人教版高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律

1、精品试卷高中物理学习材料（灿若寒星*整理制作）第十六章动量守恒定律第一节 实验：探究碰撞中的不变量推荐下载知识点实验探究的思路1.在利用悬线悬挂等大小球探究碰撞中的不变量实验中，下列说法正确的是（）A.悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B.由静止释放小球以便较准确计算小球碰前速度C.两小球必须都是钢性球，且质量相同D.两小球碰后可以粘合在一起共同运动2.在验证动量守恒定律”的实验中，必须测量的量有 （）A .小球的质量 mi和m2B .小球的半径rC.桌面到地面的高度 HD.小球mi的起始高度hE.小球从抛出到落地的时间 tF.小球mi和m2碰撞后飞出的水平距离G.小球mi未碰撞前飞出的水平距离

2、3 .在做 碰撞中的动量守恒”实验时，必须做到（）A.斜槽轨道必须是笔直的B.把小球放到斜槽末端的槽口时，小球必须能够静止C.碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道的末端的切线平行D.以上都不需要做到4 .如图所示，在实验室用两端带竖直挡板 C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是 究碰撞中的不变量”的实验，实验步骤如下：M的滑块A、B,做探（1）把两滑块A: B紧贴在一起，在 A上放质量为州的祛码，置于导轨上，用电动卡销卡住 的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平压缩状态。A、B,在 A、B（2）按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，A、B与挡板C、D碰撞的阿

3、时，电子计时器自动停表，记下 A至C的运动时间ti和B至D的运动时间t2。（3）重复几次取ti、t2的平均值.在调整气垫导轨时应注意 ;应测量的数据还有 ;只要关系式 成立，即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和。5.如图所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为i0 Hz .开始两个滑 块静止，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块用 绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动.已 知滑块A、B的质量分别为200g、300g。根据照片记1098765412 h 和I I Ir I I ' I K I I I 1 Ii I I “ L II， J i I I

4、 J 1 M I J I 卜 II I I I II I I I d II I I I L , I I： I I F 1 I II II IE I ； I 1I J L I _ J I I h j| L I L |j1 Illi 1 i. I Jl j I iju u I j_| J s I ： I .1 . i Jl面兀由面面面回回国亶录的信息，释放弹簧， A、B离开弹簧后，A滑块做 运动，其速度大小为 。本实验得出在实验误差范围内，碰撞中mv的矢量和是守恒的量”这一结论的依据是6 .某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证mv的矢量和在碰撞中是守恒的。 图中PQ是斜槽，Q

5、R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。图甲中。点是水平槽末端 R在记录纸上的垂直投影点,B球落点痕迹如图乙所示，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 。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 ？答：(填选项号).A.水平槽上未放 B球时，测量A球落点位置

6、到 。点的距离8. A球与B球碰撞后，测量 A、B球落点位置到 。点的距离C.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)D.测量G点相对水平槽面的高度实验数据处理技巧7 .某同学设计了一个用打点计时器做探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥， 推动小 车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动.他设计的具体装置如图所示， 在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。(1)若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距(标在图上)，则应选 段来计算A的碰撞前速度；应选 来计算A和B碰后的共同速度(填“AB

7、”、“BC”、“CD" 或"DE”)。(2)已测得小车 A的质量mA=0.40 kg ,小车B的质量mB=0.20 kg。由以上测量结果可得:碰前： mAV0=kg m/s; 碰后：(mA+mB)v共=kg m/s。由此得出结论。探究题：探究碰撞中的不变量8 .用如图所示装置做 探究碰撞中的不变量”实验，质量为mA的钢球A用细线悬挂于 。点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为 H的小支柱N上，O点到A球球心 的距离为L,使悬线在 A球释放前伸直，且线与竖直线的夹角为a , A球释放后摆动到最低点时恰与 B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针 OC推到与竖直线夹 角卢处，B球落到

8、地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D,保持a角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点。(1)图中s应是B球初始位置到 的水平距离。(2)为了探究碰撞中的守恒量，应测得 等物理量。(3)用测得的物理量表示，mAVA=； EaVa：; EbVr，=777777777777777777探究题：实验方法探究9 .某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧， 如图所示.将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况， 进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒。(1)该同学还必须有的实验器材是 (2)需直接测量的数据是;(3)用所得数据验证动量守恒的关

9、系式是 。第二节动量守恒定律(一)知识点一：动量1 .关于物体的动量，下列说法中正确的是()A.运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向B.物体的加速度不变，其动量一定不变C.动量越大的物体，其速率一定越大D.物体的动量越大，其惯性也越大2 .如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的1/4圆周轨道，圆心 O在S的正上方。在 。和P两点各有一质量为m的小物块a和b,从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。以下说法正确的是 ()A. a比b先到达S,它们在S点的动量不相同门户B. a与b同时到达S,它们在S点的动量不相同;1C. a比b先到达S,它们在S点的动量相同:/D. b比a

10、先到达S,它们在S点的动量相同厂/ 知识点二：动量变化量的计算3 .羽毛球是速度最快的球类运动之一，付海峰扣杀羽毛球的速度可达到342 km/h,假设球飞来的速度为90 km/h,付海峰将会以342 km/h的速度反向击回。设羽毛球质量为5g,试求：(1)付海峰击球过程中羽毛球的动量变化量。(2)在付海峰的这次扣杀中，羽毛球的速度变化，动能变化各是多少？4 .如图所示，以大小为 v的速度做匀速圆周运动的质点，质量为m,经过一段时间从A点运动到B点，则质点的动量变化 Ap的大小和方向如何？知识点三：动量守恒的条件A沿水平方向射入木块后留在木块内,5 .如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是

11、光滑的，子弹将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中()A.动量守恒，机械能守恒B.动量不守恒，机械能不守恒C.动量守恒，机械能不守恒D.动量不守恒，机械能守恒6 .如图所示，A、B两物体的质量 mA>mB,中间用一段细绳相连，且中间有一被压缩 的弹簧，放在平板小车 C上后，A、B、C均处于静止状态。若地面光滑，则在细绳 被剪断后，A、B从C上未滑离之前，A、B在C上向相反方向滑动过程中()A.若A、B与C之间的摩擦力大小相等，则A、B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动量也守恒B.若A、B与C之间的摩擦

12、力大小不相等，则 A、B组成的系统动量不守恒， A、B、C组成的系统动量 也不守恒C.若A、B与C之间的摩擦力大小不相等，则 A、B组成的系统动量不守恒，但 A、B、C组成的系统 动量守恒D.以上说法均不对知识点四 动量守恒定律应用7 .如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两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 kg m/s,运动中两球发生碰撞，碰撞后 A球的动量增量为一4 kg - m/s,则()A.左方是A球，碰撞后 B.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为A、B两球速度大小之比为2: 51: 10C.右方是A球，碰撞后 A

13、、B两球速度大小之比为2: 5D.右方是A球，碰撞后 A、B两球速度大小之比为1 : 1050g的小球以1000 m/s的速率碰到铜块后，又8 .质量为1 kg的铜块静止于光滑的水平面上，一颗质量为 以800 m/s的速率被反弹回，求铜块获得的速度。某一方向动量守恒的应用技巧9 .在水平铁轨上放置一门质量为M的炮车，发射的炮弹质量为m,假设铁轨和炮车间摩擦不计，求:(1)水平发射炮弹时，炮弹速度为v0,则炮身的反冲速度是多大 ？(2)炮身水平方向，炮弹出炮口时，相对炮口速度为v0,则炮身的反冲速度为多大 ？(3)炮车车身与水平方向成 6角，炮弹速度大小为则炮身反冲速度是多大 ？应用题：动量守恒

14、与机械能守恒综合应用10 .如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块 P和Q都可视为质点，质量相等，均为m。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。(1)在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能是多少 ？烟(2)弹簧再次恢复原长时，P的动能是多少？探究题：物体在某一方向上动量守恒的探究11 .如图所示，光滑圆槽的质量为M,静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰处于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为 （）A. 0B.向左C.向右D.无法确定易混点：参考系的选取12 .如图所示，在光滑的水平面上有一辆乎板车，上面站着一个人，车以速度

15、/前进，已知车白质量为 mn人的质量为 m2,某时刻人突然向前跳离车，设人 跳离车时，相对于车的速度为v,求人跳出后车的速度。第三节动量守恒定律（二）第一课时知识点一：动量守恒条件的判定1 . 一支枪水平固定在小车上。小车放在光滑的水平面上，枪发射子弹时，关于车、枪和子弹的说法正确的是（）B.枪和车组成的系统动量守恒D.若忽略摩擦，枪、车组成的系统动量近似守恒A.枪和子弹组成的系统动量守恒C.枪、车和子弹组成的系统动量守恒2 .下列情形中，满足动量守恒条件的是（）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B.子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中，子弹和木块的总动量C.子弹

16、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，棒和垒球的总动量知识点二：多过程动量守恒问题3 .如图所示，在光滑水平面上有两个并排放置的木块A、B,已知mA =0.5 kg, mB =0.3 kg。现有质量mo=0.08kg的小物块C以初速vo=25 m/s在A表面沿水平方向向右滑动，由于C与A、B间均有摩擦，C最终停在B上，B、C最后的共同速度 v=2.5 m/s。求：4 .如图所示，在光滑水平面上有两个木块A、B,木块B静止，且其左端放置小物块 C,已知mA=mB=0.2 kg,mc=0.1 kg ,现木块A以初速度Vo =2 m/s沿水平方向向右滑动，木块A与B相碰后具有

17、共同速度（但不粘连），C与A、B间均有摩擦。求：h. 一管.（1）木块A与B相碰瞬间.A木块的速度及小物块 C的速度大小；h（2）设A木块充分长，求小物块C的最终速度。知识点三：多个物体的动量守恒问题5 .甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上玩游戏，甲和他的冰车总质量为M =30 kg,乙和他的冰车总质量也是30 kg,游戏时，甲推着一个质量是 m=15 kg的箱子，和他一起以大小为v0 =2 m/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，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把 它抓住，若不计冰面的摩擦，问甲至少要以多大的速度（相对地面）将箱子推出，才能避免与乙相撞

18、。c车上有一人跳到b6 .如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上。车上，接着又立即从b车跳到a车上.此人跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止，此后（）A. a、b两车运动速率相等B. a、c两车运动速率相等C.三辆车的速率关系 Vc >Va >VbD. a、c两车运动方向相同知识点四：爆炸问题7 .手榴弹在离地面高 h处的速度方向恰好沿水平方向向左，速度的大小为 v,此时，手榴弹炸裂成质量相等的两块，设消耗的火药质量不计，爆炸后，前半块的速度方向仍沿水平向左，速度大小为3v,那么后半块在炸后的瞬间其速度多大 ？方向如何

19、？8 .在沙滩上有一木块，质量 M=5 kg,木块上放一爆竹，质量 m=0.10 kg ,点燃爆竹后木块陷入沙中深5 cm,若沙对木块运动的阻力恒为58 N,不计爆竹中火药质量和空气阻力，求爆竹上升的最大高度。（g取10 m/s2）解决多过程动量守恒问题技巧9 .甲、乙两溜冰者，质量分别为50kg和52kg。甲手里拿着一质量为 2 kg的球，两人均以2 m/s的速度在冰面上相向滑行，甲将球传给乙，乙再将球传给甲，这样若干次后，球回到甲手里，乙的速度为0,则甲的速度为。探究题：动量守恒中研究对象的选取10 .两只小船质量分别为m1=500 kg, m2=1000 kg,它们平行逆向航行，航线邻近

20、，当它们头尾相齐时，由每一只船上各投质量m=50 kg的麻袋到对面的船上，如图所示，结果载重较轻的一只船停了下来，另一只船则以v=8.5 m/s的速度向原方向航行，若水的阻力不计，则在交换麻袋前两只船的速度分别是多少？应用题：动量守恒条件的拓展应用11 .如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2,且m2=2mn开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩轻弹簧，烧断细绳后，两木块分别向左、右运动，若木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数为1、2,且J 1=22,则在弹簧伸长的过程中，两木块 （）A.动量大小之比为 1: 1B .速度大小之比为 2: 1""磅直C.

21、通过的路程之比为 2: 1D .通过的路程之比为 1 : 1易混点：研究系统的适取m的物体以速度Vd向12 .如图所示，设车厢长度为 L,质量为M,静止于光滑水平面上，车厢内有一质量为 右运动，与车厢壁来回碰撞 n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为（）A. V。，水平向右B. 0C. T-W，水平向右D.-v。，水平向右M mM -m第二课时知识点一动量守恒定律的应用1.如图所示，木块 A静置于光滑水平面上， 其曲面部分MN光滑、水平部分 NP粗糙, 现有一物体B自M点由静止下滑，设 NP足够长，则以下叙述正确的是 （）A. A、B最终以同一不为零的速度运动C. A物体先做加速运动，后做减速

22、运动B. A、B最终速度均为零D. A物体先做加速运动，后做匀速运动2 .如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（）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3 .质量为M的沙车，沿光滑水平面以速度 v做匀速直线运动，此时从沙车上方落人一 个质量为m的大铁球，如图所示，则铁球落入沙车后，沙车将 （）A.立即停止运动C.仍匀速运动，速度小于 voB.仍匀速运

23、动，速度仍为 voD.做变速运动，速度不能确定知识点二 动量守恒中的临界问题4 .如图所示，将两条完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小车上。水平面光滑，开始时甲车速度大小为3 m/s,乙车速度大小为2 m/s,方向相反并同在一条直线上。（1）当乙车的速度为零时，甲车的速度是多少？（2）由于磁铁磁性极强，故两车不会相碰，试求出当两车距离最短时乙车速度为多少N5 .如图所示，质量为 m2和m3的物体静止在光滑水平面上，两者之间有压缩着的弹簧，质量为mi的物体以速度v0向右冲来，为了防止冲撞，释放弹簧将m3物体发射出去，m3与m1碰撞后粘合在一起.问 m3的速度至少多大，才能使以后 m3和m2不会发生碰撞？6 .如图所示，水平面上的 A、B两物体中间有一被细线拉着的被压缩的轻弹簧，两边是两个在竖直平面内的 半径分别为R和2R的圆弧形轨道.当细线突然断开后，两物体分