动量练习学生版.docx
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动量练习学生版
1实验：
探究碰撞中的不变量
1．在一个物理过程中始终保持不变的物理量叫不变量，也叫_____________量。
2．在气垫导轨上进行探究实验时，用的仪器除了光电门、滑块、挡光片外，还有____________
______________________________。
3．在气垫导轨上进行实验时，首先应该做的是（）
A．给气垫导轨通气
B．给光电计时器进行归零处理
C．把滑块放到导轨上
D．检查挡光片通过光电门时是否能挡光计时
4．在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是（）
A．滑块的质量
B．挡光的时间
C．挡光片间的距离
D．光电门的高度
5．若用打点计时器做探究碰撞中的不变量实验，下列操作是正确的是（）
A．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量
B．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起
C．先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车
D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源
6．关于打点计时器使用的电源，下列说法正确的是（）
A．火花式打点计时器使用低压交流电源，电磁式打点计时器使用低压直流电源
B．火花式打点计时器使用低压交流电源，电磁式打点计时器使用220V交流电源
C．火花式打点计时器使用220V交流电源，电磁式打点计时器使用低压交流电源
D．火花式打点计时器使用220V交流电源，电磁式打点计时器使用220V直流电源
7．对于实验最终的结论m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，下列说法正确的是（）
A．仅限于一维碰撞
B．任何情况下m1v12＋m2v22＝m1v1′2＋m2v2′2也一定成立
C．式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小
D．式中的不变量是m1和m2组成的系统的总动量
8．如图所示，两个质量相同的小钢球，按图示方式悬挂，让其中一个小球保持静止，把另一小球拉开一定的角度，然后自由释放，下列说法正确的是（）
A．碰撞后，两球相互交换速度，入射球静止，被碰球以入射球碰前的速度运动
B．碰撞后，入射球被反弹，被碰球以入射球碰前2倍的速度运动
C．碰撞前后，两球有mv1＝mv2（v1和v2分别表示两球相碰前后的速度）
D．碰撞前后，两球有mv1≠mv2（v1和v2分别表示两球相碰前后的速度）
9．在气垫导轨上的两个滑块P、Q，质量分别为m1、m2，已知它们碰撞后的速度分别为v1′、v2′，碰撞前P的速度为v1，则碰撞前Q的速度v2为（）
A．0B．v1′＋v2′－v1
C．
D．
10．在光滑水平桌面上有两个小球，甲球的质量为2kg，乙球的质量为1kg，甲球以4m/s的速度和原来静止的乙球发生对心碰撞，则下列说法正确的是（）
A．碰撞后甲球的速度为零，乙球的速度为8m/s，方向与甲球原来的速度方向相同
B．碰撞后甲球的速度一定变小
C．仅根据上述条件无法求出碰撞后两球的速度大小
D．以上说法均不正确
11．试写出下列物理过程中的不变量：
（1）一物体做自由落体；
（2）一个物体在竖直方向做匀速直线运动；
（3）一物体沿光滑曲面自由下滑。
12．用气垫导轨做实验时，某一滑块通过光电门时，双挡光片两次挡光的记录为284.1ms和294.6ms，测得挡光片的挡光距离为5cm，则此滑块的速度多大？
13．在气垫导轨上有两个质量均为m的滑块，两个滑块都带有尼龙搭扣，使一滑块以速度v运动，和静止的另一滑块相碰，碰后两滑块以共同速度v′运动，请猜测这一过程中的守恒量和不守恒量。
14．物理量分哪两类，怎么样描述它们的变与不变？
第1节实验：
探究碰撞中的不变量
1．在利用悬线悬挂等大小球探究碰撞中的不变量的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长
B．由静止释放小球，以便较准确计算小球碰前速度
C．两小球必须都是钢性球，且质量相同
D．两小球碰后可以粘在一起共同运动
2．在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中，哪些因素可导致实验误差（ ）
A．导轨安放不水平 B．小车上挡光板倾斜
C．两小车质量不相等D．两小车碰后连在一起
3．若用打点计时器做探究碰撞中的不变量的实验，下列哪些操作是正确的（ ）
A．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量
B．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起
C．先接通打点计时器电源，再释放拖动纸带的小车
D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源
4．如图所示，在用两小球探究碰撞中的不变量的实验中，关于入射小球在斜槽中释放点的高低对实验影响的说法中，正确的是（ ）
A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球的入射速度越小，误差越小
B．释放点越高，两球碰后水平位移越大，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确
C．释放点越高，两球相撞时相互作用的内力越大，碰撞前后“mv”之差越小，误差越小
D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用越大，支柱对被碰小球的阻力造成的影响越小
5．质量分别为m1＝1kg和m2＝3kg的两个物体在光滑水平面上正碰，碰撞时间忽略不计，其x－t图象如图16－1－6所示，试通过计算回答：
碰撞前后m1v、m2v的总量是否守恒？
6．某同学用图16－1－7所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验开始先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图16－1－7中O点是水平槽
图16－1－7图16－1－8
末端R在记录纸上的垂直投影点．B球落地痕迹如图16－1－8所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐．
（1）碰撞后B球的水平射程应取为________cm.
（2）在以下选项中，哪些是本实验必须进行的测量？
________（填选项号）．
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
C．测量A球和B球的直径
D．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）
E．测量G点相对于水平槽面的高度
图16－1－9
7．如图16－1－9所示的装置中，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上．O点到A球球心的距离为L.使悬线在A球释放前张直，且线与竖直线的夹角为α，A球释放后摆动到最低点时恰与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处，B球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点．
（1）图16－1－9中x应是B球初始位置到________的水平距离；
（2）为了探究碰撞中的守恒量，应测得____________________________等物理量．
（3）用测得的物理量表示mAvA＝________________；mAvA′＝______________；mBvB′＝______________.
动量和动量定理每课一练
一、选择题
1．（2011年广东广州模拟）物体动量变化量的大小为5kg·m/s，这说明（ ）
A．物体的动量在减小B．物体的动量在增大
C．物体的动量大小也可能不变D．物体的动量大小一定变化
2．质量为5kg的小球以5m/s的速度竖直落到地板上，随后以3m/s的速度反向弹回，若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为（ ）
A．10kg·m/sB．－10kg·m/sC．40kg·m/sD．－40kg·m/s
3.
如图16－2－6所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的
圆周轨道，圆心O在S的正上方．在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑．以下说法正确的是（ ）
A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等
B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等
C．a比b先到达S，它们在S点的动量相等
D．b比a先到达S，它们在S点的动量相等
4．在距地面高为h处，同时以相同速率v0分别平抛、竖直上抛、竖直下抛质量相等的物体m，当它们落地时，比较它们的动量的增量Δp，有（ ）
A．平抛过程较大B．竖直上抛过程较大
C．竖直下抛过程较大D．三者一样大
5．以初速度v水平抛出一质量为m的石块，不计空气阻力，则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断正确的是（ ）
A．在两个相等的时间间隔内，石块受到的冲量相同
B．在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同
C．在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量相同
D．在两个下落高度相同的过程中，石块动能的增量相同
6．一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中．若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ，则（ ）
A．过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量
B．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小
C．Ⅰ、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零
D．过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零
7．“神舟七号”返回舱的成功着陆，标志着我国成为世界上第三个独立掌握空间出舱关键技术的国家．为了保证航天员的安全，返回舱上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三大法宝，在距离地面大约1m时，返回舱的4个反推火箭点火工作，返回舱速度一下子降到了2m/s以内，随后又渐渐降到1m/s，最终安全着陆．把返回舱离地1m开始到完全着陆称为着地过程，则关于反推火箭的作用，下列说法正确的是（ ）
A．减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化
B．减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量
C．延长着地过程的作用时间
D．减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力
8.
如图所示，把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着一起运动；若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这种现象的正确说法是（ ）
A．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大
B．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小
C．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大
D．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小、、
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
二、非选择题
9．质量为60kg的人，不慎从高空支架上跌落，由于弹性安全带的保护，使他悬挂在空中．已知安全带长5m，其缓冲时间是1.2s，求安全带受到的平均冲力大小为多少？
（取g＝10m/s2）
10．质量m＝500g的篮球，以10m/s的初速度竖直上抛，当它上升到高度h＝1.8m处与天花板相碰，经过时间t＝0.4s的相互作用，篮球以碰前速度的
反弹，设空气阻力忽略不计，g取10m/s2，
16.2动量和动量定理
1．下列关于动量的说法中，正确的是（ ）
A．物体的动量改变，其速度大小一定改变
B．物体的动量改变，其速度方向一定改变
C．物体运动速度的大小不变，其动量一定不变
D．物体的运动状态改变，其动量一定改变
2．跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于（ ）
A．人跳在沙坑上的动量比跳在水泥地上小
B．人跳在沙坑上的动量变化比跳在水泥地上小
C．人跳在沙坑上受到的冲量比跳在水泥地上小
D．人跳在沙坑上受到的冲力比跳在水泥地上小
3．A、B两球质量相等，A球竖直上抛，B球平抛，两球在运动中空气阻力不计，则下列说法中正确的是（ ）
A．相同时间内，动量的变化大小相等，方向相同
B．相同时间内，动量的变化大小相等，方向不同
C．动量的变化率大小相等，方向相同
D．动量的变化率大小相等，方向不同
4．为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水面上升了45mm。
查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s。
据此估算该压强约为（设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3）（ ）
A．0.15Pa B．0.54Pa
C．1.5PaD．5.4Pa
5．（2012·成都联考）物体在恒定的合力作用下做直线运动，在时间t1内动能由零增大到E1，在时间t2内动能由E1增加到2E1，设合力在时间t1内做的功为W1，冲量为I1，在时间t2内做的功是W2，冲量为I2，则（ ）
A．I1＜I2，W1＝W2B．I1＞I2，W1＝W2
C．I1＞I2，W1＜W2D．I1＝I2，W1＜W2
6．质量为m＝0.10kg的小球以v0＝10m/s的水平速度抛出，下落h＝5.0m时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角θ＝________，刚要撞击钢板时小球动量的大小为________。
（取g＝10m/s2）
7．（2012·天津高考）质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为________kg·m/s。
若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N（取g＝10m/s2）。
8．高压水枪喷口半径为r，射出的水流速度为v，水平地打在竖直煤壁上后速度变为零。
设水的密度为ρ，则高速水流对煤壁的冲击力的大小为________。
9．据国际民航组织估计，全世界每年飞鸟撞飞机约有1万次，其中约有12%造成飞机损坏，严重损坏的约3%。
有专家估计，世界上每年因机鸟相撞付出的代价高达100多亿美元。
小小的飞鸟撞坏庞大、坚实的飞机，真难以想象。
设飞鸟的质量m＝1kg，飞机的飞行速度为v＝800m/s，若两者相撞，试估算飞鸟对飞机的撞击力，说明鸟类对飞机飞行的威胁。
3动量守恒定律每课一练（人教版选修3-5）
1．如图16－3－7所示，A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，物块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，对此过程，下列叙述正确的是（ ）
A．当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒
B．当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒
C．无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三物块组成的系统都动量守恒
D．当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒
2．小船相对地面以速度v向东行驶，若在船上以相对于地面的相同速率v水平向西抛出一个质量为m的重物，则小船的速度将（ ）
A．不变B．减小
C．增大D．改变方向
3．车厢原来静止在光滑的水平轨道上，车厢后面的人对前壁发射一颗子弹，子弹陷入车厢的前壁内．设子弹的质量为m，出口速度为v0，车厢和人的质量为M，作用完毕后车厢的速度为（ ）
A.
，向前B.
，向后
C.
，向前D．0
4.
如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一人静止站在A车上，两车静止，若这个人自A车跳到B车上，接着又跳回A车，静止于A车上，则A车的速率（ ）
A．等于零B．小于B车的速率
C．大于B车的速率D．等于B车的速率
5.如图16－3－9所示，有A、B两质量均为M＝100kg的小车，在光滑水平面上以相同的速率v0＝2m/s在同一直线上相对运动，A车上有一质量为m＝50kg的人至少要以多大的速度（对地）从A车跳到B车上，才能避免两车相撞？
一、选择题
1.
一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L、系有小球的水平细绳，小球由静止释放，如图16－3－10所示，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．小球的机械能守恒，动量不守恒
B．小球的机械能不守恒，动量也不守恒
C．球、车系统的机械能守恒，动量守恒
D．球、车系统的机械能、动量都不守恒
2.
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与平板车上表面之间动摩擦因数相同，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
3．质量为1kg的物体在距地面高5m处由静止自由下落，正落在以5m/s速度沿光滑水平面匀速行驶的装有沙子的小车中，车与沙子的总质量为4kg，当物体与小车相对静止后，小车的速度为（ ）
A．3m/sB．4m/s
C．5m/sD．6m/s
4.
如图16－3－12所示，光滑圆槽的质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着，恰位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为（ ）
A．0
B．向左
C．向右
D．无法确定
5.如图16－3－13所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量相等，Q与轻质弹簧相连．设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（ ）
A．P的初动能B．P的初动能的1/2
C．P的初动能的1/3D．P的初动能的1/4
6．（2011年广东汕头调研）装好炮弹的大炮总质量为M，其中炮弹的质量为m，已知炮弹出口时对地的速度大小为v，方向与水平方向间的夹角为α，不计炮身与地面间的摩擦，则炮车后退的速度大小是（ ）
A.
B.
C.
D.
7．质量M＝100kg的小船静止在水面上，船头站着质量m甲＝40kg的游泳者甲，船尾站着质量m乙＝60kg的游泳者乙，船头指向左方．若甲、乙两游泳者同时在同一水平线上甲朝左、乙朝右以3m/s的速率跃入水中，则（ ）
A．小船向左运动，速率为1m/s
B．小船向左运动，速率为0.6m/s
C．小船向右运动，速率大于1m/s
D．小船仍静止
8．一弹簧枪可射出速度为10m/s的铅弹，现对准以6m/s的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹，铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为5m/s.如果想让木块停止运动，并假定铅弹射入木块后都不会穿出，则应再向木块迎面射入的铅弹数为（ ）
A．5颗B．6颗C．7颗D．8颗
二、非选择题
9.（2011年永乐检测）如图16－3－14所示，一个质量为m的木块，从半径为R、质量为M的1/4光滑圆槽顶端由静止滑下．在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下，木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少？
10.如图16－3－15所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，求：
（1）物块在车面上滑行的时间t；
（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少．
图16－3－15
3动量守恒定律
1．若用p1、p2分别表示两个相互作用物体的初动量，p1′、p2′表示它们的末动量，Δp1、Δp2表示两个相互作用物体的动量的变化，p、Δp表示两物体组成的系统的总动量和总动量的变化量，C为常数。
用下列形式表示动量守恒定律，正确的是（ ）
A．Δp1＝－Δp2 B．p1＋p2＝p1′＋p2′
C．Δp＝CD．Δp＝0
2．（2012·湖北省襄樊月考）如图1所示，在光滑水平面上，用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上，已知mA＜mB，经过相同的时间后同时撤去两力，以后两物体相碰并粘为一体，则粘合体最终将（ ）
A．静止B．向右运动图1
C．向左运动D．无法确定
3．（2012·福建高考）如图2，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止。
若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（ ）图2
A．v0＋
vB．v0－
v
C．v0＋
（v0＋v）D．v0＋
（v0－v）
4．如图3所示，A、B两物体的质量mA＞mB，中间用一段细绳相
连并有一被压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态。
若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B从C上未滑离之前，A、B沿相反方向滑动的过程中（ ）
A．若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动量也守恒
B．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，A、B、C组成的系统动量也不守恒
C．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，但A、B、C组成的系统动量守恒
D．以上说法均不对
5．（2012·北京期中检测）如图4所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态，一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动。
木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为（ ）图4
A.
B．2Mv0
C.
D．2mv0
6．一辆平板车沿光滑的水平面运动，车的质量为M＝18kg，运动速度为v0＝4m/s。
若一个质量为m＝2kg的沙包从高5m处落入车内，则车的速度变为________m/s；若将一个质量为m＝2kg的沙包，以v′＝5m/s的速度迎面水平扔入车内，则车的速度变为________m/s。
7．质量都是1kg的物体A、B，中间用一轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上。
现使B物体靠在墙上，用力推物体A压缩弹簧，如图5所示。
这个过程中外力做功为8J，待系统静止后突然撤去外力。
从撤去外力到弹簧第一次恢复到原长时B物体的动量为________kg·m/s。
当A、B间距离最大时B物体的速度大小为________m/s。
图5
8．如图6所示，如果悬挂球的绳子能承受的最大拉力T0＝10N，球质量m＝0.5kg，L＝0.3m，锤头质量M＝0.866kg，如果锤头沿水平方向打击球m，锤速度至少为________m/s才能把绳子打断。
设球原来静止，打击后锤头静止（g＝10m/s2）。
图6
9．如图7所示，质量为M的滑块B套在光滑的水平杆上可自由滑动。
质量为m的小球A用一长为L的轻杆与B上的O点相连接，轻杆处于水平位置，可绕O点在竖直平面内自由转动。
图7
（1）固定滑块B，给小球A一竖直向上的初速度，使轻杆绕O点转过90°，则小球初速度的最小值是多少？
（2）若M＝2m，不固定滑块B，给小球A一竖直向上的初速度v0，则当轻杆绕O点恰好转过90°，小球A运动到最高点时，滑块B的速度多大
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