新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业15-48

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第十五章　动量　动量守恒定律 课时作业48　动量　动量守恒定律 时间：45分钟　　满分：100分 一、选择题(8×8′＝64′)‎ ‎1．在相等的时间内动量的变化相等的运动有 ‎(　　)‎ A．匀速圆周运动　　　　　 B．自由落体运动 C．平抛物体运动 D．匀减速直线运动 解析：相等的时间内动量的变化相等，则合外力恒定．‎ 答案：BCD ‎2．两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上．现在，其中一人向另一个人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回．如此反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系是 ‎(　　)‎ A．若甲最先抛球，则一定是v甲＞v乙 B．若乙最后接球，则一定是v甲＞v乙 C．只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲＞v乙 D．无论怎样抛球和接球，都是v甲＞v乙 解析：因系统动量守恒，故最终甲、乙动量大小必相等．因此最终谁接球谁的速度小．‎ 答案：B ‎3．将物体P从置于光滑水平面上的斜面体Q的顶端以一定的初速度沿斜面往下滑，如图1所示．在下滑过程中，P的速度越来越小，最后相对斜面静止，那么由P和Q组成的系统 ‎(　　)‎ 图1‎ A．动量守恒 B．水平方向动量守恒 C．最后P和Q以一定的速度共同向左运动 D．最后P和Q以一定的速度共同向右运动 解析：P沿斜面向下做减速运动，系统竖直方向合外力不为零，系统动量不守恒，由于系统在水平方向的合外力为零，所以水平方向动量守恒，由于P开始有一初速度，系统在水平方向有一向左的初动量，最后PQ相对静止，又以一定的速度共同向左运动．‎ 答案：BC ‎4．长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝2 kg的另一物体B以水平速度v0＝2 m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图2所示，则下列说法正确的是 ‎(　　)‎ 图2‎ A．木板获得的动能为2 J B．系统损失的机械能为4 J C．木板A的最小长度为1 m D．A、B间的动摩擦因数为0.1‎ 解析：从图可以看出，B做匀减速运动，A做匀加速运动，最后的共同速度为1 m/s，系统动量守恒，mv0＝(m＋M)v，求得M＝2 kg，木板获得的动能为1 J，系统损失的动能为2 J，木板的最小长度为两者在1 s内的位移差为1 m，B运动的加速度为1 m/s2，动摩擦因数为0.1.‎ 答案：CD ‎5.如图3所示甲、乙两种情况中，人用相同大小的恒定拉力拉绳子，使人和船A均向右运动，经过相同的时间t，图甲中船A没有到岸，图乙中船A没有与船B相碰．则经过时间t ‎(　　)‎ 图3‎ A．图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小 B．图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大 C．图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大 D．以上三种情况都有可能 解析：由p＝F·t知，两冲量相等．‎ 答案：C ‎6．如图4在光滑水平面上叠放AB两物体，其间有摩擦，mA＝2 kg，mB＝1 kg，速度的大小均为v0＝10 m/s，设A板足够长，当观察到B做加速运动时，A的可能速度为 ‎(　　)‎ 图4‎ A．2 m/s　　　　　　　 B．3 m/s C．4 m/s　　　　　　　 D．5 m/s 解析：因摩擦力作用，A、B先必做减速运动，因初动量总和为2×10－1×10kg·m/s＝10 kg·m/s，故必是B先减速为零，后反向加速，最后与A一起向右运动．整个过程中，A一直减速．当B速度为零时，A速度为v1，由动量守恒定律：v1＝ m/s，AB最终速度为v2＝ m/s＝ m/s.可见，B做加速运动时，A的速度范围是5 m/s>vA>3.3 m/s.C正确．‎ 答案：C ‎7.如图5所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA>mB，置于光滑水平面上，相距较远．将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上，经相同时间后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将 ‎(　　)‎ 图5‎ A．停止运动 B．向左运动 C．向右运动 D．运动方向不能确定 解析：因IA＝IB＝Ft，又IA＝IB＝mAvA＝mBvB，所以(mAvA－mBvB)＝(mA＋mB)vAB，得vAB＝0，A正确 答案：A ‎8．加拿大萨德伯里中微子观察站的研究提示了中微子失踪之谜，即观察到中微子数目比理论值少是因为部分中微子在运动过程中(速度很大)转化为一个μ子和一个τ子．对上述转化过程有以下说法，其中正确的是 ‎(　　)‎ A．牛顿定律依然适用 B．动量守恒定律依然适用 C．若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向也可能与中微子的运动方向一致 D．若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向也可能与中微子的运动方向相反 解析：中微子发生裂变过程中，动量是守恒的，由m中v中＝mμvμ＋mτvτ知，当v中方向与vμ方向相同时，vτ方向与v中方向可能相同，也可能相反；当v中方向与vμ方向相反时，vτ方向与v中方向一定相同．该过程是微观粒子的作用，故牛顿定律不适用．‎ 答案：BC 二、计算题(3×12′＝36′)‎ ‎9．某同学用图6(a)所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．图6(a)中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．B球落点痕迹如图6(b)所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐．‎ ‎(1)碰撞后B球的水平射程应取为__________cm；‎ ‎(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？‎ 答：__________(填选项号)‎ A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离 C．测量A球和B球的直径 D．测量A球和B球的质量(或两球质量之比)‎ E．测量G点相对于水平槽面的高度 解析：(1)A球与B球碰后都做平抛运动，高度相同，在空中运动时间都相同，水平射程与其速度成正比．而水平射程是将10个落点用尽量小的圆圈起来，其圆心即为落点．从尺上读数就可读出64.7 cm.(2)由于B球是放在水平槽上，所以A、B两球的水平射程的起点都是O点，应选A、B两项．设没放B球时，A球落点为P，由动量守恒定律得mA＝mA＋mB，需要测量A、B两球的质量，应选D.‎ 答案：64.7　ABD ‎10．如图7所示，两只质量均为120 kg的小船静止在水面上，相距10 m，并用钢绳连接．一个质量为60 kg的人在船头以恒力F拉绳，不计水的阻力，求：‎ 图7‎ ‎(1)当两船相遇时，两船各行进了多少米？‎ ‎(2)当两船相遇不相碰的瞬间，为了避免碰撞，人从甲船跳向乙船需要对地的最小水平速度为6 m/s，计算原来人拉绳的恒力F.‎ 解析：(1)由动量守恒定律，得(m甲＋m人)v甲＝m乙v乙，有(m甲＋m人)s甲＝m乙s乙，s甲＋s乙＝10m得，s甲＝4m　s乙＝6 m ‎(2)为了避免碰撞，人跳到乙船后系统至少要静止．设人在起跳前瞬间甲船和人的速度为v1，乙船速度v2，对甲船和人组成 的系统由动量守恒得，(m甲＋m人)v1＝m人×6 m/s 得v1＝2 m/s由动能定理得，Fs甲＝(m甲＋m人)v/2，解得F＝90 N.‎ 答案：(1)甲4 m　乙6 m　(2)90 N ‎11．平直的轨道上有一节车厢，车厢以12 m/s的速度做匀速直线运动，某时刻与一质量为其一半的静止的平板车挂接时，车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出，如图8所示，平板车与车厢顶高度差为1.8 m，设平板车足够长，求钢球落在平板车上何处？(g取10 m/s2)‎ 图8‎ 解析：两车挂接时，因挂接时间很短，可以为钢球速度不变，以两车为对象，碰后速度为v，由动量守恒可得：‎ Mv0＝(M＋)v 解得：v＝2v0/3＝8 m/s 挂接后钢球做平抛运动，落到平板车上所用时间为：‎ t＝＝0.6 s t时间内车厢与平板车移动的距离为：‎ s1＝vt＝4.8 m t时间内钢球水平飞行的水平距离为：‎ s2＝v0t＝7.2 m 则钢球距平板车左端距离为 x＝s2－s1＝2.4 m.‎ 答案：钢球落在平板车左端2.4 m处．‎