沪科版高中物理选修3-51.2 探究动量守恒定律 测试.docx
2018年沪科版物理选修3-5 第1章 1.2探究动量守恒定律
下一页
(3)导轨上一滑块静止，用另一滑块与其碰撞．记录两滑块的速度变 化．(v1、v1′、v2′填入下表中) 碰撞前 质 量 速 度 mv m1v1＋m2v2 m1v1′＋m2v2′ v1 v2 v1′ v2 ′ m1 m2 碰撞后 m1 m2
上一页
返回首页
下一页
(4)在一小车上帖上双面胶，用另一小车碰撞它，二者相碰后粘在一起．观 察两小车碰撞前后的速度变化． (5)改变小车质量，重复步骤(1)～(4)． 4．结论 两物体在碰撞前后总动量的大小、方向均不变．
图122
上一页
返回首页
下一页
(1)若已得到打点纸带如图123所示，并测得各计数点间的距离．则应选图 中__________段来计算A碰前的速度，应选________段来计算A和B碰后的速 度．
图123
上一页
返回首页
下一页
(2)已测得小车A的质量mA＝0.40 kg，小车B的质量mB＝0.20 kg，则由以上 结果可得碰前mAvA＋mBvB＝______kg· m/s，碰后mAvA′＋mBvB′＝_________ _________________________________________________________kg· m/s. (3)从实验数据的处理结果来看，A、B碰撞的过程中，可能哪个物理量是不 变的？
上一页
返回首页
下一页
【解析】(3)①用水平仪测量使导轨水平； ②A端至C的距离L1，B端至D的距离L2； ③由于滑块和气垫导轨间的摩擦力很小，因此可以忽略不计，可认为滑块 L1 在导轨上做匀速直线运动，因此两滑块作用后的速度可分别表示为：vA＝ t ， 1 L2 vB＝ t . 2 L1 L2 若(M＋m) t ＝M t 成立，则(M＋m)vA＝MvB成立，即碰撞中守恒的量是mv 1 2 的矢量和．
2018-2019学年沪科版选修3-5 探究动量守恒定律第1课时 作业
一、单项选择题1.下列关于动量的说法正确的是( ) A.质量大的物体动量一定大 B.速度大的物体动量一定大C.两物体动能相等，动量不一定相同D.两物体动能相等，动量一定相等解析 动量等于运动物体质量和速度的乘积，动量大小与物体质量、速度两个因素有关，A 、B 错误；由动量大小和动能的表达式得出p ＝2mE k ，两物体动能相同，质量关系不明确，并且动量是矢量，动能是标量，故D 错误，C 正确。
答案 C2.假设进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为m A 和m B ，他们携手匀速远离空间站，相对空间站的速度为v 0。
某时刻A 将B 向空间站方向轻推，A 的速度变为v A ，B 的速度变为v B ，则下列各关系式中正确的是( )图1A.(m A ＋m B )v 0＝m A v A －m B v BB.(m A ＋m B )v 0＝m A v A ＋m B (v A ＋v 0)C.(m A ＋m B )v 0＝m A v A ＋m B (v A ＋v B )D.(m A ＋m B )v 0＝m A v A ＋m B v B解析 本题中的各个速度都是相对于空间站的，不需要转换。
相互作用前系统的总动量为(m A ＋m B )v 0，A 将B 向空间站方向轻推后，A 的速度变为v A ，B 的速度变为v B ，动量分别为m A v A 、m B v B ，根据动量守恒定律得(m A ＋m B )v 0＝m A v A ＋m B v B ，故选项D 正确。
答案 D3.如图2所示，质量为M 的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m 的物体，某时刻给物体一个水平向右的初速度v 0，那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后( )图2A.两者的速度均为零B.两者的速度总不会相等C.盒子的最终速度为m v 0M，方向水平向右D.盒子的最终速度为m v 0M ＋m，方向水平向右解析 由于盒子内表面不光滑，在多次碰后物体与盒相对静止，由动量守恒得：m v 0＝(M ＋m )v ′，解得：v ′＝m v 0M ＋m，故D 正确。
高中物理选修3-5：《动量守恒定律》《光电效应》综合测试卷(含解析)
《动量守恒定律》《光电效应》综合测试卷(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分.在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分.)∶m B＝3∶2，原来静止在平1.如图所示，A、B两物体质量之比m板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，A、B与C上表面间的动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然被释放后，则()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2.质量相等的A、B两球在光滑的水平面上沿同一条直线向同一方向运动，A球的动量是7 kg·m/s，B球的动量是5 kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能是()A.p A＝6 kg·m/s，p B＝6 kg·m/sB.p A＝3 kg·m/s，p B＝9 kg·m/sC.p A＝－2 kg·m/s，p B＝14 kg·m/sD.p A＝－5 kg·m/s，p B＝15 kg·m/s3.入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么()A.从光照射金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能将减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D.有可能不发生光电效应4.如图所示，竖直墙壁两侧固定着两轻质弹簧，水平面光滑，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把小球和弹簧视为一个系统，则小球在运动过程中()A.系统的动量守恒，动能守恒B.系统的动量守恒，机械能守恒C.系统的动量不守恒，机械能守恒D.系统的动量不守恒，动能守恒5.一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1，不计质量损失，取重力加速度g＝10 m/s2.则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()6.关于光的本性，下列说法中正确的是( )A.关于光的本性，牛顿提出“微粒说”，惠更斯提出“波动说”，爱因斯坦提出“光子说”，它们都说明了光的本性B.光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子C.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性D.光的波粒二象性是将牛顿的粒子说和惠更斯的波动说真正有机地统一起来7.一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两个过程中钢珠所受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零8.爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于( )A.等效替代B.控制变量C.科学假说D.数学归纳9.质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m 的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间，如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v ，小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )A.12m v 2 B.12mM m ＋M v 2 C.12NμmgL D.NμmgL10.在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示.则可判断出( )A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能的演算步骤，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.(8分)起跳摸高是学生常进行的一项活动.某中学生身高1.80 m，质量70 kg.他站立举臂，手指摸到的高度为2.10 m.在一次摸高测试中，如果他下蹲，再用力蹬地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到高度为2.55 m.设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.7 s，不计空气阻力(g取10 m/s2).求：(1)他跳起刚离地时的速度大小；(2)上跳过程中他对地面平均压力的大小.12.(8分)已知功率为100 W灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速c＝3.0×108 m/s，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，假定所发出的可见光的波长都是560 nm，计算灯泡每秒内发出的光子数.13.(8分)已知钠发生光电效应的极限波长为λ0＝5×10－7m.现用波长为4×10－7m的光照射用钠做阴极的光电管.求：(1)钠的逸出功W0；(2)为使光电管中的光电流为零，在光电管上所加反向电压至少多大？14.(8分)如图所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h.物块B的质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h16.小球与物块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求物块在水平面上滑行的时间t.15.(8分)如图所示，质量M＝40 g的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端拴在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接.Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0＝50 m/s，质量m＝10 g的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内.碰撞时间极短，不计空气阻力.求：弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为多少？16.(10分)如图所示，一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m<M.现以地面为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度(如图)，使A开始向左运动、B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离B板，以地为参考系.(1)若已知A和B的初速度大小为v0，求它们最后的速度的大小和方向；(2)若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离.参考答案与解析1．[161] 【解析】选BC.A 、B 组成的系统所受合外力不为0，所以动量不守恒；A 、B 、C 组成的系统所受合外力为0，所以动量守恒．对于C ，它受A 给它向左的摩擦力，大小为μm A g ；同理它受B 给它向右的摩擦力，大小为μm B g .而m A ∶m B ＝3∶2，所以向左的摩擦力大于向右的摩擦力，故向左运动．则选项B 、C 正确．2．[162] 【解析】选A.选项D 不遵守动量守恒定律，所以选项D 错误；A 、B 、C 三个选项都遵守动量守恒定律，则要从机械能上来验证．由p 2＝2mE k 得：E k ＝p 22m，通过计算碰撞前后总动能的变化可知，对A 项：ΔE k <0，符合条件，该项成立；对B 项：ΔE k >0，动能增加了，不成立；同理C 项也不成立．3．[163] 【解析】选C.根据光电效应的实验规律知，从光照射金属表面到光电子发射的时间间隔极短，这与光的强度无关，故选项A 错误；实验规律还指出，逸出光电子的最大初动能与入射光频率有关，光电流与入射光强度成正比，由此可知，选项B 、D 错误，C 正确．4．[164] 【解析】选C.小球与弹簧组成的系统在小球与弹簧作用的时间内受到了墙的作用力，故系统动量不守恒．系统只发生动能和弹性势能的相互转化，故机械能守恒，选项C 正确．5．[165] 【解析】选B.弹丸爆炸瞬间爆炸力远大于外力，故爆炸瞬间动量守恒．因两弹片均水平飞出，飞行时间t ＝2h g ＝1 s ，取向右为正，由水平速度v ＝xt知，选项A 中，v 甲＝2.5 m/s ，v 乙＝－0.5 m/s ；选项B 中，v 甲＝2.5 m/s ，v 乙＝0.5 m/s ；选项C 中，v 甲＝1 m/s ，v 乙＝2 m/s ；选项D 中，v 甲＝－1 m/s ，v 乙＝2 m/s.因爆炸瞬间动量守恒，故m v ＝m 甲v 甲＋m乙v 乙，其中m 甲＝34m ，m 乙＝14m ，v ＝2 m/s ，代入数值计算知选项B 正确．6．[166] 【解析】选C.光的波动性指大量光子在空间各点出现的可能性的大小可以用波动规律来描述，不是惠更斯的波动说中宏观意义下的机械波．光的粒子性是指光的能量是一份一份的，每一份是一个光子，不是牛顿微粒说中的经典微粒．某现象说明光具有波动性，是指波动理论能解释这一现象；某现象说明光具有粒子性，是指能用粒子说解释．7．[167] 【解析】选AC.根据动量定理可知，在过程Ⅰ中，钢珠从静止状态自由下落，不计空气阻力，钢珠所受的合外力即为重力，因此钢珠的动量的改变量等于重力的冲量，A 选项正确；过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中与过程Ⅱ中重力的冲量的大小之和，显然B 选项错误；在Ⅰ、Ⅱ两个过程中，钢珠动量的改变量各不为零，且它们大小相等、方向相反，但从整个过程看，钢珠动量的改变量为零，故钢珠所受合外力的总冲量等于零，C 选项正确，D 选项错误．8．[168] 【解析】选C.为了解释光电效应的实验规律，由于当时没有现成的理论，爱因斯坦就提出了“光子说”来解释光电效应的规律，并取得成功．从科学研究的方法来说，这属于科学假说．C 正确，A 、B 、D 错误．9．[169] 【解析】选BD.小物块与箱子作用过程中满足动量守恒，小物块最后恰好又回到箱子正中间．二者相对静止，即为共速，设速度为v 1，m v ＝(m ＋M )v 1，系统损失动能ΔE k ＝12m v 2－12(M ＋m )v 21＝12Mm v 2M ＋m，A 错误，B 正确；由于碰撞为弹性碰撞，故碰撞时不损失能量，系统损失的动能等于系统产生的热量，即ΔE k ＝Q ＝NμmgL ，C 错误，D 正确．10．[170] 【解析】选B.当光电管两端加上反向截止电压且光电流恰好为零时，有12m v 2m＝eU ，对同一光电管使用不同频率的光照射，有hν－W 0＝12m v 2m ，两式联立得，hν－W 0＝eU ，丙光的反向截止电压最大，则丙光的频率最大，甲光、乙光频率相同，A 错误；由hνc ＝W 0得甲、乙、丙光对应的截止频率相等，C 错误；又λ＝cν，可见λ丙<λ乙，B 正确；丙光对应的最大初动能最大，D 错误．11．[171] 【解析】(1)跳起后重心升高 h ＝2.55 m －2.10 m ＝0.45 m 根据机械能守恒定律12m v 2＝mgh解得v ＝2gh ＝3 m/s.(2)由动量定理(F －mg )t ＝m v －0 即F ＝m vt＋mg将已知数据代入上式可得F ＝1.0×103N根据牛顿第三定律可知：对地面的平均压力大小为1.0×103 N. 【答案】(1)3 m/s (2)1.0×103N12．[172] 【解析】波长为λ的光子能量为：E ＝hcλ，设灯泡每秒内发出的光子数为n ，灯泡电功率为P ，则n ＝kPE，式中，k ＝5%是灯泡的发光效率． 解得光子数n ＝kPλhc，代入题给数据得：n ＝1.4×1019(个)． 【答案】1.4×1019个13．[173] 【解析】(1)逸出功 W 0＝hν0＝h c λ0＝3.978×10－19 J.(2)光电子最大初动能E k ＝hν－W 0＝h c λ－W 0＝0.99×10－19 JE k ＝eU c ，U c ＝E ke ＝0.62 V.【答案】(1)3.978×10－19J (2)0.62 V14．[174] 【解析】设小球的质量为m ，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v 1，取小球运动到最低点重力势能为零，根据机械能守恒定律得：mgh ＝12m v 21解得：v 1＝2gh设碰撞后小球反弹的速度大小为v 1′，同理有： mg h 16＝12m v ′21 解得：v 1′＝gh 8设碰撞后物块的速度大小为v 2，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有： m v 1＝－m v 1′＋5m v 2 解得：v 2＝gh 8物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为：F ＝5μmg 设物块在水平面上滑行的时间为t ，有： v 2＝at a ＝F 5m 解得：t ＝2gh 4μg . 【答案】2gh 4μg15．[175] 【解析】弹丸进入靶盒A 后，弹丸与靶盒A 的共同速度设为v ，由系统的动量守恒得m v 0＝(m ＋M )v靶盒A 的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大，由系统机械能守恒得 E p ＝12(m ＋M )v 2解得E p ＝m 22（m ＋M ）v 20代入数值得E p ＝2.5 J. 【答案】2.5 J16．[176] 【解析】(1)设木板初速度方向为正，共同速度为v .据动量守恒定律 M v 0－m v 0＝(M ＋m )v 得：v ＝M －mM ＋m v0 ①速度方向向右．(2)当小木块A 对地速度为零时，离出发点最远，设AB 间滑动摩擦系数为μ，由动能定理，有μmgs ＝12m v 20② 对整个系统，根据能量守恒，得 Q ＝μmgl ＝12(M ＋m )v 20－12(M ＋m )v 2③ 联立①②③解得 s ＝M ＋m4Ml . 【答案】(1)M －m M ＋m v 0 向右 (2)M ＋m4M l。
高中物理第一章碰撞与动量守恒1.2探究动量守恒定律课后训练沪科版选修3-5
探究动量守恒定律1．如图所示，A 、B 两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别为p 1和p 2，碰撞后A 球继续向右运动，动量大小为p 1′，此时B 球的动量大小为p 2′，则下列等式成立的是（ ）。
′2p ＋′1p ＝2p －1p ．B ′2p ＋′1p ＝2p ＋1p ．A 2p ＋′2p ＝1p ＋′1p ．－D 2p ＋′2p ＝1p －′1p ．C 2．若一个物体（质量不变）的动量发生了变化，则物体运动的（ ）。
A ．速度大小一定改变了B ．速度方向一定改变了C ．速度一定变化了D ．加速度一定不为零3．在光滑水平面上，一质量为m 、速度大小为v 的A 球与质量为2m 静止的B 球碰撞后，A 球的速度方向与碰撞前相反，则碰撞后B 球的速度大小可能是（ ）。
A ．0.6vB ．0.4vC ．0.3vD ．0.2v4．下列关于动量和动量守恒的说法，正确的是（ ）。
A ．质量大的物体动量就大B ．物体的动量相同，说明物体的质量和速度的乘积大小相等，反之亦然C ．物体的运动状态发生了变化，其动量一定发生变化D ．系统动量守恒，动能不一定守恒，某一方向上动量守恒，系统整体动量不一定守恒5．光滑水平面上两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，在碰撞以前（ ）。
A ．两球的质量相等B ．两球的速度大小相同C ．两球的动量大小相等D ．以上都不能断定6．在下列各种现象中，动量守恒的是（ ）。
A ．在光滑水平面上两球发生正碰，两球构成的系统B ．车原来静止在光滑水平面上，车上的人从车头走到车尾，人与车构成的系统C ．水平放置的弹簧，一端固定，另一端与置于光滑水平面上的物体相连，令弹簧伸长，使物体运动，物体与弹簧构成的系统D ．打乒乓球时，球与球拍构成的系统7．（创新题）在光滑的水平面上有一辆静止的平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端，在连续敲打下，这辆车能持续地向右运动吗？8．质量M ＝100 kg 的小船静止在平静的水面上，船头、船尾各站立着甲、乙两名游泳的速度跃入水3 m/s 。
沪科版高中物理选修(3-5)1.2《探究动量守恒定律》word课后知能检测
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 1.2 探究动量守恒定律课后知能检测 沪科版选修3-51．光滑水平面上的两球做相向运动，发生正碰后两球均变为静止，于是可以判定碰撞前( )A ．两球的动量大小一定相等B ．两球的质量相等C ．两球的动量一定相等D ．两球的速率一定相等【解析】 两球相碰、动量守恒，p 1＋p 2＝0，故碰前两球的动量大小相等，方向相反，与质量和速率无关．【答案】 A2．(2011·建湖高二检测)两块小木块A 和B 中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平台面上，将细线烧断，木块A 、B 被弹簧弹出，最后落在水平地面上，落地点与平台边缘的水平距离分别为l A ＝1 m ，l B ＝2 m ，如图1－2－9所示，则下列说法正确的是()图1－2－9A ．木块A 、B 离开弹簧时的速度大小之比v A ∶v B ＝1∶2 B ．木块A 、B 的质量之比m A ∶m B ＝2∶1C ．木块A 、B 离开弹簧时的动能之比E A ∶E B ＝1∶2D ．弹簧对木块A 、B 的冲量大小之比I A ∶I B ＝1∶2【解析】 A 、B 两木块运动时间相同l A ∶l B ＝1∶2，故平抛速度v A ∶v B ＝1∶2，故A 对．两木块弹开过程系统动量守恒，故m A v A ＝m B v B 故m A m B ＝v B v A ＝21，故B 对．木块离开弹簧时有E A E B ＝12m A v 2A12m B v 2B ＝12，故C 对．由于动量守恒，弹簧对木块A 、B 的冲量大小之比I A ∶I B ＝1∶1，故D 错，因此选A 、B 、C.【答案】 ABC3．如图1－2－10所示，用细线挂一质量为M 的木块，有一质量为m 的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为v 0和v (设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计)，木块的速度大小为( )图1－2－10A.mv 0＋mvM B.mv 0－mvM C.mv 0＋mvM ＋m D.mv 0－mvM ＋m【解析】 取向右为正方向，由动量守恒定律知mv 0＝mv ＋Mv ′，故v ′＝mv 0－mvM，故选项B 正确．【答案】 B4．如图1－2－11所示，A 、B 两质量相等的物体，原来静止在平板小车C 上，A 和B 间夹一被压缩了的轻弹簧，A 、B 与平板车上表面动摩擦因数之比为3∶2，地面光滑．当弹簧突然释放后，A 、B 相对C 滑动的过程中( )图1－2－11A ．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【解析】 弹簧伸长时因A 受摩擦力f A ＝μA mg 向右，B 受摩擦力f B ＝μB mg 向左，μA >μB .则f A >f B ，故两物体受的合力向右，由牛顿第三定律可知：小车受的摩擦力向左，故小车向左运动，另由于三者组成的系统合外力为零，故总动量守恒．且一直为零．【答案】 BC5．如图1－2－12中，设挡光板宽度为3 cm ，左侧滑块碰后通过左侧光电计时装置时记录时间为3×10－1s ，而右侧滑块通过右侧光电计时装置时记录的时间为2×10－1s ，则两滑块碰撞后的速度大小分别是多少？图1－2－12【解析】 图中滑块部分为挡光板，挡光板有一定的宽度，设为L .气垫导轨的黄色框架上安装有光控开关，并与计时装置相连，构成光电计时装置．当挡光板穿入时，将光挡住开始计时，穿过后不再挡光则停止计时，设记录的时间为t ，则滑块相当于在L 的位移上运动了时间t ，所以滑块匀速运动的速度v ＝L t .则v 左＝3×10－2m 3×10－1s ＝0.1 m/s ，v 右＝3×10－2m2×10－1s＝0.15 m/s.【答案】 0.1 m/s 0.15 m/s6．(2010·福建)如图1－2－13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v 0，则( )图1－2－13A ．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】 系统不受外力，系统动量守恒，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，B 正确．【答案】 B7．(2011·珠海高二检测)如图1－2－14所示，物体A 和B 质量分别为m 1和m 2，其图示直角边长分别为a 和b .设B 与水平地面无摩擦，当A 由顶端O 从静止开始滑到B 的底端时，B 的水平位移是多少？图1－2－14【解析】 由A 、B 组成的系统， 在相互作用过程中水平方向动量守恒，则m 2s t －m 1b －a －s t＝0 解得：s ＝m 1 b －am 1＋m 2.【答案】m 1 b －am 1＋m 28．(2011·宝鸡模拟)如图1－2－15是A 、B 两滑块碰撞前后的闪光照片示意图(部分)．图中滑块A 的质量为0.14 kg ，滑块B 的质量为0.22 kg ，所用标尺的最小分度值是0.5 cm ，每秒闪光10次，试根据图示回答：图1－2－15(1)作用前后滑块A 动量的增量为多少？方向如何？ (2)碰撞前后总动量是否守恒？【解析】 从图中A 、B 两位置的变化可得，作用前B 是静止的；作用后B 向右运动，A 向左运动．图中相邻两刻线间的距离为0.5 cm.碰前，A 物在110 s 内的位移为0.5×10 cm＝5 cm ＝0.05 m ．碰后，A 物向左移动，位移约为0.5 cm ＝0.005 m ．B 物右移，位移为0.5×7 cm ＝0.035 m ，所用时间皆为110s. 根据速度公式v ＝s t得(1)v A ＝s A t ＝0.050.1m/s ＝0.5 m/sv A ′＝s A ′t ＝－0.0050.1 m/s ＝－0.05 m/sv B ′＝0.0350.1m/s ＝0.35 m/s Δp A ＝m A v A ′－m A v A ＝0.14×(－0.05)kg·m/s－0.14×0.5 kg·m/s＝－0.077 kg·m/s，方向向左．(2)碰撞前总动量p ＝p A ＝m A v A ＝0.14×0.5 kg·m/s＝0.07 kg·m/s碰撞后总动量p ′＝m A v A ′＋m B v B ′＝0.14×(－0.05)kg·m/s＋0.22×(0.035/0.1) kg·m/s＝0.07kg·m/s所以作用前后总动量守恒．【答案】 (1)0.077 kg·m/s 向左 (2)守恒9．把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接起来，中间夹一被压缩了的轻弹簧，置于摩擦可以忽略不计的水平桌面上，如图1－2－16所示，现烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量，探究物体间发生相互作用时的不变量．测量过程中：图1－2－16(1)还必须添加的器材有________． (2)需直接测量的数据是________． (3)需要验算的表达式如何表示？【解析】 本实验是在“探究物体间发生相互作用时的不变量”时，为了确定物体速度的方法进行的迁移．两球弹开后，分别以不同的速度离开桌面做平抛运动，两球做平抛运动的时间相等，均为t ＝2hg，(h 为桌面离地的高度)．根据平抛运动规律，由两球落地点距抛出点的水平距离x ＝v ·t ，知两物体水平速度之比等于它们的射程之比．即v 1：v 2＝x 1：x 2；所以本实验中只需测量x 1、x 2即可．测量x 1、x 2时需准确记下两球落地点的位置，故需要直尺、纸、复写纸、图钉、细线、铅锤、木板等用具．若要探究m 1x 1＝m 2x 2或者m 1x 21＝m 2x 22或者x 1m 1＝x 2m 2……是否成立，还需用天平测量两球质量m 1、m 2.【答案】见解析。
沪科版高中物理选修3-5学业分层测评：第1章+1.3动量守恒定律的案例分析+3+Word版含答案
学业分层测评(三)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时，下列说法正确的是 ( )A ．气球可能匀速上升B ．气球可能相对地面静止C ．气球可能下降D ．气球运动速度不发生变化【解析】设气球质量为M ，人的质量为m ，由于气球匀速上升，系统所受的外力之和为零，当人沿吊梯向上爬时，动量守恒，则(M ＋m )v 0＝m v 1＋M v 2，在人向上爬的过程中，气球的速度为v 2＝(M ＋m )v 0－m v 1M.当v 2＞0时，气球可匀速上升；当v 2＝0时气球静止；当v 2＜0时气球下降．所以，选项A 、B 、C 均正确．要使气球运动速度不变，则人的速度仍为v 0，即人不上爬，显然不对，D 选项错误．【答案】ABC2．质量为m 的人在质量为M 的小车上从左端走到右端，如图1-3-5所示，当车与地面摩擦不计时，那么( )图1-3-5A ．人在车上行走，若人相对车突然停止，则车不会突然停止B ．人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上移动的距离也越大C ．人在车上行走的平均速度越小，则车在地面上移动的距离就越大D ．不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离相同【解析】由人与车组成的系统动量守恒得：m v 人＝M v 车，可知A 错误；设车长为L，由m(L－x车)＝Mx车得，x车＝mL，车在地面上移动的位移大小与人的平均M＋m速度大小无关，故D正确，B、C均错误．【答案】D3．运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( )【导学号：06092054】A．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭B．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C．火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭【解析】火箭工作的原理是利用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得的反冲速度，故选项B正确．【答案】B4．(多选)A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图1-3-6所示为两球碰撞前后的位移图像．a、b分别为A、B两球碰前的位移图像，c为碰撞后两球共同运动的位移图像，若A球质量是m＝2 kg，则由图像判断下列结论正确的是( )【导学号：06092009】图1-3-6A．A、B碰撞前的总动量为3 kg·m/sB．碰撞时A对B所施冲量为－4 N·sC．碰撞前后A的动量变化量为8 kg·m/sD．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J【解析】根据图像可以求出碰撞前小球的速度v A＝－3 m/s，v B＝2 m/s；碰撞后两球共同运动的速度v ＝－1 m/s ，根据动量守恒定律有m B ＝43 kg ，即碰撞前的总动量为－103 kg·m/s.碰撞前后A 的动量变化量为4 kg·m/s ；碰撞时A 对B 所施冲量为43×(－1－2) N·s ＝－4 N·s ；碰撞中A 、B 两球组成的系统损失的动能为10 J ．故选BD.【答案】BD5．如图1-3-7所示，水平面上O 点的正上方有一个静止物体P ，炸成两块a 、b 水平飞出，分别落在A 点和B 点，且OA >OB .若爆炸时间极短，空气阻力不计，则( )图1-3-7A ．落地时a 的速度大于b 的速度B ．落地时a 的速度小于b 的速度C ．爆炸过程中a 增加的动量大于b 增加的动量D ．爆炸过程中a 增加的动能小于b 增加的动能【解析】P 爆炸生成两块a 、b 过程中在水平方向动量守恒，则m a v a －m b v b ＝0，即p a ＝p b ，由于下落过程是平抛运动，由图v a ＞v b ，因此m a ＜m b ，由E k ＝p 22m 知E k a＞E k b ，C 、D 错误；由于v a ＞v b ，而下落过程中a 、b 在竖直方向的速度增量为gt 是相等的，因此落地时仍有v ′a ＞v ′b ，A 正确，B 错误．【答案】A6．质量为M 的火箭，原来以速度v 0在太空中飞行，现在突然向后喷出一股质量为Δm 的气体，喷出气体相对火箭的速度为v ，则喷出气体后火箭的速率为________．【解析】依题意可知，火箭原来相对地的速度为v 0，初动量为p 0＝M v 0，质量为Δm 的气体喷出后，火箭的质量为(M －Δm )，设气体喷出后，火箭和气体相对地的速度分别为v 1和v 2，则气体相对火箭的速度为：v ＝v 1＋v 2，v 2＝v －v 1，选v 1的方向为正方向，则系统的末动量为：p ＝(M －Δm )v 1＋Δm [－(v －v 1)]＝M v 1－Δm v ，由动量守恒定律，有p ＝p 0，则：M v 1－Δm v ＝M v 0，所以v 1＝(M v 0＋Δm v )/M .【答案】(M v 0＋Δm v )/M7．如图1-3-8所示，火炮连同炮弹的总质量为M ，当炮管水平，火炮车在水平路面上以v 1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m 的炮弹后，火炮的速度变为v 2，仍向右行驶．则炮弹相对炮筒的发射速度v 0为________．图1-3-8【解析】火炮水平匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，系统动量守恒．设向右为正方向，发射前动量之和为M v 1，发射后系统的动量之和为(M －m )v 2＋m (v 0＋v 2)，由M v 1＝(M －m )v 2＋m (v 0＋v 2)，解得v 0＝M v 1－(M －m )v 2m －v 2＝M (v 1－v 2)m. 【答案】M (v 1－v 2)m8．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重1吨左右)，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而且轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d ，然后用卷尺测出船长L .已知他身体的质量为m ，则小船的质量为多少？【解析】如图所示，设该同学在时间t 内从船尾走到船头，由动量守恒定律知，人、船在该时间内的平均动量大小相等，即：m x 人t ＝M d t又：x 人＝L －d解得M ＝m (L －d )d .【答案】m(L－d)d9．质量为m1、m2的滑块分别以速度v1和v2沿斜面匀速下滑，斜面足够长，如图1-3-9所示，已知v2>v1，有一轻弹簧固定在m2上，求弹簧被压缩至最短时m1的速度多大？图1-3-9【解析】两滑块匀速下滑所受合外力为零，相互作用时合外力仍为零，动量守恒．当弹簧被压缩时，m1加速，m2减速，当压缩至最短时，m1、m2速度相等．设速度相等时为v，则有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v解得弹簧被压缩至最短时的速度v＝m1v1＋m2v2 m1＋m2.【答案】m1v1＋m2v2m1＋m2[能力提升]10．(多选)平静的水面上停着一只小船，船头站立着一个人，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大于小船相对于水面的速度B．他突然停止走动后，船由于惯性还会继续走动一小段时间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】人船系统动量守恒，总动量始终为零，因此人、船动量等大，速度与质量成反比，A正确；人“突然停止走动”是指人和船相对静止，设这时人、船的速度为v，则(M＋m)v＝0，所以v＝0，说明船的速度立即变为零，B错误；人和船系统动量守恒，速度和质量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，C错误；动能、动量关系E k＝p 22m∝1m，人在船上走动过程中人的动能是船的动能的8倍，D正确．【答案】AD11．在砂堆上有一木块，质量M＝5 kg，木块上放一爆竹，质量m＝0.10 kg，点燃爆竹后木块陷入砂中深5 cm.若砂对木块运动的阻力恒为58 N，不计爆竹中火药质量和空气阻力．求爆竹上升的最大高度.【导学号：06092055】【解析】火药爆炸时内力远大于重力，所以爆炸时木块与爆竹组成的系统动量守恒，取向上的方向为正方向，由动量守恒定律得m v－M v′＝0(式中v、v′分别为爆炸后爆竹和木块的速率)木块陷入砂中做匀减速运动到停止，其加速度大小为a＝F－MgM＝58－505m/s2＝1.6 m/s2木块做匀减速运动的初速度v′＝2as＝2×1.6×0.05 m/s＝0.4 m/s联立解得v＝20 m/s爆竹以初速度v做竖直上抛运动，上升的最大高度为h＝v22g＝20220m＝20 m.【答案】20 m12．某校课外科技小组制作了一只“水火箭”，用压缩空气压出水流使火箭运动．假如喷出的水流流量保持为2×10－4m3/s，喷出速度保持水平且对地为10 m/s.启动前火箭总质量为1.4 kg，则启动2 s末火箭的速度可以达到多少？已知火箭沿水平轨道运动，阻力不计，水的密度是103 kg/m3.【解析】“水火箭”喷出水流做反冲运动，设火箭原来总质量为m，喷出水流的流量为Q，水的密度为ρ，水流的喷出速度为v，火箭的反冲速度为v′，由动量守恒定律得(m－ρQt)v′＝ρQt v火箭启动后2 s末的速度为v′＝ρQt vm－ρQt＝103×2×10－4×2×101.4－103×2×10－4×2m/s＝4 m/s.【答案】4 m/s13．如图1-3-10所示，一质量为m的玩具蛙蹲在质量为M的小车的细杆上，小车放在光滑的水平面上，若车长为L，细杆高为h且位于小车的中央，试问玩具蛙对地最小以多大的水平速度跳出才能落到地面上(重力加速度为g)?图1-3-10【解析】蛙和车组成的系统水平方向动量守恒，则M v′－m v＝0蛙下落时间t＝2hg若蛙恰好落地，则有v′t＋v t＝L2解得v＝ML2(M＋m)g 2h.【答案】ML2(M＋m)g2h情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
沪科版高中物理选修3-5学业分层测评：第1章+1.2探究动量守恒定律+2+Word版含答案.doc
学业分层测评(二)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)如图1-2-7所示，甲木块的质量为m1，以v的速度沿光滑水平地面向前运动，图1-2-7正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后( )A．甲木块的动量守恒B．乙木块的动量守恒C．甲、乙两木块所组成系统的动量守恒D．甲、乙两木块所组成系统的动能不守恒【解析】根据动量守恒定律的条件，以甲、乙为一系统，系统的动量守恒，A、B错误，C正确；甲、乙的一部分动能转化为弹簧的弹性势能，甲、乙系统的动能不守恒，D正确．【答案】CD2．一弹簧枪可射出速度为10 m/s的铅弹，现对准以6 m/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5 m/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，则应再向木块中射入的铅弹数为( )【导学号：06092052】A．5颗B．6颗C．7颗D．8颗【解析】设木块质量为m1，一颗铅弹质量为m2，则第一颗铅弹射入，有m1v0－m2v＝(m1＋m2)v1，代入数据可得m1m2＝15，设再射入n颗铅弹木块停止，有(m1＋m2)v1－nm2v＝0，解得n＝8.【答案】D3．(多选)如图1-2-8所示，A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，木块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( )图1-2-8A．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三物块组成的系统动量都守恒D．当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒【解析】当C在A上滑行时，对A、C组成的系统，B对A的作用力为外力，不等于0，故系统动量不守恒，选项A错误；当C在B上滑行时，A、B已分离，对B、C组成的系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，选项B正确；若将A、B、C三木块视为一系统，则沿水平方向无外力作用，系统动量守恒，选项C正确，选项D错误．【答案】BC4．如图1-2-9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，如果将线烧断，则小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度是________．(填“向左”“向右”或“0”)图1-2-9【解析】小球和圆槽组成的系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向上的动量守恒(Δp x＝0)．细线被烧断瞬间，系统在水平方向的总动量为零．又知小球到达最高点时，球与槽水平方向上有共同速度，设为v′，由动量守恒定律有：0＝(M＋m)v′，所以v′＝0.【答案】05．如图1-2-10所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体．从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0，那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后物体的最终速度为________，方向向________．图1-2-10【解析】因水平面光滑，物块与盒子组成的系统水平方向动量守恒，又因盒子内表面不光滑，物块与盒子最终一定速度相等，由动量守恒定律可得：m v0＝(M＋m)v，故v＝m v0M＋m，方向水平向右．【答案】m v0M＋m右6．如图1-2-11甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器．甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图乙所示，电源频率为50 Hz，则碰撞前甲车速度大小为________m/s，碰撞后两车的共同速度大小为________m/s.甲乙图1-2-11【解析】碰撞前Δx＝1.2 cm，碰撞后Δx′＝0.8 cm，T＝0.02 s，由v＝xt计算．【答案】0.60.47．某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A 的前端粘有橡皮泥，在小车A后连着纸带，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图1-2-12甲所示．甲乙图1-2-12(1)长木板右端下面垫放一小木片的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________________.(2)若已获得的打点纸带如图乙所示，A为运动的起点，各计数点间距分别记为AB、BC、CD和DE，用天平测得A、B两车的质量分别为m A、m B，则需验证的表达式为______________________________________________________．【解析】(1)长木板右端下面垫放一小木片，目的是平衡摩擦力，使小车拖着纸带在木板上能做匀速运动．(2)从题图中可以看出，B到C的时间等于D到E的时间，所以可以用BC代表小车碰前的速度，用DE代表碰后的速度，应有m A·BC＝(m A＋m B)·DE.【答案】(1)平衡摩擦力(2)m A·BC＝(m A＋m B)·DE8．一个质量为2 kg的装砂小车，沿光滑水平轨道运动，速度为3 m/s，一个质量为1 kg的球从0.2 m高处自由落下，恰落入小车的砂中，此后小车的速度是多少？【解析】小车、砂、球三者组成的系统在水平方向上动量守恒，故M v＝(M＋m)v′，解得：v′＝MM＋mv＝22＋1×3 m/s＝2 m/s.【答案】2 m/s[能力提升]9．如图1-2-13所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为3∶1，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回．两球刚好不发生第二次碰撞，A、B两球的质量之比为________，A 、B 两球碰撞前、后的总动能之比为_______．图1-2-13【解析】设碰前B 球的速度为v 0，A 碰墙后以原速率返回恰好不发生第二次碰撞，说明A 、B 两球碰撞后速度大小相等、方向相反，即分别为13v 0和－13v 0根据动量守恒定律，得m B v 0＝m B ⎝ ⎛⎭⎪⎫－13v 0＋m A ·13v 0，解得m A ∶m B ＝4∶1； A 、B 两球碰撞前、后的总动能之比为12m B v 2012m A ⎝ ⎛⎭⎪⎫13v 02＋12m B ⎝ ⎛⎭⎪⎫－13v 02＝95.【答案】4∶19∶5 10．如图1-2-14所示，质量为0.5 kg 的小球在距离车底面高20 m 处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5 m/s 速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4 kg ，设小球落在车底前瞬间速度大小是25m/s ，则当小球与小车相对静止时，小车的速度大小为_______m/s ，方向向________．(g 取10 m/s 2)图1-2-14【解析】由平抛运动的知识可知：小球下落的时间t ＝2hg ＝2×2010 s ＝2 s ，在竖直方向的速度v y ＝gt ＝20 m/s ，由运动的合成可得在水平方向的速度v x ＝252－202 m/s ＝15 m/s ，由于小球和小车组成的系统在水平方向上满足动量守恒，所以4×7.5－0.5×15＝(4＋0.5)v ，解得v ＝5 m/s ，方向向右．【答案】5右11．如图1-2-15所示，一玩具小车携带若干质量为m 的弹丸，车和弹丸的总质量为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫M m ＝201，在半径为R 的水平光滑轨道上以速度v 0做匀速圆周运动，若小车每转一周便沿运动方向相对地面以恒定速度v ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 0v ＝15发射一颗弹丸，求小车发射第几颗弹丸时静止.【导学号：06092007】图1-2-15【解析】由题意知，小车每转一周，质量就减少m ，设发射第一颗弹丸后小车的速度为v 1(依次类推)，由沿切线方向动量守恒，可得：发射一颗弹丸时M v 0＝(M －m )v 1＋m v发射两颗弹丸时(M －m )v 1＝(M －2m )v 2＋m v解得v 1＝M v 0－m v M －m ，v 2＝M v 0－2m v M －2m递推可知，发射n 颗弹丸时的速度v n ＝M v 0－nm v M －nm，令v n ＝0可得n ＝M v 0m v ，将已知条件M m ＝201和v 0v ＝15代入上式可得n ＝M v 0m v ＝4.【答案】412．如图1-2-16所示，在光滑水平面上有两个木块A 、B ，木块B 左端放置小物块C 并保持静止，已知m A ＝m B ＝0.2 kg ，m C ＝0.1 kg ，现木块A 以初速度v ＝2 m/s 沿水平方向向右滑动，木块A 与B 相碰后具有共同速度(但不粘连)，C 与A 、B 间均有摩擦．求：图1-2-16(1)木块A 与B 相碰瞬间A 木块及小物块C 的速度大小；(2)设木块A 足够长，求小物块C 的最终速度．【解析】(1)木块A 与B 相碰瞬间C 的速度为0，A 、B 木块的速度相同，由动量守恒定律得m A v ＝(m A ＋m B )v A ，v A ＝v 2＝1 m/s.(2)C 滑上A 后，摩擦力使C 加速，使A 减速，直至A 、C 具有共同速度，以A 、C 整体为系统，由动量守恒定律得m A v A ＝(m A ＋m C )v C ，v C ＝23 m/s ，方向水平向右．【答案】(1)1 m/s0(2)23 m/s 方向水平向右13．如图1-2-17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 车跳跃到B 车上，最终A 车停止运动，B 车获得反向速度v 0，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？【导学号：06092053】图1-2-17【解析】(1)由动量守恒定律可知，系统的初动量大小p ＝(M ＋m )v 0.(2)为避免两车相撞，最终两车和人具有相同的速度，设为v ，则由动量守恒定律得(M ＋m )v 0＝(2M ＋m )v ，解得v ＝(M ＋m )v 02M ＋m. 【答案】(1)(M ＋m )v 0(2)(M ＋m )v 02M ＋m经典语录1、最疼的疼是原谅，最黑的黑是背叛。
物理沪科版选修3-5学案：第1章1.2探究动量守恒定律含解析
1.2 探究动量守恒定律一、探究物体碰撞时动量的变化规律1．实验目的：定量研究两物体碰撞时动量变化的规律。
2．实验原理：欲研究碰撞过程中动量变化遵循的规律，需测量两个物体碰撞前后的动量。
为此需测量碰撞物体的质量及碰撞前后物体的速度，从而确定碰撞前后物体的动量变化规律。
3．实验方案：利用气垫导轨实现一维碰撞。
(1）质量的测量：用天平测量。
（2）速度的测量:v＝错误!，式中Δs为滑块（挡光片）的宽度，Δt为数字计时器显示的滑块(挡光片）经过光电门的时间。
预习交流1用气垫导轨做探究动量守恒实验时，首先应该做什么？为什么要用气垫导轨?答案：首先要给气垫导轨充气。
气垫导轨保证了两滑块碰撞前后都在同一直线上，并且有利于减小摩擦.二、动量守恒定律1．推导：设两物体质量分别为m1、m2,F1与F2表示两物体间相互作用力，两物体的加速度分别为a1、a2，初速度分别为v1、v2，末速度分别为v1′、v2′，相互作用时间为t，则对m1，由动量定理得F1t＝m1v1′－m1v1对m2,由动量定理得F2t＝m2v2′－m2v2据牛顿第三定律：F2＝－F1所以F2t＝－F1t所以m2v2′－m2v2＝－（m1v1′－m1v1）整理得：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′此式表明两物体在相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量，这就是动量守恒定律的表达式。
2．几个概念(1）系统：在物理学中，把几个有相互作用的物体的合称为系统。
（2）内力：系统内物体间的相互作用力。
（3）外力：系统外的物体对系统内的物体的作用力。
3．动量守恒定律（1)内容：如果一个系统不受外力或者所受合外力为零，那么这个系统的总动量保持不变。
（2）表达式①物体m1、m2相互作用前的速度为v1、v2，相互作用后的速度为v1′、v2′，则可表示为：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。
②物体m1、m2相互作用前的动量为p1、p2,相互作用后的动量为p1′、p2′，则可表示为:p1＋p2＝p1′＋p2′。
高中物理选修3-5动量守恒定律单元测试
高中物理选修3.5动量守恒定律单元测试一．选择题（共10小题）1．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动，甲在冰上滑行的距离比乙远。
假定两板与冰面间的动摩擦因数相同，下列判断正确的是（）A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间C．在分开时，甲的运动速度大于乙的运动速度D．在分开后，甲运动的加速度大小小于乙运动的加速度大小2．A、B两物块沿同一直线运动，发生碰撞后结合在一起，碰撞前后的x﹣t图象如图所示，其中a、b分别为A、B碰前的图象，c为碰后的图象。
则A、B两物块质量之比为（）A．2：3B．1：4C．3：2D．4：33．如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道M静止在光滑水平面上，一个物块m在水平地面上以大小为v0的初速度向右运动并无能量损失地滑上圆弧轨道，当物块运动到圆弧轨道上某一位置时，物块向上的速度为零，此时物块与圆弧轨道的动能之比为1：2，则此时物块的动能与重力势能之比为（以地面为零势能面）（）A．1：2B．1：3C．1：6D．1：94．假设一小型宇宙飞船沿人造卫星的轨道在高空做匀速圆周运动，运动周期为T，如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体A，以后的运动可能是（）A．物体A与飞船运动周期都等于TB．物体A的运动周期等于T，而飞船的运动周期小于TC．物体A竖直下落，而飞船在原轨道上运动D．物体A和飞船的运动周期都大于T5．忽然“唵﹣﹣”的一声，一辆运沙车按着大喇叭轰隆隆的从旁边开过，小明就想，装沙时运沙车都是停在沙场传送带下，等装满沙后再开走，为了提高效率，他觉得应该让运沙车边走边装沙。
设想运沙车沿着固定的水平轨道向前行驶，沙子从传送带上匀速地竖直漏下，已知某时刻运沙车前进的速度为v，单位时间从传送带上漏下的沙子质量为m，则下列说法中正确的是（）A．若轨道光滑，则运沙车和漏进车的沙组成的系统动量守恒B．若轨道光滑，则运沙车装的沙越来越多，速度却能保持不变C．已知此时运沙车所受的轨道阻力为F阻，则要维持运沙车匀速前进，运沙车的牵引力应为F＝F阻D．已知此时运沙车所受的轨道阻力为F阻，则要维持运沙车匀速前进，运沙车的牵引力应为F＝F阻+mv6．若物体在运动过程中，受到的合外力不为零，那么以下说法正确的是（）A．物体的动能一定变化B．物体的动量一定变化C．物体的速度大小和方向一定都变化D．物体的加速度一定变化7．“跳马”是集技术、力量、勇气于一体的高难度竞技体操项目。
1.2 探究动量守恒定律课堂作业(高中物理沪科版选修3-5)
1.2 探究动量守恒定律课堂作业1．在下列各种现象中，动量守恒的是( )A ．在光滑水平面上两球发生碰撞，两球构成的系统B ．车原来静止在光滑水平面上，车上的人从车头走到车尾，人与车系统C ．水平放置的弹簧，一端固定，另一端与置于光滑水平面上的物体相连，令弹簧伸长，使物体运动，物体与弹簧系统D ．打乒乓球时，球与球拍系统解析：选AB.根据动量守恒定律的条件判断知AB 正确．2．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 v 0，车厢和人的质量为M ，作用完毕后车厢的速度为( )A.m v M ，向前B.m v M ，向后C.m v m ＋M ，向前 D ．0解析：选D.以车、人、枪和子弹为系统研究，整个系统在水平方向上不受外力的作用，遵守动量守恒定律，已知作用前总动量为零，所以作用后的总动量也为零，不必考虑中间过程．最后系统还是静止的，D 项正确． 3.图1－2－6如图1－2－6所示，光滑地面上停有一辆带弧形槽的小车，车上有一木块自A 处由静止下滑，最后停在B 处．则此后小车将( )A ．向左运动B ．向右运动C ．仍然静止D ．条件不足，无法确定小车的运动解析：选C.由于物体、小车组成的系统在水平方向上所受外力为零，动量守恒，所以最终仍然静止．图1－2－74．如图1－2－7所示，用细线挂一质量为M 的木块，有一质量为m 的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为v 0和v (设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计)，木块的速度大小为( )A.m v 0＋m v MB.m v 0－m v MC.m v 0＋m v M ＋mD.m v 0－m v M ＋m 解析：选B.取向右为正方向，由动量守恒定律，m v 0＝m v ＋M v ′，v ′＝m v 0－m v M .5．质量为M 的小船以速度v 0在水面上行驶，船上有两个质量均为m 的小孩a 和b ，分别静止站在船头和船尾，现在小孩a 沿水平方向以速率v (相对于静止水面)向前跃入水中，然后小孩b 沿水平方向以同一速率v (相对于静止水面)向后跃入水中，求小孩b 跃出后小船的速度．(不考虑水的阻力)解析：以未跳前为初时刻，以小孩b 离船后为末时刻，以v 0方向为正方向，设船后来的速度为v ′，根据动量守恒定律有(M ＋2m )v 0＝M v ′＋m v －m v ，得v ′＝(1＋2m M)v 0.方向与v 0方向相同． 答案：(1＋2m M )v 0 方向与v 0方向相同一、选择题 1.图1－2－8如图1－2－8所示，在光滑的水平面上有一静止的斜面，斜面光滑，现有一个小球从斜面顶点由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是( )A ．斜面和小球组成的系统动量守恒B．斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒C．斜面向右运动D．斜面静止不动解析：选BC.小球和斜面组成的系统，在水平方向上不受外力作用，故水平方向动量守恒．小球下滑时，对地有向下的加速度，即系统存在向下的加速度，故系统在竖直方向上所受合外力不为零，合外力向下，因此不能说系统动量守恒．2．两物体相互作用前后的总动量不变，则()A．两物体组成的系统一定不受外力作用B．两物体组成的系统可能不受外力或所受合外力为零C．两物体动量改变量大小相同D．两物体动量改变量相同答案：BC3．小船相对地面以速度v1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．改变方向解析：选C.以运动的整个系统为研究对象，在水平方向上不受外力的作用，系统遵守动量守恒定律．根据动量守恒定律可得选项C正确．4.图1－2－9质量为M的砂车，沿光滑水平面以速度v0做匀速直线运动，此时从砂车上方落入一个质量为m的大铁球，如图1－2－9所示，则铁球落入砂车后，砂车将()A．立即停止运动B．仍匀速运动，速度仍为v0C．仍匀速运动，速度小于v0D．做变速运动，速度不能确定解析：选C.砂车及铁球组成的系统，水平方向不受外力，水平方向动量守恒，所以有M v0＝(M＋m)v，得v＝MM＋mv0<v0，故选C.5.图 1－2－10如图 1－2－10 所示，质量为m 的人立于平板车上，人与车的总质量为M ，人与车以速度 v 1在光滑水平面上向东运动．当此人相对于车以速度 v 2竖直跳起时，车的速度变为( ) A.M v 1－M v 2M －m，向东 B.M v 1M －m ，向东 C.M v 1＋M v 2M －m ，向东 D ．v 1，向东解析：选D.人跳起后，车在水平方向上没有受到力的作用，又由于地面光滑，所以车的速度不变，仍为 v 1.6．两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上．现在，其中一人向另一人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回．如此反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系是( )A ．若甲最先抛球，则一定是v 甲v 乙B ．若乙最后接球，则一定是v 甲v 乙C ．只有甲先抛球，乙最后接球，才有v 甲v 乙D ．无论怎样抛球和接球，都是v 甲v 乙解析：选B.因系统动量守恒，故最终甲、乙动量大小必相等．因此，最终谁接球谁的质量增加，速度反而变小．7．质量为2 kg 的小车以2 m/s 的速度沿光滑的水平面向右运动，若将质量为2 kg 的砂袋以3 m/s 的速度迎面扔上小车，则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是( )A ．2.6 m/s ，向右B ．2.6 m/s ，向左C ．0.5 m/s ，向左D ．0.8 m/s ，向右解析：选C.取向右为正方向，由动量守恒定律m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v ，其中m 1＝2 kg ，v 1＝2 m/s ，m 2＝2 kg ，v 2＝－3 m/s.v ＝m 1v 1＋m 2v 2m 1＋m 2＝2×2－2×32＋2m/s ＝－0.5 m/s. 负号表示速度方向向左，故C 正确． 8.图1－2－11如图1－2－11所示，A 、B 两物体质量之比m A ∶m B ＝3∶2，原来静止在平板小车C 上，A 、B 间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则( )A ．若A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A 、B 组成的系统动量守恒B ．若A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A 、B 、C 组成的系统动量守恒C ．若A 、B 所受的摩擦力大小相等，A 、B 组成的系统动量守恒D ．若A 、B 所受的摩擦力大小相等，A 、B 、C 组成的系统动量守恒解析：选BCD.如果A 、B 与平板车上表面的动摩擦因数相同，弹簧释放后A 、B 分别相对小车向左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力f A 向右，f B 向左，由于m A ∶m B ＝3∶2，所以f A ∶f B ＝3∶2，则A 、B 组成的系统所受的外力之和不为零，故其动量不守恒，A 错．对A 、B 、C 组成的系统，A 、B 与C 间的摩擦力为内力，该系统所受的外力为竖直方向的重力和支持力，它们的合力为零，故该系统的动量守恒，与A 、B 和平板车间的动摩擦因数或摩擦力是否相等无关，故B 、D 对．若A 、B 所受的摩擦力大小相等，则A 、B 组成的系统的外力之和为零，故其动量守恒，C 正确． 9.图1－2－12如图 1－2－12 所示，两个带同种电荷的小球A 和B ，A 、B 的质量分别为 m 和 2m ，开始时将它们固定在绝缘的光滑水平面上保持静止．A 、B 的相互作用力遵循牛顿第三定律，现同时释放A 、B ，经过一段时间，B 的速度大小为 v ，则此时( )A ．A 球的速度大小为v 2B ．A 球的动量大小为 m vC ．A 球与B 球的动量大小之比一直为1∶1D ．A 球的动能为 2m v 2解析：选CD.A 、B 两带电小球被释放后，其构成的系统动量守恒，由 m v ′＝2m v ，可得 v ′＝2v ，故A 错；A 球的动量大小为 2m v ，故B 错；因A 、B 两带电小球被释放后动量一直守恒，因此A 球与B 球的动量一定是大小相等方向相反，存在数值上的1∶1的关系，故C正确；A 球的动能E k A ＝12m v ′2＝12m (2v )2＝2m v 2，故D 正确，应选CD.二、非选择题10．质量为1 kg 的铜块静止于光滑的水平面上，一颗质量为 50 g 的小球以 1000 m/s 的速率碰到铜块后，又以 800 m/s 的速率被反弹回，求铜块获得的速度．解析：小球和铜块组成的系统合外力为零，系统的动量守恒．设小球质量为 m ，小球碰前速度为 v 0，碰后速度为 v 1，铜块质量为M ，铜块碰后速度为 v 2.取小球入射方向为正方向，则 m v 0＋0＝－m v 1＋M v 2v 2＝m v 0＋m v 1M ＝0.05×1000＋0.05×8001m/s ＝90 m/s. 答案：90 m/s 方向与小球入射的方向相同11．质量是10 g 的子弹，以250 m/s 的速度射入质量为90 g 且静止在水平桌面上的木块，并留在木块中，子弹留在木块中后，木块运动的速度为多大？解析：此题研究了子弹射入木块并留在木块中最终获得共同速度的问题，这是碰撞问题中一个常见的物理模型．设子弹入射前速度为v 0，入射后共同速度为v 共，子弹和木块的质量分别为m 和M ，由动量守恒得m v 0＝(M ＋m )v 共，代入数据得v 共＝25 m/s.答案：25 m/s 12.图1－2－13将两条完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑．开始时甲车速度大小为3 m/s ，乙车速度大小为2 m/s ，方向相反并在同一直线上，如图1－2－13所示：(1)当乙车速度为零时(即乙车开始反向运动时)，甲车的速度多大？方向如何？(2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方向如何？解析：两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用，系统水平动量守恒．设向右为正方向．(1)据动量守恒知m v 甲－m v 乙＝m v 甲′，代入数据解得v 甲′＝v 甲－v 乙＝(3－2) m/s ＝1 m/s ，方向向右．(2)两车相距最小时，两车速度相同，设为v ′，由动量守恒知m v 甲－m v 乙＝m v ′＋m v ′.解得v ′＝m v 甲－m v 乙2m＝v 甲－v 乙2＝3－22 m/s ＝0.5 m/s ，方向向右． 答案：(1)1 m/s 方向向右 (2)0.5 m/s 方向向右。
高中物理沪科版选修3-5 碰撞与动量守恒 探究动量变化与冲量的关系 第1课时作业Word版含答案
学业分层测评(一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)下列关于动量的说法中，正确的是( )A．物体的动量越大，其惯性也越大B．做匀速圆周运动的物体，其动量不变C．一个物体的速率改变，它的动量一定改变D．一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变【解析】因为p＝m v，所以动量大，质量不一定大，A错．做匀速圆周运动的物体速度的方向时刻变化，所以动量时刻变化，B错．速度的大小、方向有一个量发生变化都认为速度变化，动量也变化，C对．运动状态变化即速度发生变化，D对．【答案】CD2．(多选)关于冲量和动量，下列说法中正确的是( )A．冲量是反映力在作用时间内积累效果的物理量，是状态量B．动量是描述物体运动状态的物理量C．冲量是物体动量变化的原因D．冲量方向与物体末动量方向一定相同【解析】冲量I＝Ft是描述力在作用时间内积累效果的物理量，是过程量，选项A错误．动量p＝m v，v为物体在某时刻的瞬时速度，故动量是描述物体运动状态的物理量，选项B正确．根据动量定理I＝Δp，动量的变化是冲量作用的结果，选项C正确．冲量的方向始终与动量变化的方向相同，与物体的初动量或末动量的方向关系不确定，故D错误．【答案】BC3．(多选)下列对几种物理现象的解释中，正确的是( )A．击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤太轻B．跳远时，在沙坑里填沙，是为了减小冲力C．推车时推不动，是因为合外力冲量为零D．动量相同的两个物体受相同的制动力的作用，质量小的先停下来【解析】根据Ft＝Δp，可知A项中橡皮锤与钉作用时间长，作用力小；B 项中冲量相同，减小的是冲力而不是冲量；C项中车不动，其动量变化量为零，则合外力冲量为零；D项中两物体Δp、F相同，故t应相同，故B、C均正确，A、D错误．【答案】BC4．对于力的冲量的说法，正确的是( )A．力越大，力的冲量就越大B．作用在物体上的力大，力的冲量不一定大C．F1与其作用时间t1的乘积大小等于F2与其作用时间t2的乘积大小，则这两个冲量相同D．静置于地面的物体受到水平推力F的作用，经时间t物体仍静止，但此推力的冲量为零【解析】力的冲量I＝Ft与力和时间两个因素有关，力大冲量不一定大，A 错B对；冲量是矢量，有大小也有方向，冲量相同是指大小和方向都相同，C 错；冲量的大小与物体的运动状态无关，力F的冲量大小仍为Ft，故D错．【答案】B5．如图1-1-3所示，在甲、乙两种情况中，人用相同大小的恒定拉力拉绳子，使人和船A均向右运动，经过相同的时间t，图甲中船A没有到岸，图乙中船A没有与船B相碰，则经过时间t( )甲乙图1-1-3A．图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小B．图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大C．图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大D．以上三种情况都有可能【解析】冲量是力和力作用的时间的乘积，由于人用相同大小的恒定拉力拉绳子，则在相同的时间内甲、乙两图中，人对绳子拉力的冲量一样大，正确选项为C.【答案】C6．(多选)原来静止的物体受合外力作用时间为2t0，作用力随时间的变化情况如图1-1-4所示，则( )图1-1-4A．0～t0时间内物体的动量变化与t0～2t0时间内动量变化相等B．0～t0时间内物体的平均速率与t0～2t0时间内平均速率相等C．t＝2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零D．2t0时间内物体的位移为零，外力对物体做功为零【解析】0～t0与t0～2t0时间内作用力方向不同，动量变化量不相等，选项A错；t＝t0时，物体速度最大，t＝2t0时，物体速度为零，由动量定理Ft＝m·Δv 可得，I＝F0t0－F0t0＝0，在0～t0与t0～2t0时间内物体平均速率相等，选项B、C均正确；物体先加速后减速，位移不为零，动能变化量为零，外力对物体做功为零，选项D错．【答案】BC7．物体受到一随时间变化的外力作用，外力随时间变化的规律为F＝(10＋5t) N，则该力在2 s内的冲量为________．【解析】由题意知，外力F随时间t均匀变化，因此可以认为2 s内物体所受外力的平均值为F＝10＋202N＝15 N．再根据冲量的定义式，可求得外力在2 s内的冲量为I＝F t＝15×2 N·s＝30 N·s.【答案】30 N·s8．玻璃杯从同一高度自由落下，落到硬水泥地板上易碎，而落到松软的地毯上不易碎．这是为什么？【解析】设杯子开始下落时的高度为h，则杯子与地面相碰时的速度大小v ＝2gh设杯子与地面碰撞的时间为t，碰撞后的速度为零，在碰撞阶段，杯子的受力如图所示．规定竖直向上的方向为正方向，则由动量定理，得(F－mg)t＝0－m(－v)两式联立得F＝mg＋m2ght在题中所述两种情况下，除杯子与接触面的作用时间t不同外，其他条件均相同．由于杯子与地毯的作用时间远比杯子与水泥地板的作用时间要长，由上式不难得出地毯对杯子的作用力远比水泥地板对杯子的作用力要小，所以当玻璃杯从同一高度落下时，落到水泥地板上易碎而落到松软的地毯上不易碎．【答案】见解析[能力提升]9．如图1-1-5甲所示，一个物体放在粗糙的水平地面上．在t＝0时刻，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动．在0到t0时间内物体的加速度a 随时间t的变化规律如图乙所示．已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等．则( )甲乙图1-1-5A．t0时，力F等于0B．在0到t0时间内，合力的冲量大小为12ma0t0C．在0到t0时间内，力F大小不变D．在0到t0时间内，物体的速度逐渐变小【解析】t0时，a＝0，则F－f＝0，F＝f，A错误；由a-t图中图线与坐标轴包围面积为速度变化，知0～t0物体的速度变化Δv＝12a0t0,0到t0时间内，合力冲量等于动量变化，Δp＝12ma0t0－0，B正确；由F－f＝ma知f恒定，而a变小，所以F变小，C错误；0到t0时间内加速度逐渐减小，但是a、v同向，做加速运动，速度增加，D 错误．【答案】B10．(多选)如图1-1-6所示，子弹以水平速度射向原来静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中和木块一起运动．在子弹射入木块的过程中，下列说法中正确的是( )图1-1-6A ．子弹对木块的冲量一定大于木块对子弹的冲量B ．子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小一定相等C ．子弹速度的减小量一定等于木块速度的增加量D ．子弹动量变化的大小一定等于木块动量变化的大小【解析】子弹射入木块的过程，二者之间的相互作用力始终等大反向，同时产生，同时消失，由冲量的定义I ＝F ·t 可知B 正确，A 错；由动量定理知，D正确；Δv ＝at ＝F ·t m ，子弹和木块所受的冲量Ft 大小相同，但质量未必相等，因此速度变化量的大小不一定相等，C 错．【答案】BD11.如图1-1-7所示，在倾角α＝37°的斜面上，有一质量为5 kg 的物体沿斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，求物体下滑2 s 的时间内物体所受各力的冲量及合力的冲量．(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图1-1-7【解析】物体沿斜面下滑过程中，受重力、支持力和摩擦力的作用，由受力分析可求得重力G ＝mg ＝50 N ，支持力N ＝mg cos α＝40 N ，摩擦力f ＝μmg cos α＝8 N ，合力F 合＝mg sin α－μmg cos α＝22 N.由冲量公式I ＝Ft 得：重力的冲量I G ＝Gt ＝100 N·S ，方向竖直向下；支持力的冲量I N ＝Nt ＝80 N·s ，方向垂直斜面向上；摩擦力的冲量I f＝ft＝16 N·s，方向沿斜面向上；合力的冲量I合＝F合t＝44 N·s，方向沿斜面向下．【答案】见解析12．质量m＝70 kg的撑竿跳高运动员从h＝5.0 m高处落到海绵垫上，经Δt1＝1 s后停止，则该运动员身体受到的平均冲力约为多少？如果是落到普通沙坑中，经Δt2＝0.1 s停下，则沙坑对运动员的平均冲力约为多少？(g取10 m/s2) 【解析】以全过程为研究对象，初、末动量的数值都是0，所以运动员的动量变化量为零，根据动量定理，合力的冲量为零，根据自由落体运动的知识，物体下落到地面上所需要的时间是t＝2hg＝1 s从开始下落到落到海绵垫上停止时，mg(t＋Δt1)－FΔt1＝0代入数据，解得F＝1 400 N下落到沙坑中时，mg(t＋Δt2)－F′Δt2＝0代入数据，解得F′＝7 700 N.【答案】1 400 N7 700 N。
高中物理 1.2探究动量守恒定律自我小测 沪科版选修3-5(2021年最新整理)
高中物理1.2探究动量守恒定律自我小测沪科版选修3-5编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理1.2探究动量守恒定律自我小测沪科版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为高中物理1.2探究动量守恒定律自我小测沪科版选修3-5的全部内容。
探究动量守恒定律1下列关于动量的说法正确的是( )A．质量大的物体的动量一定大B．质量和速率都相同的物体的动量一定相同C．一个物体的速率改变，它的动量一定改变D．一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变2关于动量的概念，下列说法正确的是（)A．动量大的物体惯性一定大B．动量大的物体运动的一定快C．动量相同的物体运动方向一定相同D．动量相同的物体速度小的惯性大3若一个物体（质量不变）的动量发生了变化，则物体运动的（)A．速度大小一定改变了B．速度方向一定改变了C．速度一定变化了D．加速度一定不为零4两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止,于是可以断定，在碰撞以前( ) A．两球的质量相等B．两球的速度大小相同C．两球的动量大小相等D．以上都不能断定5在下列各种现象中,动量守恒的是（）A．在光滑水平面上两球发生正碰，两球构成的系统B．车原来静止在光滑水平面上,车上的人从车头走到车尾，人与车系统C．水平放置的弹簧,一端固定，另一端与置于光滑水平面上的物体相连,令弹簧伸长，使物体运动，物体与弹簧系统D．打乒乓球时，球与球拍系统6。
质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等。
两者质量之比M/m可能为（)A．2 B．3 C．4 D．57场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B,它们的质量分别为m1、m2，电量分别为q1、q2,A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和B组成的系统动量守恒满足的关系式为______________。
高中物理 1.3动量守恒定律的案例分析自我小测 沪科版选修3-5(2021年最新整理)
高中物理1.3动量守恒定律的案例分析自我小测沪科版选修3-5编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理1.3动量守恒定律的案例分析自我小测沪科版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为高中物理1.3动量守恒定律的案例分析自我小测沪科版选修3-5的全部内容。
动量守恒定律的案例分析1设a、b两小球相撞，碰撞前后都在同一直线上运动,若测得它们碰前的速度为v a、v b，碰后的速度为v a′、v b′,则两球的质量之比错误!等于( ）A。
错误! B。
错误! C。
错误! D.错误!2如图所示，A、B两物体质量m A＝2m B，水平面光滑，当烧断细线后（原来弹簧被压缩），则下列说法正确的是( ）A．弹开过程中A的速率小于B的速率B．弹开过程中A的动量小于B的动量C．A、B同时达到速度的最大值D．当弹簧恢复原长时两物体同时脱离弹簧3如图所示，一小车静止在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在左右两侧，整个系统原来静止.则当两人同时相向走动时… (）A．要使小车静止不动，甲、乙速率必须相等B．要使小车向左运动，甲的速率必须比乙的大C．要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的大D．要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的小4一个静止的质量为m的不稳定原子核，当它完成一次α衰变，以速度v发射出一个质量为mα的α粒子后,其剩余部分的速度为( ）A．－错误!v B．－v C.错误!v D．－错误!v5一人从泊在码头边的船上往岸上跳，若该船的缆绳并没拴在码头上时，则下列说法中正确的有…()A．船越轻小，人越难跳上岸B．人跳跃时相对船速度大于相对地速度C．船越重越大，人越难跳上岸D．人跳时相对船速度等于相对地速度6一个不稳定的原子核质量为M,处于静止状态.放出一个质量为m的粒子后反冲，已知放出的粒子的动能为E0,则原子核反冲的动能为（)A．E0 B.错误!E0 C。
2019沪科版高中物理选修3-5第1章《动量守恒定律》测试题含答案
绝密★启用前2019沪科版高中物理选修3-5第1章《动量守恒定律》测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题，每小题3.0分,共60分)1.如图所示，在光滑水平面上有直径相同的a、b两球，在同一直线上运动，选定向右为正方向，两球的动量分别为pa＝6 kg·m/s、pb＝－4 kg·m/s.当两球相碰之后，两球的动量可能是()A．pa＝－6 kg·m/s、pb＝4 kg·m/sB．pa＝－6 kg·m/s、pb＝8 kg·m/sC．pa＝－4 kg·m/s、pb＝6 kg·m/sD．pa＝2 kg·m/s、pb＝0【答案】C【解析】对于碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律、碰后系统的机械能不增加和碰撞过程要符合实际情况．本题属于迎面对碰，碰撞前，系统的总动量为2 kg·m/s.选项A中，系统碰后的动量变为－2 kg·m/s，不满足动量守恒定律，选项A可排除；选项B中，系统碰后的动量变为 2 kg·m/s，满足动量守恒定律，但碰后a球动量大小不变，b球动量增加，根据关系式E k＝可知，a球的动能不变，b球动能增加，系统的机械能增大了，所以B可排除；选项D中，显然满足动量守恒，碰后系统的机械能也没增加，但是碰后a球运动方向不变，b球静止，不符合实际情况，选项D可排除；经检验，选项C满足碰撞所遵循的三个规律，故选C.2.粗糙水平面上物体在水平拉力F作用下从静止起加速运动，经过时间t撤去F，在阻力F f作用下又经3t停下，则F∶F f为()A． 3∶1B． 4∶1C． 1∶4D． 1∶3【答案】B【解析】用全过程法求解即可，Ft－F f·4t＝0，F∶F f＝4∶1，故B正确．3.质量为M的小车静止在光滑水平面上，质量为m的人站在小车左端．在此人从小车的左端走到右端的过程中()A．若在走动过程中人突然相对于车停止，这时车相对于地的速度将向右B．人在车上行走的平均速度越大，走到右端时车在地面上移动的距离越大C．人在车上行走的平均速度越小，走到右端时车在地面上移动的距离越大D．不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离都一样【答案】D【解析】选择人与车组成的系统为研究对象，人走动的方向为正方向；人与车组成的系统动量守恒，所以若在走动过程中人突然相对于车停止，车相对于地的速度也是零，A错误；设人的速率是v1，车的速率是v2，由动量守恒定律得：mv1＝Mv2，设车的长度是L，则人走到右端的过程中：v1t ＋v2t＝L，联立两式得：v2t＝，与人行走的速率无关，B、C错误，D正确．4.如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1速度为零然后又下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为F1.在整个过程中，重力对滑块的总冲量为()A．mg sinθ(t1＋t2)B．mg sinθ(t1－t2)C．mg(t1＋t2)D． 0【答案】C【解析】根据冲量的定义式I＝Ft，因此重力对滑块的冲量应为重力乘作用时间，所以I G＝mg(t1＋t2)，即C正确．5.如图所示，在光滑的水平面上有两个物体A、B，它们的质量均为m.物体B上固定了一个轻弹簧并处于静止状态．物体A以速度v0沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用．下列说法正确的是()A．当弹簧获得的弹性势能最大时，物体A的速度为零B．当弹簧获得的弹性势能最大时，物体B的速度为零C．在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中，弹簧对物体B所做的功为mvD．在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中，弹簧对物体A和物体B的冲量大小相等，方向相反【答案】D【解析】A、B速度相同时，弹簧被压缩到最短，弹性势能最大，由动量守恒定律得：mv0＝2mv，解得：v＝，则物体A、B速度都不为零，A、B错误；弹簧对物体B所做的功W＝mv2＝mv，C错误；弹簧对物体A和物体B的弹力大小相等，方向相反，根据I＝Ft可知，弹簧对物体A和物体B的冲量大小相等，方向相反，D正确．6.我国女子短道速滑队在世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面在水平方向上的相互作用，则()A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功【答案】B【解析】甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等，方向相反，A项错误；甲、乙组成的系统动量守恒，动量变化量等大反向，B项正确；甲、乙相互作用时，虽然她们之间的相互作用力始终大小相等，方向相反，但相互作用过程中，她们的对地位移不一定相同，所以甲的动能增加量不一定等于乙的动能减少量，那么甲对乙做的功就不一定等于乙对甲做的功，C、D两项错误．7.如图所示．a、b两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向被抛出，a在竖直平面内运动，落地点为P1，b沿光滑斜面运动，落地点为P2.P1和P2在同一水平面上，不计空气阻力．则下面说法中正确的是()A．a、b的运动时间相同B．a、b沿x轴方向的位移相同C．a、b落地时的动量相同D．a、b落地时的动能相同【答案】D【解析】a在竖直平面内做平抛运动，竖直方向是自由落体运动，b在斜面上运动，受到重力和支持力，沿斜面向下是匀加速运动，加速度是g sinθ(θ为斜面倾角)，所以b运动的时间长，A错误．a、b在水平方向都是匀速运动，由于水平方向的初速度相同，b运动时间长，b的水平位移大于a的水平位移，B错误；a、b两物体落地速度方向不同，速度不同，则动量p＝mv也不同，C 错误；质点在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，由于质点初状态的机械能相等，则落地时的机械能相同，两质点落地时的重力势能相等，则动能相等，D正确．8.如图小球A和小球B质量之比为1∶3，球A用细绳系住，绳子的另一端固定，球B置于光滑水平面上．当球A从高为h处由静止摆下，到达最低点恰好与球B弹性正碰，则碰后球A能上升的最大高度是()A．hB．C．D．【答案】C【解析】设A球的质量为m，A球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh＝mv，得v0＝A、B碰撞过程，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝mv A＋3mv B由机械能守恒定律得：mv＝mv＋·3mv解得v A＝－设碰后球A能上升的最大高度是H，由机械能守恒定律得mgH＝mv解得H＝h，A、B、D错误，C正确．9.如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，轻杆另一端挂在小车支架上的O点．用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()A．向右运动B．向左运动C．静止不动D．小球下摆时，车向左运动后又静止【答案】D【解析】水平方向上，系统不受外力，因此在水平方向动量守恒．小球下落过程中，水平方向具有向右的分速度，因此为保证动量守恒，小车要向左运动．当撞到橡皮泥，A球和小车大小相等、方向相反的动量恰好抵消掉，小车会静止．10.质量为m的铁锤从高h处落下，打在水泥桩上，铁锤与水泥桩撞击的时间是t，撞击时，铁锤对桩的平均冲击力大小为()A．＋mgB．－mgC．＋mgD．－mg【答案】A【解析】根据2gh＝v2得：铁锤碰前的速度为：v＝，取向下为正方向，对铁锤由动量定理得：(mg－F)t＝0－mv解得：F＝＋mg，由牛顿第三定律可得，铁锤对桩的作用力：F′＝F＝＋mg，A正确．11.质量为0.01 kg、以800 m/s的速度飞行的子弹与质量为0.8 kg、以10 m/s的速度飞行的皮球相比( )A．子弹的动量较大B．皮球的动量较大C．子弹的动能较大D．皮球的动能较大【答案】C【解析】根据p＝mv，子弹的动量p1＝8 kg·m/s；皮球的动量p2＝8 kg·m/s；所以两者动量相等；根据E k＝mv2，子弹的动能E k1＝3200 J；皮球的动能E k2＝40 J；所以子弹的动能较大，选项C 正确．12.下列关于反冲运动的说法中，正确的是()A．抛出物m1的质量要小于剩下的质量m2才能获得反冲B．若抛出质量m1大于剩下的质量m2，则m2的反冲力大于m1所受的力C．反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用D．对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律【答案】D【解析】反冲运动是指由于系统的一部分物体向某一方向运动，而使另一部分向相反方向运动．定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系，故选项A错误；在反冲运动中，两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，它们大小相等、方向相反，故选项B 错误；在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度，使该部分的速度逐渐增大，在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立，故选项C错误，选项D正确．13.如图所示，A、B两个木块用轻弹簧相连接，它们静止在光滑水平面上，A和B的质量分别是99m和100m，一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出，则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为()A．B．C．D．【答案】A【解析】子弹射入木块A的过程中，动量守恒，有mv0＝100mv1，子弹、A、B三者速度相等时，弹簧的弹性势能最大，100mv1＝200mv2，弹性势能的最大值E p＝×100mv－×200mv＝.14.如图所示，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()A．v0＋vB．v0－vC．v0＋(v0＋v)D．v0＋(v0－v)【答案】C【解析】小船和救生员组成的系统满足动量守恒：(M＋m)v0＝m·(－v)＋Mv′解得v′＝v0＋(v0＋v)，C项正确．15.如图，横截面积为5 cm2的水柱以10 m/s的速度垂直冲到墙壁上，已知水的密度为1×103kg/m3，假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下，则墙壁所受水柱冲击力为()A． 5×105NB． 50 NC． 5×103ND． 5×102N【答案】B【解析】t s时间内喷水质量为：m＝ρSvt＝1000×0.0005×10t kg＝5t kg，水在时间t s内受到墙的冲量为：I＝0－mv＝Ft所以：F＝＝N＝－50 N负号表示水受到的墙的作用力的方向与运动的方向相反．16.甲、乙两个溜冰者质量分别为48 kg和50 kg，甲手里拿着质量为2 kg的球，两人均以2 m/s的速率在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行，甲将球传给乙，乙再将球传给甲，这样抛接几次后，球又回到甲的手里，乙的速度为零，则甲的速度的大小为()A． 0B． 2 m/sC． 4 m/sD．无法确定【答案】A【解析】设甲溜冰者的运动方向为正方向，根据动量守恒定律，选择开始和最后两个状态列方程得：(M甲＋m)v0－M乙v0＝M乙×0＋(M甲＋m)v，代入数据解得v＝0，A正确．17.质量为m的人，原来静止在乙船上，甲、乙两船质量均为M，开始时都静止，人先跳到甲船，立即再跳回乙船，这时两船速度之比为v甲∶v乙等于(不计阻力)()A． 1∶1B．m∶MC． (m＋M)∶MD．m∶(M＋m)【答案】C【解析】对人及甲、乙两船，由动量守恒定律得：Mv甲－(M＋m)v乙＝0，即v甲∶v乙＝(m＋M)∶M.18.如图所示，木块A和B质量均为2 kg，置于光滑水平面上．B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4 m/s的速度向B撞击时，A、B之间由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹性势能大小为()A． 4 JB． 8 JC． 16 JD． 32 J【答案】B【解析】A与B碰撞过程动量守恒，有mAvA＝(mA＋mB)vAB，所以vAB＝＝2 m/s.当弹簧被压缩到最短时，A、B的动能完全转化成弹簧的弹性势能，所以E p＝(mA＋mB)v＝8 J.19.在光滑的水平面上，质量m1＝2 kg的球以速度v1＝5 m/s和静止的质量为m2＝1 kg的球发生正碰，碰后m2的速度v2′＝4 m/s，则碰后m1()A．以3 m/s的速度反弹B．以3 m/s的速度继续向前运动C．以1 m/s的速度继续向前运动D．立即停下【答案】B【解析】由动量守恒定律可得m1v1＝m1v1′＋m2v2′代入数据解得v1′＝3 m/s，方向沿原方向，选项B正确．20.某人身系弹性绳自高空p点自由下落，如图所示，a点是弹性绳的原长位置，c点是人所到达的最低点，b点是人静止悬吊时的平衡位置．不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )A．从p至c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量B．从p至c过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功C．从p至b过程中人的速度先增大后减小D．从a至c过程中加速度方向保持不变【答案】B【解析】人由p至c的全过程中，外力的总冲量为重力的冲量与弹性绳弹力的冲量的矢量和，根据动量定理，外力的总冲量应等于人的动量的增量．人在p至c过程中动量的增量为零，则重力的冲量与绳弹力的冲量大小相等，方向相反，总冲量为零，选项A错；根据动能定理，人由p至c的过程中，人的动能增量为零，则重力与绳弹力做的总功为零，重力所做的功等于克服弹力所做的功，选项B对；人由p至a自由下落，由a至b弹力逐渐增大，但合外力向下，人做加速度变小的加速运动，至b点加速度为零，速度最大，人过b点之后，弹力大于重力，合外力向上，加速度向上，速度变小，C、D错误．第II卷二、计算题(共4小题，每小题10.0分,共40分)21.科学家用放射性物质中产生的α粒子轰击铍时，产生了一种看不见但贯穿能力极强的不带电未知粒子．该未知粒子跟静止的氢核正碰，测出碰撞后氢核的速度是3.3×107m/s，该未知粒子跟静止的氮核正碰，测出碰撞后氮核的速度是 4.7×106m/s.已知氢核质量是m H，氮核质量是14m H，假定上述碰撞是弹性碰撞，求未知粒子的质量．【答案】1.16m H【解析】设未知粒子的质量为m，初速度为v，与氢核碰撞后的速度为v′，根据动量守恒定律和动能的关系有mv＝mv′＋m H v H①mv2＝mv′2＋m H v②联立①②两式解得v H＝③同理，对于该粒子与氮核的碰撞，有v N＝④联立③④两式解得m＝m H＝1.16m H.22.在光滑的水平面上有甲、乙两辆平板车紧靠在一起，两车质量相同，甲车上有一个质量为m的人，每辆车的质量为人质量的3倍，初始时甲、乙车和人都静止．人以初速度v0从甲车上跳起，落到乙车上后立即向甲车跳去，假设人的速度方向始终水平．整个过程时间很短．(1)人相对乙车以多大速度起跳时，才能落到甲车？(2)若人能落到甲车上，求乙车对人的最小冲量．【答案】(1)v0(2)mv0，方向向左【解析】(1)设向左为正方向，车的质量为M，则M＝3m人跳离甲过程中，人和甲车在水平方向上动量守恒，设人跳离甲车后甲的速度大小为v1，则有0＝Mv1－mv0；从人跳上乙车到人跳离乙车的过程中，人和乙车在水平方向上动量守恒，设人相对于乙车起跳的速度为u，人跳离乙车时乙车的速度大小为v2，则有－mv0＝m(u－v2)－Mv2；若人能跳回甲车，有u－v2≥v1；联立解得u≥v0(2)从人跳上乙车到人跳离乙车的过程中，对人，由动量定理得I＝m(u－v2)－(－mv0)≥mv0因此乙车对人最小冲量是mv0，方向向左．23.光滑水平面上一平板车质量为M＝50 kg，上面站着质量m＝70 kg的人，共同以速度v0匀速前进，若人相对车以速度v＝2 m/s向后跑，问人跑动后车的速度改变了多少？【答案】1.17 m/s【解析】以人和车组成的系统为研究对象，选v0方向为正方向．设人跑动后车的速度变为v′，则人相对地的速度为(v′－v)．系统所受合外力为零，根据动量守恒定律有(M＋m)v0＝Mv′＋m(v′－v)．解得v′＝v0＋.人跑动后车的速度改变量为Δv＝v′－v0＝≈1.17 m/s.Δv的数值为正，说明速度的改变与v0方向一致，车速增加．24.光滑水平面上放着一质量为M的槽，槽与水平面相切且光滑，如图所示，一质量为m的小球以速度v0向槽运动，若开始时槽固定不动，求小球上升的高度(槽足够高)．若槽不固定，则小球上升的高度？【答案】【解析】槽固定时，设球上升的高度为h1，由机械能守恒得mgh1＝mv解得h1＝槽不固定时，设球上升的最大高度为h2，此时两者速度为v.由动量守恒定律得：mv0＝(m＋M)v由机械能守恒得：mv＝(m＋M)v2＋mgh2解得h2＝.。
沪科版高中物理选修3-5章末综合测评(一).docx
高中物理学习材料章末综合测评(一)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分.1～5是单选题；6～8是多选题，选对1个得3分，全选对得6分，错选或不选得0分．) 1．下列说法正确的是( )【导学号：06092059】A．物体做匀速直线运动时，物体受到的合外力的冲量为零B．当物体受到的合外力为零时，物体的动量一定为零C．作用在物体上的合外力越小，物体的动量变化量越小D．发生相互作用的物体，如果不受合外力作用，每个物体的动量保持不变【解析】由动量定理知，合外力的冲量等于物体动量的变化，故选项A正确．动量的变化与物体的受力有关，合外力等于零时，动量不变，动量的变化除了与力有关外，还与时间有关．故选A.【答案】A2．水平抛出在空中飞行的物体，不考虑空气阻力，则下列说法错误的是( ) A．在相等的时间间隔内动量的变化相同B．在任何时间内，动量变化的方向都是竖直向下C．在任何时间内，动量对时间的变化率恒定D．在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零【解析】做平抛运动的物体仅受重力作用，由动量定理得Δp＝mg·Δt，因为在相等的时间内动量的变化量Δp相同，即大小相等，方向都是竖直向下的，从而动量的变化率恒定，故选项D错误，故选D.【答案】D3．一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动，若其沿运动方向的相反方向射出一物体P，不计空气阻力，则( )【导学号：06092060】A．火箭一定离开原来轨道运动B．P一定离开原来轨道运动C．火箭运动半径可能不变D．P的运动半径一定减小【解析】火箭射出物体P后，由反冲原理知火箭速度变大，所需向心力变大，从而做离心运动离开原来轨道，半径增大，选项A正确，选项C错误；P的速率可能减小，可能不变，可能增大，运动也存在多种可能性，所以选项B、D错误．【答案】A4．如图1，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( )【导学号：06092061】图1A．v0＋mMv B．v－mMvC．v0＋mM(v0＋v) D．v0＋mM(v0－v)【解析】以向右为正方向，据动量守恒定律有(M＋m)v0＝－mv＋Mv′，解得v′＝v0＋mM(v0＋v)，故选C.【答案】C5．如图2所示，小球A和小球B的质量相同，球B置于光图2滑水平面上，当球A从高为h处由静止摆下，到达最低点恰好与B相撞，并黏合在一起继续摆动时，它们能上升的最大高度是 ( )【导学号：06092062】A．h B.1 2 hC.14h D.18h【解析】球A从高为h处静止摆下到最低点的过程中机械能守恒，有mgh＝1 2mv2，所以v＝2gh.球A与球B碰撞过程动量守恒，有mv＝2mv′，得v′＝2gh2.设碰撞后球A、B整体上摆高度为h′，则2mgh′＝12(2m)v′2，解得h′＝h4，C正确．【答案】C6．如图3所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC部分是粗糙的水平面．今把质量为m的小物体从A点由静止释放，小物体与BC部分间的动摩擦因数为μ，最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点，则B、D间的距离x随各量变化的情况是( )图3A．其他量不变，R越大x越大B．其他量不变，μ越大x越小C．其他量不变，m越大x越大D．其他量不变，M越大x越大【解析】小车和小物体组成的系统水平方向的动量守恒且为零，所以当小车和小物体相对静止时，系统水平方向的总动量仍为零，则小车和小物体相对于水平面也静止，由能量守恒得μmgx＝mgR，x＝R/μ，选项A、B正确．【答案】AB7．如图4甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m和m2.图乙为它们碰撞前后的xt(位移—时间)图象．已知m1＝0.1 kg.由此1可以判断( )【导学号：06092014】图4A．碰前m2静止，m1向右运动B．碰后m2和m1都向右运动C．m2＝0.3 kgD．碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能【解析】分析题图乙可知，碰前：m2处在位移为8 m的位置静止，m1位移均匀增大，速度v1＝82m/s＝4 m/s，方向向右；碰后：v1′＝0－86－2m/s＝－2 m/s，v 2′＝16－86－2m/s＝2 m/s，碰撞过程中动量守恒：m1v1＝m1v1′＋m2v2′得：m2＝0.3kg，碰撞损失的机械能：ΔE k＝12m1v21－⎝⎛⎭⎪⎫12m1v1′2＋12m2v2′2＝0，故正确答案应选A、C.【答案】AC8．如图5所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是( )图5A．甲、乙两车运动中速度之比为M＋m MB．甲、乙两车运动中速度之比为M M＋mC．甲车移动的距离为M＋m 2M＋mLD．乙车移动的距离为M2M＋mL【解析】本题类似人船模型．甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比，即为M＋mM，A正确，B错误；Mx甲＝(M＋m)x乙，x甲＋x乙＝L，解得C、D正确．【答案】ACD二、非选择题(本题共5小题，共52分．按题目要求作答．)9．(10分)某同学用如图6甲所示的装置，通过半径相同的A，B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使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处由静止开始滚下，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．图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．B球落点痕迹如图乙所示，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．甲乙图6(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm.(2)在以下选项中，本次实验必须进行测量的是____________________________________________________________________________(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球或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【解析】(1)如题图乙所示，用一个圆尽可能多地把小球落点圈在里面，由此可见圆心O的位置为67.0 cm，这也是小球落点的平均位置(66.5～67.5都算对)．(2)本实验中要测量的数据有：两个小球的质量m1、m2，三个落点的距离s1、s、s3，所以应选A、B、D，注意此题实验装置与我们前面讲的实验装置的不同，2该实验中被碰小球抛出点即为O点，所以选项C、E不选．【答案】(1)66.5～67.5(2)ABD10．(10分)如图7所示，光滑平台上有两个刚性小球A和B，质量分别为2m和3m，小球A以速度v0向右运动并与静止的小球B发生碰撞(碰撞过程不损失机械能)，小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中，小车与沙子的总质量为m，速度为2v0，小车行驶的路面近似看做是光滑的，求：图7(1)碰撞后小球A和小球B的速度；(2)小球B掉入小车后的速度．【解析】(1)设A球与B球碰撞后速度分别为v1、v2，并取方向向右为正，光滑平台，两小球为弹性小球，碰撞过程遵循动量和机械能守恒，所以有m A v0＝m A v1＋m B v2 ①有12mAv2＝12mAv21＋12mBv22②由①②解得v1＝(m A－m B)v0mA＋m B＝－15vv 2＝2m A v0mA＋m B＝45v碰后A球向左，B球向右．(2)B球掉入沙车的过程中系统水平方向动量守恒，有m B v2＋m车v3＝(m B＋m车)v3′且v3＝－2v0得v′3＝110v.【答案】(1)v1＝－15v，碰后A球向左；v 2＝45v，B球向右(2)v′3＝110v，方向向右11．(10分)如图8所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O图8点，O点到水平面的距离为h.物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h16.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离．【解析】设小球的质量为m，运动到最低点与物体块相撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有mgh＝12 mv21解得：v1＝2gh设碰撞后小球反弹的速度大小为v1′，同理有mg h16＝12mv1′2解得：v1′＝gh 8设碰撞后物块的速度大小为v2，取水平向右为正方向由动量守恒定律有mv1＝－mv1′＋5mv2解得：v2＝gh 8由动量定理可得，碰撞过程滑块获得的冲量为：I＝5mv2＝54m2gh物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为F＝5μmg设物块在水平面上滑动的距离为s，由动能定理有－Fs＝0－12×5mv22解得：s＝h 16 .【答案】54m2ghh1612．(12分)如图9所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量m A＝4 kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计．可视为质点的物块B 置于A的最右端，B的质量m B＝2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F＝10 N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6 s，二者的速度达到v t＝2 m/s.求：图9(1)A开始运动时加速度a的大小；(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；(3)A的上表面长度l.【解析】本题应从分析小车与物块的运动过程入手，结合牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理等规律求解．(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律有F＝mAa ①代入数据解得a＝2.5 m/s2. ②(2)对A、B碰撞后共同运动t＝0.6 s的过程，由动量定理得Ft＝(mA＋m B)v t－(m A＋m B)v ③代入数据解得v＝1 m/s. ④(3)设A、B发生碰撞前，A的速度为v A，对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律有m A vA＝(m A＋m B)v ⑤A从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理有Fl＝12mAv2A⑥由④⑤⑥式，代入数据解得l＝0.45 m.【答案】(1)2.5 m/s2(2)1 m/s(3)0.45 m13．(10分)如图10所示，一长木板位于光滑水平面上，长木板的左端固定一挡板，木板和挡板的总质量为M＝3.0 kg，木板的长度为L＝1.5 m．在木板右端有一小物块，其质量m＝1.0 kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.10，它们都处于静止状态．现令小物块以初速度v0沿木板向左滑动，重力加速度g取10 m/s2.(1)若小物块刚好能运动到左端挡板处，求v0的大小；(2)若初速度v0＝3 m/s，小物块与挡板相撞后，恰好能回到右端而不脱离木板，求碰撞过程中损失的机械能．图10【解析】(1)设木板和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律mv0＝(m＋M)v ①对木板和物块系统，由功能关系μmgL＝12mv2－12(M＋m)v2 ②由①②两式解得：v 0＝2μgL(M＋m)M＝2×0.1×10×1.5×(3＋1)3m/s＝2 m/s.(2)同样由动量守恒定律可知，木板和物块最后也要达到共同速度v 设碰撞过程中损失的机械能为ΔE对木板和物块系统的整个运动过程，由功能关系有μmg2L＋ΔE＝12mv2－12(m＋M)v2 ③由①③两式解得：ΔE＝mM2(M＋m)v2－2μmgL＝1×32(3＋1)×32 J－2×0.1×10×1.5 J＝0.375 J.【答案】(1)2 m/s(2)0.375 J。
2020-2021学年高二物理沪科版选修3-5每课一练：1.2 探究动量守恒定律 Word版含解析
[基础题]1．用气垫导轨进行探究碰撞中的不变量的试验时，不需要测量的物理量是( ) A ．滑块的质量 B ．挡光时间 C ．挡光条的宽度D ．光电门的高度答案 D2．图1中，设挡光板宽度为3 cm ，左侧滑块碰后通过左侧光电计时装置时记录时间为3×10－1 s ，而右侧滑块通过右侧光电计时装置时记录时间为2×10－1 s ，则两滑块碰撞后的速度大小分别是________、________.图1答案 0.1 m/s 0.15 m/s解析 题图中滑块部分为挡光板，挡光板有确定的宽度，设为L .气垫导轨的框架上安装有光控开关，并与计时装置相连，构成光电计时装置．当挡光板穿入时，将光拦住开头计时，穿过后不再挡光则停止计时，设记录的时间为t ，则滑块相当于在L 的位移上运动了时间t ，所以滑块匀速运动的速度v ＝Lt .则v 左＝3×10－2 m 3×10－1 s ＝0.1 m/s ，v 右＝3×10－2 m2×10－1 s ＝0.15 m/s.图23．某同学把两块大小不同的木块用细线连接(未画出)，中间夹一被压缩了的轻弹簧，如图2所示，将这一系统置于光滑水平桌面上，烧断细线，观看物体的运动状况，进行必要的测量，验证两物体相互作用的过程中动量是否守恒．(1)该同学还须具备的器材是______________； (2)需要直接测量的数据是______________； (3)用所得数据验证动量守恒的关系式是________．答案 (1)刻度尺、天平 (2)两木块质量m 1、m 2及其平抛运动的水平位移s 1、s 2 (3)m 1s 1＝m 2s 2解析 (1)设两木块质量分别为m 1、m 2，离开桌面至落地的过程是平抛运动，其水平位移为s 1、s 2，烧断细线前后由m 1、m 2两木块组成的系统若动量守恒，则有m 1v 1＝m 2v 2，又因平抛运动的竖直位移为h ＝12gt 2，故t＝2h g ，即两木块运动时间相等，所以m 1s 1t ＝m 2s 2t 就变成了m 1s 1＝m 2s 2.4．如图3所示为气垫导轨上两个滑块A 、B 相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz ，开头时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动．已知滑块A 、B 的质量分别为200 g 、300 g ，依据照片记录的信息，A 、B 离开弹簧后，A 滑块做________运动，其速度大小为________ m/s ，本试验中得出的结论是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.图3答案 匀速直线 0.09 碰撞前后滑块A 、B 的质量与其速度乘积之和为不变量 解析 碰撞前：v A ＝0，v B ＝0，所以有m A v A ＋m B v B ＝0 碰撞后：v A ′＝0.09 m/s ，v B ′＝0.06 m/s 规定向右为正方向，则有m A v A ′＋m B v B ′＝0.2×(－0.09) kg·m/s ＋0.3×0.06 kg·m/s ＝0 则由以上计算可知：m A v A ＋m B v B ＝m A v A ′＋m B v B ′5．有甲、乙两辆小车，质量分别为m 1＝302 g ，m 2＝202 g ，甲小车拖有纸带，通过打点计时器记录它的运动状况，乙小车静止在水平桌面上，甲小车以确定的速度向乙小车运动，跟乙小车发生碰撞后与乙小车粘合在一起共同运动．这个过程中打点计时器在纸带上记录的点迹如图4所示，在图上还标出了用刻度尺量出的各点的数据，已知打点计时器的打点频率为50 Hz.图4(1)从纸带上的数据可以得出：两车碰撞过程经受的时间大约为________ s ；(结果保留两位有效数字) (2)碰前甲车的动量大小为______ kg·m/s ，碰后两车的总动量为________ kg·m/s ；(结果保留三位有效数字) (3)从上述试验中能得出什么结论？。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高中物理学习材料
1.2 探究动量守恒定律 测试
1. 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。
把子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象，则此系统在子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( )
A ．动量守恒、机械能守恒
B ．动量不守恒、机械能守恒
C ．动量守恒、机械能不守恒
D ．动量不守恒、机械能不守恒
2.
把一支枪固定在小车上，小车放在光滑的水平桌面上．枪发射出一颗子弹．对于此过程，下列说法中正确的有哪些？ （ ）
A ．枪和子弹组成的系统动量守恒
B ．枪和车组成的系统动量守恒
C ．车、枪和子弹组成的系统动量守恒
D ．车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒，因为子弹和枪筒之间有摩擦力．且摩擦力的
冲量甚小
3. 木块a 和b 用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a 紧靠在墙壁上，在b 上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图1所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是 （ ）
A ．a 尚未离开墙壁前，a 和b 系统的动量守恒
B ．a 尚未离开墙壁前，a 与b 系统的动量不守恒
C ．a 离开墙后，a 、b 系统动量守恒
D ．a 离开墙后，a 、b 系统动量不守恒
4. 分析下列情况中系统的动量是否守恒 （ ）
A ．如图2所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统
B ．子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统(如图3)
C ．子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统
D ．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时
5. 如图4所示，
光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使
它们静止，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中正
确的是( )
v A B
A．两手同时放开后，系统总量始终为零
B．先放开左手，后放开右手后动量不守恒
C．先放开左手，后放开右手，总动量向左
D．无论何时放手，只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
6.一列车沿平直轨道以速度v0匀速前进，途中最后一节质量为m的车厢突然脱钩，若前部列车的质量为M，脱钩后牵引力不变，且每一部分所受摩擦力均正比于它的重力，则当最后一节车厢滑行停止的时刻，前部列车的速度为( b )
7.两辆质量相同的小车A和B，置于光滑水平面上，一人站在A车上，两车均静止．若这个人从A车跳到B车上，接着又跳回A车，仍与A车保持相对静止，则此时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
8. 如图所示，在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块，开始时木块是静止的，把一个小球放到槽边从静止开始释放，关于两个物体的运动情况，下列说法正确的是( ) A．当小球到达最低点时，木块有最大速率
B．当小球的速率最大时，木块有最大速率
C．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为最大
D．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为零
9. 一辆列车总质量为M，在平直轨道上以v速度匀速行驶，突然后一节质量为m的车厢脱钩，假设列车所受的阻力与质量成正比，牵引力不变，当后一节车厢刚好静止时，前面列车的速度多大？
10．甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏．甲和他的冰车的总质量共为M=30kg，乙和他的冰车的总质量也是30kg．游戏时，甲推着一质量为m=15km的箱子，和他一起以大小为v0=2m/s的速度滑行．乙以同样大小的速度迎面滑来．为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子到乙处时乙迅速把它抓住．若不计冰面的摩擦力，求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出，才能避免和乙相碰．
参考答案：1.D 2.C 3.BC 4.ABD 5.ACD 6.B 7.B 8.ABD
9. Mv/(M-m) 10. v=5.2m/s．。