高中物理第1章碰撞与动量守恒 1 碰撞学业分层测评教科版选修35

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高中物理第1章碰撞与动量守恒第1节物体的碰撞学业分层测评粤教版选修3_5

物体的碰撞(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列说法正确的是( )A．人类很早就开始了对碰撞的研究，为动量守恒定律的得出奠定了基础B．人类对碰撞的研究始于发现了动量守恒定律之后C．碰撞过程一般相互作用时间较短，相互作用力较大D．碰撞发生后，两物体一定在同一直线上运动E．碰撞发生后，两物体的运动方向可能相反【解析】人类早在17世纪中叶就对碰撞现象开始了研究，碰撞现象是物体间的直接相互作用．碰撞发生后，两物体的运动方向可能相同，也可能相反，还可能不在一条直线运动．【答案】ACE2．下面对于碰撞的理解，正确的是( )A．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生显著变化的过程B．在碰撞现象中，一般来说物体所受的外力作用可以忽略C．如果碰撞过程中动能不变，则这样的碰撞叫做弹性碰撞D．根据碰撞过程中动能是否守恒，碰撞可分为正碰和斜碰E．正碰是弹性碰撞，斜碰是非弹性碰撞【解析】碰撞的主要特点是：相互作用时间短，作用力峰值大，因而其他外力可以忽略不计，在极短时间内物体的运动状态发生明显变化，故A、B对；根据碰撞过程中动能是否守恒，碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞，其中动能不变的碰撞称为弹性碰撞，故C对，D、E错．【答案】ABC3．两个物体发生碰撞( )A．碰撞中一定产生了内能B．碰撞前后，组成系统的动能可能不变C．碰撞前后，系统的总动能可能增大D．碰撞前后，系统的总动能可能减小E．碰撞前后，系统的总动能不会增加【解析】若两物体发生弹性碰撞，系统的总动能不变；若发生的是非弹性碰撞，系统的总动能会减小，但无论如何，总动能不会增加，所以B、D、E正确．【答案】BDE4．子弹以一定的速度射穿某物块，则下列说法正确的是( )A．此过程可能无机械能的损失B．此过程可能有机械能的损失C．此过程一定有机械能的损失D．此过程为非弹性碰撞E．此过程中有内能产生【解析】子弹射穿木块的过程需要克服摩擦力做功，有内能产生，即系统机械能必定有损失；子弹射穿木块，射穿后的速度大于木块的运动速度，此过程为非弹性碰撞．【答案】CDE5．两物体发生正碰后分开各自以不同速度运动，下列说法正确的是( )A．两物体的动能可能都增大B．两物体的动能可能都减小C．两物体的动能可能都不变D．可能一个物体的动能增大，一个物体的动能减小E．两物体的动能之和一定减小【解析】两物体碰撞前的动能不小于碰撞后的动能，所以两物体碰后动能不可能都增大，但有可能同时减小，也可能一个增大，另一个减小，也可能都不变．【答案】BCD6．下列说法正确的是( )A．两小球正碰就是从正面碰撞B．两小球斜碰就是从侧面碰撞C．两小球正碰就是对心碰撞D．两小球斜碰就是非对心碰撞E．两球正碰后运动方向一定在同一直线上【解析】两小球碰撞时的速度沿着球心连线方向，称为正碰，即对心碰撞；两小球碰前的相对速度不在球心连线上，称为斜碰，即非对心碰撞．故C、D、E正确．【答案】CDE7．如图112所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A 质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是________.【导学号：78220000】图112【解析】B和A碰撞过程中，机械能守恒，A、B(包括弹簧)的动能和弹性势能之间存在相互转化．当A 、B 的速度相等时，弹簧处于最短状态，弹性势能最大，此时A 、B 系统动能损失最大，损失的动能转化成弹簧的弹性势能．【答案】 A 和B 的速度相等时8．现有甲、乙两滑块，甲的质量为3m ，乙的质量为m ，它们以相同的速率v 在光滑的水平面上相向运动，发生正碰后甲静止不动，乙以2v 的速率反向运动，那么这次碰撞是什么碰撞？【解析】碰前两者总动能为：E k ＝12·3m ·v 2＋12·m ·v 2＝2mv 2碰后总动能为：E ′k ＝12m ·(2v )2＝2mv 2 E k ＝E ′k ，所以为弹性碰撞．【答案】弹性碰撞[能力提升]9．一物体以某一初速度冲上静止于光滑水平面的光滑斜面，则下列说法正确的是( )A ．在冲上斜面过程，物体与斜面的动能之和恒定B ．在冲上斜面过程，物体与斜面的机械能之和恒定C ．物体返回过程，物体与斜面的机械能之和恒定D ．物体返回到原出发点时，物体动能与初始时相等E ．物体返回到原出发点时，物体与斜面的动能之和等于物体的初始动能【解析】物体冲上斜面过程，只有重力和物体与斜面间的弹力做功，物体与斜面组成系统的机械能守恒，但物体与斜面的动能减小，转化为物体的重力势能；同理，在返回过程中，系统机械能守恒，返回到原出发点时，物体与斜面系统的动能与初态时物体的动能相等，但物体的动能小于其初态时的动能．【答案】 BCE10．质量为5 kg 的A 球以3 m/s 的速度与质量为10 kg 静止的B 球发生碰撞，碰后A 球以1 m/s 的速度反向弹回，B 球以2 m/s 的速度向前运动．试分析：(1)碰撞过程中损失了多少动能；(2)两球的碰撞属于何种类型的碰撞．【解析】 (1)碰撞前物体的动能E k A ＝12m A v 2A ＝12×5×32 J ＝22.5 J 碰后物体的动能E k ′＝E k A ′＋E k B ′＝12m A v A ′2＋12m B v 2B＝12×5×12 J ＋12×10×22 J ＝22.5 J 故碰撞过程中无动能的损失．(2)由于碰撞过程中无动能损失，故两球的碰撞属于弹性碰撞．【答案】 (1)0 (2)弹性碰撞11．质量为490 g 的木块静止在光滑的水平面上，一质量为10 g 的子弹以500 m/s 的速度沿水平方向射入木块内，子弹相对于木块静止后，子弹具有的速度大小为10 m/s.求：【导学号：78220001】 (1)木块的动能增加了多少？(2)子弹损失的动能是多少？(3)产生的内能是多少？【解析】 (1)木块增加的动能为ΔE k ＝12m 2v 22＝12×0.49×102J ＝24.5 J.(2)子弹损失的动能为：ΔE k ′＝12m 1v 20－12m 1v 21＝12×0.01×(5002－102)J ＝1 249.5 J.(3)产生的内能：Q ＝ΔE k ′－ΔE k ＝1 249.5 J －24.5 J ＝1 225 J.【答案】 (1)24.5 J (2)1 249.5 J (3)1 225 J。

高中物理课时自测当堂达标第一章碰撞与动量守恒 1.1 碰撞教科版选修35

1.1 碰撞课时自测·当堂达标1.(多选)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中,下列哪些因素可导致实验误差( )A.导轨安放不水平B.滑块上挡光板倾斜C.两滑块质量不相等D.两滑块碰后连在一起【解析】选A、B。

导轨不水平将导致滑块速度受重力分力影响,从而产生实验误差;挡板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段滑块通过的位移;实验中并不要求两滑块的质量相等;两滑块碰后连在一起只意味着碰撞过程能量损失最大,并不影响碰撞中的守恒量。

综上所述,答案为A、B。

2.某同学把两个大小不同的物体用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧,如图所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,探究物体间相互作用时的不变量。

(1)该同学还必须有的器材是_____________________。

(2)需要直接测量的数据是_______________________。

(3)根据课堂探究的不变量,本实验中表示碰撞前后不变量的表达式应为__________________。

【解析】物体离开桌面后做平抛运动,取左边物体的初速度方向为正方向,设两物体质量和平抛初速度分别为:m1、m2,v1、v2,平抛运动的水平位移分别为x1、x2,平抛运动的时间为t。

需要验证的方程:0=m1v1-m2v2,其中:v1=,v2=,代入得到m1x1=m2x2,故需要测量两物体的质量m1和m2,两物体落地点到桌面边缘的水平距离为x1、x2,需要的器材为刻度尺、天平。

答案:(1)刻度尺、天平(2)两物体的质量m1、m2;两物体落地点分别到桌面边缘的水平距离x1、x2(3)m1x1=m2x23.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车甲的前端粘有橡皮泥,推动小车甲使之做匀速直线运动。

然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体,而后两车继续做匀速直线运动,他设计的具体装置如图所示。

在小车甲后连着纸带,打点计时器打点频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。

高中物理第一章碰撞与动量守恒单元质量评估教科版选修35

第一章碰撞与动量守恒单元质量评估(一)(90分钟100分)一、选择题(本大题共12小题,1～5单选,6～12多选,每小题4分,共48分)1.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【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。

2.质量M=327kg的小型火箭(含燃料)由静止发射,发射时共喷出质量m=27kg的气体,设喷出的气体相对地面的速度均为v=1000 m/s。

忽略地球引力和空气阻力的影响,则气体全部喷出后,火箭的速度大小为( )A.76 m/sB.82 m/sC.90 m/sD.99 m/s【解析】选C。

根据动量守恒定律:(M-m)v1+mv2=0,所以气体全部喷出后火箭的速度v1=-=-m/s=-90m/s,大小为90m/s,方向与喷出气体方向相反,C正确。

3.如图所示,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v1在光滑水平面上向东运动。

当此人相对于车以速度v2竖直跳起时,车的速度变为( )A.,向东B.,向东C.,向东D.v1,向东【解析】选D。

人和车这个系统,在水平方向上合外力等于零,系统在水平方向上动量守恒.设车的速度v1的方向为正方向,选地面为参考系。

初态车和人的总动量为Mv1,末态车的动量为(M-m)v′1,因为人在水平方向上没有受到冲量,所以其水平动量保持不变。

人在水平方向上对地的动量仍为mv1,则有Mv1=(M-m)v′1+mv1,(M-m)v1=(M-m)v′1,所以v′1=v1,正确选项应为D。

4.质量为m的人站在质量为M、长为L的静止小船的右端,小船的左端靠在岸边(如图所示)。

高中物理第一章碰撞与动量守恒实验：验证动量守恒定律练习(含解析)教科版选修3-5

实验：验证动量守恒定律1．在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所示的两种装置．（1）若入射小球质量为m1，半径为r1，被碰小球质量为m2，半径为r2,则________．A．m1〉m2，r1〉r2B．m1>m2，r1〈r2C．m1〉m2，r1＝r2D．m1<m2，r1＝r2(2）若采用如图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是________．A．直尺B．游标卡尺C．天平D．弹簧测力计E．停表（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用如图甲所示装置进行实验时（P 为碰前入射小球落点的平均位置),所得“验证动量守恒定律”的结论为________________．（用装置图中的字母表示)解析:（1）为防止反弹造成入射球返回斜槽,要求入射球质量大于被碰球质量，即m1〉m2,为使入射球与被碰球发生对心碰撞,要求两小球半径相同,故选项C正确．（3)得出验证动量守恒定律的结论应为m1OP＝m1OM＋m2O′N。

答案:（1）C (2）AC （3)m1OP＝m1OM＋m2O′N2．气垫导轨工作时，可忽略滑块与导轨表面间的阻力影响,现借助其验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置质量均为m的A、B(图甲中未标出)两滑块,左侧滑块的左端、右侧滑块的右端分别与一条穿过打点计时器的纸带相连，打点计时器电源的频率为f.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源，待打点稳定后让两滑块以大小不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动．如图所示的乙和丙为某次实验打出的、分别与两个滑块相连的两条纸带，在纸带上以同间距的6个连续打点为一段划分纸带，用刻度尺分别测出其长度为s1、s2和s3。

（1）若碰前滑块A的速度大小大于滑块B的速度大小，则滑块________ （选填“A"或“B"）是与纸带乙的________（选填“左”或“右”）端相连．（2)碰撞前A、B两滑块的动量大小分别为________、________，实验需要验证是否成立的表达式为________（用题目所给的已知量表示）．解析:（1）因碰前A的速度大小大于B的速度大小，A、B的速度方向相反，且碰后速度相同，故根据动量守恒定律可知,乙中s1和丙中s3是两滑块相碰前打出的纸带，乙中s2是相碰后打出的纸带，所以滑块A应与乙纸带的左侧相连．(2)碰撞前两滑块的速度大小分别为：v1＝错误!＝错误!＝0。

2018版高中物理第一章碰撞与动量守恒章末检测教科版选修3_5

第一章碰撞与动量守恒章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．其中1～6题为单项选择题，7～10题为多项选择题)1．下列对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答案 D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，从而导致作用力小，故A 错误；跳高时在沙坑里填沙，是为了增大力的作用时间，从而减小作用力，故B 错误；推车时推不动，是由于合力的冲量为零，但推力的冲量不为零，故C 错误；由动量定理知，动量相同的两个物体受到相同的制动力，将同时停下来，故D 正确． 2.如图1，小船静止于水面上，站在船尾上的渔夫不断将鱼抛向船头的船舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是( )图1A ．向左运动，船向左移一些B ．小船静止，船向右移一些C ．小船静止，船向左移一些D ．小船静止，船不动答案 B解析由动量守恒可得在抛鱼的过程中，小船向右运动，抛完后小船就停止了运动，故B 项正确．3．动量相等的甲、乙两车，刹车后沿两条水平路面滑行．若两车质量之比m 甲m 乙＝12，路面对两车的阻力相同，则两车的滑行时间之比为( ) A ．1∶1 B ．1∶2 C ．2∶1 D ．1∶4 答案 A解析两车滑行时水平方向仅受阻力f 的作用，在这个力作用下使物体的动量发生变化．当规定以车行方向为正方向后，由动量定理：－ft ＝0－p ，所以两车滑行时间：t ＝p f，当p 、f 相同时，滑行时间t 相同．故A 对．4．质量为m 的炮弹沿水平方向飞行，其动能为E k ，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去，动能为E k2，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为( )A.E k 2B.92E kC.94E kD.9＋422E k 答案 B解析设炮弹的初速度为v 0，向后飞去的速度为v 1；向前飞去的速度为v 2，设向前为正方向，根据动量守恒定律可得mv 0＝－12mv 1＋12mv 2，又12mv 20＝E k ，14mv 21＝12E k ，三式联立可得14mv 22＝92E k ，故选项B 正确．5．如图2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v 0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2A.Mmv 0M ＋m B ．2Mv 0 C.2Mmv 0M ＋mD ．2mv 0 答案 A解析子弹射入木块的时间极短，根据动量守恒定律mv 0＝(M ＋m )v ，解得v ＝mv 0M ＋m，第一次回到原来位置的速度等于子弹击中木块后瞬间的速度．根据动量定理，合外力的冲量I ＝Mv ＝Mmv 0M ＋m，故A 正确． 6.如图3，光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动．两球质量关系为m B ＝2m A ，规定向右为正方向，A 、B 两球的动量均为6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A 球的动量增量为－4 kg·m/s，则( )图3A ．左方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5 B ．左方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10C ．右方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5D ．右方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10 答案 A解析 A 、B 发生碰撞，由动量守恒定律得：Δp A ＝－Δp B ，由于碰后A 球的动量增量为负值，所以右边不可能是A 球，若是A 球，则动量的增量应是正值；因此碰后A 球的动量是2 kg·m/s，碰后B 球的动量增加为10 kg·m/s，由于两球的质量关系m B ＝2m A ，那么碰后A 、B 两球速度大小之比2∶5.故选A.7．下列说法中正确的是( )A ．根据F ＝ΔpΔt可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的合外力B ．力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是一个标量C ．动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便D ．易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力答案 ACD解析 A 选项是牛顿第二定律的一种表达方式；冲量是矢量，B 错；F ＝ΔpΔt 是牛顿第二定律的最初表达方式，实质是一样的，C 对；柔软材料起缓冲作用，延长作用时间，D 对． 8．质量为1 kg 的小球以4 m/s 的速度与质量为2 kg 的静止小球发生正碰，关于碰后的速度v 1′和v 2′，可能正确的是( ) A ．v 1′＝v 2′＝43m/sB ．v 1′＝－1 m/s ，v 2′＝2.5 m/sC ．v 1′＝1 m/s ，v 2′＝3 m/sD ．v 1′＝3 m/s ，v 2′＝0.5 m/s 答案 AB解析对于碰撞问题要遵循三个原则：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．碰撞过程满足动量守恒，所以碰后系统的动量为p ＝1 kg×4 m/s＝4 kg·m/s，方向与质量为1 kg 的小球的初速度方向相同，据此可排除选项C ；因为碰后两球不可能发生再次碰撞，据此可排除选项D ；经检验，选项A 、B 满足碰撞过程应遵循的三个原则，所以选项A 、B 正确．9．如图4所示为A 、B 两球沿一直线运动并发生正碰，如图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 球的质量m＝2 kg ，则由图判断下列结论正确的是( )图4A ．A 、B 两球碰撞前的总动量为3 kg·m/s B ．碰撞时A 对B 的冲量为－4 N·sC ．碰撞前后A 的动量变化量为4 kg·m/sD ．碰撞中A 、B 两球组成的系统损失的机械能为10 J 答案 BCD解析由题意可知m A v A －m B v B ＝(m A ＋m B )v ，将m A ＝2 kg ，v A ＝3 m/s ，v B ＝2 m/s ，v ＝1 m/s 代入可得m B ＝43 kg ，A 、B 碰撞前的总动量为m A v A －m B v B ＝103 kg·m/s，选项A 错误；碰撞前后A 的动量变化为m A v A －m A v ＝4 kg·m/s，即碰撞时A 对B 所施冲量为－4 N·s，选项B 、C 正确；碰撞中A 、B 两球组成的系统损失的动能为12m A v 2A ＋12m B v 2B －12(m A ＋m B )v 2＝10 J ，选项D正确．10．质量为m 的小球A 以速度v 0在光滑水平面上运动，与质量为2m 的静止小球B 发生正碰，则碰撞后小球A 的速度大小v A 和小球B 的速度大小v B 可能为( ) A ．v A ＝13v 0 v B ＝23v 0 B ．v A ＝25v 0 v B ＝710v 0C ．v A ＝14v 0 v B ＝58v 0D ．v A ＝38v 0 v B ＝516v 0答案 AC解析两球发生正碰，动量守恒、能量不增加，且后面的物体不能大于前面物体的速度．根据动量守恒定律可得，四个选项都满足．但碰撞前总动能为12mv 20，而碰撞后B 选项总动能为57100mv 20，B 错误；D 选项中v A >v B ，不可能，D 错误．故A 、C 正确．二、实验题(本题共2小题，共18分)11．(8分)如图5所示为“探究两物体作用前后动量是否守恒”的实验装置示意图．已知a 、b 小球的质量分别为m a 、m b ，半径分别是r a 、r b ，图中P 点为单独释放a 球的平均落点，M 、N 是a 、b 小球碰撞后落点的平均位置．图5(1)本实验必须满足的条件是________．A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线水平C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D．入射球与被碰球满足m a＝m b，r a＝r b(2)为了判断动量守恒，需要测量OP间的距离x1，则还需要测量的物理量有________、________(用相应的文字和字母表示)．(3)如果动量守恒，须满足的关系式是________(用测量物理量的字母表示)．答案(1)BC(2)测量OM间的距离x2测量ON的距离x3(3)m a x1＝m a x2＋m b x3(写成m a OP＝m a OM＋m b ON不扣分)12．(10分)某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究动量是否守恒”的实验，气垫导轨装置如图6甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图乙所示，这样就大大减小因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．(1)下面是实验的主要步骤：图6①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先________，然后________，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图7所示；图7⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g ，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g ．试完善实验步骤⑥的内容．(2)已知打点计时器每隔0.02 s 打一个点，计算可知，两滑块相互作用前动量之和为________kg·m/s；两滑块相互作用以后动量之和为________kg·m/s(保留三位有效数字)． (3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________. 答案 (1)接通打点计时器的电源放开滑块1 (2)0.620 0.618(3)纸带与打点计时器的限位孔有摩擦解析作用前滑块1的速度v 1＝0.20.1 m/s ＝2 m/s ，其动量为0.310 kg×2 m/s＝0.620 kg·m/s，作用后滑块1和滑块2具有相同的速度v ＝0.1680.14 m/s ＝1.2 m/s ，其动量之和为(0.310 kg＋0.205 kg)×1.2 m/s ＝0.618 kg·m/s. 三、计算题(本题共4小题，共42分)13．(10分)如图8甲所示，物块A 、B 的质量分别是m 1＝4.0 kg 和m 2＝6.0 kg ，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物块B 左侧与竖直墙相接触．另有一个物块C 从t ＝0时刻起以一定的速度向左运动，在t ＝0.5 s 时刻与物块A 相碰，碰后立即与A 粘在一起不再分开，物块C 的v －t 图像如图乙所示．试求：图8(1)物块C 的质量m 3；(2)在5.0 s 到15 s 的时间内物块A 的动量变化的大小和方向．答案 (1)2.0 kg (2)16 kg·m/s，方向向右解析 (1)根据图像可知，物块C 与物块A 相碰前的速度为v 1＝6 m/s相碰后的速度为：v 2＝2 m/s根据动量守恒定律得：m 3v 1＝(m 1＋m 3)v 2 解得：m 3＝2.0 kg.(2)规定向左的方向为正方向，在第5.0 s 和第15 s 末物块A 的速度分别为：v 2＝2 m/s ，v 3＝－2 m/s所以物块A 的动量变化为： Δp ＝m 1(v 3－v 2)＝－16 kg·m/s即在5.0 s 到15 s 的时间内物块A 动量变化的大小为： 16 kg·m/s，方向向右．14．(10分)如图9所示，质量为3m 的木块静止放置在光滑水平面上，质量为m 的子弹(可视为质点)以初速度v 0水平向右射入木块，穿出木块时速度变为25v 0，已知木块的长为L ，设子弹在木块中的阻力恒定．试求：图9(1)子弹穿出木块后，木块的速度大小v ； (2)子弹在木块中运动的时间t .答案 (1)v 05 (2)5L3v 0解析 (1)子弹与木块相互作用过程，满足动量守恒定律，则mv 0＝m ×25v 0＋3mv ，解得v ＝v 05(2)对子弹和木块组成的系统，由功能关系，有 fL ＝12mv 20－12m (25v 0)2－12×3mv 2，解得f ＝9mv 2025L 对木块，根据动量定理，有ft ＝3mv ，解得t ＝5L3v 0. 15．(10分)如图10所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A 和B 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A 无初速释放，A 与B 碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．已知圆弧轨道光滑，半径R ＝0.2 m ；A 和B 的质量相等；A 和B 整体与桌面之间的动摩擦因数μ＝0.2.取重力加速度g ＝10 m/s 2.求：图10(1)碰撞前瞬间A 的速率v ；(2)碰撞后瞬间A 和B 整体的速率v ′； (3)A 和B 整体在桌面上滑动的距离l . 答案 (1)2 m/s (2)1 m/s (3)0.25 m 解析设滑块的质量为m . (1)根据机械能守恒定律mgR ＝12mv 2得碰撞前瞬间A 的速率v ＝2gR ＝2 m/s (2)根据动量守恒定律mv ＝2mv ′得碰撞后瞬间A 和B 整体的速率v ′＝12v ＝1 m/s(3)根据动能定理12(2m )v ′2＝μ(2m )gl得A 和B 整体沿水平桌面滑动的距离l ＝v ′22μg＝0.25 m. 16．(12分)如图11所示，光滑的水平面上有两块相同的长木板A 和B ，长度均为L ＝0.5 m ，在B 的中央位置有一个可以看成质点的小铁块C ，三者的质量都为m ，C 与A 、B 间的动摩擦因数均为μ＝0.5.现在A 以速度v 0＝6 m/s 向右运动并与B 相碰，碰撞时间极短，碰后A 、B 粘在一起运动，而C 可以在A 、B 上滑动，g ＝10 m/s 2，求小铁块C 最终距长木板A 左端的距离．图11答案 0.15 m解析设A 与B 碰后瞬间，A 、B 的共同速度为v 1，由动量守恒定律得mv 0＝2mv 1①设最终A 、B 、C 的共同速度为v 2，由动量守恒定律得mv 0＝3mv 2②假设C 未掉下，A 、B 、C 达到共同速度时，C 在AB 上滑过的距离为Δx ，由能量守恒定律有 μmg Δx ＝12×2mv 21－12×3mv 22③由①②③得Δx ＝0.6 m ，由于0.6 m<0.5 m ＋0.52 m ＝0.75 m ，所以C 未从A 左端掉下则C 最终距A 左端的距离为0.75 m －0.6 m ＝0.15 m.。

高中物理第1章碰撞与动量守恒1碰撞自我小测教科版选修35

碰撞1 对于碰撞的法正确的选项是()A．参加碰撞的物体的运状会生著化B．参加碰撞的物体的能必定会生化C．参加碰撞的物体必定是生了性形D．参加碰撞的物体必定是生了互相作用2 对于生活中的碰撞象，以下法正确的选项是()A．敲、中靶、地能够看作是碰撞B．敲、中靶、地不可以看作是碰撞C．子射入木没有穿出，子和木一同运属于完整非性碰撞D．子射入木没有穿出，子和木一同运属于性碰撞3 对于微世界的碰撞，以下法正确的选项是⋯()A．微粒子中，低能子和分子的碰撞是格的性碰撞B．微粒子中，低能子和分子的碰撞是非性碰撞C．在微世界中，正、离子碰撞后共同成分子的象属于性碰撞D．在微世界中，正、离子碰撞后共同成分子的象属于完整非性碰撞4 在圆滑的水平面上，能E0的小球 1 与静止的小球 2 生碰撞，碰撞前后球1的运方向相反．将碰后球 1 的能E1，球 2 的能E2，必有 () A．E1＞ E0B． E2＜ E1C．E2＞ E0D． E1＋ E2≤E05 在研究碰撞中的能化，以下法正确的选项是()A．两滑均放在气上碰撞是了保碰撞前后能守恒B．两滑均放在气上碰撞是了保碰撞程性碰撞C．两滑的碰撞端均正的簧片是了保碰撞程性碰撞D．两滑的碰撞端涂上橡皮泥是了保碰撞后二者粘在一同拥有共同速度6 对于跳高运越横杆后落在棉子上的程，以下法正确的选项是()A．运落在子上的程不属于碰撞B．运落在子上的程属于碰撞C．运落在子上的程属于性碰撞D．运动员落在垫子上的过程属于非弹性碰撞7 两小球碰撞前后损失的动能为ΔE k，则以下对于ΔE k的说法正确的选项是()A．可能ΔE k＝ 0 B ．可能ΔE k＞ 0C．可能ΔE k＜ 0 D ．必定ΔE k≥08 在气垫导轨上研究两滑块的碰撞实验中，某同学测得两滑块碰撞后粘在一同时损失的动能为ΔE k1，两滑块经过弹簧片正对碰撞时损失的动能为ΔE k2，则在两滑块的碰撞端既不带弹簧片，也不涂橡皮泥的状况下进行碰撞实验，将会获得以下哪一种预期的结果() A．动能损失ΔE k＞ΔE k1B．动能损失ΔE k＜ΔE k1C．动能损失ΔE k＞ΔE k2D．动能损失ΔE k＜ΔE k2参照答案1 分析：碰撞是相对运动的物体在极短时间内发生了强盛的互相作用，运动状态发生变化，物体的动能可能改变，也可能不变，可能发生弹性形变，也可能存在损坏性形变．答案： AD2 答案： AC3 分析：微观粒子中，低能电子和分子的碰撞是严格的弹性碰撞．在微观世界中，正、负离子碰撞后共同构成分子的现象属于完整非弹性碰撞．故A、 D 正确．答案： AD4 分析：碰撞前后的总动能不变或减小，因此 D 正确．答案： D5 分析：两滑块均放在气垫导轨上碰撞是为了减少滑动摩擦带来的影响，以保证两滑块的互相作使劲主假如碰撞瞬时的强盛作使劲．两滑块的碰撞端均为正对的弹簧片是为了保证碰撞过程为弹性碰撞，这类过程碰撞前后动能守恒．若在碰撞端涂上橡皮泥，则是为了保证碰撞后二者粘在一同，这类过程碰撞前后的动能损失最大．答案： CD6 分析：跳高运动员落在垫子上的过程是减速过程，有动能损失，属碰撞中的非弹性碰撞．答案： BD7 分析：在弹性碰撞中，ΔE k＝ 0，在非弹性碰撞中ΔE k＞0，故A、B、D正确．答案： ABD8 分析：两滑块经过弹簧片正对碰撞时损失的动能为ΔE k2＝0，而两滑块碰撞后粘在一同时损失的动能ΔE k1 为全部碰撞过程中的损失最大值，因此一般状况下碰撞损失的动能ΔE k与ΔE k1、ΔE k2 的关系为ΔE k2＜ΔE k＜ΔE k1.答案： BC。

2019教科版高中物理选修35第一章碰撞与动量守恒章末检测

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共12小题，共60分)1．关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是()．A．只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒C．只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒D．系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒解析由动量守恒的条件知C正确．D项中所有物体加速度为零时，各物体速度恒定，动量恒定，总动量一定守恒．答案 C2．“蹦极”是勇敢者的运动，如图1-为蹦极运动过程示意图．某人身系弹性绳自高空p点自由下落，其中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置．不计空气阻力，则下列说法中正确的是()．图1A．从p至c的过程中，重力的冲量大小等于弹性绳的冲量大小B．从a至c的过程中，重力的冲量大小大于弹性绳的冲量大小C．从p至c过程中重力所做的功等于人克服弹力所做的功D．从a至c的过程中加速度保持方向不变解析人从p运动到c过程中动量变化为零，而人受重力和绳子弹力作用，故由动量定理知这两个力的冲量大小相等，方向相反，A 正确；对B ，从a 至c 的过程中，重力的冲量大小应小于弹性绳的冲量大小；对C ，从p 至c 过程中全过程应用动能定理，有W G －W 弹＝0，所以重力所做的功等于人克服弹力所做的功；b 点处重力和绳子弹力平衡，所以在ab 间是重力大于弹力，加速度方向向下；在bc 间重力小于弹力，加速度方向向上．答案 AC3．如图2所示，带有光滑弧形轨道的小车质量为m 静止，放在光滑水平面上，一质量也是m 的铁块，以速度v 沿轨道水平端向上滑去，至某一高度后再向下返回，则当铁块回到小车右端时，将( )．图2A ．以速度v 做平抛运动B ．以小于v 的速度做平抛运动C ．静止于车上D ．自由下落解析由动量守恒：mv ＝mv 1＋mv 2，由机械能守恒：12mv 2＝12mv 21＋12mv 22，解得v 1＝0，v 2＝v ，故D 正确．答案 D4．在光滑的水平面上有一质量为0.2 kg 的球以5.0 m/s 的速度向前运动，与质量为3.0 kg 的静止木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度是v 木＝4.2 m/s ，则( )．A ．碰撞后球的速度为v 球＝－1.3 m/sB ．v 木＝4.2 m/s 这一假设不合理，因而这种情况不可能发生C ．v 木＝4.2 m/s 这一假设是合理的，碰撞后小球被弹回来D ．v 木＝4.2 m/s 这一假设是可能发生的，但由于题给条件不足，v 球的大小不能确定解析根据动量守恒定律，m1v＝m1v1＋m2v2，即×＝＋×得：v1＝－58 m/s，这一过程不可能发生，因为碰撞后机械能增加了．答案 B5．在行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带，如图3所示．假定乘客质量为70 kg，汽车车速为108 km/h(即30 m/s)，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s，安全带对乘客的作用力大小约为()．图3A．400 N B．600 N C．800 N D．1 000 N 答案 A6．如图4所示，小车开始静止于光滑的水平面上，一个小滑块由静止从小车上端高h处沿光滑圆弧面相对于小车向左滑动，滑块能到达左端的最大高度h′()．图4A．大于hB．小于hC．等于hD．停在中点与小车一起向左运动解析由动量守恒定律可知，当滑块运动到左端的最大高度时滑块和车速度为零，由于水平面和圆弧面光滑，系统的机械能守恒，所以滑块到达左端的最大高度h′等于h.答案 C7．质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量p A＝9 kg·m/s，B球的动量p B＝3 kg·m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量不可能的是()．A．p A′＝6 kg·m/s，p B′＝6 kg·m/sB．p A′＝8 kg·m/s，p B′＝4 kg·m/sC．p A′＝－2 kg·m/s，p B′＝14 kg·m/sD．p A′＝－4 kg·m/s，p B′＝17 kg·m/s解析由于地面光滑，因此碰撞前后两球总动量守恒，则p A＋p B＝p A′＋p B′，代入数据可知D不可能；由于碰撞后的总动能不可能增加，即p2A2m＋p2B2m≥p A′22m＋p B′22m，代入数据可知C不可能；由于碰撞后一球不可能穿越另一个小球，即p A′m≤p B′m，可知B不可能，所以B、C、D符合题意．答案BCD8．一同学在地面上立定跳远的最好成绩是s(m)，假设他站在车的A端，如图5所示，想要跳上距离为l(m)远的站台上，不计车与地面的摩擦阻力，则()．图5A．只要l<s，他一定能跳上站台B．只要l<s，他有可能跳上站台C．只要l＝s，他一定能跳上站台D．只要l＝s，他有可能跳上站台解析人起跳的同时，小车要做反冲运动，所以人跳的距离小于s，故l<s时，才有可能跳上站台．答案 B9．甲、乙两物体质量相等，并排静止在光滑的水平面上，现用一水平外力F推动甲物体，同时与F相同方向给物体乙一个瞬时冲量I，使两物体开始运动．当两物体重新相遇时()．A．甲的动量为I B．乙的动量为2IC．经历的时间为2I/F D．所经历的时间为I/F解析由题意知，甲物体将做匀加速直线运动，乙物体将做匀速直线运动，据此可作出速度时间图象，如图所示．对乙有，I＝m v0，从图中可看出，当相遇时，v甲＝2v乙，所以甲的动量为2I；乙的动量不变；所经历的时间内对甲由动量定理得2I＝FΔt，所以时间为2I/F.答案 C10．小平板车B静止在光滑水平面上，物体A以某一初速v0从车的一端滑向另一端，由于A、B间存在摩擦，因而A在B上开始做减速运动，若B车足够长，A的速度最小值应发生在()．A．B车速度为最大时B．A在B车上停止滑行时C．A、B速度相等时D．B开始做减速运动时解析物体A在B上滑行时，由于摩擦力作用，A做匀减速运动，B做匀加速运动，当A和B的速度相等时，A和B的相对运动停止，此时的速度即是A的最小速度，也是B的最大速度．答案ABC11．如图6所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上．现使B瞬时获得水平向右的速度v＝3 m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图7所示，从图象信息可得()．A ．在t 1、t 3时刻两物块达到共同速度1 m/s ，且弹簧都处于伸长状态B ．两物体的质量之比m 1∶m 2＝2∶1C ．在t 2时刻A 与B 的动能之比E k1∶E k2＝4∶1D ．从t 3到t 4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长解析在t 1、t 3时刻两物体达到共同速度1 m/s ，其中t 1时刻弹簧处于伸长状态，t 3时刻弹簧处于压缩状态．故选项A 错误．由动量守恒定律得：m 2×3＝(m 1＋m 2)×1解得：m 1∶m 2＝2∶1，故选项B 正确．在t 2时刻E k1∶E k2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12m 1×22∶⎝ ⎛⎭⎪⎫12m 2×12＝8∶1，故选项C 错误．在t 4时刻A 、B 相对速度最大，弹簧处于原长状态，故选项D 正确．答案 BD12．如图8所示，两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内，两静止小球m 1、m 2分别穿在两杆上，两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧，现给小球m 2一个水平向右的初速度v 0，如果两杆足够长，则在此后的运动过程中，下列说法正确的是( )．图8A ．m 1、m 2系统动量不守恒B ．弹簧最长时，其弹性势能为12m 2v 20C ．m 1、m 2速度相同时，共同速度为m 2v 0m 1＋m 2D ．m 1、m 2及弹簧组成的系统机械能守恒解析两球组成系统所受合力为零，则动量守恒，包含弹簧在内的系统在整个过程中没有能量损失故机械能守恒．当弹簧伸长最长时两小球速度相同．答案 CD二、非选择题(本题共4小题，共40分)13．(8分)气垫导轨(如图9)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a 的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b .气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．图1-0为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度x 1、x 2和x 3.若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________，两滑块的总动量大小为________；碰撞后两滑块的总动量大小为________．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．图9图1-0解析由题图结合实际情况可以看出，x 1和x 3是两物体相碰前打出的纸带，x 2是相碰后打出的纸带．所以碰撞前两物体的速度分别为v 1＝x 1t ＝x 15T ＝，v 2＝x3t＝，碰撞后两物体共同速度v＝x2t＝，所以碰前两物的体动量分别为p1＝m v1＝，p2＝m v2＝，总动量p＝p1－p2＝(x1－x3)；碰后总动量p′＝2m v＝.答案(x1－x3)14．(10分)如图1-1-所示，光滑水平桌面上有长L＝2 m的挡板C，质量m C＝5 kg，在其正中央并排放着两个小滑块A和B，m A＝1 kg，m B＝3 kg，开始时三个物体都静止．在A、B间放有少量塑胶炸药，爆炸后A以6 m/s速度水平向左运动，A、B中任意一块与挡板C碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：图1-1(1)当两滑块A、B都与挡板C碰撞后，C的速度是多大；(2)A、C碰撞过程中损失的机械能．解析(1)A、B、C系统动量守恒0＝(m A＋m B＋m C)v C，v C＝0.(2)炸药爆炸时A、B系统动量守恒，m A v A＝m B v B，解得：v B＝2 m/sA、C碰撞前后系统动量守恒m A v A＝(m A＋m C)v，v＝1 m/sΔE＝12m A v2A－12(m A＋m C)v2＝15 J.答案(1)0(2)15 J15．(10分)如图1-2-所示，把一辆质量为0.5 kg的电动玩具车，放在质量为1 kg 的带有光滑轮子的小车上，当接通玩具车的电源，使它相对于小车以0.5 m/s 的速度运动时，小车如何运动？图1-2解析选取地面为参考系，设小车相对于地面的速度为v，则电动玩具车相对于地面的速度为(v－m/s，根据动量守恒定律有M v＋m(v－＝0，得v＝错误!＝错误!m/s＝0.17 m/s.答案以0.17 m/s的速度向相反的方向运动16．(12分)如图1-3-所示，质量M为4 kg的平板小车静止在光滑的水平面上，小车左端放一质量为1 kg的木块，车的右端固定一个轻质弹簧．现给木块一个水平向右的10 N·s的瞬间冲量，木块便沿车向右滑行，在与弹簧相碰后又沿原路返回，并恰好能达到小车的左端，求：图1-3-(1)弹簧被压缩到最短时平板车的速度v；(2)木块返回小车左端时的动能E k；(3)弹簧获得的最大弹性势能E pm.解析：(1)设木块的初速度为v0，由动量定理有：I＝m v0，得v0＝10 m/s(方向向右)．当弹簧被压缩到最短时，木块和小车速度相等．对于木块和小车构成的系统，水平方向动量守恒，所以有：m v0＝(M＋m)v，解得v＝2 m/s(向右)．(2)木块与弹簧碰后相对小车向左运动，当木块相对小车静止时，木块相对小车到达左边最远点．因此木块恰能到小车的左端时，两者同速．由动量守恒可知此时v块＝v车＝2 m/s.木块的动能E k＝12m v2块＝2 J.(3)木块往返过程中克服摩擦力做功，系统损失的机械能为ΔE＝12m v2－12(M＋m)v2＝40 J.考虑木块开始运动到弹簧压缩到最短的过程，系统克服摩擦力做功损失的机械能为12ΔE＝20 J．对这个过程由能量转化与守恒定律有：12m v2＝12(M＋m)v2＋12ΔE＋E pm，解得弹簧压缩到最短时获得的最大弹性势能E pm＝20 J.答案：(1)2 m/s方向向右(2)2 J(3)20 J。

【提分必做】高中物理第一章碰撞与动量守恒实验验证动量守恒定律分层训练粤教版选修3-5

实验验证动量守恒定律1．图1是“验证碰撞中的动量守恒”实验的实验装置．让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下，与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞，则图1 图2(1)两小球的质量关系必须满足________．A．m1＝m2B．m1＞m2C．m1＜m2D．没有限制(2)实验必须满足的条件是________．A．轨道末端的切线必须是水平的B．斜槽轨道必须是光滑的C．入射小球m1每次都必须从同一高度由静止释放D．入射小球m1和被碰小球m2的球心在碰撞的瞬间可以不在同一高度上(3)若采用图1装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是________．A．直尺B．游标卡尺C．天平D．弹簧秤E．秒表(4)在实验装置中，若用游标卡尺测得小球的直径如图2，则读数为_______cm.解析：(1)在“验证碰撞中的动量守恒”实验中，为防止被碰球碰后反弹，入射球的质量必须(远)大于被碰球的质量，因此B正确，A、C、D错误．故选B.(2)要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故A正确；“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故B错误；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；要保证碰撞后都做平抛运动，两球要发生正碰，碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心应在同一水平高度，两球心的连线应与轨道末端的切线平行，因此两球半径应该相同，故D错误．故选AC.(3)小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相等，m1v1＝m1v1′＋m2v2′，两边同时乘以时间t，则有：m1v1t＝m1v1′t＋m2v2′t，m1OP＝m1OM＋m2(ON－2r)，则实验需要测出：小球的质量、小球的水平位置、小球的半径，故需要用到的仪器有：天平，直尺和游标卡尺；故选，ABC.(4)游标卡尺是20分度的卡尺，其精确度为0.05 mm ，则图示读数为：13 mm ＋11×0.05 mm ＝13.55 mm ＝1.355 cm.答案：(1)B (2)AC (3)ABC (4)1.3552．气垫导轨是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成“气垫”，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．现用带竖直挡板C 和D 的气垫导轨和滑块A 和B 验证动量守恒定律，实验装置如图所示，有以下实验步骤：a ．松开手的同时，记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作，当A 、B 滑块分别碰撞C 、D 挡板时计时器结束计时，记下A 、B 分别到达C 、D 的运动时间t 1和t 2.b ．在A 、B 间水平放入一个轻弹簧，用手压住A 、B 使弹簧压缩，放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置．c ．给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平．d ．用刻度尺测出A 的左端至C 板的距离L 1；B 的右端至D 板的距离L 2.(1)实验步骤的顺序是________________．(2)实验中还需要测量的物理量是________________________．(3)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______________________．解析：(1)根据实验原理可知，正确的实验步骤应先安装调节仪器，然后再进行实验，故应为cbda ；(2、3)滑块在气垫导轨上做匀速直线运动，根据A 、B 运行的距离和时间可以求出分开时的速度，根据动量守恒定律，得m A v A ＝m B v B ，又v A ＝L 1t 1、v B ＝L 2t 2，则m A L 1t 1＝m B L 2t 2.知还需要测量A 、B 的质量m A 、m B ，所需的器材是天平．答案：(1)cbda (2)A 、B 的质量m A 、m B (3)m A L 1t 1＝m B L 2t 23．某同学用如图(a)所示的装置通过半径相同的A 、B 两球的碰撞来探究碰撞中的守恒量，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 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(a)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(b)，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 点对齐图(a) 图(b)(1)除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还需要用到的器材有________(填选项号)．A．秒表B．天平C．毫米刻度尺D．打点计时器(及电源和纸带) E．圆规F．弹簧测力计G．游标卡尺(2)从图(b)可以测出碰撞后B球的水平射程应取为__________cm.(3)在以下选项中，______________是本次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)利用天平测量小球质量，利用刻度尺测量落点距离，利用圆规找到圆心．(2)距离为O点到落点圆心间的距离．(3)ABD答案：(1)BCE (2)64.7(填64.2 cm～65.2 cm之间均可)(3)ABD4．用图示实验装置探究“碰撞中的不变量”实验，除了图示装置中的实验仪器外，下列仪器中还需要的是( )A．秒表B．天平C．刻度尺D．直流电源E．交流电源若实验中得到一条纸带如图所示，已知A、B车的质量分别为m A、m B，则该实验需要验证的表达式是______________________．(用图中物理量和已给出的已知量表示)解析：该实验需要测量小车的质量，故需要天平；需要测量各计数点间距，故需要刻度尺；打点计时器有计时功能，无需秒表；而打点计时器工作电源是交流电源，无需直流电源，故选BCE ；小车A 碰前做匀速运动，打在纸带上的点间距是均匀的，故求碰前小车A 的速度应选BC 段，碰后两车一起做匀速运动，打出的点也是间距均匀的，故选DE 段来计算碰后速度，在误差允许的范围内，需要验证的表达式是m A v A ＝()m A ＋m B v AB ，即m A x BC ＝()m A ＋m B x DE .答案：BCE m A x BC ＝()m A ＋m B x DE5．如图甲所示，在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中，让质量为m 1的小球从斜槽轨道上某处自由滚下，与静止在轨道末端的质量为m 2的小球发生对心碰撞，图甲图乙(1)下列操作正确的是( )A ．斜槽轨道必须是光滑的B ．轨道末端必须水平C ．入射小球m 1每次必须从同一高度由静止释放D ．实验中必须测量桌面离地面的高度(2)实验中，入射小球m 1＝15 g ，原来静止的被碰小球m 2＝10 g ，由实验测得它们在碰撞前后的xt 图象如图乙所示，由图可知，入射小球碰撞前的动量是____________kg ·m/s ，入射小球碰撞后的动量是________kg ·m/s, 被碰小球碰撞后的动量是__________kg ·m/s ，由此得出结论：碰撞中____________的矢量和是守恒的量 .解析：(1)此实验中斜槽轨道不一定必须是光滑的．只要到达底端的速度相等即可，选项A 错误；轨道末端必须水平，以保证两球做平抛运动，选项B 正确；入射小球m 1每次必须从同一高度由静止释放，以保证到达底端的速度相同，选项C 正确；实验中用平抛的水平射程代替水平速度，故没必要测量桌面离地面的高度，选项D 错误；故选BC.(2)由图象可知，碰前入射小球的速度： v 1＝s 1t 1＝20 m 0.2 s＝100 m/s ，碰后入射球的速度： v 1′＝s 1′t 1′＝30－200.2 m/s ＝50 m/s 被碰球碰后的速度： v ′2＝s 2′t 2＝35－200.2m/s ＝75 m/s ，入射球碰前的动量：p 1＝m 1v 1＝1.5 kg ·m/s ，入射小球碰撞后的动量：p 1′＝m 1v 1′＝0.75 kg ·m/s ，被碰小球碰撞后的动量：p 2′＝m 2 v 2′＝0.75 kg ·m/s ，碰后系统的总动量：p ′＝m 1v 1′＋m 2v 2′＝1.5 kg ·m/s ，由此得出结论：碰撞中动量的矢量和是守恒的量．答案：(1)BC(2)1.50.750.75动量。

高中物理第1章碰撞与动量守恒 2 动量自我小测教科版选修3-5(2021年最新整理)

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动量1对于任何运动的物体，用一不变的力制动使它停止运动，所需要的时间取决于物体的（) A．速度 B．惯性 C．动量 D．质量2某物体受到一个－6 N·s的冲量作用，则…()A．物体的动量的变化量一定与规定的正方向相反B．物体原来的动量方向一定与这个冲量方向相反C．物体的末动量一定是负值D．物体的动量一定减小3子弹水平射入一个置于光滑水平面上的木块，则…(）A．子弹对木块的冲量大小必大于木块对子弹的冲量大小B．子弹受到的冲量和木块受到的冲量大小相等C．当子弹与木块以同一速度运动后，子弹与木块的动量一定相等D．子弹与木块的动量变化量大小相等、方向相反4质量为m的物体，静止在倾角为θ的斜面上,作用时间为t，下列说法正确的是( ) A．重力的冲量大小是mgtsinθB．支持力的冲量大小是mgtcosθC．合力的冲量大小为零D．重力的冲量的方向竖直向下5汽车座位上有弹簧,底板上有弹簧钢板,它们的作用是（）A．可以减小车辆受到的冲量B．可以延长动量变化的时间，减小作用力C．可以减小车辆动量的变化D．使车辆不发生上下振动6玻璃杯从同一高度落下，掉在石板上比落在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与石板撞击的过程中( )A．玻璃杯的动量较大B．玻璃杯受到的冲量较大C．玻璃杯的动量变化较大D．玻璃杯的动量变化较快7一小球做自由落体运动，它在运动中连续相等的两段时间内( )A．重力做的功相等B．动量变化相同C．后一段时间内比前一段时间内动量变化大D．后一段时间内比前一段时间内动量变化快8在光滑的水平面上，有质量为2 kg的a、b两质点，a质点在水平恒力F a＝4 N作用下由静止出发运动4 s，质点b在水平恒力F b＝4 N作用下由静止出发移动4 m，比较这两个质点所经历的过程，正确的是( ）A．a质点的位移比b质点的位移大B．a质点的末速度比b质点的末速度小C．力F a做的功比力F b做的功多D．力F a的冲量比力F b的冲量小9一质量为2 kg的质点从静止开始沿某一方向做匀加速直线运动，它的动量p随位移x变化的关系式为p＝8错误!kg·m/s，关于质点的说法错误的是…()A．加速度为8 m/s2B．2 s内受到的冲量为32 N·sC．在相同的时间内，动量的增量一定相等D．通过相同的距离,动量的增量也可能相等10物体在恒定的合力F作用下做直线运动，在时间Δt1内，速度由零增大到v；在时间Δt2内，速度由v增大到2v.设F在前一段时间内做功W1，冲量为I1，后一段时间内做功W2，冲量I2，那么（)A．I1〈I2，W1＝W2 B．I1<I2，W1<W2C．I1＝I2，W1>W2 D．I1＝I2，W1〈W211采煤中有一种方法是用高压水流将煤层击碎将煤采下来．今有一采煤水枪，由枪口射出的高压水流速度为v，设水流垂直射向煤层的竖直表面，随即顺煤壁竖直流下,求水对煤层的压强（水的密度为ρ)．12质量为m的钢球自高处落下，以速度v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间t极短，离地的速度为v2，在碰撞过程中，地面对钢球的作用力的方向和大小如何？13用电钻给墙壁钻孔时，钻头所受的阻力与深度成正比．若钻头匀速钻进时第1秒内阻力的冲量为100 N·s,求5 s内阻力的冲量．14如图1－2－4所示，在光滑的水平面上有两块并排在一起的木块A和B，它们的质量分别为m1和m2，今有一颗子弹水平射向A木块，已知子弹所受木块的阻力恒为f，子弹穿过两木块所用的时间分别为Δt1、Δt2。

高中物理 第1章 碰撞与动量守恒 1 碰撞学业分层测评 教科版选修35