高二期末复习（动量动量守恒）解释版

第 1 页 共 8 页 高 二 期末复习 动量 动量守恒 解释版 一 单项选择题 1 质量为 m 的钢球自高处落下 以速率 V1碰地 竖直向上弹回 碰撞时间极短 离地的速率为 V2 在碰撞过 程中动量变化的方向和大小为 A 向下 m V1 V2 B 向下 m V1 V2 C 向上 m V1 V2 D 向上 m V1 V2 2 总质量为 M 的装砂的小车 正以速度 V0在光滑水平面上前进 突然车底漏了 不断有砂子漏出来落到地 面 在漏砂的过程中 小车的速度将 A 增大B 减小C 不变D 无法判断 3 如右图所示 将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上 槽的左侧有一固定在水平面 上的物块 今让一小球自左侧槽口 A 的正上方从静止开始落下 与圆弧槽相切自 A 点进入槽内 则以下结论中正确的是 A 小球在半圆槽内运动的全过程中 只有重力对它做功 B 小球在半圆槽内运动的全过程中 小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C 小球自半圆槽的最低点 B 向 C 点运动的过程中 小球与半圆槽在水平方向动量守恒 D 小球离开 C 点以后 将做竖直上抛运动 4 两个铅块沿光滑水平面上的同一条直线相向运动 发生正碰后合为一体 为了使碰撞过程中两铅块系统 的动能尽可能多地转化为系统的内能 应该使碰前两铅块满足以下哪个条件 A 碰前两铅块速度大小相等 B 碰前两铅块质量相等 C 碰前两铅块动量大小相等 D 碰前两铅块动能相等 5 如右图所示 将一根轻弹簧夹在 A B 两木块之间 用力使两木块靠近 压缩弹簧 再用细 线将它们系住 将该系统放在水平面上 处于静止状态 已知两木块的质量关系是 mA 2mB 若将细线剪断 在弹簧作用下 两木块被分开 并分别在水平面上移动了 SA SB后 停下 设两木块所受到的摩擦阻力大小相等 则下列结论正确的是 A SA SB 1 4B SA SB 1 2 C SA SB 1 1 D SA SB 4 1 6 设 a b 两小球相撞 碰撞前后都在同一直线上运动 若测得它们相撞前的速度为 Va Vb 相撞后的速度为 Va Vb 可知两球的质量之比等于 ma mb A B C D V b Vb Va V a V a Va Vb V b V a V b Va Vb Va V a V b Vb 7 A B 两球在光滑水平面上作相向运动 已知 mA mB 当两球相碰后 其中一球停止 则可以断定 A 碰前 A 的动量与 B 的动量大小相等 B 碰前 A 的动量大于 B 的动量 C 若碰后 A 的速度为零 则碰前 A 的动量大于 B 的动量 D 若碰后 B 的速度为零 则碰前 A 的动量大于 B 的动量 8 物块 A 静止于水平面上 物块 B 沿水平面向 A 滑行 与 A 相碰 碰撞时间极短 已知 A B 质量之比为 A B 第 2 页 共 8 页 3 1 A B 与水平面的动摩擦因数相同 碰后 A B 沿水平面分别滑行了位移 SA和 SB后停止 关于 SA和 SB 的关系下列说法不可能正确的是 设 SA 0 A SA SBB SA SBC SAv0 C V 越大 u 越大D u 与 m M 的值无关 10 如右图所示 质量为 M 的物体 P 静止在光滑的水平桌面上 有另一质量为 m M m 的物体 Q 以速度 V0正对 P 滑行 则它们相碰后 设桌面足够大 A Q 物体一定被弹回 因为 M m B Q 物体可能继续向前 C Q 物体速度不可能为零 D 若相碰后两物体分离 则过一段时间可能再碰 11 小平板车B 静止在光滑水平面上 在其左端有物体 A 以水平初速度 0向车的右端 滑行 如图 11 4 所示 由于 A B 间存在摩擦 B 车向右运动 设 B 车足够长 则 B 速度最大应出现在 A A 的速度最小时B A B 速度相等时 C A 在 B 上相对滑动时D B 车开始匀减速直线运动时 12 两个小球A b 以相同的动能沿同一光滑水平面上的同一条直线相向运动并发生正碰 已知 a 球的质量比 b 球的质量大 关于碰撞后两小球的运动状态有如下描述 下述情况可能出现的有 A a 球停止运动 b 球沿原路返回 B b 球停止运动 a 球沿原路返回 C A b 两球都以原来的速率原路返回 D A b 两球都静止 第 3 页 共 8 页 二 双项选择题 13 如右图所示 在质量为 M 的小车中挂着一个单摆 摆球的质量为 m0 小车 和单摆 以恒定 的速度 u 沿光滑的水平面运动 与位于正对面的质量为 m 的静止木块发生碰撞 碰撞时 间极短 在此碰撞过程中 下列可能发生的是 A 小车 木块 摆球的速度都发生变化 分别变为 V1 V2 V3 满足 M m0 u MV1 mV2 m0V3 B 摆球的速度不变 小车和木块的速度变为 V1和 V2 满足 Mu MV1 mV2 C 摆球的速度不变 小车和木块的速度都变为 V 满足 Mu M m V D 小车和摆球的速度都变为 V1 木块的速度为 V2 满足 M m0 u M m0 V1 mV2 14 半径相等的两个小球甲和乙 在光滑水干面上沿同一直线相向运动 若甲球的质量大于乙球的质量 碰撞 前两球的动能相等 则碰撞后两球的运动状态可能是 A 甲球的速度为零而乙球的速度不为零B 乙球的速度为零而甲球的速度不为零 C 两球的速度均不为零D 两球速度方向均与原方向相反 两球的动能仍相等 15 光滑水平面上有甲 乙两根条形磁铁 N 极相对 轴线在同一直线上 轻推一下使它们相向运动 某时刻 V 甲 2m s V乙 3m s 磁铁质量 m甲 1kg m乙 0 5kg 下列正确的有 A 乙反向时 甲的速度为 0 5m s 方向不变B 乙反向时 甲的速度为零 C 甲 乙相距最近时速度均为零 D 甲 乙相距最近时速度均为 m s 1 3 二 填空题 1 某同学用下图 1 所示装置通过半径相同的 A B 两球的碰撞来验证动量守恒定律 图 1 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 1 中 O 点是水平槽末端 R 在记录纸上垂直投影点 B 球落点痕迹如图 2 所示 其中米尺水平放置 且 平行于 G R O 所在的平面 米尺的零点与 O 点对齐 1 碰撞后 B 球的水平射程应取为 cm 2 在以下选项中 哪些是本次实验必须进行的测量 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 B A 球与 B 球碰撞后 测量 A 球落点位置到 O 点的距离 C 测量 A 球或 B 球的直径 D 测量 A 球和 B 球的质量 或两球质量之比 E 测量 G 点相对于水平槽面的高度 2 在 验证碰撞中的动量守恒 实验中 仪器按要求安装好后开始实验 第一次不放被碰小球 第二次把被 碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分 在白纸上记录下重锤位置和各小球落点的平均位置依次为 O A B C 设入射小球和被碰小球的质量分别为m1 m2 则下列说法中正确的有 A 第一 二次入射小球的落点依次是 A B B 第一 二次入射小球的落点依次是 B AO A B C 第 4 页 共 8 页 C 第二次入射小球和被碰小球将同时落地 D 该实验要验证的关系式为 m1 AB m2 OC 第 5 页 共 8 页 高 二 物 理 测 验 卷 动量 动量守恒 班别 姓名 学号 分数 一 选择题 每小题 4 分 共 40 分 12345678910 二 填空题 1 1 2 2 三 计算题 1 如右图所示 质量为 M 的小车 上面站着一个质量为 m 的人 以 V0的速度在光滑的水平面上前进 现在人 用相对于小车为 u 的速度水平向后跳出后 车速增加了多少 分析解答 以人和车作为一个系统 因为水平方向不受外力 所以水平方向动量守 恒 设人跳出后 车对地的速度增加了 v 以 v0方向为正方向 以地为参考系 由动量守恒 定律 M m v0 M v0 v m u v0 v 评析 1 在应用动量守恒定律时 除注意判断系统受力情况是否满足守恒条件外 还要注意到相对速度问题 即所有速度都要是对同一参考系而言 一般在高中阶段都选地面 为参考系 同时还应注意到相对速度的同时性 2 选取不同的参考系 解题方法有繁有简 以此题为例 若选取车作为参考系 则人与 车组成的系统初态动量为零 末态动量为 M v m u v 由动量守恒定律 0 M v m u v 题中 增加的速度与车原来的速度 v0无关 第二种解法显然比第一种要简捷得多 第 6 页 共 8 页 2 炮弹在水平飞行时 其动能为 Ek0 800J 某时它炸裂成质量相等的两块 其中一块的动能为 Ek1 625J 求 另一块的动能 Ek2 分析解答 以炮弹爆炸前的方向为正方向 并考虑到动能为 625J 的一块的速度可能 为正 可能为负 由动量守恒定律 P P1 P2 解得 Ek2 225J 或 4225J 正确答案是另一块的动能为 225J 或 4225J 评析 从上面答案的结果看 炮弹炸裂后的总动能为 625 225 J 850J 或 625 4225 J 4850J 比炸裂前的总动能大 这是因为在爆炸过程中 化学能转化为机械能 的缘故 第 7 页 共 8 页 3 在一只静止的小船上练习射击 船 人连同枪 不包括子弹 及靶的总质量为 M 枪内装有 n 颗子弹 每颗 质量为 m 枪口到靶的距离为 L 子弹射出枪口时相对于地面的速度为 V 在发射后一颗子弹时 前一颗子 弹已陷入靶中 则在发射完 n 颗子弹并陷入靶中后 求小船的末速度和后退的距离 分析解答 设子弹射出后船的后退速度为 v 后退距离为 s1 v t 如图 5 5 所示 由几何关系可知 l d s1 即lv t v t 联立 解得 评析 对本题物理过程分析的关键 是要弄清子弹射向靶的过程中 子弹与船运动 的关系 而这一关系如果能用图 5 5 所示的几何图形加以描述 则很容易找出子弹与船间的 相对运动关系 可见利用运动的过程草图 帮助我们分析类似较为复杂的运动关系问题 是 大有益处的 4 如右图所示 甲 乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏 甲和他的冰车总质量共为 30kg 乙和他的冰 车总质量也是 30kg 游戏时 甲推着一个质量为 15kg 的箱子和他一起以 2m s 的速度滑行 乙以同样大 小的速度迎面滑来 为了避免相撞 甲突然将箱子滑冰面推给乙 箱子滑到乙 处 乙迅速抓住 若不计冰面摩擦 求甲至少以多大速度 相对地 将箱子推出 才 能避免与乙相撞 分析解答分析解答 要想刚好避免相撞 要求乙抓住箱子后与甲的速度正好相等 设甲推出 箱子后的速度为 v1 箱子的速度为 v 乙抓住箱子后的速度为 v2 对甲和箱子 推箱子前后动量守恒 以初速度方向为正 由动量守恒定律 M m v0 mv Mv1 第 8 页 共 8 页 对乙和箱子 抓住箱子前后动量守恒 以箱子初速方向为正 由动量守恒定律有 mv Mv0 m M v2 刚好不相撞的条件是 v1 v 联立 解得 v 5 2m s 方向与甲和箱子初速一致 评析评析 本题从动量守恒定律的应用角度看并不难 但需对两个物体的运动关系分析 清楚 乙和箱子 甲的运动关系如何 才能不相撞 这就需要我们要将 不相撞 的实际 要求转化为物理条件 即 甲 乙可以同方向运动 但只要乙的速度不小于甲的速度 就不 可能相撞 第 9 页 共 8 页 5 如右图所示 倾角 30 高为 h 的三角形木块 B 静止放在一水平面上 另一滑块 A 以初速度 V0从 B 的 底端开始沿斜面上滑 若 B 的质量为 A 的质量的 2 倍 当忽略一切摩擦的影响时 要使 A 能够滑过木块 B 的顶端 求 V0应为多大 分析解答 根据水平方向动量守恒有 mv0cos m M v 评析 分析此题时 可以先定性分析 从题目可以知道 V0越大 上升的距离越高 v0较小 则可能上不到顶端 那么 刚好上升到 v0 v 时 才能够滑过 对于题目中的关键字眼 滑过 至少 等要深入挖掘 第 10 页 共 8 页 6 如右图所示 有两个物体 A 和 B 紧靠着放在光滑水平桌面上 A 的质量为 2kg B 的质量为 3kg 有一颗质 量为 100g 的子弹以 800m s 的水平速度射入 A 经过 0 01s 离开 A 开始射入物体 B 最后停在 B 中 A 对 子弹的阻力为 3 103N 求 A B 最终的速度 设 A B 质量分别为 mA mB 子弹质量为 m 子弹离开 A 的速度为 v 物体 A B 最终速度分别为vA vB 在 子弹穿过 A 的过程中 以 A B 为整体 以子弹初速 v0为正方向 应用动量定理 f t mA mB u 解得 u 6m s 由于 B 离开 A 后 A 水平方向不受外力 所以 A 最终速度vA u 6m s 对子弹 A 和 B 组成的系统 应用动量守恒定律 mv0 mA vA m