2019-2020年高中物理 第一章 碰撞與動量守恒 第二節(jié) 動量動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 碰撞與動量守恒 第二節(jié) 動量動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．物體的動量改變，一定是物體的速率改變 B．運動物體在任一時刻的動量方向，一定是該時刻的速度方向 C．物體的運動速度改變，其動量一定改變 D．物體的加速度不變(不為0)，其動量一定不變 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，這是因為玻璃杯掉在水泥地上時… (　　) A．受到的沖量大　 　 　　 B．受到地面的作用力大 C．動量的變化量大 　 D．動量大 3若用p1、p2表示兩個在同一直線上運動并相互作用的物體的初動量，p1′、p2′表示它們的末動量，Δp1、Δp2表示它們相互作用過程中各自動量的變化，則下列式子能表示動量守恒的是(　　) 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．物體動能的變化量相等 C．F對物體做的功相等 　 D．物體動量的變化量相等 5如圖1－2－4所示，跳水運動員(圖中用一小圓圈表示)從某一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知運動員的質(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，運動員動量的變化量為(g取10 m/s2，不計空氣阻力)(　　) 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運動，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正碰，碰撞后兩者的動量正好相等。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，若球與墻的作用時間為0.05 s，求： 圖1－2－5 (1)小球動量的增量； (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時間，求： 圖1－2－6 (1)物體所受重力的沖量大??； (2)力F的沖量大??； (3)物體動量的變化量． 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才能把繩子打斷？(設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)通過實驗探究在合外力為零的情況下動量是否守恒． 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，是標量，而動量變化是矢量，故A錯誤；據(jù)動量p＝mv知，動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，則動量必改變，故C正確．物體的加速度不變，則物體做勻變速運動，速度一定要變化，因而動量要變化，所以動量一定不變是錯誤的． 答案：BC 2解析：根據(jù)v2＝2gh，從同一高度落下的玻璃杯，到達地面時的速度是相等的，因而動量也是相等的．兩種情況下的玻璃杯落到地面后動量都變?yōu)榱悖詣恿康淖兓嗟?，由動量定理Ft＝mΔv可知，受到的沖量也相等．所以選項A、C、D都是錯誤的，動量定理中的F是物體受到的合力，由動量定理(mg－N)t＝0－mv得N＝mg＋，水泥地面比地毯硬得多，玻璃杯落地時與水泥地面作用的時間比與地毯作用的時間短得多，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：動量守恒的含義是兩物體相互作用前的總動量等于其相互作用后的總動量，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動，各相同時間間隔內(nèi)物體的位移s＝v0t＋at2，因v0不同，故相同時間間隔內(nèi)位移不同，故A錯誤．由動能定理，ΔEk＝Fs，因F相同，s不同，所以ΔEk不同，故B、C錯誤．由動量定理，Δp＝Ft，故D正確． 答案：D 5解析：運動員水平跳出，做平拋運動，只受重力作用，根據(jù)動量定理得： mgt＝Δp得Δp＝6001 kgm/s＝600 kgm/s. 答案；A 6答案：AB 7解析：(1)選定v1的方向為動量的正方向，運用動量定義和動量定理進行分析，解題具體過程如下： 設v1的方向為正方向，則 v1＝5 m/s，v2＝－4 m/s，所以動量的增量： Δp＝mv2－mv1＝0.5(－4－5) kgm/s＝－4.5 kgm/s 負號表示Δp的方向與初動量方向相反． (2)由動量定理Ft＝Δp＝mv2－mv1 F＝＝ N＝－90 N，負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量的變化量，旨在加深對動量和沖量概念的認識． (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動，此過程的初速度就是自由落體運動的末速度，所以v0＝＝10 m/s，根據(jù)動量定理，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為圓心、L為半徑做圓周運動，且在剛打過后繩子拉力最大，由圓周運動向心力計算公式得 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)水平方向動量守恒 Mv0＝mv v0＝＝1 m/s 即錘的速度應大于1 m/s. 答案：大于1 m/s 11解析：分兩個過程進行思考，子彈很快擊中木塊并穿出的極短時間內(nèi)，系統(tǒng)動量守恒，子彈穿出木球后，子彈和木塊各自做豎直上拋運動，設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動有v2＝ 子彈穿過瞬間動量守恒mv＝mv1＋Mv2 v1＝＝ 設子彈穿出后上升的最大高度為h 則h＝＝. 答案： 12解析：做本實驗時應該注意以下幾點： (1)在把滑塊置于氣墊導軌上之前必須要先給導軌通氣，如果先不通氣，把滑塊放到導軌上，就會損壞導軌，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，要注意兩個光電門之間要保持一定的距離． (3)在滑塊上安裝擋光片時，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能夠擋光計時，如果擋光片不能擋光，本實驗就根本無法進行． (4)要把兩個滑塊組成的系統(tǒng)放在兩個光電門的中間部位，以保證在進行實驗時兩個擋光片都能夠擋光． (5)在進行實驗前要對計時器進行歸零處理，以防止記錄數(shù)據(jù)時出現(xiàn)錯誤． 答案：1.實驗儀器：氣墊導軌(帶光電門)、電子計時器、兩個質(zhì)量相等的滑塊(帶擋光片)、彈簧． 2．實驗步驟：如下圖組裝儀器，給氣墊導軌通氣． 3．將兩個滑塊放在導軌上，用細線連接兩滑塊使彈簧處于壓縮狀態(tài)． 4．用火柴燒斷細線，觀察電子計時器讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù)，請同學們自己完成實驗和數(shù)據(jù)處理工作． 結論：在合外力為零或系統(tǒng)內(nèi)力遠遠大于合外力的情況下，系統(tǒng)動量守恒．