高考物理選修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí)動(dòng)量守恒定律 復(fù)習(xí)與鞏固提高

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題 1．如圖所示，水平輕彈簧與物體A和B相連，放在光滑水平面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)．物體A的質(zhì)量為m，物體B的質(zhì)量為M，且M＞m．現(xiàn)用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B，從它們開始運(yùn)動(dòng)到彈簧第一次伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)的過程中（彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)） A．B的動(dòng)量變化量的大小等于A的動(dòng)量變化量的大小 B．當(dāng)A的動(dòng)能最大時(shí)，B的動(dòng)能也最大 C．A和B做的總功為零 D．彈簧第一次最長(zhǎng)時(shí)，A和B的總動(dòng)能最大 2、(2015 郁南縣校級(jí)期末考) 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向

2、球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間為0.01s．下列說法正確的是（ ） A． 球棒對(duì)壘球的平均作用力大小為360N B． 球棒對(duì)壘球的平均作用力大小為720N C． 球棒對(duì)壘球的平均作用力大小為1260N D． 無法判斷 3、(2015 龍巖綜測(cè))真空室內(nèi)，有質(zhì)量分別為m和2m的甲、乙兩原子核，某時(shí)刻使它們分別同時(shí)獲得和的瞬時(shí)速率，并開始相向運(yùn)動(dòng)。由于它們間的庫(kù)侖斥力作用，二者始終沒有接觸，當(dāng)兩原子核相距最近時(shí)，甲核的速度大小為（ ） A．　　　　B．　　　C．　　　D． 4．如圖所示，在光滑水平地面上放著兩

3、個(gè)物體，其間用一根不能伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，開始時(shí)B靜止，A具有4 kg·m／s的動(dòng)量（令向右為正），開始繩松弛．在繩拉緊（可能拉斷）的過程中，A、曰動(dòng)量的變化可能為（ ）． A．ΔpA=－4 kg·m／s，ΔpB=4 kg·m／s B．ΔpA=2 kg·m／s，ΔpB=－2 kg·m／s C．ΔpA=－2 kg·m／s，ΔpB=2 kg·m／s D．ΔpA=ΔpB=2 kg·m／s 5．在光滑的水平桌面上靜止著長(zhǎng)為L(zhǎng)的方木塊M，今有A、B兩顆子彈沿同一水平軌道分別以速度vA、vB從M的兩側(cè)同時(shí)射入木塊．A、B在木塊中嵌

4、入的深度分別為dA、dB，且dA＞dB，dA+dB＜L，而木塊卻一直保持靜止，如圖所示，則可判斷A、B子彈在射入前（ ）． A．速度vA＞vB B．A的動(dòng)能大于B的動(dòng)能 C．A的動(dòng)量大小大于B的動(dòng)量大小 D．A的動(dòng)量大小等于B的動(dòng)量大小 6、(2015 景德鎮(zhèn)三檢)如圖所示，水平傳送帶AB距離地面的高度為h，以恒定速率v0順時(shí)針運(yùn)行。甲、乙兩個(gè)相同滑塊（均視為質(zhì)點(diǎn)）之間夾著一個(gè)壓縮輕彈簧（長(zhǎng)度不計(jì)），在AB的正中間位置輕放它們時(shí)，彈簧立即彈開，兩滑塊以相同的速率分別向左、右運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是（ ） B

5、 A h v0 甲 乙 A．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的左右兩側(cè)，且距釋放點(diǎn)的水平距離可能相等 B．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的左右兩側(cè)，但距釋放點(diǎn)的水平距離一定不相等 C．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的同一側(cè)，且距釋放點(diǎn)的水平距離一定不相等 D．若甲、乙滑塊能落在傳送帶的同一側(cè)，則摩擦力對(duì)兩物塊做功一定相等 7．圖為兩物體A、B在沒有其他外力作用時(shí)相互作用前后的v-t圖象，則由圖象可知（ ）． A．A、B的質(zhì)量之比為5∶3 B．A、B作用前后總動(dòng)量守恒 C．A、B作用前后總動(dòng)量不守恒 D．A、B間相

6、互作用力相同 8．如圖甲所示，一質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊以一定初速度v0從木板的左端開始向木板的右端滑行，滑塊和木板的水平速度大小隨時(shí)間變化的情況如圖1-12乙所示，根據(jù)圖象作出如下判斷（ ）． ①滑塊始終與木板存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)；②滑塊未能滑出木板；③滑塊的質(zhì)量m大于木板的質(zhì)量M；④在t1時(shí)刻滑塊從木板上滑出． A．①③④ B．②③④ C．②③ D．②④ 二、填空題 9．如圖1-13所示，一個(gè)質(zhì)量M=0.5 kg的斜面體A原來靜止在光滑的水平面上，一

7、個(gè)質(zhì)量m=40 g的小球B以水平速度v0=30 m／s撞到A的斜面上，碰撞時(shí)間極短，碰后變?yōu)樨Q直向上運(yùn)動(dòng)，則物體A碰后的速度為________． 10．為驗(yàn)證“兩小球碰撞過程中動(dòng)量守恒”，某同學(xué)用如圖所示的裝置依次進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)操作： Ⅰ．將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處，使小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O； Ⅱ．將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定，再使小球a從原固定點(diǎn)處由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡B； Ⅲ．把

8、半徑與a相同的小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球a仍從原固定點(diǎn)處由靜止釋放，和小球b相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡A和C； Ⅳ．用天平測(cè)得a、b兩小球的質(zhì)量分別為ma、mb，用刻度尺測(cè)量紙上D點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的距離分別為y1、y2、y3． 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過程，回答： （1）所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為ma______mb，半徑關(guān)系應(yīng)為ra______rb．（填“＜”“＞”或“=”） （2）用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的量來驗(yàn)證兩小球碰撞過程動(dòng)量守恒，其表達(dá)式為________． 三、解答題 11．對(duì)于兩物體碰撞前后速度在同一直線上，且無機(jī)械能損失的碰撞

9、過程，可以簡(jiǎn)化為如下模型：A、B兩物體位于光滑水平面上，僅限于沿同一直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)它們之間的距離大于等于某一定值d時(shí)，相互作用力為零；當(dāng)它們之間的距離小于d時(shí)，存在大小恒為F的斥力．設(shè)A物體質(zhì)量m1=1.0 kg，開始時(shí)靜止在直線上某點(diǎn)；B物體質(zhì)量m2=3.0 kg，以速度v0從遠(yuǎn)處沿該直線向A運(yùn)動(dòng)，如圖所示．若d=0.10 m，F(xiàn)=0.60 N，v0=0.20 m／s，求： （1）相互作用過程中A、B加速度的大??； （2）從開始相互作用到A、B間的距離最小時(shí)，兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)能的減少量； （3）A、B間的最小距離． 12．如圖所

10、示，P是固定的豎直擋板，A是置于光滑平面上的平板小車（小車表面略低于擋板下端），B是放在小車最左端表面上的一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊．開始時(shí)，物塊隨小車一起以相同的水平速度v0向左運(yùn)動(dòng)，接著物塊與擋板發(fā)生了第一次碰撞，碰后物塊相對(duì)于車靜止時(shí)的位置離小車最左端的距離等于車長(zhǎng)的3／4，此后物塊又與擋板發(fā)生了多次碰撞，最后物塊恰好未從小車上滑落．若物塊與小車表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是個(gè)定值，物塊與擋板發(fā)生碰撞時(shí)無機(jī)械能損失且碰撞時(shí)間極短，試確定小車與物塊的質(zhì)量關(guān)系． 13．一壘球手水平揮動(dòng)球棒，迎面打擊一以速度5.0 m／s水平飛來的壘球．壘球隨后在離打擊點(diǎn)水平距離為30 m的壘

11、球場(chǎng)上落地．設(shè)壘球質(zhì)量為0.18 kg，打擊點(diǎn)離地面高度為2.2 m，球棒與壘球的作用時(shí)間為0.010 s，重力加速度為9.9 m／s2，求球棒對(duì)壘球的平均作用力的大?。? 14．一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板，靜止在光滑的水平面上．一質(zhì)量為m的小滑塊以水平速度v0從長(zhǎng)木板的一端開始在木板上滑動(dòng)，直到離開木板．滑塊剛離開木板時(shí)的速度為．若把此木板固定在水平桌面上，其他條件相同，求滑塊離開木板時(shí)的速度v． 15．用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2 kg的A、B兩物塊都以v=6 m／s的速度在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)，質(zhì)量為4 kg的物塊C在前方靜止，如圖所示．B與C碰后二者粘在一起運(yùn)動(dòng)．在以后的運(yùn)動(dòng)

12、中，求： （1）當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，物體A的速度是多大？ （2）彈性勢(shì)能最大值是多少？ （3）A的速度可能向左嗎？為什么？ 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】A、B 【解析】A、B以及彈簧組成的系統(tǒng)，水平方向上動(dòng)量守恒，所以任何時(shí)刻A、B動(dòng)量變化的大小相等，但A、B動(dòng)量變化的方向相反，F(xiàn)1、F2都做正功，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤．當(dāng)彈簧拉力跟F1或F2相等時(shí)，A、B的動(dòng)能最大． 2、【答案】C 【解析】根據(jù)動(dòng)量定理： 得：，符號(hào)表示力的方向與初速度的方向相反． 故選：C 3、【答案】B 【解析】?jī)稍雍私M成

13、的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以甲的初速度方向?yàn)檎较?，?dāng)兩原子核相距最近時(shí)一定是兩個(gè)原子核共速的時(shí)刻，設(shè)此時(shí)的速度為v’ 由動(dòng)量守恒定律得： 解得：，負(fù)號(hào)表示與甲的初速度方向相反，速度大小為。 4．【答案】C 【解析】繩張緊過程中動(dòng)量守恒，動(dòng)能要損失． 5．【答案】A、B、D 【解析】由動(dòng)量守恒可知D項(xiàng)正確，因?yàn)槟緣K一直靜止，所以A、B兩子彈對(duì)木塊的作用力等大，即木塊對(duì)A、B兩子彈的作用力等大，由動(dòng)能定理可知B項(xiàng)正確．根據(jù)可知A項(xiàng)正確． 6、【答案】AD 【解析】AB、設(shè)大于，彈簧立即彈開后，甲物體向左做初速度為，加速度為的勻減速運(yùn)動(dòng)，乙物體向向右做初速度為，（若大于），則乙也做加

14、速度為的勻減速運(yùn)動(dòng)，此種情況兩個(gè)物體落地后，距釋放點(diǎn)的水平距離可能相等，A正確，B錯(cuò)誤； CD、若小于，彈簧立即彈開后，甲物體向左做初速度為，加速度為的勻減速運(yùn)動(dòng)，速度為零后可以再向相反的方向運(yùn)動(dòng)．整個(gè)過程是做初速度為，加速度和皮帶運(yùn)動(dòng)方向相同的減速運(yùn)動(dòng)，乙物體做初速度為，加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和加速度的方向都和皮帶輪的運(yùn)動(dòng)方向相同，甲乙到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度相同，落地的位置在同一點(diǎn)，故C錯(cuò)誤，D正確。 故選：AD 7．【答案】A、B 【解析】A、B兩物體發(fā)生碰撞，沒有其他外力，A、B形成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．由動(dòng)量守恒定律，得mAΔvA=－mBΔvB，，故

15、選項(xiàng)A正確．A、B之間相互作用力大小相等、方向相反，因而A、B間相互作用力不同．故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 8．【答案】A 【解析】由圖象直接可知①④正確，由v-t圖的斜率可知aM＞am，而M與m相互作用力大小相等，因此m＞M，③正確． 二、填空題 9．【答案】2.4 m／s 【解析】因水平面光滑，所以斜面體A與小球B組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒， 有：mv0=MvA， ． 10．【答案】（1）＞ ＝ （2）． 【解析】（1）兩小球要正碰，碰后a球不能反彈，故a球質(zhì)量要大于b球質(zhì)量，兩球半徑要相等．（2）不放小球b時(shí)碰痕為反對(duì)應(yīng)的速度為（s為

16、軌道末端與木板的水平距離），碰后兩球的碰痕分別是A、C，對(duì)應(yīng)的速度分別是和，驗(yàn)證動(dòng)量守恒，應(yīng)有 三、解答題 11．【答案】見解析 【解析】（1）由牛頓第二定律可得 ，． （2）兩者速度相同時(shí)，距離最近，由動(dòng)量守恒得 m2v0=(m1+m2)v， ． ． （3）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 v1=a1t，v2=v0－a2t， 當(dāng)v1=v2時(shí)，解得A、B兩者距離最近時(shí)所用時(shí)間 t=0.25 s，，，， 解得 Δx=0.075 m． 12．【答案】見解析 【解析】設(shè)小車、物塊的質(zhì)量分別為M和m，車長(zhǎng)為L(zhǎng)，物塊與

17、小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，初速度為v0．第一次碰后由于無機(jī)械能損失，因此物塊的速度方向變?yōu)橄蛴?，大小仍為v0，此后它與小車相互作用，兩者速度相等為v時(shí)（由題意知，此速度方向必向左，即必有M＞m），此時(shí)相對(duì)車的最大位移為2，對(duì)物塊、小車系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律有(M－m)v0=(M+m)v，由能量守恒定律有． 多次碰撞后，物塊恰未從小車上滑落，表明最后當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到小車最右端時(shí)兩者剛好同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)（或者速度同時(shí)趨于零）．對(duì)物塊、小車系統(tǒng)由能量守恒定律有 ，而． 由以上各式得v0=2v，M=3m． 13．【答案】見解析 【解析】以m、v和v＇，分別表示壘球的質(zhì)量、壘球在打擊過程

18、始、末瞬時(shí)速度的大小，球棒與壘球的作用時(shí)間為t，球棒對(duì)壘球的平均作用力的大小為f，取力的方向?yàn)檎较?，按?dòng)量定理有 ft=mv＇－m(－v)． ① 壘球在與球棒碰撞后，以速率v＇，做平拋運(yùn)動(dòng)．令打擊點(diǎn)高度為h，壘球落地點(diǎn)與打擊點(diǎn)的水平距離為x，則按平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有 x=v＇t． ② ． ③ 式中，t＇是壘球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．由②③式得 ． ④ 由①④式得 ． 代入數(shù)據(jù)得 f=900 N． 14．【答案】見解析 【解析】設(shè)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功為盯，第一過程木板的速度為v＇， 對(duì)第一過程

19、． ① ． ② 對(duì)第二過程 ． ③ 由以上①②③式得 ． 15．【答案】見解析 【解析】（1）設(shè)彈性勢(shì)能最大時(shí)，A的速為v1， 當(dāng)A、B、C三個(gè)物塊同速時(shí)，彈性勢(shì)能最大，由動(dòng)量守恒定律有 (mA+mB)v=(mA+mB+mC)v1． 解得v1=3 m／s． （2）當(dāng)B跟C碰撞時(shí)，彈簧不會(huì)突然發(fā)生形變，A的運(yùn)動(dòng)不受影響，以B和C為系統(tǒng)，設(shè)B、C粘在一起時(shí)的速度為v＇， 由動(dòng)量守恒定律有 mBv=(mB+mC)v＇， 解得v＇=2 m／s． B、C粘在一起后，以A、B、C為系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有 ，解得 Epm=12 J． （3）由于A、B、C系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒（總動(dòng)量p=24 kg·m／s），假設(shè)A的速度向左，那么B、C的速度向右且一定大于4 m／s，B、C具有的動(dòng)能，而系統(tǒng)在B、C粘在一起后的總能量為48 J，由于不會(huì)出現(xiàn)能量增加的情況，所以不會(huì)出現(xiàn)A的速度向左．