选修3-5第一章碰撞与动量守恒单元检测题及答案.doc

班别__________ 姓名____________ 座号________
新兴县华侨中学2010——2011第二学期高二物理单元检测试卷
碰 撞 与 动 量 守 恒（选修3-5第一章）
一、 单项选择题，4小题，共16分。
1、分析判断下列现象属于弹性碰撞的是（ ）
A、皮球在某一高度从静止开始下落，与地面相碰后，反弹回到下落点的下方0.5m处
B、子弹射穿静止在光滑水平面上的木块
C、马尔西的碰撞实验中，质量相等的小球相互正碰而交换速度
D、水平飞行的炸弹在空中突然爆炸
2、下列说法正确的是（ ）
A、机械作业生产中，机床利用液压冲击机炼钢材，可获得较大的动量
B、跳伞表演中，运动员着地时弯曲膝盖以为了减小冲量
C、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，是因为动量变化量不相同。
D、在没有空气阻力的条件下，在距地面高为h，同时以不同的初速度分别平抛质量相等的物体，当它们从抛出到落地时，它们的动量的增量相同
3、如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。先将子弹、木块合在一起作为研究对象（系统），则此系统从子弹开始射入木块到子弹与木块的作用刚好结束的整个过程中（ ）
A、动量守恒，机械能守恒
B、动量守恒，机械能不守恒
C、动量不守恒，机械能不守恒
D、动量不守恒，机械能守恒
4、一质量为M的木块静止在光滑水平面上，现有一质量为m的滑块以一定的初速度v0从木块的左端开始向木板的右端滑行。滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图所示，根据图象作出如下判断正确的是（ ）
A、滑块始终做匀减速直线运动
B、在t1时刻滑块从木板的右端滑出
C、滑块的质量大于木板的质量
D、滑块在木板滑动过程中，滑块和木板组成的系统机械能保持不变
二、 双项选择题，5小题，共30分。
5、磷的一种同位素具有放射性，像天然放射性元素一样放出一个正电子后，产生一新的原子核硅，同时伴有不带质量的射线产生，假若这种放射现象是在某一匀强磁场发生，且得到如图所示的轨迹，已知放射后正电子的速度为，动能为EK1，硅核的速度为，动能为EK2。则下列说法正确的是（ ）
A、轨迹1是正电子的运动轨迹
B、轨迹2是正电子的运动轨迹
C、放射过程中，系统的总动量是守恒的且
D、放射过程中，系统的总能量是守恒的且EK1<EK2
6、如图所示是一种电子反冲小车装置，一带有平行金属板A、B通过圆形管绝缘材料连接固定在一辆小车上，小车停放在光滑水平面上，在圆形管内紧贴平行板右端放置一不带电的金属小球（可视为质点），当在某时刻给平行板带上足够多的等量异号电荷，一段时间后金属小球与小车脱离，已知小球质量为m，车与平行板的总质量为M，且m<M，则（ ）
A、小球脱离后做平抛运动
B、小球脱离小车时，小球的动量变化量比小车大
C、小球在脱离小车前，小球电势能一定在减小
D、小球在脱离小车前，车与小球的机械能守恒
7、向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当此炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成a、b两块，若质量较大的a的速度方向仍沿原画的方向，则（ ）
A、b的速度方向一定与原来速度方向相反
B、从炸裂到落地的这段时间内， a飞行的水平距离一定比b的大
C、a、b一定同时到达水平地面
D、在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的大小一定相等
8、为了使“验证动量守恒定律”的实验成功，下列应注意的事项中正确的是（ ）
A、两球相碰时，它们的球心必须在同一高度上做对心碰撞
B、入射小球始终从同一高度释放，然后选取其中水平射程最远的一点，作为小球落地点的位置
C、重复多次实验，用圆规画一个尽可能小的圆将对应同一位置的所有落点圈在里面，取圆心作为落点的平均位置
D、改变入射球的释放高度，并多次释放测出各次的水平位移，求出其平均值后再代入守恒式进行验证
9、两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L，导轨上面横放着两根质量均为m，电阻均为R（其余部分电阻不计）的导体棒ab和cd，构成矩形回路。在整个导轨平面内都有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示，设两导体棒均可沿导轨无摩擦滑行。开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0，若两导体棒在运动过程中始终不接触，则（ ）
A、棒ab、cd在运动过程中，回路中一定有感应电流
B、当棒ab、cd的运动稳定后，棒ab、cd有共同速度
C、在运动过程中，产生的的焦耳热最多为
D、在运动过程中，安培力对棒cd做的功数值上等于回路中的电能

三、 非选择题，3小题，每小题各18分，共54分。要求写出必要的文字说明和重要的过程等。
10、（1）（6分）“验证动量守恒定律”的实验中，入射小球m1=15g，原来静止的被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x-t图象如图，可知入射小球碰撞前的m1v1是_________，入射小球碰撞后的m1v1'是_________，被碰小球碰撞后的m2v2'是___________。
由此得出结论_______________________。

（2）（12分）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。

（1）下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器这弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先______________，然后___________________，让滑块带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图（b）所示；
⑧测得滑块1（包括撞针）的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．试完善实验步骤⑥的内容。
（2）已知打点计时器每隔0．02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为__________kg・m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为___________kg・m/s，设碰撞后粘在一起运动（保留三位有效数字）。
（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是_____________________________。

11、（18分）如图所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h/16。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求物块在水平面上滑行的时间t。

12、（18分）如图所示，质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接，Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0=50m/s，质量m=0.010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短，不计空气阻力，求
（1） 弹丸打入靶盒A的过程中，系统损失的机械能。
（2） 弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能。

参考答案
题号
1
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3
4
5
6
7
8
9
答案
C
D
B
C
BC
AC
CD
AC
BC
10、(1)0.015kgm/s 1分 0.0075kgm/s 1分 0.0075kgm/s 1分 碰撞中mv的矢量和是守恒量 3分
（2）（12分）（1）接通打点计时器的电源（2分），放开滑块1（2分）；（2）0．620（2分）， 0.618（2分）；（3）纸带与打点计时器限位孔有摩擦（4分）
解析：作用前系统的总动量为滑块1的动量p0=m1v0
v0=0．2/0．1=2m/s，p0=0．31×2=0．620kg・m/s
作用后系统的总动量为滑块1和滑块2的动量和，且此时两滑块具有相同的速度v，v=0.168/0.14=1.2m/s，
p=(m1+m2)v=(0.310+0.205)×1.2=0.618 kg・m/s
11、【解答】设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为，取小球运动到最低点重力势能为零，根据机械能守恒定律，有 ①
得
设碰撞后小球反弹的速度大小为，同理有 ②
得
设碰撞后物块的速度大小为，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有 ③ 得 ④
物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小 ⑤
设物块在水平面上滑行的时间为，根据动量定理，有 ⑥
得 ⑦
【答案】

12、（1）

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