1、一、单项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20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
2、制动力,将同时停下来,D正确. 2.如图所示,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,所以铁块落地点在P点左侧,正确选项为B.3.如图所示,小船静止在水面上,站在船尾的渔夫不断将鱼抛向船头的船舱内,将
3、一定质量的鱼抛完后,关于小船的速度和位移,下列说法正确的是()A向左运动,船向左移一些B小船静止,船向左移一些C小船静止,船向右移一些D小船静止,船不移动解析:选C.小船、渔夫和鱼组成的系统在水平方向上所受的合外力为零,所以系统在水平方向上动量守恒,开始时小船静止在水面上,系统的总动量为零;在将鱼向左抛出的过程中,鱼具有向左的动量,所以小船具有向右的动量,向右运动,当全部抛完后,鱼相对于船静止,系统的总动量仍为零,所以小船最后处于静止状态故选项C正确4一同学在地面上立定跳远的最好成绩是s.假设他站在车的A端,如图所示,想要跳上距离为l远的站台上,不计车与地面的摩擦阻力,则()A只要ls,他一定
4、能跳上站台B只要ls,他有可能跳上站台C只要ls,他一定能跳上站台D只要ls,他有可能跳上站台解析:选B.人起跳的同时,小车要做反冲运动,所以人跳的距离小于s,故ls时,才有可能跳上站台5一列火车共有n节车厢,各节车厢质量相等,相邻车厢间留有空隙,首端有一节车厢以速度v向第二节撞去,并连在一起,然后再向第三节撞去,并又连接在一起,这样依次撞下去,使n节车厢全部运动起来,那么最后火车的速度是(铁轨对车厢的摩擦不计)()Av BnvC. Dn2v解析:选C.n节车厢碰撞动量守恒,mvnmv,得最后火车的速度v,选项C正确二、双项选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分在每小题给出的四个选项中,有
5、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,有选错或不答的得0分)6若一个物体的动量发生了变化,则物体运动的(质量不变)()A速度大小一定改变了B速度方向一定改变了C速度一定变化了D加速度一定不为零解析:选CD.根据动量的矢量性,动量发生变化,可能是由于速度大小发生了变化,也可能是由于速度方向发生了变化,而由加速度定义,速度变化时,加速度一定不为零7质量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.动量是矢量,与物体的速度方向相
6、同末速度和初速度方向相同时,p26 kgm/s24 kgm/s4 kgm/s,末速度和初速度方向相反时,p2(6) kgm/s24 kgm/s20 kgm/s,故选A、C.8古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身重力的撞击力时即可致死,并设兔子与树桩的作用时间为0.2 s,则被撞死的兔子奔跑的速度可能为(g取10 m/s2)()A1 m/s B1.5 m/s C2 m/s D2.5 m/s解析:选CD.对兔子由动量定理,可得Ftmv1mv0,选取兔子奔跑的方向为正方向,即Ft0mv0,F,当Fmg时,兔子即被撞死,即Fmg.所以v0gt,即v0100.2 m/s2 m/s,故应
7、选C、D.9一平板车静止在光滑的水平地面上,甲、乙两人分别站在车上左右两端当两人同时相向而行时,发现小车向左移动若()A两人质量相等,则必定是v甲v乙B两人质量相等,则必定是v乙v甲C两人速率相等,则必定是m甲m乙D两人速率相等,则必定是m乙m甲解析:选AC.取甲、乙两人和平板车为系统,系统动量守恒由于总动量始终为零,小车向左移动,说明甲和乙的总动量方向向右,即甲的动量大于乙的动量当两人质量相等时,必定是v甲v乙,所以选项A正确,B错误若两人速率相等,则必定是m甲m乙,所以选项C正确,D错误10.质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移时间图象如图所示,以下说法正确的是()A碰撞前两物体动
8、量相同B质量m1等于质量m2C碰撞后两物体一起做匀速直线运动D碰撞前两物体动量大小相等、方向相反解析:选BD.由两图线斜率大小相等知,速率相等,碰撞后v0即p0,所以m1v1m2v2,知m1m2,则B、D正确11.如图所示,两带电金属球在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线相向运动,A球带电为q,B球带电为2q,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
9、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12用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图所示现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块,并停留在木块中,子弹初速度为v0,则下列判断正确的是()A从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B子弹射入木块瞬间动量守恒,故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为C忽略空气阻力,子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,其机械能等于子弹射入木块前的动能D子弹和木块一起上升的最大高度为解析:选BD.从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段:子弹射入木块的瞬间系统动量守恒,但机械能不守恒
10、,有部分机械能转化为系统内能;之后子弹在木块中与木块一起上升,该过程只有重力做功,机械能守恒,但总能量小于子弹射入木块前的动能,因此A、C错误;由子弹射入木块瞬间动量守恒可得子弹射入木块后的共同速度为,B正确;之后子弹和木块一起上升,该阶段由机械能守恒可得上升的最大高度为,D正确三、非选择题(本题共4小题,共38分按题目要求作答,解答时应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤,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)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,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦我们可以
11、用带有竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:a用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mBb调整气垫导轨,使导轨处于水平c在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上d用刻度尺测出滑块A的左端至挡板C的距离L1e按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2(1)实验中还应测量的物理量是_;(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是_,上式中算得的A、B两滑块的动量大
12、小并不完全相等,产生误差的原因是_(回答两点即可)(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出表达式如不能,请说明理由解析:实验条件发生变化,实验方案也发生变化,本题考查学生熟练利用实验原理解决不同物理情景下的问题的能力(1)还应测出滑块B的右端到挡板D的距离L2,以便求出滑块B的速度(2)由动量守恒定律得mAvAmBvB,vA,vB.所以动量守恒的表达式:mAmB.实验误差:气垫导轨不水平;测量m1、m2、L1、L2、t1、t2时带来的误差;滑块与导轨间有摩擦等(3)能EpmAvmBvmA2mB2.答案:见解析14(10分)如图甲所示,物体A、B的质量分别是6 kg
13、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解析:由图象知:vC6 m/s,vAC2 m/s(1分)根据动量守恒定律:mCvC(mAmC)vAC(3分)所以mC3 kg(2分)A、C压缩弹簧的过程中,动能转化为弹性势能,则Epm(mAmC)v(63)22 J18 J.(4分)答案:18 J15(10分)如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距台面高也为h,坡道底端与台
14、面相切小球A从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g.求:(1)小球A刚滑至水平台面的速度vA;(2)A、B两球的质量之比mAmB.解析:(1)小球从坡道顶端滑至水平台面的过程中,由机械能守恒定律得mAghmAv(2分)解得vA.(2分)(2)设两球碰撞后共同的速度为v,由动量守恒定律得mAvA(mAmB)v(2分)粘在一起的两球飞出台面后做平抛运动,设运动时间为t,由运动学公式在竖直方向上有hgt2(1分)在水平方向上有vt(1分)联立上述各式得mAmB13.(2分)答案:(1)(2)1 316(10分)解析:设在发生碰撞前的瞬间,木块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.在碰撞过程中,由能量和动量守恒定律,得mv2mv(2m)v(1分)mvmv1(2m)v2(1分)式中,以碰撞前木块A的速度方向为正由式得v1(1分)设碰撞后A和B运动的距离分别为d1和d2,由动能定理得mgd1mv(1分)(2m)gd2(2m)v(1分)据题意有dd1d2(1分)设A的初速度大小为v0,由动能定理得mgdmvmv2(2分)联立至式,得v0 .(2分)答案: