2011届高考物理总复习模拟试题精析之动量守恒

用心 爱心 专心1 20112011 届高考总复习物理模拟试题精选之动量守恒定律届高考总复习物理模拟试题精选之动量守恒定律 1 2010 吉林模拟 质量为 m 的物体以 v0做平抛运动 经过时间 t 下落的高度为 h 速度大小为 v 在这段时间内 该物体的动量变化量大小为 A mv mv0B mgt C 2 0 2 vvm D 2ghm 解析 选 BCD 物体在这段时间内只受重力 由动量定理得 P I mgt B 正确 物体做平抛运 动 速度的方向发生了变化 速度的变化量 v 2 0 2 vv 所以 P m v 2 0 2 vvm C 正确 A 错误 速度的变化量也等于竖直方向上的速度 有 v vy 而 vy2 2gh 故 P 2ghm D 正确 2 2010 吉林模拟 以速度 v0竖直向上抛出一物体 空气阻力大小恒定 关于物体受到 的冲量 以下说法正确的是 A 物体上升阶段和下降阶段所受的重力的冲量方向相反 B 物体上升阶段和下降阶段所受的空气阻力的冲量方向相反 C 物体在下降阶段受的重力的冲量等于上升阶段受的重力的冲量 D 物体从抛出到返回抛出点 物体所受空气阻力的总冲量为零 解析 选 B 物体无论上升还是下降 所受的重力方向始终竖直向下 重力冲量的方向与重 力的方向相同 A 错误 由于空气阻力的影响 物体在下降阶段的时间小于上升阶段的时 间 由 I mgt 可知 C 错误 物体在上升阶段空气阻力方向竖直向下 在下降阶段空气阻力 方向竖直向上 空气阻力冲量的方向与空气阻力的方向相同 故 B 正确 由于物体在下降 阶段的时间与上升阶段的时间不相同 所以 D 错误 3 2010 南靖模拟 满载砂子的小车总质量为 M 在光滑的水平面上匀速运动 速率为 V0 在行驶途中有 质量为 m 的砂子从车尾漏掉 则砂子漏掉后小车的速率应为 A M m V0 M B MV0 M m C mV0 M m D V0 答案 D 4 2010 河南卢氏高二模拟 如图所示 小车放在光滑的水平面上 将系绳的小 球拉开到一定角度 然后同时放开小球和小车 那么在以后的过程中 用心 爱心 专心2 A 小球向左摆动时 小车也向左运动 且系统动量守恒 B 小球向左摆动时 小车向右运动 且系统动量守恒 C 小球向左摆到最高点 小球的速度为零而小车的速度不为零 D 在任意时刻 小球和小车在水平方向的动量一定大小相等 方向相反 答案 BD 5 2010 天水模拟 由上下层不同的材料粘合在一起的矩形滑块 静止放在光滑的水平 面上 如图所示 质量为 m 的子弹以速度 v 水平射击上层时子弹恰好不穿出 若射击下层 时则刚好嵌入 由上述两种情况相比较 A 两次子弹对滑块做功一样多 B 子弹嵌入下层时对滑块做功多 C 子弹嵌入上层时系统产生热量多 D 两次滑块受到的冲量一样大 解析 选 AD 在两种情况下 子弹与滑块的速度最后都相同 设共同的速度为 v 由动量守 恒定律得 mv m M v 解得 v Mm mv 由动能定理可得子弹对滑块做的功 W 2 1 mv 2 2 23 2Mm vm 所以两次子弹对滑块做功一样多 A 正确 B 错误 由能量守 恒定律得系统产生热量 Q 2 1 mv2 2 1 m M v 2可知产生的热量一样多 C 错误 由动量 定理 I P Mv 可知两次滑块的动量的变化量相同 D 正确 6 2010 太原模拟 如图所示 一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶 端下滑到底端 C D E 处 三个过程中重力的冲量依次为 I1 I2 I3 动量变化量的大小依次为 p1 p2 p3 到达下端 时重力的瞬时功率依次为 P1 P2 P3 则有 A I1 I2 I3 p1 p2 p3 P1 P2 P3 用心 爱心 专心3 B I1 I2P2 P3 C I1 I2 I3 p1 p2 p3 P1 P2 P3 D I1 I2 I3 p1 p2 p3 P1 P2 P3 解析 选 B 设斜面的高度为 h 从顶端 A 下滑到底端 C 由 2 sin 2 1 sin tg h 得物体下滑 的时间 2 sin 2 g h t 越小 sin2 越小 t 越大 重力的冲量 I mgt 就越大 故 I1 I2P2 P3 故选 B 7 2010 太原模拟 一物体在合外力 F 的作用下从静止开始做直 线运动 合外力方向不变 大小随时间的变化如图所示 该物体在 t0和 2t0时刻 物体的动能分别为 Ek1 Ek2 物块的动量分别为 p1 p2 则 A Ek2 9 Ek1 p2 3p1 B Ek2 3 Ek1 p2 3p1 C Ek2 8Ek1 p2 4p1 D Ek2 3Ek1 p2 2p1 答案 A 8 2010 太原模拟 甲 乙两球在光滑水平轨道上沿同一方向运动 已知它们的动量分 别是 P甲 5kg m s P乙 7kg m s 甲追上乙并发生碰撞 碰后乙球的动量变为 乙 P10kg m s 则两球质量 m甲与 m乙的关系可能是 A 甲乙 mm 2 3 B 甲乙 mm3 C 甲乙 mm4 D 甲乙 mm5 答案 BCD 9 2010 兰州模拟 如图所示 位于光滑水平桌面上的小滑块 P 和 Q 都可视作质点 质 量相等 Q 与轻 质弹簧相连 设 Q 静止 P 以某一初速度向 Q 运动并与弹簧发生碰撞 在整个碰撞过程中 弹簧具有的最 大弹性势能等于 用心 爱心 专心4 A P 的初动能 B P 的初动能的 2 1 C P 的初动能的 1 3 D P 的初动能的 1 4 解析 选 B 当小滑块 P 和 Q 速度相同时 弹簧具有最大弹性势能 设 P 的初速度为 v 碰 撞后 P Q 的共 同速度为 v 则 P 的初动能 EK 2 1 mv2 由动量守恒定律得 mv 2mv 可得 v 2 1 v 由 能量守恒定律 得弹簧的最大弹性势能 E 2 1 mv2 2 1 m m v 2 4 1 mv2 2 1 EK 故选 B 10 2010 衡水模拟 如图所示 质量分别为 m1 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 突然加一水平向右的匀强电场后 两球 A B 将由静止开始运动 对两小球 A B 和弹簧组成的系统 在以后的运动过程中 以下说 法正确的是 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 A 系统机械能不断增加 B 系统机械能守恒 C 系统动量不断增加 D 系统动量守恒 答案 D 11 三个完全相同的木块紧挨在一起 放在光滑的水平面上 如图所示 一颗子弹沿水平 方向垂直射入 第一个木块 并从第三个木块穿出 子弹穿过三个木块所用的时间分别是 t1 t2 t3 设 木块对子弹的阻 力不变 则子弹穿出三个木块后 三个木块的动量之比为 A t1 t2 t3 B 3t1 2t2 t3 C t1 t1 t2 t1 t2 t3 D 2t1 3t2 2t1 6t3 3t2 2t1 答案 D 12 2010 江苏苏北四市模拟 如图所示 质量均为 m 的小滑块 P 和 Q 都视作质点 与 轻质弹簧相连的 Q 静止在光滑水平面上 P 以某一初速度 v 向 Q 运动并与弹簧发生碰撞 在整 PQ PQ 用心 爱心 专心5 B 个过程中 P Q 的共同速 度为 弹簧具有的最大弹性势能等于 答案 2 v 4 2 mv 13 2010 兰州模拟 用半径相同的两个小球 A B 的碰撞验证动量守恒定律 实验装置 示意如图 斜槽与水平圆滑连接 实验时先不放 B 球 只使 A 球从斜槽上某一固定点 C 由静止滚下 落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹 再把 B 球静置于水平槽前边缘处 让 A 球仍从 C 处由静止滚下 A 球和 B 球前后分别落到 O 点的距离 OM 2 68cm OP 8 62cm ON 11 50cm 并知 A B 两球的质量比为 2m m 则未放 B 球时 A 球落地点是记录纸上的 点 按照本实验方法 验证动量守 恒的验证式是 系统碰撞前总动量 p 与碰撞 后动量 p 的百分误差 pp p 结果保留一位有效数字 答案 P 2 OP 2 OM ON 或 2m OP 2 m OM m ON 2 14 2010 太原模拟 为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞 某同学选取了两个体积相同 质量不相等的小球 按下述步骤进行了实验 用天平测出两个小球的质量 分别为 m1和 m2且 m1 m2 按照如图所示的那样 安装好实验装置 将斜槽 AB 固定在桌边 使槽的末端点的切线 水平将一斜面 BC 连接在斜槽末端 先不放小球 m2 让小球 m1从斜槽顶端 A 处由 静止开始滚下 记下小球在斜面上的落点位置 E 将小球 m2放在斜槽前端边缘处 让小球 m1从斜槽 顶端 A 处仍由静止滚下 使它们发生碰撞 记下小球 m1和小球 m2在斜面上的落点位置 用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点 B 的距离 图中 D E F 点是该同学记 下的小球在斜面上的几个落点位置 到 B 点的距离分别为 LD LE LF 根据该同学的实验 请你回答下列问题 1 小球 m1与 m2发生碰撞后 m1的落点是图中的 点 m2的落点是图中的 点 用心 爱心 专心6 2 实验中 该同学认为 只要满足关系式 FDE LmLmLm 211 就说明两 个小球在碰撞中 动量是守恒的 该同学的实验原理是 2 用测得的物理量表示 只要满足关系式 则说明两 小球的碰撞是弹 性碰撞 答案 1 D F 2 m1 m2离开 B 点后做平抛运动 其平抛的水平位移vtL cos 竖直方向高度 2 2 1 singtL 可知平抛的初速度 sin2 cos2gL v L 故只要满足关系式 就说明两小球在碰撞中动量是守恒的 3 FDE LmLmLm 211 15 2010 天水模拟 如图所示 质量 m1 0 3 kg 的小车静止在光滑的水平面上 车长 L 15 m 现有质量 m2 0 2 kg 可视为质点 的物块 以水平向右的速度 v0 2 m s 从左端滑上小 车 最后在车面上某处与小车保持相对静止 物块与车面间的动摩擦 因数 0 5 取 g 10 m s2 求 1 物块在车面上滑行的时间 t 2 要使物块不从小车右端滑出 物块滑上小车左端的初速度 v 0不能超过多少 解析 1 设物块与小车的共同速度为v 以水平向右为正方向 根据动量守恒定律有 vmmvm 2102 设物块与车面间的滑动摩擦力为F 对物块应用动量定理有 022 vmvmtF 其中 gmF 2 解得 用心 爱心 专心7 gmm vm t 21 01 代入数据得 s24 0 t 2 要使物块恰好不从车厢滑出 须物块到车面右端时与小车有共同的速度v 则 vmmvm 2102 由功能关系有 gLmvmmvm 2 2 21 2 02 2 1 2 1 代入数据解得 0 v 5m s 故要使物块不从小车右端滑出 物块滑上小车的速度v0 不能超过 5m s 答案 1 0 24s 2 5m s 16 2010 忻州模拟 与轻弹簧相连的质量均为 2 0kg 的 A B 两物块都以 v 6 0m s 的速 度在光滑的水平 地面上运动 弹簧处于原长状态 质量为 4 0kg 的物块 C 静止在它们的前方 如图所示 B 与 C 相碰撞后 粘在一起不再分开 在以后的运动中 求 1 当弹簧的弹性势能最大时 物体 A 的速度是多大 2 弹性势能的最大值是多大 解析 1 当压缩量最大时 弹性势能最大 此时三者的速度相等 由动量守恒 mA mB v mA mB mC vA 得 vA 3m s 2 B C 刚碰撞结束时 速度均为 vBC有 mBv mB mC vBC 得 vBC 2m s EPm 2 1 mB mC vBC2 2 1 mAv2 2 1 mA mB mC vA2 12J 17 2010 南京模拟 如图所示 在光滑水平桌面上有两个小球 质量为 m1的小球以速 度 v 与质量为 m2静止的小球发生正碰 两球碰撞后粘在一起运动 求碰撞过程中系统动能 的损失 A B C 用心 爱心 专心8 解析 由动量守恒定律得 m1v m1 m2 v 所以两球碰撞后粘在一起的速度为 21 1 mm vm v 系统损失的动能 2 2 1 2 1 21 2 212 21 2 1 mm vmm vmmvm 答案 2 21 2 21 mm vmm 18 2010 济南模拟 如图 两磁铁各固定放在一辆小车上 小车在光滑水平面上沿同一 直线运动 已知甲车和磁铁的总质量为 0 5 kg 乙车和磁铁的总质量为 1 0 kg 两磁铁的 N 极相对 推动一下 使两车相向运动 某时刻甲的速率为 2 m s 乙的速率为 3 m s 方向与 甲相反 两车运动过程中始终未相碰 则两车最近时 乙的速度为多大 解析 两车相距最近时 两车的速度相同 设该速度为v 取乙车的速度方向为正方向 由动量守恒定律得 m乙v乙 m甲v甲 m甲 m乙 v 所以两车最近时 乙车的速度为 v 15 0 25 031 乙甲 甲甲乙乙 mm vmvm m s 3 4 m s 答案 3 4 m s 19 2010 綦江模拟 如图所示 质量为 m 1kg 的滑块 以 v0 5m s 的 水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车 小车足够长 质量 M 4kg 求 1 滑块与小车的共同速度 v 2 整个运动过程中产生的内能 E 解析 1 根据动量守恒定律 用心 爱心 专心9 得滑块与小车的共同速度 v 0 mv v Mm 1m s 2 根据能量守恒定律得 E 22 0 11 22 mvMm v 10J 答案 1 1m s 2 10J 20 2010 北京朝阳模拟 如图所示 质量为 M 的木块静止在光滑水平面上 一质量为 m 的子弹以速度 v0水平射入木块 子弹恰好未从木块中射出 设木块对子弹的阻力为恒力 其大小为 F 1 求木块的长度 L 2 如果其他条件不变 只是将木块固定在水平面上 以子弹射入木块时为计时起点 以 t0表示子弹运动到木块最右端的时刻 请你在下面给出的坐标系中定性画出子弹在 0 t0这 段时间内的速度随时间变化的图线 图中标出了子弹的初速度 v0和未固定木块时子弹与 木块的共同速度 v共 解析 1 设子弹与木块的共同速度为 v 0 mvmM v 设子弹与木块相互作用过程中 木块的位移为 x 以子弹为研究对象 22 01 2 vva xL 1 F a m 以木块为研究对象 2 2 2va x 2 F a M 由以上各式解得 v t O v0 t0 v 共 L v0 用心 爱心 专心10 2 0 2 Mmv L F Mm 2 见下图 答案 1 2 0 2 Mmv L F Mm 2 见解析 21 2010 重庆模拟 如图 在倾角30 足够长的斜面上用外力分别固定着两个相 距 L 0 2m 的物 体 A B 它们的质量1 AB mmkg A B 与斜面间的动摩擦因数分别为 33 63 AB 和某时 刻同时撤去固定两物体的外力后 A 物体将沿斜面向下运动 并与 B 物体发生碰撞 设 A B 间每次碰撞 时间极短 且皆为无机械能损失的正碰 g 取 10m s2 求 1 A 与 B 第一次碰撞后 B 的速率 2 从 A 开始运动到两物体第二次相碰经历多长时间 3 从 A 开始运动直到第 5 次碰撞时 B 物体通过的路程是多少 解析 1 A 物体沿斜面下滑时 sincos AAAAA m gm gm a 所以 3 sin30cos302 5 6 A agg m s2 同理 B 物体沿斜面下滑时有 aB gsin gcos 0 由上面可知 撤去固定 A B 的外力后 物体 B 恰好静止于斜面上 物体 A 将沿斜面向下 做匀加速直线运动 A 与 B 第一次碰撞前的速度 用心 爱心 专心11 由La2v A 2 1A 得s m1s m2 05 22La2v A1A A B 碰撞 111AAB mvmvmv 解为 A B 交换速度 故 A B 第一次碰后瞬时 B 的速率 11 1 BA vvm s 2 从 AB 开始运动到第一次碰撞用时 ss a L t A 4 0 5 2 2 022 1 两物体相碰后 A 物体的速度变为零 以后再做匀加速运动 而 B 物体将以 21 1 BB vvm s 的速度沿斜面向下做匀速直线运动 设再经 t2时间相碰 则有 2