阶段验收评估(一)动量守恒定律

1、第 1 页共 6 页阶段验收评估阶段验收评估(一一)动量守恒定律动量守恒定律(时间：时间：50 分钟分钟满分：满分：100 分分)一、选择题一、选择题(本题共本题共 8 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 48 分。分。15 小题只有一个选项符合题目小题只有一个选项符合题目要求，要求，68 小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有分，有选错的得选错的得 0 分分)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始终相同始终相同B只有大

2、小相同只有大小相同C只有方向相同只有方向相同D以上说法均不正确以上说法均不正确解析：解析：选选 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。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子

3、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，棒和垒球的总动量棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量解析：解析：选选 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，系时

4、，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，所以选项统所受合外力为零，所以选项 B 正确。正确。3.如图如图 1 所示所示，光滑圆槽的质量为光滑圆槽的质量为 M，静止在光滑的水平面上静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处线吊着恰位于槽的边缘处， 如将细线烧断如将细线烧断， 小球滑到另一边的最高点时小球滑到另一边的最高点时， 圆槽的速度为圆槽的速度为()图图 1A0B向左向左C向右向右D无法确定无法确定解析：解析：选选 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小球和圆槽组成的系

5、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，设为球与圆槽水平方向有共同速度，设为 v，设小球质量为，设小球质量为 m，由动量守恒定律有，由动量守恒定律有 0(Mm)v，所以，所以 v0，故，故 A 正确。正确。4.在光滑的水平面上有在光滑的水平面上有 a、b 两球两球，其质量分别为其质量分别为 ma、mb，两球在两球在 t 时刻发生正碰时刻发生正碰，两两球在碰撞前后的速度图像如图球在碰撞前后的速度图像如图 2 所

6、示，下列关系正确的是所示，下列关系正确的是()第 2 页共 6 页图图 2AmambBmambCmambD无法判断无法判断解析：解析：选选 B由由 vt 图像可知，两球碰撞前图像可知，两球碰撞前 a 球运动，球运动，b 球静止，碰后球静止，碰后 a 球反弹，球反弹，b 球球沿沿 a 球原来的运动方向运动，由动量守恒定律得球原来的运动方向运动，由动量守恒定律得 mavamavambvb，解得，解得mambvbvava1，故有，故有 mamb，选项，选项 B 正确。正确。5.如图如图 3 所示，半径为所示，半径为 R 的光滑圆槽质量为的光滑圆槽质量为 M，静止在光滑水平面上，其内表面有一，静止在光

7、滑水平面上，其内表面有一质量为质量为 m 的小球被细线吊着位于槽的边缘处的小球被细线吊着位于槽的边缘处，如将线烧断如将线烧断，小球滑行到最低点向右运动时小球滑行到最低点向右运动时，圆槽的速度为圆槽的速度为()图图 3A0B.mM2MgRMm，向左，向左C.mM2MgRMm，向右，向右D不能确定不能确定解析解析： 选选 B以水平向右为正方向以水平向右为正方向， 设在最低点时设在最低点时 m 和和 M 的速度大小分别为的速度大小分别为 v 和和 v，根据动量守恒定律得：根据动量守恒定律得：0mvMv，根据机械能守恒定律列方程得：，根据机械能守恒定律列方程得：mgR12mv212Mv2，联立以上两式

8、解得，联立以上两式解得 vmM2MgRMm，向左，故选项，向左，故选项 B 正确。正确。6杂技演员做高空表演时杂技演员做高空表演时，为了安全为了安全，常在下面挂起一张很大的网常在下面挂起一张很大的网，当演员失误从高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演员落在网上时受到网的作用力较小解析解析

9、：选选 CD演员落到网上和地面上时的速度相同演员落到网上和地面上时的速度相同，所以两种情况下所以两种情况下，动量的变化相动量的变化相同，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，错误，C、D第 3 页共 6 页正确。正确。7在橄榄球比赛中，一个在橄榄球比赛中，一个 85 kg 的前锋队员以的前锋队员以 5 m/s 的速度跑动，想穿越防守队员到的速度跑动，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，

10、一个速度的队员，一个速度为为 2 m/s，另一个速度为，另一个速度为 4 m/s，然后他们就扭在了一起，则，然后他们就扭在了一起，则()A他们碰撞后的共同速度是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碰撞后他们动量的方向仍向前C这名前锋能得分这名前锋能得分D这名前锋不能得分这名前锋不能得分解析：解析：选选 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：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：，代入数据得：v0.16 m/s。所以碰撞后的速度仍向前，故这名。所以碰撞后的速度仍向前，故这名前锋能得分

11、，前锋能得分，B、C 两项正确。两项正确。8如图如图 4 所示所示，一个质量为一个质量为 0.18 kg 的垒球的垒球，以以 25 m/s 的水平速度飞向球棒的水平速度飞向球棒，被球棒被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为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，设球棒与垒球的作用时间为 0.01 s。下列说。下列说法正确的是法正确的是()图图 4A球棒对垒球的平均作用力大小为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球棒对垒球做的功为 126 JD球棒对垒球做的功为球棒

12、对垒球做的功为 36 J解析：解析：选选 AC设球棒对垒球的平均作用力为设球棒对垒球的平均作用力为 F，由动量定理得，由动量定理得Ftm(vtv0)，取取vt45 m/s， 则则 v025 m/s， 代入上式代入上式， 得得F1 260 N， 由动能定理得由动能定理得 W12mvt212mv02126 J，选项，选项 A、C 正确。正确。二、实验题二、实验题(本题共本题共 2 小题，共小题，共 16 分分)9. (8 分分)某同学采用如图某同学采用如图 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，让悬挂于同一点，让

13、B 球静止，拉起球静止，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过程中除了要测量 A 球被拉起的角度球被拉起的角度1和两球碰撞后摆起的最大角度和两球碰撞后摆起的最大角度2之外，还需测量之外，还需测量_(写出物理量的名称和符号写出物理量的名称和符号)才能进行验证才能进行验证。 用测量的物理量表示碰撞中的不用测量的物理量表示碰撞中的不变量的关系式是变量的关系式是_。第 4 页共 6 页图图 5解析解析： A 球由静止释放到两球碰撞前球由静止释放到两球碰撞前， 根据机械能守恒定律根据机械能守恒定律， 有有 mAgl(1co

14、s 1)12mAvA2两球碰撞后到一起运动到最高点，根据机械能守恒定律，有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)12(mAmB)v2又碰撞中的不变量满足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所以用测得的物理量表示碰撞中的不变量的关系式为mA1cos 1(mAmB) 1cos 2。答案答案：A 球的质量球的质量 mA和和 B 球的质量球的质量 mBmA1cos 1(mAmB) 1cos 210(8 分分)某同学用如图某同学用如图 6 甲所示装置通过半径相同的甲所示装置通过半径相同的 A、B 两球的碰

15、撞来探究碰撞过两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量程中的不变量，图中图中 PQ 是斜槽是斜槽，QR 为水平槽为水平槽，实验时先使实验时先使 A 球从斜槽上某一固定位置球从斜槽上某一固定位置 G由静止开始滚下由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹留下痕迹，重复上述操作重复上述操作 10 次次，得到得到 10个落点痕迹个落点痕迹。再把再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让让 A 球仍从位置球仍从位置 G 由静止开始滚由静止开始滚下，和下，和 B 球碰撞后，球碰撞后，A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作球分

16、别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作 10 次。次。图中图中 O 点是水平槽末端点是水平槽末端 R 在记录纸上的垂直投影点，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所在的平面，厘米刻度尺的零点与 O 点对齐。点对齐。甲甲乙乙图图 6(1)碰撞后碰撞后 B 球的水平射程应取球的水平射程应取_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水平槽上未放水平槽上未放 B 球时，测量球时，测量 A 球落点位置到

17、球落点位置到 O 点的距离点的距离B测量测量 A 球与球与 B 球碰撞后，球碰撞后，A 球落点位置到球落点位置到 O 点的距离点的距离C测量测量 A 球与球与 B 球的质量球的质量D测量测量 G 点相对于水平槽面的高度点相对于水平槽面的高度解析解析：(1)题图中画出了题图中画出了 B 球的球的 10 个落点位置个落点位置，实验中应取平均位置实验中应取平均位置。方法是方法是：用最小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。答案为的最小刻度后面再估读一位

18、。答案为 64.7 cm(从从 64.2 cm 到到 65.2 cm 的范围内都正确的范围内都正确)。第 5 页共 6 页(2)本实验把被碰小球放在靠近槽末端的地方本实验把被碰小球放在靠近槽末端的地方， 使得被碰小球使得被碰小球 B 和入射小球和入射小球 A 都从都从 O 点点开始做平抛运动，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。设值上等于平抛初速度。设 A 未碰未碰 B，平抛水平位移为，平抛水平位移为 xA；A、B 相碰后，相碰后，A、B 两球的水平两球的水平位移分别为位

19、移分别为 xA、xB；A、B 质量分别为质量分别为 mA、mB，则碰前则碰前：mAxA，碰后碰后 mAxAmBxB，要验证要验证 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：等。所以该实验应测量的物理量有：mA、mB、xA、xA、xB，选项，选项 A、B、C 正确。正确。答案答案：(1)64.7(64.265.2 都正确都正确)(2)ABC三、计算题三、计算题(本题共本题共 2 小题，共小题，共 36 分分)11(16 分分)一质量为一质量为 0.5 kg 的小物块

20、放在水平地面上的的小物块放在水平地面上的 A 点，距离点，距离 A 点点 5 m 的位置的位置 B处是一面墙，如图处是一面墙，如图 7 所示，一物块以所示，一物块以 v09 m/s 的初速度从的初速度从 A 点沿点沿 AB 方向运动，在与墙方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为壁碰撞前瞬间的速度为 7 m/s，碰后以，碰后以 6 m/s 的速度反向运动直至静止，的速度反向运动直至静止，g 取取 10 m/s2。图图 7(1)求物块与地面间的动摩擦因数求物块与地面间的动摩擦因数。(2)若碰撞时间为若碰撞时间为 0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的

21、大小 F。(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功 W。解析：解析：(1)由动能定理，有由动能定理，有mgs12mv212mv02可得可得0.32。(2)由动量定理：有由动量定理：有 Ftmvmv可得可得 F130 N。(3)W12mv29 J。答案：答案：(1)0.32(2)130 N(3)9 J12(20 分分)两块质量都是两块质量都是 m 的木块的木块 A 和和 B 在光滑水平面上均以速度在光滑水平面上均以速度v02向左匀速运动，向左匀速运动，中间用一根劲度系数为中间用一根劲度系数为 k 的轻弹簧连接着的轻弹簧连接着，如图如图 8 所示所示。现从水平方向迎面射来一颗子弹现从水平方向迎面射来一颗子弹，质量为质量为m4，速度为，速度为 v0，子弹射入木块，子弹射入木块 A 并留在其中。求：并留在其中。求：图图 8(1)在子弹击中木块后的瞬间木块在子弹击中木块后的瞬间木块 A、B 的速度的速度 vA和和 vB的大小。的大小。第 6 页共 6 页