高中物理阶段验收评估（一）动量守恒定律新人教版.docx

阶段验收评估(一) 动量守恒定律(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。15小题只有一个选项符合题目要求，68小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1做平抛运动的物体，在相等的时间内，物体动量的变化量()A始终相同B只有大小相同C只有方向相同 D以上说法均不正确解析：选A做平抛运动的物体，只受重力作用，重力是恒力，其在相等时间内的冲量始终相等，根据动量定理，在相等的时间内，物体动量的变化量始终相同。2下列情形中，满足动量守恒的是()A铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量B子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中，子弹和木块的总动量C子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量D棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量解析：选B铁锤打击放在铁砧上的铁块时，铁砧对铁块的支持力大于系统重力，合外力不为零；子弹水平穿过墙壁时，地面对墙壁有水平作用力，合外力不为零；棒击垒球时，手对棒有作用力，合外力不为零；只有子弹水平穿过放在光滑水平面上的木块时，系统所受合外力为零，所以选项B正确。3.如图1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，如将细线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为()图1A0 B向左C向右 D无法确定解析：选A小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力，故系统在水平方向上动量守恒，细线被烧断的瞬间，系统在水平方向的总动量为零，又知小球到达最高点时，小球与圆槽水平方向有共同速度，设为v，设小球质量为m，由动量守恒定律有0(Mm)v，所以v0，故A正确。4.在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t时刻发生正碰，两球在碰撞前后的速度图像如图2所示，下列关系正确的是()图2AmambBmambCmambD无法判断解析：选B由vt图像可知，两球碰撞前a球运动，b球静止，碰后a球反弹，b球沿a球原来的运动方向运动，由动量守恒定律得mavamavambvb，解得1，故有mamb，选项B正确。5.如图3所示，半径为R的光滑圆槽质量为M，静止在光滑水平面上，其内表面有一质量为m的小球被细线吊着位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑行到最低点向右运动时，圆槽的速度为()图3A0 B. ，向左C. ，向右 D不能确定解析：选B以水平向右为正方向，设在最低点时m和M的速度大小分别为v和v，根据动量守恒定律得：0mvMv，根据机械能守恒定律列方程得：mgRmv2Mv2，联立以上两式解得v ，向左，故选项B正确。6杂技演员做高空表演时，为了安全，常在下面挂起一张很大的网，当演员失误从高处掉下落在网上时，与从相同高度落在地面上相比较，下列说法正确的是()A演员落在网上时的动量较小B演员落在网上时的动量变化较小C演员落在网上时的动量变化较慢D演员落在网上时受到网的作用力较小解析：选CD演员落到网上和地面上时的速度相同，所以两种情况下，动量的变化相同，但落在网上时，作用时间较长，由动量定理可知，作用力较小，故A、B错误，C、D正确。7在橄榄球比赛中，一个85 kg的前锋队员以5 m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分。就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为65 kg的队员，一个速度为2 m/s，另一个速度为4 m/s，然后他们就扭在了一起，则()A他们碰撞后的共同速度是0.2 m/sB碰撞后他们动量的方向仍向前C这名前锋能得分D这名前锋不能得分解析：选BC取前锋队员跑动的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：Mv1mv2mv3(Mmm)v，代入数据得：v0.16 m/s。所以碰撞后的速度仍向前，故这名前锋能得分，B、C两项正确。8如图4所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s。下列说法正确的是()图4A球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 NB球棒对垒球的平均作用力大小为360 NC球棒对垒球做的功为126 JD球棒对垒球做的功为36 J解析：选AC设球棒对垒球的平均作用力为F，由动量定理得tm(vtv0)，取vt45 m/s，则v025 m/s，代入上式，得1 260 N，由动能定理得Wmvmv126 J，选项A、C正确。二、实验题(本题共2小题，共16分)9. (8分)某同学采用如图5所示的装置探究碰撞中的不变量，把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。实验过程中除了要测量A球被拉起的角度1和两球碰撞后摆起的最大角度2之外，还需测量_(写出物理量的名称和符号)才能进行验证。用测量的物理量表示碰撞中的不变量的关系式是_。图5解析：A球由静止释放到两球碰撞前，根据机械能守恒定律，有mAgl(1cos 1)mAv两球碰撞后到一起运动到最高点，根据机械能守恒定律，有(mAmB)gl(1cos 2)(mAmB)v2又碰撞中的不变量满足mAvA(mAmB)v所以用测得的物理量表示碰撞中的不变量的关系式为mA(mAmB)。答案：A球的质量mA和B球的质量mBmA(mAmB)10(8分)某同学用如图6甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，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，其中厘米刻度尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，厘米刻度尺的零点与O点对齐。甲乙图6(1)碰撞后B球的水平射程应取_cm。(2)在以下选项中，本次实验必须进行的测量是_。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测量A球与B球碰撞后，A球落点位置到O点的距离C测量A球与B球的质量D测量G点相对于水平槽面的高度解析：(1)题图中画出了B球的10个落点位置，实验中应取平均位置。方法是：用最小的圆将所有点圈在里面，圆心位置即为落点平均位置，找准平均位置，读数时应在刻度尺的最小刻度后面再估读一位。答案为64.7 cm(从64.2 cm到65.2 cm的范围内都正确)。(2)本实验把被碰小球放在靠近槽末端的地方，使得被碰小球B和入射小球A都从O点开始做平抛运动，且两球平抛时间相同，以平抛时间为时间单位，则平抛的水平距离在数值上等于平抛初速度。设A未碰B，平抛水平位移为xA；A、B相碰后，A、B两球的水平位移分别为xA、xB；A、B质量分别为mA、mB，则碰前：mAxA，碰后mAxAmBxB，要验证mv的矢量和在碰撞中是否守恒，即验证以上两式中质量与位移的乘积之和是否相等。所以该实验应测量的物理量有：mA、mB、xA、xA、xB，选项A、B、C正确。答案：(1)64.7(64.265.2都正确)(2)ABC三、计算题(本题共2小题，共36分)11(16分)一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5 m的位置B处是一面墙，如图7所示，一物块以v09 m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s，碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止，g取10 m/s2。图7(1)求物块与地面间的动摩擦因数。(2)若碰撞时间为0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F。(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。解析：(1)由动能定理，有mgsmv2mv可得0.32。(2)由动量定理：有Ftmvmv可得F130 N。(3)Wmv29 J。答案：(1)0.32(2)130 N(3)9 J12(20分)两块质量都是m的木块A和B在光滑水平面上均以速度向左匀速运动，中间用一根劲度系数为k的轻弹簧连接着，如图8所示。现从水平方向迎面射来一颗子弹，质量为，速度为v0，子弹射入木块A并留在其中。求：图8(1)在子弹击中木块后的瞬间木块A、B的速度vA和vB的大小。(2)在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。解析：(1)在子弹打入木块A的瞬间，由于相互作用时间极短，弹簧来不及发生形变，A、B都不受弹力的作用，故vB；由于此时A不受弹力，木块A和子弹构成的系统在这极短过程中不受外力作用，选向左为正方向，系统动量守恒：vA，解得vA。(2)由于木块A、木块B运动方向相同且vAvB，故弹簧开始被压缩