rtni2

2

=?+mijv+Ep,得Ep=2a::£力產(chǎn)8,由于pi=P2,則質(zhì)量越大的初速度越

AA

小,即球獲得的初速度較大,則敲擊球時(shí)彈簧的最大彈性勢(shì)能較大,即LI<L2,

故C正確;由動(dòng)量守恒得〃3=(如+崢,得。=;黑,則兩次共速的速度

相同,故D錯(cuò)誤.

14.如圖所示,一質(zhì)量為M的平板車8放在光滑水平面上,在其左端放一

質(zhì)量為小的小木塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)),M>m,A、8間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃,在平板車

右方的水平面上固定一豎直擋板P.開(kāi)始時(shí)A、B以速度如一起向右運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻

B與擋板P相撞并立即以原速率反向彈回,在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A不會(huì)滑離B,

重力加速度為g.求:

(1M、8的最終速度;

(2)木板的最小長(zhǎng)度;

(3)小木塊A離擋板P最近時(shí),平板車B的最右端距擋板P的距離.

⑼劭,2M就

【答案】(1)M+〃74g(M+〃7)⑶2/iMg

【解析】(1)選水平向左為正方向,從8撞擋板后到A、B相對(duì)靜止,4、B

動(dòng)量守恒Mvo—tnvo=(A74-m)v共,

解得o*M+"2,

(2)4在B上相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程A、B能量守恒

;(M+m)vi=+m)v%-iimgL,

2A1胸

解得L=

4g(M+m)

(3)小木塊4向右勻減速到速度為零時(shí)A離擋板尸最近,A在B上滑動(dòng)到vA

=0的過(guò)程動(dòng)量守恒Mvo—ntvo=MVB,

解得VB=—而一處.

平板車8向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理知

—f.imgx=51M仍,—1嚴(yán)加,,

(2M一m)宿

解得x=

211Mg

3、實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

1.關(guān)于“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法不正確的是()

A.實(shí)驗(yàn)要求碰撞一般為一維碰撞

B.實(shí)驗(yàn)中的不變量是系統(tǒng)中物體各自的質(zhì)量與速度的乘積之和

C.只需找到一種情境的不變量即可,結(jié)論對(duì)其他情境也同樣適用

D.進(jìn)行有限次實(shí)驗(yàn)找到的不變量,具有偶然性,結(jié)論這需要實(shí)踐檢驗(yàn)

【答案】C【解析】這個(gè)實(shí)臉是在一維碰撞情況下設(shè)計(jì)的,其他非一維碰

撞情況未做探究,選項(xiàng)A正確;系統(tǒng)中物體各自的質(zhì)量與速度的乘積之和在碰

撞前后為不變量,選項(xiàng)B正確;不變量應(yīng)是在各種情境下都不變的量,具有普

遍性,在一種情境下滿足的不變量,對(duì)其他情境不一定適用,C錯(cuò)誤;進(jìn)行有限

次實(shí)臉找到的不變量,具有偶然性,絲論還需要在其他情境下進(jìn)行檢驗(yàn),D正確.

2.在利用懸線懸掛等大小球探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法不正

確的是()

A.懸掛兩球的細(xì)繩長(zhǎng)度要適當(dāng),且等長(zhǎng)

B.由靜止釋放小球,以便較準(zhǔn)確計(jì)算小球碰前速度

C.兩小球必須都是鋼性球,且質(zhì)量相同

D.兩小球碰后可以粘在一起共同運(yùn)動(dòng)

【答案】C【解析】?jī)尚∏驘o(wú)論是彈性球還是非彈性球動(dòng)量都是守恒的,

且兩個(gè)球的質(zhì)量不一樣碰撞時(shí)動(dòng)量也守恒,因此不需要兩球的質(zhì)量一定相同,C

錯(cuò)誤.

3.(多選)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn):

在小車A的前端黏有橡皮泥,推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng),然后與原來(lái)靜止在

前方的小車8相碰并黏合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng),他設(shè)計(jì)的裝置如圖所示.在

小車4后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz,長(zhǎng)木板下墊著小木

片.則()

小車橡皮泥小車打電時(shí)器呼

長(zhǎng)木板

濕*曰q

,小木片

A.長(zhǎng)木板墊著小木片是為了平衡摩擦,保證小車碰撞前后做勻速運(yùn)動(dòng)

B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)先接通電源,再讓小車4運(yùn)動(dòng)

C.計(jì)算碰撞前后小車的速度時(shí),在紙帶上任選對(duì)應(yīng)過(guò)程的一段即可

D.此碰撞中A、8兩小車這一系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

【答案】AB【解析】長(zhǎng)木板墊著小木片是為了平衡摩擦,保證小車碰撞

前后做勻速運(yùn)動(dòng),所以在計(jì)算碰撞前、后B小車的速度時(shí),應(yīng)選取紙帶上勻速

運(yùn)動(dòng)過(guò)程對(duì)應(yīng)的一段紙帶計(jì)算,A正確,C錯(cuò)誤;在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)先接

通電源后釋放小車,B正確:碰撞過(guò)程中由于存在能量損失,故機(jī)械能不守恒,

D錯(cuò)誤.

4.(多選)用如圖所示的裝置探究碰撞中的不變量時(shí),必須注意的事項(xiàng)是

()

A.A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),兩球的球心連線可以不水平

B.A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)、兩球的球心連線要水平

C.多次測(cè)量減小誤差時(shí),A球必須從同一高度釋放

D.多次測(cè)量減小誤差時(shí),A球必須從不同高度釋放

【答案】BC【解析】為了保證實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞,從而使小球水平飛

出,兩球的球心連線要水平,故A錯(cuò)誤,B正確;多次測(cè)量求平均值減小誤差

時(shí),要讓A球每次碰撞前的速度均相同,則必須讓A球從同一高度下落,故C

正確,D錯(cuò)誤.

5.(2021屆北京房山區(qū)二模)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定

律(圖中小球半徑相同、質(zhì)量均已知,且下列說(shuō)法正確的是()

\\\

\\\

O,WPN

A.實(shí)驗(yàn)中要求軌道末端必須保持水平

B.實(shí)驗(yàn)中要求軌道必須光滑

C.驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,需測(cè)量08、OM.OP和ON的距離

D.測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)N點(diǎn)偏離。MP這條直線,直接測(cè)量ON距離不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)

【答案】A【解析】要想用水平的距離表示小球平拋出時(shí)的速度的大小,

則必須要求小球做平拋運(yùn)動(dòng),故實(shí)臉中要求軌道末端必須保持水平,A正確;每

次實(shí)驗(yàn)時(shí)只要保證每次小球從斜軌道上滑下的高度一樣就可以了,所以不必要求

軌道必須光滑,B錯(cuò)誤;臉證動(dòng)量守恒定律,不需要測(cè)量。8的長(zhǎng)度,因?yàn)樾∏?/p>

下落相同高度的時(shí)間是相等的,在列式子時(shí),這個(gè)時(shí)間能被約掉,而OM、OP

和ON的距離是需要測(cè)量的,C錯(cuò)誤;測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)N點(diǎn)偏離0MP這條直線,則

應(yīng)該過(guò)N點(diǎn)向。MP這條直線作垂線,測(cè)量垂足N'到。點(diǎn)的距離才可以,直接

測(cè)量ON距離會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,D錯(cuò)誤.

6.(2021屆北京名校聯(lián)考)若采用下圖中甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守

恒定律(圖中小球半徑相同、質(zhì)量均己知,且肉>加小B、)兩點(diǎn)在同一水平線

上),下列說(shuō)法正確的是()

A.采用圖甲所示的裝置,必需測(cè)量08、OM、。尸和ON的距離

B.采用圖乙所示的裝置,必需測(cè)量OB、B1N、B,尸和夕M的距離

C.采用圖甲所示的裝置,若m*ON=〃wOP+〃gOM,則表明此碰撞動(dòng)量

守恒

D.采用圖乙所示的裝置,若而、=而%+#:,則表明此碰撞機(jī)械

能也守恒

【答案】D【解析】如果采用圖甲所示裝置,由于小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相

等,故可以用水平位移代替速度進(jìn)行臉證,不需要測(cè)量05的長(zhǎng)度,故A錯(cuò)誤;

如果采用圖乙所示裝置時(shí),利用水平距離相等,根據(jù)下落的高度可確定飛行時(shí)間,

從而根據(jù)高度可以表示出對(duì)應(yīng)的水平速度,從而確定動(dòng)量是否守恒,故不需要測(cè)

量。8的距離,故B錯(cuò)誤;采用圖甲所示裝置,不碰撞時(shí)一個(gè)球滑下的水平距

離為0P,兩球相碰時(shí),4球距離為0M,B球?yàn)?N,則由動(dòng)量守恒定律有機(jī)附

=mAV\+mBV2,因下落時(shí)間相同,則兩端同時(shí)乘以f后有m^0P=tnA-OM+mu-ONf

則表明此碰撞動(dòng)量守恒,故C錯(cuò)誤;小球碰后做平拋運(yùn)動(dòng),速度越快,下落高

度越小,單獨(dú)一個(gè)球下落時(shí),落點(diǎn)為P,兩球相碰后,落點(diǎn)分別為M和N,根

據(jù)動(dòng)量守恒定律有始。="助+加固2,而速度0=(,根據(jù)〃=女-可得/=2/?

g,

BB'BB'BB'

則可解得o,v\=,02=,代人動(dòng)量守恒表達(dá)式,

函P28'N

gg

+-/==,由機(jī)械能守恒定律可知兒〃=!

消去公共項(xiàng)后,有

B'P\B'MyjBN乙乙

mAv]遙,聯(lián)立動(dòng)量守恒表達(dá)式和機(jī)械能守恒表達(dá)式可知/,=/|+

2NM

JP,故可以根據(jù)該式驗(yàn)證此碰撞機(jī)械能守恒,故D正確.

7.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,該裝置由水平長(zhǎng)木板

及固定在木板一端的硬幣發(fā)射器組成,硬幣發(fā)射器包括支架、彈片及彈片釋放裝

置,釋放彈片可將硬幣以某一初速度彈出.已知一元硬幣和王角硬幣與長(zhǎng)木板問(wèn)

動(dòng)摩擦因數(shù)相同,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

棘片

/0片釋放裝置

①將一元硬幣置于發(fā)射槽口,釋放彈片將硬幣發(fā)射出去,硬幣沿著長(zhǎng)木板中

心線運(yùn)動(dòng),在長(zhǎng)木板中心線的適當(dāng)位置取一點(diǎn)0,測(cè)出硬幣停止滑動(dòng)時(shí)硬幣右側(cè)

到0點(diǎn)的距離.再?gòu)耐晃恢冕尫艔椘瑢⒂矌虐l(fā)射出去,重復(fù)多次,取該距離

的平均值記為即,如圖乙所示;

②將五角硬幣放在長(zhǎng)木板上,使其左側(cè)位于0點(diǎn),并使其直徑與中心線重

合,按步驟①?gòu)耐晃恢冕尫艔椘?,重新彈射一元硬幣,使兩硬幣?duì)心正碰,重

復(fù)多次,分別測(cè)出兩硬幣碰后停止滑行時(shí)距。點(diǎn)距離的平均值K和X3,如圖丙

所示.

-卜.聿譚…了…]

乙丙

(1)為完成該實(shí)驗(yàn),除長(zhǎng)木板,硬幣發(fā)射器,一元及五角硬幣,刻度尺外,

還需要的器材為.

(2)實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量為.

驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為(用測(cè)量物理量

對(duì)應(yīng)的字母表示).

【答案】(1)天平(2)一元硬幣的質(zhì)量為m1,五角硬幣的質(zhì)量為m2

m\y[x\=m\yjx2+

【解析】(1)動(dòng)量為質(zhì)量和速度的乘積,該實(shí)險(xiǎn)要驗(yàn)證質(zhì)量不等的兩物體碰

撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,需測(cè)量?jī)晌矬w的質(zhì)量和碰撞前后的速度,因此除給定的器材

外,還需要的器材為天平.

(2)測(cè)出一元硬幣的質(zhì)量為m\9五角硬幣的質(zhì)量為wo,一元硬幣以速度v\

被彈射出去后,由動(dòng)能定理可得況,解得vi=72〃gxi,當(dāng)一元硬幣

以速度功與五角硬幣碰撞后,速度分別為02、。3,由動(dòng)能定理可得"加建12=3如。幺

〃〃22g工3=%22或解得一元硬幣碰后速度S=y)2從gX2,五角硬幣碰后的速度為。3

=、2〃gX3,若碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒?則需滿足m\V\=〃7|V2+77Z2O3,代入數(shù)據(jù)可得京

=miy/x2-l-fn2y/x3.

8.氣墊導(dǎo)軌工作時(shí),可忽略滑塊與導(dǎo)軌表面間的阻力影響,現(xiàn)借助其驗(yàn)證

動(dòng)量守恒定律,如圖甲所示,在水平氣墊導(dǎo)軌上放置質(zhì)量均為機(jī)的4、8(圖中未

標(biāo)出)兩滑塊,左側(cè)滑塊的左端、右側(cè)滑塊的右端分別與一條穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的

紙帶相連,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為工氣墊導(dǎo)軌正常工作后,接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)

器的電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后讓兩滑塊以大小不同的速度相向運(yùn)動(dòng),兩滑塊相碰后粘

在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng).如圖所示的乙和丙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、分別與兩個(gè)滑塊相連的

兩條紙帶,在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)打點(diǎn)為一段劃分紙芍,用刻度尺分別測(cè)

出其長(zhǎng)度為S1、$2和S3.

底----

內(nèi)

(1)若碰前滑塊4的速度大于滑塊B的速度,則滑塊(填或"8”)是與

紙帶乙的(填“左”或“右”)端相連.

(2)碰撞前4、8兩滑塊的動(dòng)量大小分別為、,實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證是

否成立的表達(dá)式為(用題目所給的已知量表示).

【答案】(1)A左(2)0.2岫10.2岫30.2(51—53)=0.452

【解析】(1)因碰前A的速度大于5的速度,A、B的速度相反,且碰后速度

相同,故根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知,圖中S|和S3是兩滑塊相碰前打出的紙帶,52

是相碰后打出的紙帶,所以滑塊A應(yīng)與乙紙帶的左側(cè)相連.

⑵碰撞前兩滑塊的速度分別為。1=亍=為=0.2slf,攵嚀=02時(shí),碰撞后兩

滑塊的共同速度0=半=0.2§制故碰前兩滑塊動(dòng)量分別為p\=mv\=0.2mfs\fpi

=6。2=0.2叫加3,總動(dòng)量為p=pi—〃2=0.2"次5[—S3),碰后總動(dòng)量為p'=2niv=

04破2,要險(xiǎn)證動(dòng)量守恒定律,則一定有0.22/⑶一S3)=04〃次2,即0.2(5]—53)

=0.452.

9.某小組用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物體間相互作用時(shí)動(dòng)量守恒,如圖,在水平桌面上固

定一與桌面等寬的光滑凹槽導(dǎo)軌(導(dǎo)軌截面如圖所示),把兩個(gè)質(zhì)量不等的小球A、

3置于導(dǎo)軌上,用兩小球夾住一輕彈簧,并使輕彈簧處于壓縮狀態(tài),同時(shí)由靜止

釋放兩個(gè)小球,小球最后落在鋪有復(fù)寫(xiě)紙、白紙的水平地面上.試完成下列填空:

AB

(1)本實(shí)驗(yàn)中需要的測(cè)量?jī)x器有.

A.天平B.秒表

C.亳米刻度尺D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

⑵為使小球水平拋出,實(shí)驗(yàn)前需要使導(dǎo)軌水平,利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)

軌是否水平?

(3)小明同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)操作中分別測(cè)出4、B兩小球離開(kāi)導(dǎo)軌水平射程以

=12.0()cm、xs=18.0()cm,若已知4球質(zhì)量〃以=0.03kg,WJmB=kg,

即可認(rèn)為驗(yàn)證了動(dòng)量守恒.

(4)若只改用勁度系數(shù)更大的輕彈簧重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),則A、B兩小球水平射程

心與心的比值將(填“變大”“變小”或“不變”).

【答案】(1)AC(2)將小球輕放在導(dǎo)軌上,小球保持靜止(3)0.02

(4)不變

【解析】(1)取小球4的初速度方向?yàn)檎较?,兩小球質(zhì)量和平拋初速度分

別為他人、加8、VA>VB,平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移分別為XA、XB,平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

f.需要驗(yàn)證的方程0=辦也4—,麗5,又以=半,UB=彳,代入得到加也=如加,

故需要測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量〃必和/班,兩小球落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離用和

XB,所以需要的器材為刻度尺、天平.故選AC.

(2)將小球放在桌面邊緣,只要小球能保持靜止,不再滾動(dòng),即說(shuō)明桌面水

平.

(3)根據(jù)(1)的公式可知mAxA=mBXB,代入數(shù)據(jù)可得,班=0.02kg.

(4)根據(jù)公式也在4=加d8可知

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