2019年高考物理一轮复习 第六章 动量守恒定律45分钟章末验收卷.doc

第六章 动量守恒定律45分钟章末验收卷一、单项选择题1如图1所示，一倾角为、高为h的光滑斜面，固定在水平面上，一质量为m的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到底端时速度的大小为v，所用时间为t，则物块滑至斜面的底端时，重力的瞬时功率及重力的冲量分别为()图1A.、0Bmgv、mgtsinCmgvcos、mgtDmgvsin、mgt答案D解析根据瞬时功率的公式可得物块滑至斜面的底端时重力的瞬时功率为Pmgvsin，重力的冲量为Imgt，所以D正确，A、B、C错误2在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰，两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的.则碰后B球的速度大小是()A.B.C.或D无法确定答案A解析两球相碰后A球的速度大小变为原来的，相碰过程中满足动量守恒，若碰后A速度方向不变，则mv0mv03mv1，可得B球的速度v1，若B在前，A在后，则A球在后的速度应小于B球在前的速度，不满足实际情况，因此A球一定反向运动，即mv0mv03mv1，可得v1，因此A正确，B、C、D错误3在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m.现B球静止，A球向B球运动，发生正碰已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的总弹性势能为Ep，则碰前A球的速度等于()A.B.C2D2答案C4图2是“牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球当把小球1向左拉起一定高度，如图甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过小球间的相互碰撞，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，如图乙所示关于此实验，下列说法中正确的是()图2A上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒B上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能不守恒，动量不守恒C如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示)，同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度D如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示)，同时由静止释放，经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同答案D解析上述实验过程中，小球5能够达到与小球1释放时相同的高度，说明系统机械能守恒，而且小球5离开平衡位置的速度和小球1摆到平衡位置的速度相同，说明碰撞过程动量守恒，但随后上摆过程动量不守恒，动量方向在变化，选项A、B错根据前面的分析，碰撞过程为弹性碰撞那么同时向左拉起小球1、2、3到相同高度，同时由静止释放，那么球3先以v与球4发生弹性碰撞，此后球3的速度变为0，球4获得速度v后与球5碰撞，球5获得速度v，开始上摆，同理球2与球3碰撞，最后球4以速度v上摆，同理球1与球2碰撞，最后球3以速度v上摆，所以选项C错，D对二、多项选择题5如图3所示，质量为m2的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度v0靠近B，并与B发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上A、B两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失当m1、v0一定时，若m2越大，则()图3A碰撞后A的速度越小B碰撞后A的速度越大C碰撞过程中B受到的冲量越大D碰撞过程中A受到的冲量越大答案CD解析碰撞过程中，动量守恒，则m1v0m1v1m2v2，又因碰撞过程中机械能守恒，m1v02m1v12m2v22两式联立得，v1，v2当m2m1时，m2越大，v1速度反向，但越来越大，A、B错误；碰撞过程中，A受到的冲量IAm1v1m1v0v0v0，可知m2越大，A受到的冲量越大，D正确；而B受到的冲量与A受到的冲量大小相等，方向相反，因此m2越大，B受到的冲量也会越大，C正确6如图4所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态若突然撤去力F，则下列说法中正确的是()图4A木块A离开墙壁前，墙对木块A的冲量大小等于木块B动量变化量的大小B木块A离开墙壁前，弹性势能的减少量等于木块B动能的增量C木块A离开墙壁时，B的动能等于A、B共速时的弹性势能D木块A离开墙壁后，当弹簧再次恢复原长时，木块A的速度为零答案AB解析木块A离开墙壁前，对A、B整体而言，墙对木块A的冲量大小等于整体的动量变化量即等于木块B动量变化量的大小；根据能量守恒定律，木块A离开墙壁前，弹性势能的减少量等于木块B动能的增量；木块A离开墙壁时，B的动能等于A、B共速时的弹性势能及A的动能之和；木块A离开墙壁后，当弹簧再次恢复原长时，A、B交换速度，木块B的速度为零选项A、B正确三、非选择题7两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动A车总质量为50kg，以2 m/s的速度向右运动；B车总质量为70 kg，以3 m/s的速度向左运动；碰撞后，A以1.5 m/s的速度向左运动，则B的速度大小为_m/s，方向向_(选填“左”或“右”)答案0.5左解析规定向右为正方向，由动量守恒定律得：mAvAmBvBmAvAmBvB，解得：vB0.5m/s，所以B的速度大小是0.5 m/s，方向向左8用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意图如图5所示，斜槽与水平槽圆滑连接实验时先不放B球，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球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O点的距离：OM2.68cm，OP8.62cm，ON11.50cm，并知A、B两球的质量比为21，则未放B球时A球落地点是记录纸上的_点，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p的百分误差_%(结果保留一位有效数字)图5答案P2解析根据实验现象，未放B球时A球落地点是记录纸上的P点；碰撞前总动量p与碰撞后总动量p的百分误差2%.9如图6，质量分别为mA、mB的两个小球A、B静止在地面上方，B球距地面的高度h0.8m，A球在B球的正上方.先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放.当A球下落t0.3s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零已知mB3mA，重力加速度大小为g10m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失图6(1)B球第一次到达地面时的速度；(2)P点距离地面的高度答案(1)4m/s(2)0.75m解析(1)B球在地面上方静止释放后只有重力做功，根据动能定理有mBghmBvB2可得B球第一次到达地面时的速度vB4m/s(2)A球下落过程，根据自由落体运动可得A球的速度vAgt3m/s设B球的速度为vB，则有碰撞过程动量守恒mAvAmBvBmBvB碰撞过程没有动能损失则有mAvA2mBvB2mBvB2解得vB1m/s，vB2 m/s小球B与地面碰撞后根据没有动能损失，所以B离开地面上抛时的速度v0vB4m/s所以P点的高度hP0.75m.10质量为M的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成，放在光滑的水平面上质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下，以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出，如图7所示已知Mm31，物块与水平轨道之间的动摩擦因数为，圆弧轨道的半径为R.图7(1)求物块从轨道左端滑出时，滑块M的速度的大小和方向；(2)求水平轨道的长度；(3)若滑块静止在水平面上，物块从左端冲上滑块，要使物块m不会越过滑块，求物块冲上滑块的初速度应满足的条件答案(1)v，方向水平向右(2)(3)v0解析(1)对于滑块M和物块m组成的系统，物块沿轨道滑下的过程中，水平方向动量守恒，物块滑出时，有mvMv滑块M的速度vvv，方向水平向右(2)物块滑下的过程中，物块的重力势能转化为系统的动能和内能，有mv2Mv2mgLmgR解得L(3)物块以速度v0冲上轨道，初速度越大，冲上圆弧轨道的高度越大若物块刚能到达最高点，两者有相同的速度v1，此物块不会越过滑块对于M和m组成的系统，水平方向动量守恒，有mv0(mM)v1相互作用过程中，系统的总动能减小，转化为内能和重力势能，有mv02(Mm)v12mgLmgR解得v0要使物块m不会越过滑块，其初速度应满足v0.11光滑水平面上放有如图8所示的用绝缘材料制成的“”型滑板(平面部分足够长)，滑板的质量为4m.距离滑板的右壁A为L1的B处放有一质量为m、电量为q(q0)的小物体(可视为质点)，小物体与板面之间的摩擦可忽略不计整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中开始时，滑板与小物体都处于静止状态，某时刻释放小物体，求：图8(1)小物体第一次跟滑板的A壁碰撞前瞬间的速度v1；(2)若小物体与A壁碰撞时间极短，且碰撞过程没有机械能损失，则：小物体第二次即将跟A壁碰撞瞬间，滑板的速度v和小物体的速度v2分别为多大；从开始释放小物体到它即将第二次跟A壁碰撞的过程中，整个装置的电势能减少了多少答案(1) (2)qEL1解析(1)由动能定理得：mv120qEL1得v1(2)小物体与A壁碰撞时间极短，且碰撞过程没有机械能损失由动量守恒得mv1mv14mv由机械能守恒得mv12mv124mv2可得v1v1，vv1设再经过t发生第二次碰撞，则v1tat2vt可得v2v1atv1vvv1小物体跟A壁第一次碰撞后到即将第二次跟A壁碰撞的过程中，滑板的位移L2vtL1小物体从释放到即将第二次跟A壁碰撞过程中电场力对它所做的功：WqE(L1L2)qEL1所以整个装置的电势能减少量EWqEL1.