高考物理专项分类预热试卷 6 动量

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线动量第I卷（选择题）一、选择题1甲球与乙球相碰，甲球的速度减少5m/s，乙球的速度增加了3m/s，则甲、乙两球质量之比M甲M乙是( )A. 21 B. 53 C. 35 D. 122有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，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，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L已知他自身的质量为m，则渔船的质量为（ ）A. B. C. D. 3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。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从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,机械能不守恒C. 动量守恒,机械能不守恒 D. 动量不守恒,机械能守恒4某实验室工作人员，用初速度v00.09c(c为真空中的光速)的粒子轰击静止的氮原子核，产生了质子.若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核与质子同方向运动，垂直磁场方向射入磁场，通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1:20，已知质子质量为m.( )A. 该核反应方程B. 质子的速度v为0.20cC. 若用两个上述质子发生对心弹性碰撞，则每个质子的动量变化量是0.20mcD. 若用两个上述质子发生对心弹性碰撞，则每个质子的动量变化量方向与末动量方向相反5如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球A、B带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两个小球和弹簧组成的系统（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用，且弹簧不超过弹性限度），以下说法中错误的是（）A. 两个小球所受电场力等大反向，系统动量守恒B. 电场力分别对球A和球B做正功，系统机械能不断增加C. 当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最大D. 当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大62015年斯诺克上海沃德大师赛于9月16日至22日在上海体育馆举行如图为丁俊晖正在准备击球，设丁俊晖在这一杆中，白色球（主球）和花色球碰撞前后都在同一直线上运动，碰前白色球的动量为pA=5kgm/s，花色球静止，白球A与花色球B发生碰撞后，花色球B的动量变为pB=4kgm/s，则两球质量mA与mB间的关系可能是A. mB = mA B. mB = mA C. mB = mA D. mB = 6mA7如图，质量为3 kg的木板放在光滑的水平地面上，质量为1kg的木块放在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以4m/s的初速度向相反方向运动.当木板的速度为2.4 m/s时，木块（ ）A. 处于匀速运动阶段 B. 处于减速运动阶段C. 处于加速运动阶段 D. 静止不动8冲击摆是用来测量子弹速度的一种简单装置。如图所示，将一个质量很大的砂箱用轻绳悬挂起来，一颗子弹水平射入砂箱，砂箱发生摆动。若子弹射击砂箱时的速度为v，测得冲击摆的最大摆角为q，砂箱上升的最大高度为h，则当子弹射击砂箱时的速度变为2v时，下列说法正确的是（ ）A. 冲击摆的最大摆角将变为2qB. 冲击摆的最大摆角的正切值将变为2tanqC. 砂箱上升的最大高度将变为2hD. 砂箱上升的最大高度将变为4h第II卷（非选择题）二、实验题9如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒现已测出A点离水平桌面的距离为a.B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外：(1)还需要测量的量是_、_和_(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为_(忽略小球的大小)10如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系（1）实验中，下列说法是正确的有：_A、斜槽末端的切线要水平，使两球发生对心碰撞B、同一实验，在重复操作寻找落点时，释放小球的位置可以不同C、实验中不需要测量时间，也不需要测量桌面的高度D、实验中需要测量桌面的高度HE、入射小球m1的质量需要大于被碰小球m2的质量（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复。分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N ，用刻度尺测量出平抛射程OM、ON，用天平测量出两个小球的质量m1、m2 ，若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为：_11如图所示为弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在其两端各放置一个金属小球1和2（两球直径略小于管径且与弹簧不固连），压缩弹簧并锁定。现解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射。按下述步骤进行实验：用天平测出两球质量分别m1、m2；用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；解除弹簧锁定弹出两球，记录两球在水平地面上的落点P、Q。回答下列问题：（1）要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有_。（已知重力加速度g）A弹簧的压缩量x；B两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2；C小球直径；D两球从管口弹出到落地的时间t1、t2。（2）根据测量结果，可得弹性势能的表达式为EP_。（3）由上述测得的物理量来表示，如果满足关系式_，那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒。三、计算题12如图，质量为m的小球放在质量为M的大球顶上，M的下端距地面的高度为h现将二者同时无初速度释放，二者落下撞击地面后又弹起已知该过程可视为M先与地面相碰，然后再立即与m相碰。假设所有的碰撞都是弹性的，且都发生在竖直轴上。若经过上述过程后，M的速度为零。空气阻力不计，重力加速度为g，求：（1）的值；（2）m弹起的高度是h的几倍13静止在太空的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度。已知飞行器的质量为M ，发射的是2价氧离子，发射功率为 P ，加速电压为 U ，每个氧离子的质量为 m ，单位电荷的电量为 e ，不计发射氧离子后飞行器质量的变化。求：（1）射出的氧离子速度；（2）每秒钟射出的氧离子数；（3）射出离子后飞行器开始运动的加速度。14如图所示，固定的凹槽水平表面光滑，其内放置U形滑板N，滑板两端为半径R=045m的1/4圆弧面A和D分别是圆弧的端点，BC段表面粗糙，其余段表面光滑小滑块P1和P2的质量均为m滑板的质量M=4m，P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为1=010和2=020，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力开始时滑板紧靠槽的左端，P2静止在粗糙面的B点，P1以v0=40m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下，与P2发生弹性碰撞后，P1处在粗糙面B点上当P2滑到C点时，滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连，P2继续运动，到达D点时速度为零P1与P2视为质点，取g=10m/s2问：（1）P1和P2碰撞后瞬间P1、P2的速度分别为多大？（2）P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大？（3）N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少？参考答案1C2B【解析】设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v，人从船尾走到船头所用时间为t取船的速度为正方向则，根据动量守恒定律得：Mv-mv=0，解得船的质量：；故选B3B【解析】子弹水平射入置于光滑水平面上的木块后，木块压缩弹簧，对子弹、木块和弹簧系统受到的合力不为零，故动量不守恒；在子弹打中木块B有滑动摩擦力做功，系统机械能不守恒故ACD错误，B正确.4B【解析】根据电荷数守恒、质量数守恒得，选项A正确；粒子、新核的质量分别为4m、17m，质子的速度为，对心正碰，由动量守恒定律得：解出=0.2c，选项B正确；质量相等且弹性碰撞，交换速度对某一质子，选其末动量方向为正方向，则P2=m，Pl=-m，P=P2-P1，故解出P=0.4mc，方向与末动量方向一致，选项CD错误；故选B5B点睛：本题关键要明确两个小球的速度的变化情况，两小球都是先做加速度不断减小的加速运动，再做加速度不断变大的减速运动6A【解析】由动量守恒定律得，得，根据碰撞过程总动能不增加，则有，代入解得，碰后，两球同向运动，A的速度不大于B的速度，则，解得，综上得，故A正确，BCD错误。【点睛】于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况7C【解析】设木板的质量为M，物块的质量为m；开始阶段，m向左减速，M向右减速，根据系统的动量守恒定律得：当物块的速度为零时，设此时木板的速度为；根据动量守恒定律得：代入解得：此后m将向右加速，M继续向右减速；当两者速度达到相同时，设共同速度为，由动量守恒定律得：代入解得：两者相对静止后，一起向左匀速直线运动由此可知当M的速度为时，m处于向右加速过程中，加速度向右，故选项C正确。点睛：本题考查应用系统的动量守恒定律分析物体运动情况的能力，这是分析物体运动情况的一种方法，用得较少，但要学会，比牛顿定律分析物体运动情况简单。8D9弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面高H(2)2m12m1m2【解析】要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量12两个小球的质量，1球下摆过程机械能守恒，根据守恒定律列式求最低点速度；球1上摆过程机械能再次守恒，可求解碰撞后速度；碰撞后小球2做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后验证动量是否守恒即可要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量12两个小球的质量m1、m2，要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要测量立柱高h，桌面高H；1小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有碰撞后1小球上升到最高点的过程中，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有所以该实验中动量守恒的表达式为： 2联立解得 .验证动量守恒定律中，学会在相同高度下，水平射程来间接测出速度的方法，难度不大，属于基础题10（1）ACE；（2）m1OP=m1OM+m2ON【解析】D、由C可知，实验中不需要测量桌面的高度H，故D错误；E、为防止两球碰撞后入射球反弹，入射小球m1的质量需要大于被碰小球m2的质量，故E正确；故选：ACE。（2）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则：m1v1=m1v1+m2v2，两边同时乘以t，得：m1v1t=m1v1t+m2v2t，则：m1OP=m1OM+m2ON；故答案为：（1）ACE；（2）m1OP=m1OM+m2ON。考点：验证动量守恒定律【名师点睛】该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速和时间，而是用位移x来代替速度v，成为是解决问题的关键。根据实验原理与实验注意事项分析答题。根据图示实验情景，应用动量守恒定律与平抛运动规律得出利用水平位移表示的动量守恒定律的表达式即可判断。11（1）B（2）（3）m1x1m2x2【解析】试题分析：（1）弹簧的弹性势能等于两球得到的动能之和，而要求解动能必须还要知道两球弹射的初速度v0，由平抛运动可知，故还需要测出两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2；（2）小球的动能；故弹性势能的表达式为；（3）由上述测得的物理量来表示，如果满足关系式m1v1=m2v2，即m1x1m2x2那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒。考点：验证动量守恒定律【名师点睛】此题考查了验证动量守恒定律及测量弹簧的弹性势能的实验；解题时首先要根据实验的装置及实验的过程搞清实验的原理，并能根据测量的数据列出要求解或验证的关系式12（1）（2） H=4h【解析】（2）由上述关系解得v2=2v0带入可得：m弹起的高度H=4h考点：考查动量守恒定律、机械能守恒定律【名师点睛】本题主要考查了自由落体运动基本公式、动量守恒定律、机械能守恒定律的直接应用，要求同学们能分析清楚两个小球得运动情况，选择合适的过程，应用物理学基本规律解题。13（1），（2）N=，（3）【解析】试题分析：（1）以氧离子为研究对象，根据动能定理，有Ek=mv2=qU=2eU 所以，氧离子速度为（2）设每秒钟射出的氧离子数为N，则发射功率可表示为P=NEk=2NeU 所以，氧离子数为N=（3）以氧离子和飞行器为系统，设飞行器的反冲速度为V，根据动量守恒定律mv-M