人教版高中物理选修3-5第十六章 《动量守恒定律》单元测试题 联系客服

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之比。 13.BC 【解析】由动能或变化,则矢量动量选BC。

【点睛】本题是矢量与标量的重大区别,同时掌握动量的大小和动能之间的换算关系:

.

14.BC

【解析】小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒,系统初状态动量为零,由动量守恒定律可知,小球到达最右端时系统总动量也为零,球与槽的速度都为零,在整个过程中系统机械能守恒,由机械能守恒定律可知,小球可以到达右边最高点,故A错误,C正确;小球与槽组成的系统动量守恒,小球到达槽的底端时,小球与槽都有一定的速度,都获得一定的动能,在此过程中系统机械能守恒,小球重力势能的减少量mgR转化为球与槽的动能,因此小球到达槽底时的动能小于mgR,故B正确;球与槽有摩擦时,槽与小球组成的系统水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,故D错误;故选BC.

点睛:本题考查动量守恒和机械能守恒的综合,知道半圆槽固定时,物体机械能守恒,不固定时,系统水平方向上动量守恒,系统机械能守恒. 15.BD

【解析】滑块和小球系统在水平方向动量守恒,设当小球通过最高点时滑块的位移大小为x,则

,解得

,选项A错误,B正确;当小球击中滑块右侧轨道位置与小球

,解得

,选项C错误,D正确;故选

可知动能不变时,速度的大小一定不变,但速度的方向可能不变可能变化,如匀速圆周运动,也可能不变如匀速直线运动。故

起始位置点间的距离为y,则:BD.

点睛:此题实质上是“人船模型”,对球和滑块水平方向平均动量守恒,注意球和滑块的位移都是相对地面的位移. 16.AD

【解析】当AB保持相对静止时的最大加速度满足: ?Mg?Mam,解得am=2m/s,此时对

2

AB的整体:F=(M+m) am=6N,则根据F=6t可得t=1s;此过程中F的冲量为IF=

1×6×1N?s=3 2N?s;对整体由动量定理:IF=(M+m)v,解得v=1m/s,选项AD正确;由上述分析可知,当t=1s

后物块A、B将要发生相对滑动,选项B错误;若两物体做匀加速运动,则当t=1s时速度为1m/s,此过程中的位移为,但是因为两物体做加速度增加的加速运动,则1s内的位移小于,选项C错误;故选AD.

点睛:此题关键是知道两物体分离的条件,即当AB之间的摩擦力达到最大时,将要分离;同时要结合动量定理来求解速度大小. 17.AD 【解析】

在第一次在小铅块运动过程中,小铅块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速,第二次小铅块先使整个木板加速,运动到2部分上后1部分停止加速,只有2部分加速,加速度大于第一次的对应过程,故第二次小铅块与2木板将更早达到速度相等,所以小铅块还没有运动到2的右端.故A正确、B错误;由于在(b)中小铅块还没有运动到2的右端,所以在木板2上相对运动的位移没有在木板上1大,所以在(b)中小铅块相对木板的位移小于在(a)中小铅块相对木板的位移,根据摩擦力乘以相对位移等于产生的热量,所以(b)产生的热量小于在木板(a)上滑行产生热量,故C错误,D正确。所以AD正确,BC错误。

18. 小球1的质量m1,小球2的质量m2,桌面高度h,OC与OB间的夹角β;

;

; ;

;

【解析】试题分析:(1)为了验证两球碰撞过程动量守恒,需要测量两小球的质量,小球1质量m1,小球2质量m2,小球1碰撞前后的速度可以根据机械能守恒定律测出,所以还需要测量OC与OB夹角β,需要通过平抛运动测量出小球2碰后的速度,需要测量水平位移S和桌面的高度h.

(2)小球从A处下摆过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得: m1gL(1-cosα)=m1v1,解得

2

.则.

小球A与小球B碰撞后继续运动,在A碰后到达最左端过程中,机械能再次守恒,由机械能守恒定律得:-m1gL(1-cosβ)=0-mv1′,解得

2

,则

.碰前小球B静止,则PB=0;碰撞后B球做平抛运动,水平方向:

x=v2′t,竖直方向 h=gt,联立解得考点:验证动量守恒定律

2

,则碰后B球的动量.

【名师点睛】本题解题的关键是要明确两小球的运动过程以及过程中机械能何时守恒,动量何时守恒:A球下摆过程机械能守恒,根据守恒定律列式求最低点速度;球A上摆过程机械能再次守恒,可求解碰撞后速度;碰撞后小球B做平抛运动,根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后B球的速度,然后验证动量是否守恒即可。 19.滑块C、D的质量完全水平 能 【解析】 【分析】

要验证动量守恒定律需要知道物体的质量和速度,而速度可以用位移与时间的比值代替,故要测质量;滑块与导轨间仍存在摩擦,导轨未完全水平,都会产生误差,根据能量守恒,弹簧的弹性势能转化为两滑块匀速运动时的动能; 【详解】

①要验证动量守恒定律需要知道物体的质量和速度,而速度可以用位移与时间的比值代替,故要测质量,即滑块C、D的质量mC、mD; ②设遮光条的宽度为d,则

滑块与气垫导轨间仍存在摩擦,气垫导轨未

则验证动量守恒定律的表达式为:即:

滑块与导轨之间仍存在摩擦,或导轨未完全水平,或测量mC、mD及tA、tB时带来的误差从而导致C、D两滑块的动量大小并不完全相等;

③烧断捆绑的橡皮筋后只有弹簧弹力做功,系统机械能守恒,所以能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小,弹簧的弹性势能等于两滑块离开弹簧的动能,即:【点睛】

让学生掌握如何弹性势能大小,除借助于动能定理来计算,也可以利用弹簧弹力是均匀变化,取弹力的平均值,从而运用功表达式来确定。

20.(1)BC(选对的得2分,只对1个得1分,有错误或不选的得0分) (2)(3)

(2分)

(2分)

【解析】

试题分析:(1)为了在碰撞后,入射球不被反弹,入射球质量必须大于靶球的质量。两球平抛之后,水平方向均不受力,动量守恒,实验正是利用平抛的这一分运动,验证动量守恒定律的,与竖直方向无关。 (2)根据动量守恒定律有程是入射球减速的过程。

(3)如果是完全弹性碰撞,结合动量守恒定律和动能守恒,可得考点:本题考查碰撞中的动量守恒定律。 21.(1)5m (2) N·s(3)9J

【解析】(1)小物块由A到B过程做匀减速运动, 由动能定理: ??mgx?得:x=5 m

(2)选初速度方向为正方向,由动量定理得I =-mv2 - mv1 得:I= N·s ,即冲量大小为 N·s (3)物块反向运动过程中,由动能定理W??得W=-9 J,即克服摩擦力所做的功为9 J 22.①【解析】 【详解】

①设m1与m3碰撞后的速度为v1,由动量守恒定律及功能关系得:

②对m1、m3整体和m2及弹簧组成的系统,可知当弹簧第一次恢复原长时m2的速度最大,由动量守恒及功能关系有:

,平抛运动高度相等,时间相等,碰撞的过

1212mv1?mv0 2212mv2 2