1、优质文档优质文档(时间：90 分钟，满分：100 分)一、单项选择题(本题共 6小题，每小题 4分，共 24分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1下列几种物理现象的解释中，正确的是( )A砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻B跳高时在沙坑里填沙，是为了减小冲量C在推车时推不动是因为推力的冲量为零D动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用，两个物体将同时停下来解析：选 D.砸钉子时不用橡皮锤，一是因为橡皮锤太轻，动量改变量小，二是因为缓冲时间长，从而导致作用力小，故 A错误；跳高时在沙坑里填沙，是为了增大力的作用时间，从而减小作用力，B 错误；推车时推不动，是由于合力的冲量为零，但推
2、力的冲量不为零，故 C错误；由动量定理知，动量相同的两个物体受到相同的制动力，将同时停下来，D 正确. 图 142如图 14 所示，一铁块压着一张纸条放在水平桌面上，当以较大速度 v抽出纸条后，铁块掉在地上的 P点，若以 2v速度抽出纸条，则铁块落地点为( )A仍在 P点B在 P点左侧C在 P点右侧不远处D在 P点右侧原水平位移的两倍处解析：选 B.纸条抽出的过程，铁块所受的摩擦力一定，以速度 v抽出纸条，铁块所受的摩擦力的作用时间较长，铁块获得的速度较大，铁块平抛运动的水平位移较大；若以 2v的速度抽出纸条，则铁块所受的摩擦力的作用时间较短，铁块获得的速度较小，平抛运动的水平位移较小，所以铁
3、块落地点在 P点左侧，正确选项为 B.3一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射子弹时，关于车、枪和子弹的说法正确的是( )A枪和子弹组成的系统动量守恒B枪和车组成的系统动量守恒C枪、车和子弹组成的系统动量守恒D若忽略摩擦，枪、车组成的系统动量近似守恒解析：选 C.由于枪被固定在车上，所以发射子弹过程中枪必然与车相互作用，即枪要受到车的作用力，故枪和子弹组成的系统动量不守恒，所以 A项错误；因为枪与车作用是枪与子弹作用的结果，因此枪和车组成的系统动量也不守恒，即 B项错误；D 项中，由于枪与子弹的作用主要是火药爆炸后的推力，而不是摩擦力，因此即使忽略了摩擦力，枪和车组成的系统动量
4、也不守恒，所以正确的只有 C项4质量 M327 kg的小型火箭(含燃料)由静止发射，发射时共喷出质量 m27 kg的气体，设喷出的气体相对地面的速度均为 v1000 m/s.忽略地球引力和空气阻力的影响，则气体全部喷出后，火箭的速度大小为( )A76 m/s B82 m/sC90 m/s D99 m/s解析：选 C.根据动量守恒定律：( M m)v1 mv20，所以气体全部喷出后火箭的速度v1 m/s90 m/s，大小为 90 m/s，方向与喷出气体方向相反，Cmv2M m 271000 327 27正确. 优质文档优质文档5.图 15如图 15 所示，质量为 m的人立于平板车上，人与车的总质
5、量为 M，人与车以速度 v1在光滑水平面上向东运动当此人相对于车以速度 v2竖直跳起时，车的速度变为( )A. ，向东 B. ，向东Mv1 Mv2M m Mv1M mC. ，向东 D v1，向东Mv1 Mv2M m解析：选 D.人和车这个系统，在水平方向上合外力等于零，系统在水平方向上动量守恒设车的速度 v1的方向为正方向，选地面为参考系初态车和人的总动量为 Mv1，末态车的动量为( M m)v ，因为人在水平方向上没有受到冲量，其水平动量保持不变人在水平1方向上对地的动量仍为 mv1，则有 Mv1( M m)v mv1，( M m)v1( M m)v ，所以1 1v v1，正确选项应为 D.
6、16 A、 B两球在光滑水平面上相向运动，已知 mAmB，当两球相碰后，其中一球静止，则可以断定( )A碰前 A的动量等于 B的动量B碰前 A的动量大于 B的动量C若碰后 A的速度为零，则碰前 A的动量大于 B的动量D若碰后 B的速度为零，则碰前 A的动量大于 B的动量解析：选 C.A、 B两球相向运动，当两球相碰后，其中一球停止，意味着另一球必然反向运动，若两球动量相等，根据动量守恒定律可知，一球停止运动，另一球也必然停止运动，A选项错误；若碰后 A的速度为零，则 B反弹，所以碰撞前系统总动量沿 A球运动方向，碰前 A球的动量较大，C 选项正确；若碰后 B的速度为零，则 A反弹，所以碰撞前
7、B球的动量较大，D 选项错误二、双项选择题(本题共 4小题，每小题 6分，共 24分在每小题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得 6分，只选一个且正确的得 3分，不选或有选错的得 0分)7质量为 2 kg的物体在水平面上做直线运动，若速度大小由 4 m/s变成 6 m/s，那么在此过程中，动量变化的大小可能是( )A4 kgm/s B10 kgm/sC20 kgm/s D12 kgm/s解析：选 AC.注意速度的方向，若两个速度同向则 v2 m/s，若两个速度反向则 v10 m/s，即可判断动量的变化可能为 4 kgm/s或 20 kgm/s.图 168如图 16 所示，静止在光滑
8、水平面上的物块 A和 B的质量分别为 m和 2m，它们之间用轻弹簧相连，在极短的时间内对物体 A作用一个水平向右的冲量 I，可知( )A物块 A立刻有速度B物块 B立刻有速度 vBI2mC当 A与 B之间的距离最小时， A的速度为零， B的速度为 vBI2mD当 A与 B之间的距离最小时， A与 B有相同速度 vI3m解析：选 AD.受到冲量后 A获得速度 vA .由于弹簧瞬间过程中长度不变， B尚未受弹Im力的作用，速度仍为零 A、 B之间距离最小时， A、 B速度相等，由动量守恒可得共同速度优质文档优质文档v .I3m9.图 17如图 17 所示，两带电金属球在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直
9、线相向运动， A球带电为 q， B球带电为2 q，下列说法中正确的是( )A相碰前两球的运动过程中，两球的总动量守恒B相碰前两球的总动量随两球距离的逐渐减小而增大C相碰分离后的两球的总动量不等于相碰前两球的总动量，因为两球相碰前作用力为引力，而相碰后的作用力为斥力D相碰分离后任一瞬时两球的总动量等于碰前两球的总动量，因为两球组成的系统合外力为零解析：选 AD.碰撞前后两球之间存在的作用力是系统内力，合外力为零，故总动量守恒本题侧重考查动量守恒定律的条件图 1810如图 18，在质量为 M的小车上挂有一单摆，摆球质量为 m0，小车和单摆以恒定的速度 v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为 m
10、的静止平板车发生碰撞，碰撞的时间极短，在此碰撞过程中，下列情况中可能发生的是( )A小车、平板车、摆球的速度都发生变化，分别变为 v1、 v2、 v3，满足( M m)v Mv1 mv2 m0v3B摆球的速度不变，小车和平板车的速度变为 v1和 v2，满足 Mv Mv1 mv2C摆球的速度不变，小车和平板车的速度都变为 v1，满足 Mv( M m)v1D小车和摆球的速度都变为 v1，平板车的速度变为 v2，满足( M m0)v( M m0)v1 mv2解析：选 BC.小车与平板车碰撞时间极短，因此悬线仍处于竖直方向上，摆球在水平方向上不受力，所以摆球水平方向的动量不变，即速度不变，故选项 A和
11、 D不正确由于碰撞过程中，摆球悬线竖直，且水平面光滑，因此小车与平板车在碰撞过程中动量守恒但由于碰后小车与平板车的运动状态不确定，因而应有小车与平板车碰撞后分开和不分开两种可能性若碰撞后小车与平板车分开，设小车速度为 v1，平板车速度为 v2，由动量守恒定律有：Mv Mv1 mv2，所以 B选项正确若碰撞后小车与平板车不分开，设共同速度为 v1，由动量守恒定律有 Mv( M m)v1，所以 C项正确三、实验题(本题共 2小题，每小题 6分，共 12分将答案填在题中的横线上)图 1911气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运
12、动可视为没有摩擦，我们可以用带竖直挡板 C和 D的气垫导轨和滑块 A和 B验证动量守恒定律，实验装置如图 19 所示，采用的实验步骤如下：a松开手的同时，记录滑块 A、 B运动时间的计时器开始工作，当 A、 B滑块分别碰到C、 D挡板时计时器结束计时，分别记下 A、 B到达 C、 D的运动时间 t1和 t2.b在 A、 B间水平放入一个轻弹簧，用手压住 A、 B使弹簧压缩，放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置c给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平d用刻度尺测出 A的左端至 C板的距离 L1， B的右端至 D板的距离 L2.(1)实验步骤的正确顺序是_(2)实验中还需要的测量仪器是优质文档
13、优质文档_；还需要测量的物理量是_(3)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_(4)实验中弹簧与 A、 B滑块之间是粘连好还是不粘连好？_.理由是_答案：(1)cbda (2)天平 A、 B两滑块的质量 M1、 M2(3)M1 M2L1t1 L2t2(4)粘连好 可以避免因漏记弹簧的动量而带来较大的实验误差12(2011 年高考北京卷)如图 110，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系图 110(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量_(填选项前的符号)，间接地解决这个问题A小球开始释放高度 hB小球
14、抛出点距地面的高度 HC小球做平抛运动的射程(2)图中 O点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时，先让入射球 m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置 P，测量平抛射程 OP.然后，把被碰小球 m2静置于轨道的水平部分，再将入射球 m1从斜轨上 S位置静止释放，与小球 m2相碰，并多次重复接下来要完成的必要步骤是_(填选项前的符号)A用天平测量两个小球的质量 m1、 m2B测量小球 m1开始释放高度 hC测量抛出点距地面的高度 HD分别找到 m1、 m2相碰后平均落地点的位置 M、 NE测量平抛射程 OM， ON(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_(用(2)中测量的
15、量表示)；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_(用(2)中测量的量表示)答案：(1)C (2)ADE 或 DEA或 DAE (3) m1OM m2ON m1OP m1OM2 m2ON2 m1OP2四、计算题(本题共 4小题，共 40分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(8 分)如图 111 甲所示，物体 A、 B的质量分别是 6 kg和 10 kg，用轻弹簧相连放在光滑的水平面上，物体 B左侧与竖直墙壁接触，另有一物体 C从 t0 时刻起水平向左运动，在 t3 s时与物体 A相碰，并立即与 A有
16、相同的速度一起向左运动物块 C的速度时间图象如图乙所示求：弹簧压缩过程中系统具有的最大弹性势能优质文档优质文档图 111解析：由图象知： vC6 m/s， vAC2 m/s根据动量守恒定律： mCvC( mA mC)vAC mC3 kgA、 C压缩弹簧的过程中，动能转化为弹性势能，则Epm (mA mC)v (63)2 2 J18 J.12 2AC 12答案：18 J14(10 分)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并在空中做各种动作的运动项目一个质量为 60 kg 的运动员，从离水平网面 3.2 m 高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面 5.0 m高处已知运动员与网接触的时间
17、为 1.2 s若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小( g 取 10 m/s2)解析：法一：运动员刚接触网时速度的大小为v1 m/s8 m/s，方向竖直向下2gh1 2103.2刚离开网时速度的大小为 v2 m/s10 m/s，方向竖直向上2gh2 2105.0运动员接触网的过程中，网的作用力为 F，规定竖直向上为正方向，根据动量定理得：(F mg)t mv2( mv1)解得： F mg N 6010 N1.510 3 N，方向mv2 mv1t 6010 60 81.2竖直向上法二：运动员从 3.2 m高处自由下落的时间为：t1 s0.8 s2h1g 23.210运动员刚
18、离开网弹回 5.0 m高处所用的时间为：t2 s1 s2h2g 2510整个过程中运动员始终受重力作用，仅在与网接触的 t31.2 s时间内受到网对他向上的弹力 F的作用，对全过程应用动量定理得： Ft3 mg(t1 t2 t3)0解得 F mg 6010 N1.510 3 N，方向竖直向上 t1 t2 t3t3 0.8 1 1.21.2答案：1.510 3 N15(10 分)如图 112 所示，质量均为 M的小车 A、 B， B车上挂有质量为 的金属球M4C， C球相对于 B车静止，其悬线长 0.4 m，若两车以相同的速率 1.8 m/s在光滑平面上相向运动，相碰后连在一起(碰撞时间很短)，
19、则：图 112(1)C球摆到最高点时的速度多大？(2)C球向上摆动的最大高度是多少？解析：由于 A、 B两车碰撞时间极短，所以在 A、 B相碰获得共同速度的过程中，球 C的优质文档优质文档状态认为不变(1)由于在 A、 B碰撞过程中 A、 B组成的系统动量守恒，在随后 C球摆动的过程中A、 B、 C组成的系统总动量也守恒，则对 A、 B、 C组成的系统全过程动量均守恒，以碰前 A的速度方向为正方向，得Mv( M m)v(2 M m)v2解得 C球摆到最高点时的速度为 v20.2 m/s，即方向水平向左(2)从 A、 B碰撞结束到 C球摆到最高点的过程中，对 A、 B、 C组成的系统机械能守恒
20、v2 (2M )v gh12 M4 12 M4 2 M4解得 h0.144 m.答案：(1)0.2 m/s，方向水平向左 (2)0.144 m16(12 分)甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶，速率均为 6 m/s.甲车上有质量 m1 kg的小球若干个，甲和他的车及所带小球总质量为 M150 kg，乙和他的车总质量为 M230 kg，甲不断地将小球以 16.5 m/s的对地水平速度抛向乙，并被乙接住问甲至少要抛出多少个球才能保证两车不相撞？解析：扔完 n个球后甲车的速率为 v1，乙车接住 n个球后速率变为 v2，甲、乙不相撞的一个必要条件是 v1与 v2同向设与 v1(甲原来的方向)同向，且 v1 v2.以甲和乙及车的整体为研究对象，由动量守恒有(以甲原来的运动方向为正) M1v1 M2v2( M1 nm)v1( M2 nm)v2临界条件为 v1 v2代入上式可得 v1 m/s1.5 m/sM1v1 M2v2M1 M2 50 30 650 30再以甲车及其车上的球为对象，由动量守恒有M1v1( M1 nm)v1 nmv0解得 n 15(个)M1 v1 v1 m v0 v1 50 6 1.51 16.5 1.5答案：15
