高三物理复习动量守恒定律能力测试

1、动量守恒定律能力测试一、选择题.质量相同的两个小球在光滑水平面上沿连心线同向运动，球 1的动量为7 kg - m/s, 球2的动量为5 kg m/s,当球1追上球2时发生碰撞，则碰撞后两球动量变化的可能值是 TOC o 1-5 h z A pi=-1 kgm/s,A p2=1 kgm/sA p-1 kgm/s,A 6=4 kgm/sA p1=-9 kgm/s,A p2=9 k gm/sA p1=-12 kg m/s, A p2=10 kg m/s.向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂 成a、b两块，若质量较大的 a块的速度方向仍沿原来的方向，则()(A)b的

2、速度方向一定与原来速度方向相同 (B)在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的冲量一定相同(C)从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离一定比 b的大(D)a、b 一定同时到达水平地面 TOC o 1-5 h z .科学家们使两个带正电的重离子被加速后沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞，试图用此模拟宇宙大爆炸初的情境。为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有：A.相同的速率 B.相同大小的动量 C.相同的动能 D.相同的质量分析：动能全部转化为内能的条件是末动能为零，由于碰撞过程系统动量是守恒的，因此要求碰前两个离子的动量大小相等。.如图3所示，长2nx质量

3、为1kg的木板静止在光滑水平面上，一木块质量也为1kg(可视为质点)，与木板之间的动摩擦因数为0.2。要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落，则木块初速度的最大值为A. 1m/s B . 2 m/s C . 3 m/s D . 4 m/s图35.放在光滑水平面上的 A、B两小车中间夹了一压缩的轻质弹簧，用两手分别控制小车 处于静止状态，下面说法中正确的是A.两手同时放开后，两车的总动量为零B.先放开右手，后放开左手，而车的总动量向右C.先放开左手，后放开右手，两车的总动量向右D.两手同时放开，同车的总动量守恒；两手放开有先后，两车总动量不守恒6.在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m。

4、，小车和单摆以恒定的速度 v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短,在此碰撞过程中，下列哪些情况说法是可能发生的（A.小车、木块、73,满足（M + m0）摆球的速度都发生变化，分别变为v=Mv l 十 mv2 十 m0 V3B.摆球的速度不变，小车和木块的速度变化为C.摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为vivi和v2,满足满足Mv=Mv I十 mv2。Mv = ( M + m) vlD.小车和摆球的速度都变为vi,木块的速度变为 v2,满足（M十m） v= （M十m）vi 十 mv27.2002年，美国科学杂志评出的2001年世界十大科技突破中，有一

5、项是加拿大萨德伯里 中微子观测站的成果. 该站揭示了中微子失踪的原因，即观测到的中微子数目比理论值少是因为部分中微子在运动过程中转化为一个科子和一个。子. 在上述研究中有以下说法：该研究过程中牛顿第二定律依然适用；该研究中能的转化和守恒定律依然适用；若发现科子和中微子的运动方向一致，则。子的运动方向与中微子的运动方向也可能一致；若发现科子和中微子的运动方向相反，则。子的运动方向与中微子的运动方向也可能相反.其中正确的是：A.，B.，C.，D.；8.春节期间孩子们玩“冲天炮”，有一只被点燃的“冲天炮”喷出气体竖直向上运动， 其中有一段时间内“冲天炮”向上作匀速直线运动，在这段时间内“冲天炮”的有

6、关物理量将是（）A,合外力不变；B.反冲力变小;C.机械能可能变大;9.甲物体以动量 Pi与静止在光滑水平面上的乙物体对心正碰,D.动量变小碰后乙物体的动量为P2,则P2和P1的关系可能是（）A. P2VP1；B、P2= P1 C.P2P1；D,以上答案都有可能.某人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,枪内有n颗子弹，每颗子弹的质量为 m,枪口到靶的距离为 L,子弹水平射出枪口相对于地的速度为v0,在发射后一发子弹时，前一发子弹已射入靶中，在射完 后退的距离为（）mnl 八 nmlmnlA 0;B;C; DM，n-1 m M nm M，n 1 m二、填空实验

7、题n颗子弹时，小船.如图所示，一物体分别沿两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处，两个过程中重力的冲量依次为11、I2,动量变化量的大小依次为 P1、 P2,到达下端时重力的瞬时功率依次为P1、P2,则有I1 I2, P1 Ap2, P1 P2 （在空格处Hdtr r a a a ” 填上 V 、=)。12、（1）两块小木块 A和B中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平 台面上，将细线烧断，木块 A、B被弹簧弹出，最后落在水平地面上，落地点与平台边缘 的水平距离分别为1a=1 m , 1b=2 m,如图所示，则下列说法正确的是（）A.木块A、B离开弹簧时的速度大小

8、之比va ： vb=1 : 2B,木块 A、B的质量之比 mA： mB=2 ： 1C.木块A、B离开弹簧时的动能之比Ea : Eb=1 ： 2D.弹簧对木块 A、B的冲量大小之比Ia : Ib=1 : 2(2)光滑的水平面上，用弹簧相连的质rmiimna量均为2kg的A、B两物块都以6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为 4kg的物 块C静止在前方，如图 7所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹性势能达到最大为J时，物块A的速度是(3) (8分)a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s-t图象如图所示，若 a球的质量ma=lkg,则b球的质量mb 等于

9、多少？13、在学习了 “实验：探究碰撞中的不变量”的实验后，得 出了动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化 情况。实验仪器如图所示。实验过程：(1)调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块 2处于静止状态(v2=0),用滑块1以初 速度Vi与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间)，撞后两

10、者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间力和碰后通过光电门的遮光时间 t2。(6)先根据v = L/t计算滑块1碰撞前的速度V1及碰后两者的共同速度 V ；再计算两滑 块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。实验数据：次 数滑块1滑块2碰前系统动量1 -1 kgms碰后系统动量1 -1 kgms, /-1Vi/ms/ -1 v/ms, /-1V2/ms/ -1 v/msmiVim2 V2(mi + m2) v10.2900.18400.18420.4260.26900.269-3mi=0.324kgm2=0.181kgL=1.00X10 m结论: 三、计算题.一

11、玩具车携带若干质量为 m的弹丸，车和弹丸的总质量为 M,在半彳至为R的光滑轨道上以速率V0做匀速圆周运动，若小车每转一周便沿运动方向相对地面以恒定速度 弹丸，求:(2)至少发射多少颗弹丸后，小车开始反向运动？写出小车反向运动前发射相邻两枚弹丸的时间间隔的表达式. （8分）在列车编组站里，一辆机车拉着拖车在平直的轨道上以3m/s的速度匀速运动，突然拖车与机车脱钩，而机车的牵引力不变，各自受的阻力也不变，已知机车的质量为1.25 x 105kg ,拖车的质量为2.5 x 104kg ,求拖车刚停下时机车的速度是多大？16.如图所示，质量为 M的天车静止在光滑水平轨道上，下面用长为 L的细线悬挂着质

12、量为 m的沙箱，一颗质量为no的子弹以V。的水平速度射入沙箱， 并留在其中，在以后运动过程中 求：（1）沙箱上升的最大高度.（2） 天车的最大速度，参考答案1.D 2,D 3.B 4.D.解析：根据动量守恒定律的适用条件，两手同时放开，则两车水平方向不受外力作用， 总动量守恒；否则，两车总动量不守恒，若后放开左手，则左手对小车有向右的冲量作用， 从而两车的总动量向右；反之，则向左.因而，选项 ABD正确.解析：在小车M和本块发生碰撞的瞬间，摆球并没有直接与木块发生力的作用，它与小 车一起以共同速度 V匀速运动时，摆线沿竖直方向，摆线对球的效力和球的重力都与速度 方向垂直，因而摆球未受到水平力作

13、用，球的速度不变，可以判定 A、D项错误，小车和木块碰撞过程，水平方向无外力作用，系统动量守恒，而题目对碰撞后，小车与木块是否分开或连在一起，没有加以说明，所以两种情况都可能发生，即 B、C选项正确。.解析：牛顿运动定律适用于“低速”“宏观”物体，而动量守恒定律和能量守恒定律是自然界中的普适规律，在中微子转化为科子和T子时，动量守恒和能量守恒定律仍然适用，当科子与中微子的运动方向一致时 ，P子的运动方向有可能与中微子的运动方向相同，也有可能与中微子运动方向相反；但科子运动方向与中微子运动方向相反时，。子的运动方向与中微子的运动方向一定相同.答案C正确.解析：由竖直匀速上升可知，答案A和C是正确

14、的，但在匀速上升的过程中隐含有燃料燃烧喷出气体的现象，结果“冲天炮”的质量必然减小，所以答案 B和D也是对的，否则就会 将B和D答案漏选 答案：ABCD.解析：此题隐含着碰撞的多种过程.若甲击穿乙物体或甲、乙两物体粘在一起匀速前进 时有P2Pl；若甲乙速度交换时有 P2= Pl；若甲被弹回时有 P2Pl；故四个答案都是可能的. 而 后三个答案往往漏选答案：ABCD.解析：设n颗子弹发射的总时间为t,取n颗子弹为整体，由动量守恒得 nmv=Mv,即nmyt=Mvit;设子弹相对于地面移动的距离为si,小船后退的距离为 S2,则有：s i=vot, s 2= vit;且si+ S2=L解得：s2

15、= nml .答案C M nmii、IiP2i2、 TOC o 1-5 h z ABC(4分)(2)i2、3(6 分)(3)解：从位移一时间图像上可看出，碰前 B的速度为0, A的速度vo=As/ A=4m/s (2分)碰撞后，A的速度vi=-im/s , B的速度v2=2m/s,(2分)由动量守恒定律得 mAvo=mAvi+mBv2,(2分)mB=2.5kg(2 分)i3、次 数滑块i滑块2碰前系统动量| -i kgms碰后系统动量| -i kgms /-ivi /ms- -i v/ms /-iv2 /ms- -i v/msm1Vlm2 V2(m1 + m2) vi0.2900.i8400.

16、i840.09400.09320.4260.26900.2690.i3800.136结论：在误差允许的范围内，碰前系统动量矢量和等于碰后系统动量矢量和。i4.解析:(i)设发射第一枚弹丸后，玩具车的速度为vi,由切线方向动量守恒得：(M- m)vi + mu=Mv 得 m Mv0 -muM -m第二枚弹丸发射后，则(M- 2m)v2+ mu=(M- m)vi得 v2 =(M -m 一mU = Mv。-2muM -2mM -2m则第n枚弹丸发射后，小车的速度为vn = Mv0 -nmuM -nm小车开始反向运动时,v nW 0,则n =竺0mu(2)发射相邻两枚弹丸的时间间隔就是发射第k(kn)

17、枚弹丸后小车的周期,即:2 二 R 2 二 R M _kmvk Mv0 -kmu15.【解析】由题意知，机车的甲=1.25 x 105kg ,拖车的质量为 m2 =2,5 x 104kg,脱钩前共同速度v0 =3m/s ,假设拖车刚停下时机车的速度是v ,根据动量守恒定律得(m1 m2)v0 ; m1V 0m1 m2v =v0 =1.25 105 2.5 104_51.25 1053m/ s = 3.6m/s16.解析：(1)子弹打入沙箱过程中动量守恒m)V0= (m)+m)V1 d摆动过程中，子弹、沙箱、天车系统水平方向动量守恒，机械能守恒。V2,则有 TOC o 1-5 h z 沙箱到达最大高度时，系统有相同的速度，设为 (m)+ni) v1= (na+m+M v? (m)+m)v12=? (m+m+M v22+ (rn)+m)gh区22联立可得沙箱上升的最大高度h =裳ML2 m0，m j m0，m，M gV3,沙箱速度为V4,(2)子弹和沙箱再摆回最低点时，天车速度最大，设此时天车速度为 由动量守恒得(m)+ni) V1=M3+ (m+M V4由系统机械能守恒得 ？(m