高考物理一轮复习 第11章 动量守恒定律综合过关规范限时检测 新人教版选修35.doc

第十一章综合过关规范限时检测满分100分，考试时间60分钟。一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。14题为单选，58题为多选，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分)1(2015福建理综)如图，两滑块a、b在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块a的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块b的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是(d)aa和b都向左运动ba和b都向右运动ca静止，b向右运动da向左运动，b向右运动解析由于初始状态，系统的动量为零，所以碰撞后两物体的动量之和也为零，所以碰撞后两物体的动量之和也为零，所以ab的运动方向必然相反或者两者都静止，而碰撞为弹性碰撞，碰撞后两物体的速度不可能都为零，则a应该向左运动，b应该向右运动，故d项正确。综上所述，本题正确答案为d。2(2016河北衡水中学期末)如图所示，在光滑的水平面上，质量为m1的小球a以速率v0向右运动。在小球a的前方o点处有一质量为m2的小球b处于静止状态，q点处为一竖直的墙壁。小球a与小球b发生弹性正碰后小球a与小球b均向右运动。小球b与墙壁碰撞后以原速率返回并与小球a在p点相遇，2，则两小球质量之比m1m2为(d)a75b13c21d53解析设a、b两个小球碰撞后的速度分别为v1、v2，由动量守恒定律有m1v0m1v1m2v2，发生弹性碰撞，不损失动能，故根据能量守恒定律有：m1vm1vm2v，两个小球碰撞后到再次相遇，其速率不变，由运动学规律有v1v2(2)15，联立三式可得m1m253，d正确。3(2017安徽六安一中月考)如图所示，在光滑水平面上静止放着两个相互接触而不粘连的木块a、b，质量分别为m1和m2，今有一子弹水平穿过两木块。设子弹穿过木块a、b的时间分别为t1和t2，木块对子弹的阻力恒为f，则子弹穿过两木块后，木块a的速度大小是(a)a.bc.d解析子弹穿过两木块后木块a的速度大小等于子弹穿过a时两木块的速度大小，根据动量定理，取两木块系统为研究对象，以子弹穿过a为研究过程，则ft1(m1m2)v，解得，v，选项a正确。4(2016河北衡水中学四调)两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，b球在前，a球在后，ma1kg、mb2kg，va6m/s、vb3m/s，当a球与b球发生碰撞后，a、b两球的速度可能为 (a)ava4m/s，vb4m/sbva4m/s，vb5m/scva4m/s，vb6m/sdva7m/s，vb2.5m/s解析两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得mavambvb(mamb)v，代入数据解得v4m/s，如果两球发生弹性碰撞，有mavambvbmavambvb，由机械能守恒定律得mavmbvmavmbvb2，代入数据解得va2m/s，vb5m/s，则碰撞后a、b的速度2m/sva4m/s,4m/svb5m/s，且要满足动量守恒定律，故a正确，b、c、d错误。5(2017湖南省五市十校高三联考)如图所示，ab为固定的光滑圆弧轨道，o为圆心，ao水平，bo竖直，轨道半径为r，将质量为m的小球(可视为质点)从a点由静止释放，在小球从a点运动到b点的过程中，下列说法正确的是(ac)a小球所受合力的冲量水平向右b小球所受支持力的冲量水平向右c小球所受合力的冲量大小为md小球所受重力的冲量大小为0解析设小球在b点的速度为v、球从a点运动到b点的过程中，由动能定理mgrmv2，得v，由动量定理，if合tmv0m，冲量方向与b点的速度方向一致，水平向右，选项ac正确；小球所受重力的冲量igmgt0；合力冲量水平向右，重力冲量竖直向下，所以支持力冲量不会水平向右，选项bd错误。6(2017陕西省西安地区八校高三年级联考)置于水平面上质量为m的物体，在水平恒力f作用下，从静止开始经t1时间速度达到v，若从这时开始撤去外力，则再经t2时间物体停止运动，如果运动过程中受到的阻力是f，那么，下列方程正确的是(bc)a(ff)(t1t2)0b(ff)t1mvcft1f(t1t2)0dft1ft20解析物体从静止开始运动，经时间t1速度达到v，由动量定理，有(ff)t1mv，b正确；对物体的整个运动过程，由动量定理得ft1f(t1t2)0，则c正确，ad错误。7如图所示，质量为m的楔形物体静止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足够长，与水平方向的夹角为。一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v0开始运动。当小物块沿斜面向上运动到最高点时，速度大小为v，距地面高度为h，则下列关系式中正确的是(bd)amv0(mm)vbmv0cos(mm)vcmghm(v0sin)2dmgh(mm)v2mv解析小物块上升到最高点时，速度与楔形物体的速度相同，二者组成的系统在水平方向上动量守恒，全过程机械能也守恒。以向右为正方向，在小物块上升过程中，由水平方向系统动量守恒得mv0cos(mm)v，故a错误，b正确；系统机械能守恒，由机械能守恒定律得mgh(mm)v2mv，故c错误，d正确。8如图所示，在光滑的水平面上有一物体m，物体上表面有一光滑的半圆弧轨道，最低点为c，两端a、b一样高。现让小滑块m从a点由静止下滑，则(cd)am不能到达m的b点bm从a点到c点的过程中m向左运动，m从c点到b点的过程中m向右运动cm从a点到b点的过程中m一直向左运动，m到达b点的瞬间，m速度为零dm与m组成的系统在水平方向上动量守恒解析取m和m组成的系统为研究对象，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，因为系统在水平方向上的初动量为零，故在两个物体相互作用的过程中，m在水平方向上的分速度方向与m的速度方向始终相反。由于两物体相互作用的过程中，只有动能和重力势能发生转化，所以系统机械能守恒，m能到达m的b点，且此时两物体的速度均为零。二、非选择题(共3小题，共52分。计算题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。)9(15分)某同学用如图所示装置探究a、b两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下。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由静止开始滑下，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由静止开始滑下，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，并画出实验中a、b两小球落点的平均位置。图中o点是水平槽末端r在记录纸上的垂直投影点。其中米尺水平放置，且平行于g、r、o所在的竖直平面，米尺的零点与o点对齐。(1)为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为a球的直径_等于_(选填“大于”“等于”或“小于”)b球的直径；为减小实验误差，在两球碰撞后使a球不反弹，所选用的两小球质量关系应为ma_大于_mb(选填“小于”“大于”或“等于”)。(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_a、b_(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ba球与b球碰撞后，测量a球与b球落点位置到o点的距离ca球和b球在空中飞行的时间d测量g点相对于水平槽面的高度(3)已知ma和mb，e、f、j是实验中小球落点的平均位置，请你根据该同学实验中所选小球和实验的记录纸判断，a球没有碰撞b球时的落点是_f_点(在e、f、j三个落点中选填)，a球与b球碰撞后a球的落点是_e_点(在e、f、j三个落点中选填)。该同学通过实验数据说明在实验中a、b两球碰撞中动量守恒，请你用图中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是_maofmaoemboj_。解析(1)为使两球碰撞为一维碰撞，两球直径应相等，为使入射球不反弹，入射球质量应大于被碰球质量，即ma大于mb。(2)因为用a、b球飞出的距离代表飞行速度，故a、b项是必须进行的测量。a球、b球在空中的飞行时间相同，不必测量，c项错。a球的平抛速度用距离代表，d项不必测量。(3)由实验过程可知，a球单独飞行时的落点为f，a、b球碰后，a球的落点是e点，验证动量守恒的表达式是maofmaoemboj10(17分)(2016开封模拟)如图所示，质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道bc的出口c处。质量也为m的小球a，从距bc高h的a处由静止释放，沿abc光滑轨道滑下，在c处与b球正碰并与b粘在一起。已知bc轨道距地面有一定的高度，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg。试问：(1)a与b球碰前瞬间，a球的速度多大？(2)a、b两球碰后，细绳是否会断裂？(要求通过计算回答)答案(1)(2)见解析解析(1)设a球经c点时速度为vc，则由机械能守恒得mghmv解得vc，即a与b碰前的速度为(2)设a、b球碰后的共同速度为v，由动量守恒定律mvc(mm)v，故vvc两球被细绳悬挂绕o摆动时，在最低点时若细绳拉力为ft，则由牛顿第二定律得ft2mg2m解得ft3mg因为ftftm2.8mg，所以细绳会断裂。11(20分)如图所示，质量为3kg的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1kg的小木块，小木块可视为质点。现使木箱和小木块同时获得大小为2m/s的方向相反的水平速度，小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4j，小木块最终停在木箱正中央。已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为0.3，木箱内底板长