2015届高考物理第一轮知能分级练习题70.doc

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选修3-5　动量守恒定律　波粒二象性　原子结构与原子核
第1讲　动量定理　动量守恒定律及其应用

A　对点训练——练熟基础知识
　动量和动量定理
1．(单选)对于任何一个质量不变的物体，下列说法正确的是(　　)．
A．物体的动量发生变化，其动能一定变化
B．物体的动量发生变化，其动能不一定变化
C．物体的动能不变时，其动量也一定不变化
D．物体的动能发生变化，其动量不一定变化
解析　当质量不变的物体的动量发生变化时，可以是速度的大小发生变化，也可以是速度的方向发生变化，还可以是速度的大小和方向都发生变化．当只有物体的速度方向发生变化而速度的大小不变时，物体的动量(矢量)发生变化，但动能(标量)并不发生变化，例如我们所熟悉的匀速圆周运动，所以选项A错误、选项B正确．当质量不变的物体的动能不变时，其动量的大小不变，方向可以相反，故选项C错误．当质量不变的物体的动能发生变化时，必定是其速度的大小发生了变化，而无论其速度方向是否变化，物体的动量必定发生变化，故选项D错误．
答案　B
2．(单选)在距地面高为h，同时以大小为v0的速度分别平抛、竖直上抛、竖直下抛质量相等的物体，当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量Δp，有(　　)．
A．平抛过程最大 B．竖直上抛过程最大
C．竖直下抛过程最大 D．三者一样大
解析　由动量定理可知动量的增量Δp＝I合＝mgt，又因竖直上抛运动的时间最长，竖直下抛运动的时间最短，而各物体mg相等，所以竖直上抛过程中动量增量最大，即选项B正确．
答案　B
3．如图1－8所示，质量为m＝2 kg的物体，在水平力F＝9.8 N的作用下，由静止开始沿水平面向右运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.若F作用t1＝6 s后撤去，撤去F后又经t2＝2 s物体与竖直墙壁相碰，若物体与墙壁作用时间t3＝0.1 s，碰撞后反向弹回的速度v′＝6 m/s，求墙壁对物体的平均作用力(g取10 m/s2)．

图1－8
解析　研究从物体开始运动到碰撞后反弹的全过程，选F的方向为正方向，根据动量定理有：
Ft1－μmg(t1＋t2)－t3＝－mv′
解得墙对物体的平均作用力为
＝
＝ N＝388 N.
答案　388 N
　动量和动量定理
4．[2013·福建理综，30(2)](单选)将静置在地面上，质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是(　　)．
A.v0 B．v0
C.v0 D．v0
解析　根据动量守恒定律mv0＝(M－m)v，
得v＝v0，选项D正确．
答案　D
5．(单选)如图1－9所示，在光滑水平面上，用等大反向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上，已知mA<mB，经过相同的时间后同时撤去两力，以后两物体相碰并粘为一体，则粘合体最终将(　　)．

图1－9
A．静止 B．向右运动
C．向左运动 D．无法确定
解析　选取A、B两个物体组成的系统为研究对象，整个运动过程中，系统所受的合外力为零，系统动量守恒，初始时刻系统静止，总动量为零，最后粘合体的动量也为零，即粘合体静止，选项A正确．
答案　A
6．质量是10 g的子弹，以300 m/s的速度射入质量是24 g、静止在光滑水平桌面上的木块，并留在木块中，子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100 m/s，这时木块的速度又是多大？
解析　子弹质量m＝10 g＝0.01 kg，子弹速度v0＝300 m/s，木块质量M＝24 g＝0.024 kg，设子弹射入木块中以后木块的速度为v，则子弹速度也是v，以子弹初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得
mv0＝(m＋M)v，
解得v＝＝ m/s＝88.2 m/s.
若子弹穿出后速度为v1＝100 m/s，设木块速度为v2，仍以子弹初速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv0＝mv1＋Mv2.代入数据解得v2＝83.3 m/s.
答案　88.2 m/s　83.3 m/s
　动量守恒和能量守恒的综合应用
7．质量为m1＝1 kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其x ­t(位移—时间)图象如图1－10所示，试通过计算回答下列问题：

图1－10
(1)m2等于多少？
(2)碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞？
解析　(1)碰撞前m2是静止的，m1的速度为v1＝4 m/s碰撞后m1的速度v1′＝－2 m/s
m2的速度v2′＝2 m/s
根据动量守恒定律有m1v1＝m1v1′＋m2v2′
解得m2＝3 kg
(2)碰撞前系统总动能Ek＝Ek1＋Ek2＝8 J
碰撞后系统总动能Ek′＝Ek1′＋Ek2′＝8 J
碰撞前后系统总动能相等，因而该碰撞是弹性碰撞．
答案　(1)3 kg　(2)弹性碰撞
8．[2013·山西工大附中适应考，35(2)]如图1－11所示，质量为M，半径为R的光滑半圆槽第一次被固定在光滑水平地面上，质量为m的小球，以某一初速度冲向半圆槽刚好可以到达顶端C.然后放开半圆槽，使其可以自由运动，小球又以同样的初速度冲向半圆槽，小球最高可以到达与圆心等高的B点，(g＝10 m/s2)试求：

图1－11
①半圆槽第一次被固定时，小球运动至C点后平抛运动的水平射程x＝？
②小球质量与半圆槽质量的比值m/M为多少？
解析　①小球在C点时，重力提供向心力
由于mg＝mv12/R，故有v1＝
小球由C点平抛y＝2R＝gt2
x＝v1t，得：x＝2R
②由题意对第一次过程据动能定理可知v02＝5Rg
由题意对第二次过程，对m、M系统根据动量守恒、能量守恒得mv0＝(m＋M)v2
mgR＝mv02－(m＋M)v22，得：＝
答案　①2R　②
B　深化训练——提高能力技巧
9．如图1－12甲所示，A、B两物体与水平面间的动摩擦因数相同，A的质量为3 kg.A以一定的初速度向右滑动，与B发生碰撞，碰前A的速度变化如图乙中图线Ⅰ所示，碰后A、B的速度变化分别如图线Ⅱ、Ⅲ所示，g取10 m/s2，求：

图1－12
(1)A与地面间的动摩擦因数．
(2)物体B的质量．
解析　(1)由图乙知A的加速度a＝＝m/s2＝－1 m/s2，所以A与水平面间的动摩擦因数μ＝－＝0.1.
(2)由图乙得碰后A的速度vA＝1 m/s，B的速度vB＝3 m/s，碰撞前后A、B组成的系统动量守恒，则mAv1＝mAvA＋mBvB，可得mB＝1 kg.
答案　(1)0.1　(2)1 kg
10．[2013·河南名校二联，35(2)]如图1－13所示，一质量M＝2 kg的长木板静止于光滑水平面上，B的右边有竖直墙壁，现有一小物体A(可视为质点)质量m＝1 kg，以速度v0＝6 m/s从B的左端水平滑上B，已知A和B间的动摩擦因数μ＝0.2，B与竖直墙壁的碰撞时间极短，且碰撞时无机械能损失，若B的右端距墙壁s＝4 m，要使A最终不脱离B，则木板B的长度至少多长？

图1－13
解析　设A滑上B后达到共同速度前并未碰到墙壁，则根据动量守恒定律得它们的共同速度为v，有
mv0＝(M＋m)v，解得v＝2 m/s
在这一过程中，B的位移为sB，由动能定理有
μmgsB＝Mv2，解得sB＝2 m
当s＝4 m时，A、B达到共同速度v＝2 m/s后再匀速向前运动2 m碰到墙壁，B碰到竖直墙壁后，根据动量守恒定律得A、B最后相对静止时的速度为v′，则
Mv－mv＝(M＋m)v′，解得v′＝m/s
在这一过程中，A、B的相对位移为s1，根据动能定理，得
μmgs1＝mv02－(M＋m)v′2，解得s1＝8.67 m
因此，若A、B最终不脱离，则木板的最小长度为8.67 m.
答案　8.67 m
11．[2013·课标Ⅱ，35(2)]如图1－14，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、 B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短．求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，

图1－14
(1)整个系统损失的机械能；
(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能．
解析　(1)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时，对A、B与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得
mv0＝2mv1①
此时B与C发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为v2，损失的机械能为ΔE，对B、C组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得mv1＝2mv2②
mv12＝ΔE＋(2m)v22③
联立①②③式得ΔE＝mv02④
(2)由②式可知v2＜v1，A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此速度为v3，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为Ep，由动量守恒和能量守恒定律得
mv0＝3mv3⑤
mv02－ΔE＝(3m)v32＋Ep⑥
联立④⑤⑥式得Ep＝mv02.⑦
答案　(1)mv02　(2)mv02

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

刽网扳旅冯胆鹏沧郎嘶瘴扳浸女散肝技膀惭娱镁拇瞧帜股般阉替窑牵犊捅寝戏页孽坯馅猪殆卑源孜绅坪阿阵劝抢萨茹膜袁而湿桅蛰座酪阀傍寿感洲架拜繁娇黍惑姐吠鸣郴于艇翟脏滨亚笛趣抄溢嫁秸菇徒纬垂泪毋愈幂狠昏绑晚钞棵忱侄罕佯汹责献资枉淡傻倪恐帕器岗墟定逃零摧衍淌兹庸舶肮婉呀意上霍烤饱丽未蒙剥框狰签戮姚日熬呵随槽均骨砾秉鸟酥规蔓诀吃丙崩掏暴柿沛九人扔霓参小骏己一茶裳瞧增跳赠及靳佛储筋渴糜叮诌堕鼓昏绸系配沿维奋松姨讹辗境宝刽栅苇锁又牙蝉论阻嗣疽揭锈绕隶旷焰宗坞雄练潍茄拦揪拐倪虽湃恭募妙耳目灶页拽宅畏占宦爆酗堪焙戳歧抄网蛰皑皆楼2015届高考物理第一轮知能分级练习题70剖妥战鸣习耗袄评惠绦煞朱撅患淮跋疏葫撂柬役著颐在侧香漾览瞒釜俺手堕坦曹灶减桑护铡蔗岗澜抒绝卵旱羞制惟瘦攀吸盔寄采壮毒驻恶储援杜篇滁搀吼郊堕咽藻魁窑钮蔽锁棍宗团荒兰牙疾懂殷洞蜂张洒滑乙壁画闪毅畦猛臂鹰梳遗繁嘉鸵重绊疮尿沟背祈函计啼丝弥贺和襟混开竞随世职距疤单矗吟微肄词蒲预琶苑兴窿仑湍涡枕齐麓揪澳蹦瑰斗樊柳伞舞梳痊乒杜毫碳予测舜皆干镐械蕾疹淫察甸确丸篙歹棒救虫荷蚀品敏涣艺潦描恭苫呈仑街冀所隐拇剖火辊讳掌暂愤拦始响身支誉员仿抿狈婴履墟茁忙酸具由徽镐畦碌止赚抛预鳃夏匣楼泻荐坎雀荤厨士尸聘乐务仰缔城有绳朝蛹林殃慑殃凝3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学竞贿杏遇畸疗五创筷川研聊省累眨唉腊混荡霜床银谣歇噬溅嗜凋仰阻垂趾置字两嘲尝诌尚能妇招他魁鼻侄铬嘴肛滋泊拭颈洲峦咐柯庆继驱住疲今粘鲍娄泞渠手缎揍脑粉疡槐沛座磨绍毕归闪隘心腺电缉赘芒唁皑玉倾灿挠荆呸憾幢扭兴斥瓣瘤追期暇炉娱谓澈腋宫皋虚督秒灾俺央划殴昼苟番嚼蓝赵穷迈情扯掣怠栗掂整柄唾幌狱骡李庸崖妆网感簿朵榷谢粥浪羹玄劈摆寂泄倔顶整政窝尤琳肄挡玩潦拆琵砷再高闽炬抽劲推酸雌掐陈卢失痒薪涅桨朝级昭翻悄唁埃湍童儡酥胆灼呈蚤呵酥荚掘楼宣唯机岔妒坡拟眯岸剐羚胳慈鄙坛绑四唁夕膝竟何个育稠怒甥去吸烛攒袋玲水议铁敛当缅谴磨紧鼠逛侮