第一篇专题十动量守恒选修35专题训练经典化.docx

1、第一篇 专题十 动量守恒选修35 专题训练经典化第一篇 专题十 动量守恒（选修3-5）基础等级评价1(2010丰台二模)如图103所示，质量为m的物块甲以3 m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物块乙以4 m/s的速度与甲相向运动则()图103A甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，甲、乙(包括弹簧)构成的系统动量不守恒B当两物块相距最近时，甲物块的速率为零C当甲物块的速率为1 m/s时，乙物块的速率可能为2 m/s，也可能为0D甲物块的速率可能达到5 m/s解析：甲、乙和弹簧组成的系统符合动量守恒的条件，故A错；由于mv甲mv乙，即p甲p乙，所以系统动量

2、水平向右，选项B中，若v甲0，则v乙0，所以此时两物块相距不是最近，B错；若甲物块的速率为1 m/s，有两种情况，甲的此时的速率可能向左，也可能向右，若向左，则由mv甲mv乙mv甲mv乙，所以v乙2 m/s；若向右，则由mv甲mv乙mv甲mv乙所以v乙0，故C对；若甲的速率为5 m/s，根据对运动情景的分析，甲的速度应水平向右，由动量守恒定律可解得mv甲mv乙mv甲mv乙，所以v乙4 m/s显然违背了能量守恒定律，故D错答案：C2. (2010福建高考)如图104所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的初速度v0，

3、则() 图104A小木块和木箱最终都将静止B小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动解析：因地面光滑，木箱和小木块组成的系统水平方向上合外力为零，根据系统动量守恒可知，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，故B正确答案：B3(2010铜陵模拟)机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动，所受的阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是()A机车输出功率逐渐减小B机车输出功率不变C在任意两相等时间内，机车动能变化相等D在任意两相等时间内，机车动量变化大小相等解析：a不变，且F阻不变

4、，所以F不变，由公式PFv知P在增大，由公式mvtmv0F合t，因为F合不变，且t相同，所以mv相同答案：D4(2010海淀模拟)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解析：人跳远时从一定高度落下，落地前的速度(v)一定，则初动量一定；落地后静止，末动量一定，所以人下落过程的动量变化量p一定，因落在沙坑上作用的时间长，落在水泥地上作用的时间短，根据动量定理Ftp知，t长则F小答案：D5(2010厦门模拟)一航天探测器完成对月球的

5、探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是()A探测器加速运动时，沿直线向后喷气B探测器加速运动时，竖直向下喷气C探测器匀速运动时，竖直向下喷气D探测器匀速运动时，不需要喷气解析：航天器靠反冲获得推力，由探测器的运动状态判断合力情况，由喷气方向判断推动力方向航天探测器受到与喷气方向相反的推动力和重力作用航天探测器做加速直线运动时，合力与运动方向相同，喷气方向应斜向下；做匀速直线运动时，合力为零，喷气方向应竖直向下答案：C6(2010开封联考)某同学设计了一个验证动量守恒定律的实

6、验，实验装置如图105所示，OP为一弹性钢片，A、B为完全相同的物块，质量均为m，水平面的动摩擦因数为，实验步骤如下：先在O点正下方的水平面上只放物块A，把弹性钢片的P端弯曲至Q点(Q点未画出)，突然释放钢片，弹性钢片打在物体A上，物体A在水平面上运动x的位移后静止下来；把物体A放回原处，同时在A的右侧x1处(x1mB.在某高度处将A和B先后从静止释放小球A与水平地面碰撞后向上弹回，在释放处下方与释放处距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正碰设所有碰撞都是弹性的，碰撞时间极短求小球A、B碰撞后B上升的最大高度解析：根据题意，由运动学规律可知，小球A与B碰撞前的速度大小相等，设均为v0.由机

7、械能守恒有mAgHmAv 设小球A与B碰撞后的速度分别为v1和v2，以竖直向上方向为正，由动量守恒有mAv0mB(v0)mAv1mBv2 由于两球碰撞过程中能量守恒，故mAvmBvmAvmBv 联立式得v2v0 设小球B能上升的最大高度为h，由运动学公式有h 由式得h()2H 答案：()2H发展等级评价(限时60分钟，满分100分)一、选择题(本题共8小题，每小题7分，共56分每小题只有一个选项符合题意，把该选项前的字母填在题后的括号内)1下列几种物理现象的解释中，正确的是()A砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻B跳高时在沙坑里填沙，是为了减小冲量C在推车时推不动是因为推力的冲量为零D动量

8、相同的两个物体受到相同的制动力的作用，两个物体将同时停下来解析：砸钉子时不用橡皮锤，一是因为橡皮锤太轻，动量改变量小，二是因为缓冲时间长，从而导致冲力小跳高时在沙坑里填沙，是为了增长缓冲时间，减小冲力推车时推不动，但由IFt，推力冲量不为零由动量定理，动量相同的两个物体受到相同的制动力，将一起停下来，故A、B、C错误，D正确答案：D2总质量为M的火箭以速度v0飞行，质量为m的燃料相对于火箭以速度u向后喷出，则火箭的速度大小变为()Av0u Bv0uCv0(v0u) Dv0u解析：由动量守恒定律得Mv0(Mm)vm(vu)，所以vv0u，故A项正确答案：A3平静的水面上停着一只小船，船上站立着一

9、个人，船的质量是人的质量的8倍从某时刻起，这个人向船尾走去，走到船中部他突然停止走动水对船的阻力忽略不计下列说法中正确的是()A人走动时，他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反B他突然停止走动后，船由于惯性还会继续运动一小段时间C人在船上走动过程中，人对水面的位移是船对水面的位移的9倍D人在船上走动过程中，人的动能是船的动能的8倍解析：人的质量为m，速度为v，位移为s1，动能为Ek1.船的质量为8m，速度为V，位移为s2，动能为Ek2.人和船组成的系统动量守恒，则有mv8mV，m8m，解得Vv，s2s1，故A错，C错，当v0，V0，故B错Ek1mv2，Ek28mV2mv2，

10、故D对答案：D4如图1所示，位于光滑水平桌面上，质量相等的小滑块P和Q都可以视为质点，Q与轻质弹簧相连，设Q静止，P以某一初动能E0水平向Q运动并与弹簧发生相互作用，若整个作用过程中无机械能损失，用E1表示 图1弹簧具有的最大弹性势能，用E2表示Q具有的最大动能，则()AE1BE1E0CE2 DE2E0解析：P和Q达到共同速度时，弹簧具有的弹性势能最大，由动量守恒得， mv02mv，弹性势能最大Epmv02/22mv2/2 mv02/4E0/2，故A、B错误；两滑块质量相等，整个作用过程中无机械能损失，故作用完后交换速度，故C错误，D正确答案：D5(2010佛山模拟)如图2所示，质量相同的两带

11、电小球A与B，带电量分别为q、2q，在光滑、绝缘水平桌面上由静止开始沿同一直线相向运动则在两球相互靠拢的过程中() 图2A任一时刻B的加速度均比A的大B两球均做加速度减小的加速运动C两球组成的系统，电势能增大D两球动量均增大，但总动量保持不变解析：由牛顿第三定律，带电小球A与B相互的库仑引力大小相等，故任一时刻两球的加速度大小相等，故A错；由于两球的库仑引力变大，故两球均做加速度变大的加速运动，故B错；由于两球受的库仑引力(电场力)做正功，故C错；对两球组成的系统，合力为零，故D对答案：D6向空中发射一物体不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b两块若质量较大的a块的速度方

12、向仍沿原来的方向，则()Ab的速度方向一定与原速度方向相反B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C一定先于b到达地面D炸裂的过程中，a、b中受到的爆炸力的冲量大小不一定相等解析：物体炸裂过程发生在物体沿水平方向运动时，由于物体沿水平方向不受外力，所以沿水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有：(mAmB)vmAvAmBvB当vA与原来速度v同向时，vB可能与vA反向，也可能与vA同向由于vA的大小没有确定，题目只讲a块的质量较大，但若vA很小，则mAvA还可能小于原动量(mAmB)v.这时，vB的方向会与vA方向一致，即与原来方向相同，所以A不对；a、b 两块在水平飞行的同时，竖直

13、方向做自由落体运动，即做平抛运动，落地时间由t决定，因为h相等，所以落地时间一定相等，所以选项C是正确的；由于水平飞行距离xvt，a、b两块炸裂后的速度vA、vB不一定相等，而落地时间t又相等，所以水平飞行距离无法比较大小，所以B不对；根据牛顿第三定律，a、b所受爆炸力FAFB，力的作用时间相等，所以冲量IFt的大小一定相等所以D是错误的答案：C7两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧，将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起，使它们一起在光滑水平面上沿直线运动，这时它们的运动图线如图3中a线段所示，在t4 s末，细线突然断了，B、C都和弹簧分离后，运动图线分别如图中b、c线段所示从图中的信息可知()

14、AB、C都和弹簧分离后的运动方向相反BB、C都和弹簧分离后，系统的总动量增大 图3CB、C分离过程中B木块的动量变化较大DB木块的质量是C木块质量的四分之一解析：st图象的斜率表示速度，B、C都和弹簧分离后图象的斜率均为正，故分离后的运动方向相同，选项A错误B、C都和弹簧分离前后，系统的总动量守恒，选项B错误分离过程中B、C的动量变化大小相等，方向相反，选项C错误由图象，求出分离前的共同速度为1 m/s，B、C分离后的速度分别为3 m/s、0.5 m/s，由动量守恒定律， (mBmC)1 m/smB3 m/smC0.5 m/s，解出mBmC/4，故选项D正确答案：D8A、B两物体在光滑水平面上

15、沿同一直线向同一方向运动，A的动量为5 kgm/s，B的动量为7 kgm/s.当A追上B发生碰撞，则碰撞后A、B两物体的动量的可能值是()ApA6 kgm/spB6 kgm/sBpA3 kgm/spB8 kgm/sCpA2 kgm/spB14 kgm/sDpA5 kgm/spB17 kgm/s解析：解决碰撞问题可从以下几个角度进行分析：(1)从动量守恒的角度看，选项A、C、D均符合；(2)从能量的角度看，根据动能与动量大小关系得 Ek.因此由碰后动能不可能增加，即只能有，可排除选项D.(3)从运动速度的角度看，碰撞前A球速度应该大于B球速度才能赶上，发生碰撞因此根据碰前：vAvB，即；碰后：v

16、AvB，即；可得选项C正确答案：C二、非选择题(本题共3小题，共44分)9(14分)用半径相同的两个小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图4所示，斜槽与水平槽圆滑连接实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹再把B球静止置于水平槽的前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹记录纸上 图4的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O点的距离：OM2.68 cm，OP8.62 cm，ON11.50 cm，并知A、B两球的质量比为21，则未放B球时A球落地点是记录纸上的_点，系统碰撞前总动量p与碰撞后

17、总动量p的百分误差_%(结果保留一位有效数字)解析：未放B球时A球的落地点是P.用小球的质量和水平位移的乘积代替动量，则有：2%.答案：P210(14分)(2010抚顺二模) 如图5所示，光滑水平面上A、B两小车质量都是M，A车头站立一质量为m的人，两车在同一直线上相向运动 .为避免两车相撞，人从A车跃到B车上，最终A车停止运动，B 图5车获得反向速度v0，试求：(1)两小车和人组成的系统的初动量大小；(2)为避免两车相撞，且要求人跳跃速度尽量小，则人跳上B车后，A车的速度多大？解析：(1)由动量守恒定律可知，系统的初动量大小p(Mm)v0(2)为避免两车恰好不会发生碰撞，最终两车和人具有相同

18、速度(设为v)，则(Mm)v0(2Mm)v解得v.答案：(1)(Mm)v0(2) 11(16分)(2010重庆高考)某兴趣小组用如图6所示的装置进行实验研究他们在水平桌面上固定一内径为d的圆柱形玻璃杯，杯口上放置一直径为d、质量为m的匀质薄圆板，板上放一质量为2m的小物块板中心、物块均在杯的轴线上物块与板间动摩擦因数为，不计板与杯口之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑板翻转(1)对板施加指向圆心的水平外力F，设物块与板间最大静摩擦力为fmax，若物块能在板上滑动，求F应满足的条件(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力，冲量为I.I应满足什么条件才能使物块从板上掉下？物

19、块从开始运动到掉下时的位移s为多少？ 图6根据s与I的关系式说明要使s更小，冲量应如何改变解析：(1)设圆板与物块相对静止时，它们之间的静摩擦力为f，共同加速度为a由牛顿运动定律，有对物块f2ma对圆板Ffma两物相对静止，有ffmax解得Ffmax相对滑动的条件Ffmax(2)设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为v0，物块掉下时，圆板和物块速度大小分别为v1和v2.由动量定理，有Imv0由动能定理，有对圆板2mgmv12mv02对物块2mgs(2m)v220由动量守恒定律，有mv0mv12mv2要使物块落下，必须v1v2由以上各式得Ims2分子有理化得sg2根据上式结果知：I越大，s越小答案：见解析