优化探究新课标2017届高三物理一轮复习第13章动量守恒定律波粒二象性原子结构第1讲动量定理动量守恒定律及其应用实验验证动量守恒定律知能提升演练.doc

《优化探究新课标2017届高三物理一轮复习第13章动量守恒定律波粒二象性原子结构第1讲动量定理动量守恒定律及其应用实验验证动量守恒定律知能提升演练.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《优化探究新课标2017届高三物理一轮复习第13章动量守恒定律波粒二象性原子结构第1讲动量定理动量守恒定律及其应用实验验证动量守恒定律知能提升演练.doc（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、动量定理 动量守恒定律及其应用（实验 验证动量守恒定律） 随堂反馈1.如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静置在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑下列说法正确的是()A在下滑过程中，物块的机械能守恒B在下滑过程中，物块和槽的动量守恒C物块被弹簧反弹后，做匀速直线运动D物块被弹簧反弹后，能回到槽高h处解析：在下滑过程中，物块和光滑弧形槽组成的系统机械能守恒，但物块的机械能减少，选项A错误；在下滑过程中，物块和光滑弧形槽组成的系统水平方向不受力，水平方向动量守恒，而竖直方向系统动量不守恒，故选项B错误；物块被弹簧反弹后，做匀速直

2、线运动，选项C正确；由物块和光滑弧形槽组成的系统水平方向动量守恒可知，物块和光滑弧形槽的速度大小相同，故物块被弹簧反弹后不可能再追上弧形槽，D错误答案：C2(2016梅州联考)如图所示甲、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()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：由题可知，两个力大小相等，作用时间相同，所以由IFt知，两冲量相等答案：

3、C3(2015高考天津卷)如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为31，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回两球刚好不发生第二次碰撞，A、B两球的质量之比为_，A、B两球碰撞前、后的总动能之比为_解析：设A、B质量分别为mA、mB，B的初速度为v0，取B的初速度方向为正方向，由题意，刚好不发生第二次碰撞说明A、B碰撞后速度大小相等，方向相反，分别为和v0，则mBv0mAmB，解得mAmB41碰撞前、后动能之比Ek1Ek2mBv95答案：41954如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80 kg和100 kg

4、，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1 m/s.A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2 m/s，求此时B的速度大小和方向解析：相对空间站而言，宇航员A和B构成的系统满足动量守恒的条件以初速度v00.1 m/s的方向为正方向，A将B向空间站方向轻推后，A的速度一定沿正方向，即vA0.2 m/s.由动量守恒定律得(mAmB)v0mAvAmBvB代入数据解得vB0.02 m/s因为vB0，所以B的方向仍为离开空间站方向答案：0.02 m/s离开空间站方向5(2014高考山东卷)如图所示，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m.开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v

5、0.一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半求：(1)B的质量；(2)碰撞过程中A、B系统机械能的损失解析：(1)以初速度v0的方向为正方向，设B的质量为mB，A、B碰撞后的共同速度为v，由题意知：碰撞前瞬间A的速度为，碰撞前瞬间B的速度为2v，由动量守恒定律得m2mBv(mmB)v由式得mB(2)从开始到碰后的全过程，由动量守恒定律得mv0(mmB)v设碰撞过程A、B系统机械能的损失为E，则Em2mB(2v)2(mmB)v2联立式得Emv.答案：(1)(2)mv课时作业一、单项选择题1一颗子弹水平射入置于光滑水平面上

6、的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统()A动量守恒，机械能守恒B动量不守恒，机械能守恒C动量守恒，机械能不守恒D无法判定动量、机械能是否守恒解析：动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力的和为零，本题中子弹、两木块、弹簧组成的系统，水平方向上不受外力，竖直方向上所受外力的和为零，所以动量守恒机械能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外，其他力对系统不做功，本题中子弹射入木块瞬间有部分机械能转化为内能(发热)，所以系统的机械能不守恒故C正确，A、B、D错误答案：C2一小型爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板

7、上发生爆炸，所有碎片均沿钢板上方的倒圆锥面(圆锥的顶点在爆炸装置处)飞开在爆炸过程中，下列有关爆炸装置的说法中正确的是()A总动量守恒B机械能守恒C水平方向动量守恒 D竖直方向动量守恒解析：爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上发生爆炸，与钢板间产生巨大作用力，所以爆炸装置的总动量不守恒，A错误爆炸时，化学能转化为机械能，机械能不守恒，B错误钢板对爆炸装置的作用力是竖直向上的，因此爆炸装置在竖直方向动量不守恒，而水平方向是守恒的，C正确，D错误答案：C3.我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙

8、追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则()A甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功解析：在甲、乙相互作用的过程中，系统的动量守恒，即甲对乙和乙对甲的冲量大小相等，方向相反，甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反，选项B正确，A错误由Ek和WEk可知，选项C、D均错误答案：B4如图，质量为M的小船在静止水面上以速度v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则

9、救生员跃出后小船的速度为()Av0vBv0vCv0(v0v) Dv0(v0v)解析：该题考查动量守恒定律的应用，解题的关键是要注意其矢量性规定向右为正方向，设人跃出后小船的速度为v，则根据动量守恒定律有(Mm)v0Mv1mv，从而得到v1v0(v0v)，C选项正确答案：C5如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动两球质量关系为mB2mA，规定向右为正方向， A、B两球的动量均为6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s，则()A左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25B左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110C右方是A球，碰撞后A

10、、B两球速度大小之比为25D右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110解析：两球碰前均向右运动，前球为被碰小球，动量一定增加，后球动量减小，故左方为A球，由动量守恒定律可知，碰后mAvA(64) kgm/s2 kgm/s，mBvB10 kgm/s，又mB2mA，故vAvB25，A正确答案：A6一中子与一质量数为A(A1)的原子核发生弹性正碰若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A. BC. D解析：设碰撞前后中子的速率分别为v1、v1，碰撞后原子核的速率为v2，中子的质量为m1，原子核的质量为m2，则m2Am1.根据完全弹性碰撞规律可得m1v1m2v2m1v1，m1vm2

11、vm1v12，解得碰后中子的速率v1v1v1，因此碰撞前后中子速率之比，A正确答案：A7.如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M3 kg.质量m1 kg的铁块以水平速度v04 m/s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为()A3 J B4 JC6 J D20 J解析：设铁块与木板速度相同时，共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，滑行的最大路程为L，摩擦力大小为Ff.铁块相对于木板向右运动过程中，根据能量守恒得mvFfL(Mm)v2Ep.铁块相对木板运动的整个过程中mv2Ff

12、L(Mm)v2，由动量守恒可知mv0(Mm)v.联立解得Ep3 J，A正确答案：A二、多项选择题8静止在湖面上的小船中有两人分别向相反方向水平抛出质量相同的小球，先将甲球向左抛，后将乙球向右抛抛出时两小球相对于河岸的速率相等，水对船的阻力忽略不计，则下列说法正确的是()A两球抛出后，船向左以一定速度运动B两球抛出后，船向右以一定速度运动C两球抛出后，船的速度为0D抛出时，人给甲球的冲量比人给乙球的冲量大解析：水对船的阻力忽略不计，根据动量守恒定律，两球抛出前，由两球、人和船组成的系统总动量为0，两球抛出后的系统总动量也是0.两球质量相等，速度大小相等，方向相反，合动量为0，船的动量也必为0，船

13、的速度必为0.具体过程是：当甲球向左抛出后，船向右运动，乙球抛出后，船静止人给甲球的冲量I甲mv0，人给乙球的冲量I2mvmv，v是甲球抛出后的船速，方向向右，所以乙球的动量变化量小于甲球的动量变化量，乙球所受冲量也小于甲球所受冲量答案：CD三、非选择题9.用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验(1)先测出可视为质点的两滑块A、B的质量m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数.(2)用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边(3)剪断细线，测出滑块B做平抛运动的水平位移x1，滑块A沿水平桌面滑行距离为x2(未滑出桌面)为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表

14、示它们的字母：_；如果动量守恒，需要满足的关系式为_解析：弹开后B做平抛运动，为求其弹开后的速度(即平抛运动的初速度)，必须测量下落高度h.hgt，x1v1t1解得v1x1弹开后A做匀减速运动，由动能定理得mgx2mv解得v2若动量守恒，则需满足Mv1mv20即需要满足的关系式为Mx1m答案：桌面离地的高度hMx1m10如图所示，木块A的质量mA1 kg，足够长的木板B的质量mB4 kg，质量为mC4 kg的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦现使A以v012 m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4 m/s速度弹回求：(1)B运动过程中最大速度的大小；(2)若木板B足够长，C运动过

15、程中的最大速度大小解析：(1)A与B碰后瞬间，C的运动状态未变，B速度最大由A、B系统动量守恒(取向右为正方向)，有mAv0mAvAmBvB代入数据得vB4 m/s(2)B与C相互作用使B减速、C加速，由于木板B足够长，所以B和C能达到相同速度，二者共速后，C速度最大，由B、C系统动量守恒，有mBvB(mBmC)vC代入数据得vC2 m/s答案：(1)4 m/s(2)2 m/s11在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为d.现给A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为，B的质量为A的2倍，重力加速度大小为

16、g.求A的初速度大小解析：设发生碰撞前瞬间A的速度大小为v，在碰撞后的瞬间，A和B的速度分别为v1和v2，由动量守恒定律和能量守恒定律，得mvmv1(2m)v2mv2mv(2m)v以A碰前速度方向为正方向由式得v1设碰后A和B运动的距离分别为d1和d2，由动能定理有mgd1mv(2m)gd2(2m)v由题意得dd1d2设A的初速度大小为v0，由动能定理得mgdmvmv2联立至式得v0 .答案： 12.(2014高考新课标全国卷)如图所示，质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方，B球距地面的高度h0.8 m，A球在B球的正上方先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放，当A球下落t

17、0.3 s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零已知mB3mA，重力加速度大小g取10 m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失求：(1)B球第一次到达地面时的速度；(2)P点距离地面的高度解析：(1)设B球第一次到达地面时的速度大小为vB，由运动学公式有vB将h0.8 m代入上式，得vB4 m/s(2)设两球相碰前后，A球的速度大小分别为v1和v1(v10)，B球的速度分别为v2和v2，由运动学规律可得v1gt由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相碰前后的动量守恒，总动能保持不变，规定向下的方向为正，有mAv1mBv2mBv2mAvmBvmBv22设B球与地面相碰后的速度大小为vB，由运动学及碰撞的规律可得vBvB设P点距地面的高度为h，由运动学规律可得h联立式，并代入已知条件可得h0.75 m.答案：(1)4 m/s(2)0.75 m8