高考物理总复习专题二动量与动量守恒定律章末检测新人教版.docx

专题二 动量与动量守恒定律章末检测(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16题为单项选择题，710题为多项选择题)1.科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情景，他们使两个带正电的不同重粒子加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重粒子在碰撞前的瞬间具有相同大小的()A.速率 B.质量 C.动量 D.动能解析尽可能减少碰后粒子的动能，才能尽可能增大内能，所以设法使这两个重粒子在碰撞前的瞬间合动量为零，即具有相同大小的动量。答案C2.质量为M的小车在光滑水平地面上以速度v0匀速向右运动，当车中的沙子从底部的漏斗中不断地流下时，车子的速度将()A.减小 B.不变 C.增大 D.无法确定解析以车和漏掉的沙子组成的系统为研究对象，系统动量守恒，设沙质量为m，漏掉的沙和车有相同速度设为v，则(Mm)v0(Mm)v，vv0。答案B3.(2017天津理综)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是()图1A.摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B.在最高点时，乘客重力大于座椅对他的支持力C.摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D.摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变解析机械能等于动能和重力势能之和，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能时刻发生变化，则机械能在变化，故选项A错误；在最高点对乘客受力分析，根据牛顿第二定律有：mgFNm，座椅对他的支持力FNmgmvB，不可能，选项D错误。故选项A、C正确。答案AC10.小车静置于光滑的水平面上，小车的A端固定一个长度不计的轻质弹簧，B端粘有橡皮泥，小车的质量为M，长为L，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时小车与C都处于静止状态，如图6所示，当突然烧断细绳，弹簧被释放，木块C离开弹簧向B端冲去，并跟B端橡皮泥粘在一起，木块C可视为质点，以下说法正确的是()图6A.如果小车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒B.整个系统任何时刻动量都守恒C.当木块对地运动速度大小为v时，小车对地运动速度大小为vD.小车向左运动的最大位移为答案BCD二、实验题(本题共2小题，共14分)11.(6分)一同学设计了下面探究动量守恒的方案：图7在一块短木板上钉两条剖成两半的铅笔(除去笔芯)作为滑槽。把一条轻竹片弯成“”形，中间用细线拴住成为竹弓，将它置于短板上的滑槽里，紧挨竹弓两端各放置一个小球，如图7所示。实验时，把这套装置放在桌子的一角上。在木板两头的地上各铺放一张白纸并盖上复写纸。用火柴烧断细线，竹弓立即将两小球弹出，小球落在复写纸上，在白纸上打出两个印痕。(1)需要测量的量是_。A.两小球的质量m1、m2及抛出的射程x1、x2B.球抛出的高度hC.球下落的时间tD.细线的长度L(2)若等式_(用(1)中的相关字母符号表示)成立，则表明系统动量守恒。解析(1)在探究动量守恒定律的实验中应测两小球的质量和作用前后的速度。已知两小球初速度为0，竹弓弹开后两球都做平抛运动，下落的高度相同，所以两小球在空中飞行的时间相同，而水平射程xvt，即xv，所以可以用水平射程代表速度，选项A正确。(2)若0m1x1m2x2，即m1x1m2x2成立，则表明两小球和竹弓组成的系统动量守恒。答案(1)A(2)m1x1m2x212.(8分)某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图8所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。图8(1)下面是实验的主要步骤：安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；向气垫导轨通入压缩空气；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；滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；先_，然后_，让滑块带动纸带一起运动；取下纸带，重复步骤，选出较理想的纸带如图9所示；图9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_kgm/s；两滑块相互作用以后动量之和为_kgm/s(结果保留三位有效数字)。(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是_。解析(2)作用前滑块1的速度v1 m/s2 m/s，其动量为0.3102 kgm/s0.620 kgm/s，作用后滑块1和滑块2具有相同的速度v m/s1.2 m/s，其动量之和为(0.3100.205)1.2 kgm/s0.618 kgm/s。答案(1)接通打点计时器的电源放开滑块1(2)0.6200.618(3)纸带与打点计时器的限位孔之间有摩擦三、计算题(本大题共4小题，共46分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13.(10分)相距为L1 m的平行金属导轨放在高h0.8 m的水平桌面上，一根质量为m3 g的金属棒ab横跨在导轨上，匀强磁场的磁感应强度B0.1 T，方向竖直向上，如图10所示。当S接通时，金属棒因受安培力的作用而水平抛出，落地点到抛出点的水平距离x2 m。求S接通后，通过金属棒的总电荷量。(g取10 m/s2)图10解析从S闭合到金属棒离开轨道这段时间内，金属棒中有一定的电荷量通过。用平抛的高度算出时间，即由hgt2求出t s0.4 s从水平位移求初速度，即由xvt求出v m/s5 m/s接通电源加速的过程中，金属棒所受的安培力FBIL恒定不变。若设加速时间为t，则由动量定理有Ftmv，即BILtmv，而这段时间内通过金属棒的电荷量qIt C0.15 C。答案0.15 C14.(12分)如图11所示，在光滑的水平面上有一质量为m，长度为L的小车，小车左端有一质量也是m且可视为质点的物块，车子的右端固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与车长相比可忽略)，物块与小车间动摩擦因数为，整个系统处于静止状态。现在给物块一个水平向右的初速度v0，物块刚好能与小车右壁的轻弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时，与小车相对静止。求：图11(1)物块的初速度v0的大小；(2)弹簧的弹性势能Ep。解析(1)物块与轻弹簧刚好接触时的速度为v，由动量守恒定律得mv02mv由能量关系得mv(2m)v2mgL解得v02(2)设物块最终速度为v1，由动量守恒定律得mv02mv1由能量关系得mvEp2mgL2mv，解得EpmgL。答案(1)2(2)mgL15.(12分)如图12(a)所示，在光滑的水平面上有甲、乙两辆小车，质量为30 kg的小孩乘甲车以5 m/s的速度水平向右匀速运动，甲车的质量为15 kg，乙车静止于甲车滑行的正前方，两车碰撞前后的位移随时间变化的图象如图(b)所示。求：图12(1)甲、乙两车碰撞后的速度大小；(2)乙车的质量；(3)为了避免甲、乙两车相撞，小孩至少要以多大的水平速度从甲车跳到乙车上？解析(1)由题图(b)可知，v，碰撞后甲车的速度为v11 m/s，负号表示方向向左。所以甲车速度大小为1 m/s。乙车的速度为v23 m/s，方向向右，乙车速度大小为3 m/s。(2)在碰撞过程中，三者组成的系统满足动量守恒。(m小孩m甲)v0(m小孩m甲)v1m乙v2解得m乙90 kg(3)设小孩跳向乙车的速度为v小孩，由动量守恒定律得小孩跳离甲车：(m小孩m甲)v0m小孩v小孩m甲v3小孩跳至乙车：m小孩v小孩(m小孩m乙)v4为使两车避免相撞，应满足v3v4取“”时，小孩跳离甲车的速度最小，v小孩 m/s因此小孩至少要以 m/s的水平速度从甲车跳到乙车上。答案(1)1 m/s3 m/s(2)90 kg(3) m/s16. (12分)如图13所示，可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上，一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生完全非弹性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘连，A滑上C后恰好能到达C板的最右端，已知A、B、C质量均相等，木板C长为L，求：图13(1)A物体的最终速度；(2)A在木板C上滑行的时间。解析(1)设A、B、C的质量为m，B、C碰撞过程中动量守恒，令B、C碰后的共同速度为v1，以B的初速度方向为正