【导与练】（福建专版）高考物理一轮复习 第一课时碰撞与动量守恒课时训练.doc

第课时碰撞与动量守恒(实验:验证动量守恒定律)【测控导航】知识点题号1.动量守恒定律的应用1、2、32.动量与能量4、9、123.碰撞问题5、74.反冲人船模型65.验证动量守恒定律8、10、111.水平面上质量为m的滑块a以速度v碰上质量为23m的静止滑块b,碰撞后a、b的速度方向相同.如果滑块b获得的初速度为v0,则碰后滑块a的速度为b.(填选项前字母)a.v-13v0b.v-23v0c.v+13v0d.v+23v0解析:设滑块a原来的速度v方向为正方向,碰撞后滑块a的速度为v,由动量守恒定律得mv=mv+23mv0,解得v=v-23v0,故选项b正确.2.(2012苏北模拟)如图所示,小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法中正确的是c.(填选项前字母)a.男孩和木箱组成的系统动量守恒b.小车与木箱组成的系统动量守恒c.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒d.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同解析:男孩、小车和木箱三者组成的系统所受合外力为零,动量守恒,木箱动量的增量与男孩、小车的总动量增量等大、反向,故只有选项c正确.3.真空室内,有质量分别为m和2m的甲、乙两原子核,某时刻使它们分别同时获得3v和2v的瞬时速率,并开始相向运动.由于它们间的斥力作用,二者始终没有接触,当两原子核相距最近时,甲核的速度大小为b.(填选项前的字母)a.0b.13vc.23vd.53v解析:当两原子核相距最近时它们具有相同的速度,设为v,由动量守恒定律得:4mv-3mv=3mv,可知它们的共同速度v=13v,故b对.4.如图所示,光滑水平面上有质量均为m的物块a和b,b上固定一轻弹簧.b静止,a以速度v0水平向右运动,通过弹簧与b发生作用.作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能ep为c.(填选项前字母)a.116mv02b.18mv02c.14mv02d.12mv02解析:当两物体速度相同时,弹簧获得的弹性势能最大.根据动量守恒可知mv0=2mv,v=v02所以最大弹性势能ep=12mv02-122mv2=14mv02.故c正确.5.a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,作用前a球动量pa=30 kgm/s,b球动量pb=0,碰撞过程中,a球的动量减少了20 kgm/s,则作用后b球的动量为c.(填选项前字母)a.-20 kgm/sb.10 kgm/sc.20 kgm/sd.30 kgm/s解析:碰撞过程中,a球的动量减少了20 kgm/s,故此时a球的动量是10 kgm/s,a、b两球碰撞前后总动量保持不变为30 kgm/s,则作用后b球的动量为20 kgm/s,则c项正确.6.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重一吨左右).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:首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,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,渔船的质量为b.(填选项前字母)a.m(l+d)db.m(l-d)dc.mld d.m(l+d)l解析:设渔船的质量为m,人和渔船组成的系统水平方向平均动量守恒,则0=m(l-d)-md,解得m=m(l-d)d,正确选项为b.7.如图所示,光滑水平面上有大小相同的a、b球在同一直线上运动.两球质量关系为mb=2ma,规定向右为正方向,a、b两球的动量均为6 kgm/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后a球的动量增量为-4 kgm/s,则a.(填选项前字母)a.左方是a球,碰撞后a、b两球速度大小之比为25b.左方是a球,碰撞后a、b两球速度大小之比为110c.右方是a球,碰撞后a、b两球速度大小之比为25d.右方是a球,碰撞后a、b两球速度大小之比为110解析:由于两球的动量都是6 kgm/s,所以运动方向都向右,能够相碰,说明左方是质量小速度大的小球,故左方是a球;碰后a球的动量减少了4 kgm/s,即a球的动量为2 kgm/s,由动量守恒定律得b球的动量为10 kgm/s,故可得其速度大小之比为25.综上所述,正确选项为a.8.在利用平抛运动“验证动量守恒定律”的实验中,下列关于小球落点的说法,正确的是d.(填选项前字母)a.如果小球每次从同一点无初速度释放,重复几次的落点一定是重合的b.由于偶然因素的存在,重复操作时小球落点不重合是正常的,落点也不可能比较密集c.测定落点p的位置时,如果重复10次的落点分别是p1、p2、p3、p10,则op应取op1、op2、op3、op10的平均值,即:op=op1+op2+op3+op1010d.用半径尽可能小的圆把落点p1、p2、p3、p10圈住,这个圆的圆心就是小球落点的平均位置p解析:由于偶然因素的存在,即使小球每次从同一点无初速度释放,小球落点也不可能重合,但落点应当比较密集,故选项a、b均错误;不能利用op=op1+op2+op3+op1010计算落点的平均位置,选项c错误,d正确.9.(2012年福建理综)如图,质量为m的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为c.(填选项前的字母)a.v0+mmv b.v0-mmvc.v0+mm(v0+v)d.v0+mm(v0-v)解析:本题考查动量守恒定律及其应用.以救生员和小船为一系统,选v0方向为正方向,根据动量守恒定律(m+m)v0=mv1-mvv1=(m+m)v0+mvm=v0+mm(v0+v),故c正确,a、b、d错误.10.如图(甲)所示,气垫导轨工作时,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(乙)所示为某次实验打出的、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s1、s2和s3.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.解析:动量p=mv,根据v=s/(5t)可知两滑块碰前的速度分别为v1=0.2s1b、v2=0.2s3b,则碰前动量分别为0.2abs1和0.2abs3,总动量大小为av1-av2=0.2ab(s1-s3),碰撞后两滑块的总动量大小为2av=2as25t=0.4abs2.答案:0.2abs30.2abs1(第1、2空答案可互换)0.2ab(s1-s3)0.4abs211.如图所示,把a、b两个小球用等长细线悬挂起来,一小球自然下垂,拉起另一个小球,放下时它们将相碰,请你利用该实验方法验证动量守恒定律.(1)写出该实验必须测量的物理量(并设定表示相应物理量的字母): ; (2)用你所设定的字母写出验证动量守恒定律的表达式:;(3)请你写出一条减小实验误差的建议: .解析:(1)设a球的质量m1,b球的质量m2,释放a球前细线与竖直方向的夹角,碰撞后a、b两球摆到最高点时细线与竖直方向的夹角、.(2)m11-cos=m21-cosm11-cos.(3)适当增加细线的长度;适当增大小球的密度;适当增大释放小球a拉起的角度;确保两球发生对心碰撞等(任选一条,答案合理即可).答案:见解析12. (2012年天津卷)如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距台面高也为h,坡道底端与台面相切.小球a从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球b发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半.两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g.求:(1)小球a刚滑至水平台面的速度va;(2)a、b两球的质量之比mamb.