高中物理第二册动量和动量守恒 同步练习1Word下载.docx

高中物理第二册动量和动量守恒 同步练习1Word下载.docx

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5.向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则

A.b的速度方向一定与原来速度方向相同

B.在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的冲量一定相同

C.从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大

D.a、b一定同时到达水平地面

6.如图所示，A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与长平板车的上表面间动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然释放后，则有

A.A、B系统动量守恒B.A、B、C系统动量守恒

C.小车向左运动D.小车向右运动

7.如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,小球下降阶段下列说法中正确的是

A.在B位置小球动能最大

B.在C位置小球动能最大

C.从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加

D.从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加

8.如图所示，两带电金属球在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线相向运动，A球带电为-q，B球带电为+2q，下列说法中正确的是

A.相碰前两球的运动过程中，两球的总动量守恒

B.相碰前两球的总动量随两球的距离逐渐减小而增大

C.相碰分离后的两球的总动量不等于相碰前两球的总动量，因为两球相碰前作用力为引力，而相碰后的作用力为斥力

D.相碰分离后任一瞬时两球的总动量等于碰前两球的总动量，因为两球组成的系统合外力为零

9.如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统）,则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中

A.动量守恒,机械能守恒

B.动量不守恒,机械能不守恒

C.动量守恒,机械能不守恒

D.动量不守恒,机械能守恒

10.如图所示，质量为m的子弹以速度υ0水平击穿放在光滑水平地面上的木块。

木块长为L，质量为M，木块对子弹的阻力恒定不变，子弹穿过木块后木块获得动能为Ek，若仅木块或子弹的质量发生变化，但子弹仍能穿过木块，则

A．M不变，m变小，则木块获得的动能一定变大

B．M不变，m变小，则木块获得的动能可能变大

C．m不变，M变小，则木块获得的动能一定变大

D．m不变，M变小，则木块获得的动能可能变大

第二部分非选择题（共110分）

二.本题共8小题，共110分.按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和

重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数

值和单位．

11．（10分）图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图。

（1）入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d，它们的质量相比较，应是m1____m2.

（2）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使________________________。

（3）继续实验步骤为：

A．在地面上依次铺白纸和复写纸。

B．确定重锤对应点O。

C．不放球2，让球1从斜槽滑下，确定它落地点位置P。

D．把球2放在立柱上，让球1从斜槽滑下，与球2正碰后，确定球1和球2落地点位置M和N。

E．用刻度尺量出OM、OP、ON的长度。

F．看

是否相等，以验证动量守恒。

上述步骤有几步不完善或有错误，请指出并写出相应的正确步骤。

_____________________________________________________________________________

12.（10分）右图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时，将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a．B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c．此外，还需要测量的量是_________、________________、和_____________________．根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为__________________________．

13.（13分）如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1.6m，质量为M=3kg的木块（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）

（1）为使小物体不掉下去，F不能超过多少？

（2）如果拉力F=10N恒定不变，求小物体所能获得的最大动能？

（3）如果拉力F=10N，要使小物体从木板上掉下去，拉力F作用的时间至少为多少？

14.（13分）如图所示，甲车质量为

，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为

的小物体.乙车质量为

，以

的速度向左运动，与甲车碰撞后，甲车获得

的速度，物体滑到乙车上.若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为

，求：

（1）甲、乙两车碰后瞬间，乙车的速度；

（2）物体在乙车表面上滑行多长时间相对乙车静止？

（取

）

15.（15分）设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d。

求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。

16.（15分）如图所示，光滑水平面上，质量为2m的小球B连接着轻质弹簧，处于静止；

质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B运动，过一段时间，A与弹簧分离，设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度以内

（1）求当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能E．

（2）若开始时在小球B的右侧某位置固定一块挡板（图中未画出），在小球A与弹簧分离前使小球B与挡板发生正撞，并在碰后立刻将挡板撤走．设小球B与固定挡板的碰撞时间极短，碰后小球B的速度大小不变、但方向相反。

设此后弹簧弹性势能的最大值为

，试求

可能值的范围．

17.（17分）质量为M的小车A左端固定一根轻弹簧，车静止在光滑水平面上，一质量为m的小物块B从右端以速度v0冲上小车并压缩弹簧，然后又被弹回，回到车的右端时刚好与车保持相对静止.

（1）求这过程弹簧的最大弹性势能EP和全过程系统摩擦生热Q各为多少？

（2）简述B相对于车向右返回过程中小车的速度变化情况.

AB

18.（17分）如图所示，光滑的水平轨道接一个半径为R的光滑半圆轨道，在水平轨道上有2002个质量相同的小球.除第1号小球外，其他小球均静止.第1号小球以初速度v0碰撞第2号小球，在碰撞过程中损失初动能的

；

第2号小球碰撞第3号小球，在碰撞过程中损失第2号小球初动能的

第3号小球又碰撞第4号小球，依次碰撞下去，每次碰撞均损失前一小球初动能的

，最后，第2002号小球恰能沿半圆轨道达到最高点.试求第1号小球的初速度v0.

参考答案

一.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

C

AD

BD

D

BC

BCD

B

AC

二.

11.

（1）＞

（2）其末端切线水平（3）D选项中，球1应从与C项相同高度滑下；

P、M、N点应该是多次实验落地点的平均位置。

F项中，应看

是否相等。

12.球1和球2的质量m1和m2，立柱的高h，桌面离地面的高H，m1

=m1

+m2c

13.解析：

（1）F=（M+m）a

μmg=ma

F=μ（M+m）g=0.1×

（3+1）×

10N=4N

（2）小物体的加速度

木板的加速度

解得物体滑过木板所用时间

物体离开木板时的速度

（3）若要F作用时间最短，则物体离开木板时与木板速度相同。

设F作用的最短时间为t1，物体在木板上滑行的时间为t，物体离开木板时与木板的速度为V

14.解析：

（1）乙车与甲车碰撞过程中，小物体仍保持静止，甲、乙组成的系统动量守恒，

乙车速度为

，方向仍向左

（2）小物体m在乙上滑至两者有共同速度的过程中动量守恒：

有

，

对小物体m是作匀加速直线运动，应用牛顿第二定律得a=μg

又有

15.解析：

子弹和木块最后共同运动，相当于完全非弹性碰撞。

从动量的角度看，子弹射入木块过程中系统动量守恒：

从能量的角度看，该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能。

设平均阻力大小为f，设子弹、木块的位移大小分别为s1、s2，

如图所示，有几何关系s1-s2=d……

（1）

对子弹据动能定理：

……

（2）

对木块据动能定理：

……（3）

（2）、（3）相减得：

……（4）

（4）式的物理意义是：

f∙d恰好等于系统动能的损失；

根据能量守恒定律，系统动能的损失应该等于系统内能的增加；

可见

，即两物体由于相对运动而摩擦产生的热（机械能转化为内能），等于摩擦力大小与两物体相对滑动的路程的乘积（由于摩擦力是耗散力，摩擦生热跟路径有关，所以这里应该用路程，而不是用位移）。

由上式不难求得平均阻力的大小：

至于木块前进的距离s2，可以由以上（3）、（4）相比得出：

或从牛顿运动定律和运动学公式出发，也可以得出同样的结论。

由于子弹和木块都在恒力作用下做匀变速运动，位移与平均速度成正比：

16.解析：

（1）当A球与弹簧接触以后，在弹力作用下减速运动，而B球在弹力作用下加速运动，弹簧势能增加，当A、B速度相同时，弹簧的势能最大．

设A、B的共同速度为v，弹簧的最大势能为E，则A、B系统动量守恒，有

由机械能守恒　

联立两式得　

（2）设B球与挡板碰撞前瞬间的速度为vB，此时A的速度为vA

系统动量守恒

B与挡板碰后，以vB向左运动，压缩弹簧，当A、B速度相同（设为v共）时，弹簧势能最大

有　

得　

所以　

当弹簧恢复原长时与小球B挡板相碰，vB有最大值

，有

解得　

＝

即vB的取值范围为　

当vB＝

时Em有最大值为Em1＝

时，Em有最小值为Em2＝

17.解析：

（1）全过程系统动量守恒，小物块在车左端和回到车右端两个时刻，系统的速度是相同的，都满足：

mv0=（m+M）v；

第二阶段初、末系统动能相同，说明小物块从车左端返回车右端过程中弹性势能的减小恰好等于系统内能的增加，即弹簧的最大弹性势能EP恰好等于返回过程的摩擦生热，而往、返两个过程中摩擦生热是相同的，所以EP是全过程摩擦生热Q的一半.又因为全过程系统的动能损失应该等于系统因摩擦而增加的内能，所以

ΔEK=Q=2EP

而

，∴

（2）B相对于车向右返回过程中小车的速度变化，则应该用牛顿运动定律来分析：

刚开始向右返回时刻，弹簧对B的弹力一定大于滑动摩擦力，根据牛顿第三定律，小车受的弹力F也一定大于摩擦力f，小车向左加速运动；

弹力逐渐减小而摩擦力大小不变，所以到某一时刻弹力和摩擦力大小相等，这时小车速度最大；

以后弹力将小于摩擦力，小车受的合外力向右，开始做减速运动；

B脱离弹簧后，小车在水平方向只受摩擦力，继续减速，直到和B具有向左的共同速度，并保持匀速运动

18解析:

设第1号球与第2号球碰后的速度分别为v1和v2

由动量守恒定律得：

mv0=mv1+mv2

（1）

由能量关系可得

（2）

联解

（1）

（2）可得v2=

v0

由于每次碰撞所遵循的规律完全相同，分析归纳可得

经2001次碰撞后，第2002号球获得的速度为

v2002=（

）2001v0（3）

因为第2002号球恰能到圆轨道的最高点，所以对第2002号球，根据机械能守恒定律有

mv2+mg·

2R（4）

在最高点有mg=m

（5）

联解（3）（4）（5）可得第1号球的初速度

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