2019-2020年高中物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 第二節(jié) 動(dòng)量動(dòng)量守恒定律自我小測 粵教版選修3-5.doc

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2019-2020年高中物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 第二節(jié) 動(dòng)量動(dòng)量守恒定律自我小測 粵教版選修3-5 1下列說法中正確的是(　　) A．物體的動(dòng)量改變，一定是物體的速率改變 B．運(yùn)動(dòng)物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量方向，一定是該時(shí)刻的速度方向 C．物體的運(yùn)動(dòng)速度改變，其動(dòng)量一定改變 D．物體的加速度不變(不為0)，其動(dòng)量一定不變 2從同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在地毯上就不易碎，這是因?yàn)椴ＡП粼谒嗟厣蠒r(shí)… (　　) A．受到的沖量大　 　 　　 B．受到地面的作用力大 C．動(dòng)量的變化量大 　 D．動(dòng)量大 3若用p1、p2表示兩個(gè)在同一直線上運(yùn)動(dòng)并相互作用的物體的初動(dòng)量，p1′、p2′表示它們的末動(dòng)量，Δp1、Δp2表示它們相互作用過程中各自動(dòng)量的變化，則下列式子能表示動(dòng)量守恒的是(　　) A．Δp1＝Δp2 B．p1＋p2＝p1′＋p2′ C．Δp1＋Δp2＝0 D．Δp1＋Δp2＝常數(shù)(不為零) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4一質(zhì)量為m的物體放在光滑的水平面上，今以恒力F沿水平方向推該物體，在相同的時(shí)間間隔內(nèi)，下列說法正確的是(　　) A．物體的位移相等 　 B．物體動(dòng)能的變化量相等 C．F對物體做的功相等 　 D．物體動(dòng)量的變化量相等 5如圖1－2－4所示，跳水運(yùn)動(dòng)員(圖中用一小圓圈表示)從某一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m＝60 kg，初速度v0＝10 m/s.若經(jīng)過1 s后，速度為v＝10 m/s，則在此過程中，運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量為(g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力)(　　) 圖1－2－4 A．600 kgm/s 　 B．600 kgm/s C．600(－1) kgm/s 　 D．600(＋1) kgm/s 6(xx全國Ⅰ理綜，21)質(zhì)量為M的物塊以速度V運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正碰，碰撞后兩者的動(dòng)量正好相等。兩者質(zhì)量之比M/m可能為… (　　) A．2 　 B．3 C．4 　 D．5 7質(zhì)量為0.5 kg的小球沿光滑水平面以5 m/s的速度沖向墻壁后又以4 m/s的速度反向彈回，如圖1－2－5所示，若球與墻的作用時(shí)間為0.05 s，求： 圖1－2－5 (1)小球動(dòng)量的增量； (2)小球在碰撞過程中受到的平均沖力． 8如圖1－2－6所示，一質(zhì)量m＝3 kg 的物體靜止在光滑水平面上，受到與水平方向成60角的力作用，F(xiàn)的大小為9 N，經(jīng)2 s時(shí)間，求： 圖1－2－6 (1)物體所受重力的沖量大??； (2)力F的沖量大小； (3)物體動(dòng)量的變化量． 9質(zhì)量為60 kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的作用使他懸掛起來，已知彈性安全帶的緩沖時(shí)間為1.2 s，安全帶長5 m，則安全帶所受的平均作用力多大？(g取10 m/s2) 10如圖1－2－7所示，如果懸掛球的繩子能承受的最大拉力T0＝10 N，球質(zhì)量m＝0.5 kg，L＝0.3 m，錘頭質(zhì)量M＝0.866 kg，如果錘沿水平方向打擊球m，錘頭的速度為多大時(shí)才能把繩子打斷？(設(shè)m原來靜止，打擊后錘頭靜止，g取10 m/s2) 圖1－2－7 11如圖1－2－8所示，在支架的圓孔上放著一個(gè)質(zhì)量為M的木球，一質(zhì)量為m的子彈以速度v從下面很快擊中木球并穿出，擊穿后木球上升的最大高度為H，求子彈穿過木球后上升的高度． 圖1－2－8 12(探究)通過實(shí)驗(yàn)探究在合外力為零的情況下動(dòng)量是否守恒． 參考答案 1解析：A中物體的速率變化了是指物體速度大小的變化，是標(biāo)量，而動(dòng)量變化是矢量，故A錯(cuò)誤；據(jù)動(dòng)量p＝mv知，動(dòng)量的方向與速度的方向相同，所以B正確；據(jù)定義式知，速度改變，則動(dòng)量必改變，故C正確．物體的加速度不變，則物體做勻變速運(yùn)動(dòng)，速度一定要變化，因而動(dòng)量要變化，所以動(dòng)量一定不變是錯(cuò)誤的． 答案：BC 2解析：根據(jù)v2＝2gh，從同一高度落下的玻璃杯，到達(dá)地面時(shí)的速度是相等的，因而動(dòng)量也是相等的．兩種情況下的玻璃杯落到地面后動(dòng)量都變?yōu)榱?，所以?dòng)量的變化相等，由動(dòng)量定理Ft＝mΔv可知，受到的沖量也相等．所以選項(xiàng)A、C、D都是錯(cuò)誤的，動(dòng)量定理中的F是物體受到的合力，由動(dòng)量定理(mg－N)t＝0－mv得N＝mg＋，水泥地面比地毯硬得多，玻璃杯落地時(shí)與水泥地面作用的時(shí)間比與地毯作用的時(shí)間短得多，受到的作用力就大得多，所以玻璃杯落在水泥地上易碎． 答案：B 3解析：動(dòng)量守恒的含義是兩物體相互作用前的總動(dòng)量等于其相互作用后的總動(dòng)量，因此有p1＋p2＝p1′＋p2′，變形后有p1′－p1＋p2′－p2＝0，即Δp1＋Δp2＝0，還可以變形為Δp1＝－Δp2. 答案；BC 4解析：由題知，質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，各相同時(shí)間間隔內(nèi)物體的位移s＝v0t＋at2，因v0不同，故相同時(shí)間間隔內(nèi)位移不同，故A錯(cuò)誤．由動(dòng)能定理，ΔEk＝Fs，因F相同，s不同，所以ΔEk不同，故B、C錯(cuò)誤．由動(dòng)量定理，Δp＝Ft，故D正確． 答案：D 5解析：運(yùn)動(dòng)員水平跳出，做平拋運(yùn)動(dòng)，只受重力作用，根據(jù)動(dòng)量定理得： mgt＝Δp得Δp＝6001 kgm/s＝600 kgm/s. 答案；A 6答案：AB 7解析：(1)選定v1的方向?yàn)閯?dòng)量的正方向，運(yùn)用動(dòng)量定義和動(dòng)量定理進(jìn)行分析，解題具體過程如下： 設(shè)v1的方向?yàn)檎较?，則 v1＝5 m/s，v2＝－4 m/s，所以動(dòng)量的增量： Δp＝mv2－mv1＝0.5(－4－5) kgm/s＝－4.5 kgm/s 負(fù)號表示Δp的方向與初動(dòng)量方向相反． (2)由動(dòng)量定理Ft＝Δp＝mv2－mv1 F＝＝ N＝－90 N，負(fù)號表示平均沖力方向水平向左． 答案：(1)－4.5 kgm/s　(2)－90 N 8解析：本題考查恒力的沖量及在合沖量作用下物體動(dòng)量的變化量，旨在加深對動(dòng)量和沖量概念的認(rèn)識． (1)重力的沖量IG＝mgt＝3102 Ns＝60 Ns. (2)2 s內(nèi)F的沖量IF＝Ft＝92 Ns＝18 Ns. (3)物體動(dòng)量的變化是物體在水平方向上的外力的合沖量產(chǎn)生的，Δp＝Fcos60t＝90.52 Ns＝9 kgm/s. 答案：(1)60 Ns　(2)18 Ns　(3)9 kgm/s 9解析：在安全帶產(chǎn)生拉力的過程中，人受重力、安全帶的拉力作用做減速運(yùn)動(dòng)，此過程的初速度就是自由落體運(yùn)動(dòng)的末速度，所以v0＝＝10 m/s，根據(jù)動(dòng)量定理，取豎直向下為正，有mgt－t＝0－mv0，解得＝mg＋＝1 100 N. 答案：1 100 N 10解析：球m被錘打擊后以O(shè)為圓心、L為半徑做圓周運(yùn)動(dòng)，且在剛打過后繩子拉力最大，由圓周運(yùn)動(dòng)向心力計(jì)算公式得 T0－mg＝m v＝＝ m/s 錘打擊m過程中，系統(tǒng)水平方向不受外力作用，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒 Mv0＝mv v0＝＝1 m/s 即錘的速度應(yīng)大于1 m/s. 答案：大于1 m/s 11解析：分兩個(gè)過程進(jìn)行思考，子彈很快擊中木塊并穿出的極短時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，子彈穿出木球后，子彈和木塊各自做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)射出后子彈的速度為v1，木球的速度為v2， 由木球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)有v2＝ 子彈穿過瞬間動(dòng)量守恒mv＝mv1＋Mv2 v1＝＝ 設(shè)子彈穿出后上升的最大高度為h 則h＝＝. 答案： 12解析：做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)： (1)在把滑塊置于氣墊導(dǎo)軌上之前必須要先給導(dǎo)軌通氣，如果先不通氣，把滑塊放到導(dǎo)軌上，就會(huì)損壞導(dǎo)軌，使其變得不光滑，從而影響儀器的使用壽命． (2)在安裝光電門時(shí)，要注意兩個(gè)光電門之間要保持一定的距離． (3)在滑塊上安裝擋光片時(shí)，要注意擋光片的方向要一致，并且要保證在擋光片通過光電門時(shí)能夠擋光計(jì)時(shí)，如果擋光片不能擋光，本實(shí)驗(yàn)就根本無法進(jìn)行． (4)要把兩個(gè)滑塊組成的系統(tǒng)放在兩個(gè)光電門的中間部位，以保證在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)兩個(gè)擋光片都能夠擋光． (5)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前要對計(jì)時(shí)器進(jìn)行歸零處理，以防止記錄數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤． 答案：1.實(shí)驗(yàn)儀器：氣墊導(dǎo)軌(帶光電門)、電子計(jì)時(shí)器、兩個(gè)質(zhì)量相等的滑塊(帶擋光片)、彈簧． 2．實(shí)驗(yàn)步驟：如下圖組裝儀器，給氣墊導(dǎo)軌通氣． 3．將兩個(gè)滑塊放在導(dǎo)軌上，用細(xì)線連接兩滑塊使彈簧處于壓縮狀態(tài)． 4．用火柴燒斷細(xì)線，觀察電子計(jì)時(shí)器讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù)，請同學(xué)們自己完成實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理工作． 結(jié)論：在合外力為零或系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于合外力的情況下，系統(tǒng)動(dòng)量守恒．