《【狀元之路】2011高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 動(dòng)量守恒定律（有解析） 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【狀元之路】2011高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 動(dòng)量守恒定律（有解析） 新人教版（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第一章　動(dòng)量守恒定律 一、選擇題(每小題4分，共40分) 1．(·長(zhǎng)沙一中月考)一物體豎直向下勻加速運(yùn)動(dòng)一段距離，對(duì)于這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．物體的機(jī)械能一定增加 B．物體的機(jī)械能一定減少 C．相同時(shí)間內(nèi)，物體動(dòng)量的增量一定相等 D．相同時(shí)間內(nèi)，物體動(dòng)能的增量一定相等 解析：不知力做功情況，A、B錯(cuò)．由Δp＝F合·t＝mat知C正確．由ΔEk＝F合·x＝max知，相同時(shí)間內(nèi)動(dòng)能增量不同． 答案：C 2．如圖1－1所示，質(zhì)量為0.5 kg的小球在距離車(chē)底面高20 m處以一定的初速度向左平拋，落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞

2、篷小車(chē)中，車(chē)底涂有一層油泥，車(chē)與油泥的總質(zhì)量為4 kg，設(shè)小球在落到車(chē)底前瞬時(shí)速度是25 m/s，g取10 m/s2，則當(dāng)小球與小車(chē)相對(duì)靜止時(shí)，小車(chē)的速度是(　　) 圖1－1 A.5 m/s　　　　　　　　 B．4 m/s C．8.5 m/s D．9.5 m/s 解析：對(duì)小球落入小車(chē)前的過(guò)程，平拋的初速度設(shè)為v0，落入車(chē)中的速度設(shè)為v，下落的高度設(shè)為h，由機(jī)械能守恒得：mv＋mgh＝mv2，解得v0＝15 m/s，車(chē)的速度在小球落入前為v1＝7.5 m/s，落入后相對(duì)靜止時(shí)的速度為v2，車(chē)的質(zhì)量為M，設(shè)向左為正方向，由水平方向動(dòng)量守恒得：mv0－Mv1＝(m＋M)v2，代

3、入數(shù)據(jù)可得：v2＝－5 m/s，說(shuō)明小車(chē)最后以5 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)． 答案：A 3．如圖1－2所示，兩帶電的金屬球在絕緣的光滑水平桌面上，沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，A帶電－q，B帶電＋2q，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖1－2 A.相碰前兩球運(yùn)動(dòng)中動(dòng)量不守恒 B．相碰前兩球的總動(dòng)量隨距離減小而增大 C．兩球相碰分離后的總動(dòng)量不等于相碰前的總動(dòng)量，因?yàn)榕銮白饔昧橐?，碰后為斥? D．兩球相碰分離后的總動(dòng)量等于碰前的總動(dòng)量，因?yàn)閮汕蚪M成的系統(tǒng)合外力為零 解析：兩球組成的系統(tǒng)，碰撞前后相互作用力，無(wú)論是引力還是斥力，合外力總為零，動(dòng)量守恒，故D選項(xiàng)對(duì)，A、B、C選項(xiàng)錯(cuò)． 答案：D

4、 4．如圖1－3所示，細(xì)線上端固定于O點(diǎn)，其下端系一小球，靜止時(shí)細(xì)線長(zhǎng)L.現(xiàn)將懸線和小球拉至圖中實(shí)線位置，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角θ＝60°，并于小球原來(lái)所在的最低點(diǎn)處放置一質(zhì)量相同的泥球，然后使懸掛的小球從實(shí)線位置由靜止釋放，它運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與泥球碰撞并合為一體，它們一起擺動(dòng)中可達(dá)到的最大高度是(　　) 圖1－3 A. B. C. D. 解析：設(shè)小球與泥球碰前的速度為v1，碰后的速度為v2，小球下落過(guò)程中，有mgL(1－cos60°)＝， 在碰撞過(guò)程中有mv1＝(m＋M)v2， 上升過(guò)程中有(m＋M)gh＝， 由以上各式解得h＝. 答案：C 5.如

5、圖1－4所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)小球A、B，帶有等量異種電荷，通過(guò)絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上．突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，兩球A、B將由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，對(duì)兩小球A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是(設(shè)整個(gè)過(guò)程中不考慮電荷間庫(kù)侖力的作用，且彈簧不超過(guò)彈性限度)(　　) A．系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加 B．系統(tǒng)機(jī)械能守恒 C．系統(tǒng)動(dòng)量不斷增加 D．系統(tǒng)動(dòng)量守恒 解析：對(duì)A、B組成的系統(tǒng)，所受電場(chǎng)力為零，這樣系統(tǒng)在水平方向上所受外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒；對(duì)A、B及彈簧組成的系統(tǒng)，有動(dòng)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能三者的相互轉(zhuǎn)化，故機(jī)械能不守恒．

6、 答案：D 6．如圖1－5所示，一根足夠長(zhǎng)的水平滑桿SS′上套有一質(zhì)量為m的光滑金屬圓環(huán)，在滑桿的正下方與其平行放置一足夠長(zhǎng)的光滑水平的絕緣軌道PP′，PP′穿過(guò)金屬環(huán)的圓心．現(xiàn)使質(zhì)量為M的條形磁鐵以水平速度v0沿絕緣軌道向右運(yùn)動(dòng)，則(　　) 圖1－5 A.磁鐵穿過(guò)金屬環(huán)后，兩者將先后停下來(lái) B．磁鐵將不會(huì)穿越滑環(huán)運(yùn)動(dòng) C．磁鐵與圓環(huán)的最終速度為 D．整個(gè)過(guò)程最多能產(chǎn)生熱量v 解析：磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知磁鐵與金屬環(huán)間存在阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用力，且整個(gè)過(guò)程中動(dòng)量守恒，最終二者相對(duì)靜止． Mv0＝(M＋m)v，v＝； ΔE損＝Mv－(M＋m)v2

7、＝； C、D項(xiàng)正確，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：CD 7．兩輛質(zhì)量相同的小車(chē)，置于光滑的水平面上，有一人靜止在小車(chē)A上，兩車(chē)靜止，如圖1－6所示．這個(gè)人從A車(chē)跳到B車(chē)上，接著又從B車(chē)跳回A車(chē)并與A車(chē)保持相對(duì)靜止，則A車(chē)的速率(　　) 圖1－6 A.等于零 B．小于B車(chē)的速率 C．大于B車(chē)的速率 D．等于B車(chē)的速率 解析：選A車(chē)、B車(chē)和人作為系統(tǒng)，兩車(chē)均置于光滑的水平面上，在水平方向上無(wú)論人如何跳來(lái)跳去，系統(tǒng)均不受外力作用，故滿(mǎn)足動(dòng)量守恒定律． 設(shè)人的質(zhì)量為m，A車(chē)和B車(chē)的質(zhì)量均為M，最終兩車(chē)速度分別為vA和vB.由動(dòng)量守恒定律得0＝(M＋m)vA－MvB，則＝

8、，即vA＜vB.故選項(xiàng)B正確． 答案：B 8．(·宜昌一中月考)如圖1－7所示，小車(chē)由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC組成，左側(cè)有障礙物擋住，靜止在光滑水平面上，當(dāng)小車(chē)固定時(shí)，從A點(diǎn)由靜止滑下的物體到C點(diǎn)恰好停止．如果小車(chē)不固定，物體仍從A點(diǎn)靜止滑下，則(　　) 圖1－7 A.還是滑到C點(diǎn)停住 B．滑到BC間某處停住 C．會(huì)沖出C點(diǎn)落到車(chē)外 D．上述三種情況都有可能 解析：由動(dòng)量守恒知小車(chē)不固定時(shí)最后將與物體一起向右運(yùn)動(dòng)，由能量守恒知產(chǎn)生熱量比固定時(shí)少，故會(huì)停在BC間某處． 答案：B 9．一人站在靜止于光滑平直軌道上的平板車(chē)上，人和車(chē)的總質(zhì)量為M.現(xiàn)在

9、這人雙手各握一個(gè)質(zhì)量均為m的鉛球，以?xún)煞N方式順著軌道方向水平投出鉛球：第一次是一個(gè)一個(gè)地投；第二次是兩個(gè)一起投．設(shè)每次投擲時(shí)鉛球?qū)?chē)的速度相同，則兩次投擲后小車(chē)速度之比為(　　) A. B. C．1 D. 解析：因平直軌道光滑，故人與車(chē)及兩個(gè)鉛球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．設(shè)每次投出的鉛球?qū)?chē)的速度為u.第一次一個(gè)一個(gè)投擲時(shí)，有兩個(gè)作用過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律： 投擲第一個(gè)球時(shí)應(yīng)有0＝(M＋m)v－m(u－v)① 投擲第二個(gè)球時(shí)應(yīng)有(M＋m)v＝Mv1－m(u－v1)② 由①②兩式解得v1＝. 第二次兩球一起投出時(shí)有0＝Mv2－2m(u－v2)(以人與車(chē)的速度方向?yàn)檎较?，解得v2＝

10、.所以?xún)纱瓮稊S鉛球時(shí)小車(chē)的速度之比：＝.[ 答案：A 10．如圖1－8所示，小車(chē)AB放在光滑水平面上，A端固定一個(gè)輕彈簧，B端粘有油泥，AB總質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的木塊C放在小車(chē)上，用細(xì)繩連接于小車(chē)的A端并使彈簧壓縮，開(kāi)始時(shí)AB和C都靜止，當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時(shí)，C被釋放，C離開(kāi)彈簧向B端沖去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖1－8A.彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程中C向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)AB也向右運(yùn)動(dòng) B．C與B碰前，C與AB的速率之比為m∶M C．C與油泥粘在一起后，AB立即停止運(yùn)動(dòng) D．C與油泥粘在一起后，AB繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng) 解析：依據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒，C向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B向

11、左運(yùn)動(dòng)，或由牛頓運(yùn)動(dòng)定律判斷，AB受向左的彈力作用而向左運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)． 又MvAB＝mvC，得＝，即B項(xiàng)錯(cuò)． 根據(jù)動(dòng)量守恒得：0＝(M＋m)v′，所以v′＝0，故選C. 答案：C 二、實(shí)驗(yàn)題(共16分) 11．(6分)用半徑相同的兩個(gè)小球A、B的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1－9所示，斜槽與水平槽圓滑連接．實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡．再把B球靜置于水平槽前邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡．記錄紙上的O點(diǎn)是重垂線所指的位置，若測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)的距離：OM＝2

12、.68 cm，OP＝8.62 cm，ON＝11.50 cm，并知A、B兩球的質(zhì)量比為2∶1，則未放B球時(shí)A球落地點(diǎn)是記錄紙上的__________點(diǎn)，系統(tǒng)碰撞總動(dòng)量p與碰撞后動(dòng)量p′的百分誤差＝__________%(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)． 圖1－9 解析：M、N分別是碰后兩球的落地點(diǎn)的位置，P是碰前A球的落地點(diǎn)的位置，碰前系統(tǒng)的總動(dòng)量可等效表示為p＝mA·OP，碰后總動(dòng)量可等效表示為p′＝mA·OM＋mB·ON， 則其百分誤差 ＝＝2%. 答案：P　2 12．(10分)(2008·寧夏高考)某同學(xué)利用如圖1－10所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．圖中兩擺擺長(zhǎng)相同，懸掛于同一高度，

13、A、B兩擺球均很小，質(zhì)量之比為1∶2.當(dāng)兩擺均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其側(cè)面剛好接觸．向右上方拉動(dòng)B球使其擺線伸直并與豎直方向成45°角，然后將其由靜止釋放．結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動(dòng)，且最大擺角為30°.若本實(shí)驗(yàn)允許的最大誤差為±4%，此實(shí)驗(yàn)是否成功地驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？ 圖1－10 解析：設(shè)擺球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，擺長(zhǎng)為l，B球的初始高度為h1，碰撞前B球的速度為vB.在不考慮擺線質(zhì)量的情況下，根據(jù)題意及機(jī)械能守恒定律得： h1＝l(1－cos45°)，① mBv＝mBgh1，② 設(shè)碰撞前、后兩擺球的總動(dòng)量的大小分別為p1、p2.有 p1＝mBvB，③ 聯(lián)立①②③

14、式得p1＝mB，④ 同理可得p2＝(mA＋mB)，⑤ 聯(lián)立④⑤式得＝， 代入已知條件得()2≈1.03，[由此可以推出≤4%， 所以，此實(shí)驗(yàn)在規(guī)定的范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律． 答案：此實(shí)驗(yàn)在規(guī)定的范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律 三、計(jì)算題(共44分)[ 13．(8分)如圖1－11所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量為m1的小球A以速度v0向右運(yùn)動(dòng)．在小球A的前方O點(diǎn)有一質(zhì)量為m2的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖1－11所示，小球A與小球B發(fā)生正碰撞后均向右運(yùn)動(dòng)．小球B被在Q點(diǎn)處的墻壁彈回后與小球A在P點(diǎn)相遇，PQ＝1.5PO.假設(shè)小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰撞都是彈性的，求兩小球質(zhì)量之比m1/m

15、2. 圖1－11 解析：從兩小球碰撞后到它們?cè)俅蜗嘤觯∏駻和B的速度大小保持不變．根據(jù)它們通過(guò)的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比為4∶1. 設(shè)碰撞后小球A和B的速度分別為v1和v2，在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，碰撞前后動(dòng)能相等，則有 m1v0＝m1v1＋m2v2， m1v＝m1v＋m2v，利用＝4，可解出＝2. 答案：2 14．(10分)如圖1－12所示，在水平面上放置質(zhì)量為M＝800 g的木塊，一質(zhì)量為m＝50 g的子彈以v0＝170 m/s的水平速度射入木塊，最終與木塊一起運(yùn)動(dòng)．若木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，求木塊在地面上滑行的距離．(g取10 m/s2

16、) 圖1－12 解析：mv0＝(M＋m)v得v＝＝10 m/s， (M＋m)v2＝μ(M＋m)gl， 得l＝25 m. 答案：25 m 15．(12分)有一禮花炮豎直向上發(fā)射炮彈，炮彈的質(zhì)量M＝6.0 kg(內(nèi)含炸藥的質(zhì)量可以不計(jì))，射出的初速度v0＝60 m/s，若炮彈到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)爆炸為沿水平方向運(yùn)動(dòng)的兩片，其中一片的質(zhì)量m＝4.0 kg.現(xiàn)要求這一片不能落到以發(fā)射點(diǎn)為圓心，以R＝600 m為半徑的圓周范圍內(nèi)．試求：(g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，取地面為零勢(shì)能面) (1)炮彈能上升的高度H為多少？ (2)爆炸后，質(zhì)量為m的彈片的最小速度是多大？ (3)爆炸后，兩彈

17、片的最小機(jī)械能是多少？ 解析：(1)取地面為參考平面，由機(jī)械能守恒定律得 MgH＝Mv，H＝＝180 m. (2)由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)得H＝gt2，R＝vt， v＝R＝100 m/s. (3)由題意知另一彈片質(zhì)量為 m′＝M－m＝2.0 kg， 設(shè)爆炸后此彈片速度為v′，由動(dòng)量守恒定律得 mv－m′v′＝0，v′＝＝200 m/s， 兩彈片的機(jī)械能為 答案：(1)180 m　(2)100 m/s　(3)7.08×104 J 16．(14分)(·重慶卷)探究某種筆的彈跳問(wèn)題時(shí)，把筆分為輕質(zhì)彈簧、內(nèi)芯和外殼三部分，其中內(nèi)芯和外殼質(zhì)量分別為m和4 m．筆的彈跳過(guò)程分為三個(gè)階段：

18、 圖1－13外殼使其下端接觸桌面，如圖1－13(a)所示； ②由靜止釋放，外殼豎直上升至下端距桌面高度為h1時(shí)，與靜止的內(nèi)芯碰撞，如圖1－13(b)所示； ③碰后，內(nèi)芯與外殼以共同的速度一起上升到外殼下端距桌面最大高度為h2處，如圖1－13(c)所示． 設(shè)內(nèi)芯與外殼的撞擊力遠(yuǎn)大于筆所受重力，不計(jì)摩擦與空氣阻力，重力加速度為g.求： (1)外殼與內(nèi)芯碰撞后瞬間的共同速度大??； (2)從外殼離開(kāi)桌面到碰撞前瞬間，彈簧做的功； (3)從外殼下端離開(kāi)桌面到上升至h2處，筆損失的機(jī)械能． 解析：設(shè)外殼上升高度h1時(shí)速度為v 1，外殼與內(nèi)芯碰撞后瞬間的共同速度大小為v 2， (1)對(duì)外殼和

19、內(nèi)芯，從撞后達(dá)到共同速度到上升至h2處，應(yīng)用動(dòng)能定理有 (4m＋m)g(h2－h(huán)1)＝(4m＋m)v，解得 v2＝； (2)外殼和內(nèi)芯碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，有4mv1＝(4m＋m)v2，解得 v1＝， 設(shè)從外殼離開(kāi)桌面到碰撞前瞬間彈簧做功為W，在此過(guò)程中，對(duì)外殼應(yīng)用動(dòng)能定理有W－4mgh1＝(4m)v ，解得W＝mg (3)由于外殼和內(nèi)芯達(dá)到共同速度后上升至高度h2的過(guò)程，機(jī)械能守恒，只是在外殼和內(nèi)芯碰撞過(guò)程有能量損失，損失的能量為E損＝(4m)v －(4m＋m)v ，聯(lián)立解得E損＝mg(h2－h(huán)1)． 答案：(1)　(2)mg (3)mg(h2－h(huán)1) 8 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心