1、课时分层作业(一)动量(建议用时：25分钟)考点一寻求碰撞中的不变量1(多选)某同学利用如图所示的光电门和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，下列说法正确的是()A滑块的质量用天平测量B挡光片的宽度用刻度尺测量C挡光片通过光电门的时间用秒表测量D挡光片通过光电门的时间用打点计时器测量AB用天平测量滑块的质量，用刻度尺测量挡光片的宽度，A、B正确；挡光片通过光电门的时间由数字计时器测量，因此不需要用秒表或打点计时器测量时间，C、D错误2(多选)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中，哪些因素可导致实验误差()A导轨安放不水平B小车上挡光板倾斜C两小车质量不相等D两小车碰后连在一起AB导轨不
2、水平，小车速度将会受重力影响，选项A正确；挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，导致速度计算出现误差，选项B正确；本实验要求两小车碰后连在一起，不要求两小车质量相等，选项C、D正确3在用气垫导轨进行“探究碰撞中的不变量”实验时，不需要测量的物理量是()A滑块的质量B挡光时间C挡光片的宽度D光电门的高度D在本实验中，与物体运动有关的物理量是质量和速度，速度由挡光片的宽度与挡光时间求得，不需要测量光电门的高度，D正确4某同学采用如图所示的装置探究碰撞中的不变量，把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起实验过程中除了要测量A球被
3、拉起的角度1和两球碰撞后摆起的最大角度2之外，还需测量_(写出物理量的名称和符号)才能进行验证用测量的物理量表示碰撞中的不变量的关系式是_解析A球由静止释放到两球碰撞前，根据机械能守恒定律，有mAgl(1cos 1)mAv两球碰撞后到一起运动到最高点，根据机械能守恒定律，有(mAmB)gl(1cos 2)(mAmB)v2又碰撞中的不变量满足mAvA(mAmB)v所以用测得的物理量表示碰撞中的不变量的关系式为mA(mAmB).答案A球的质量mA和B球的质量mBmA(mAmB)考点二动量5下列关于动量的说法正确的是()A质量大的物体动量一定大B速度大的物体动量一定大C两物体动能相等，动量不一定相等
4、D两物体动能相等，动量一定相等C动量等于运动物体质量和速度的乘积，动量大小与物体质量、速度两个因素有关，A、B错；由动量大小和动能的表达式得出p，两物体动能相等，质量关系不明确，动量不一定相等，D错，C对6(多选)跳台滑雪运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡上b点，不计空气阻力，则运动员在空中飞行过程中()A在相等的时间间隔内，动量的改变量总是相同的B在相等的时间间隔内，动能的改变量总是相同的C在下落相等高度的过程中，动量的改变量总是相同的D在下落相等高度的过程中，动能的改变量总是相同的AD运动员做平抛运动，只受重力，是恒力，根据动量定理，动量的改变量等于合力
5、的冲量，任意相等时间内合力的冲量相等，故任意相等时间内动量的改变量相等，故A正确；平抛运动竖直分运动是自由落体运动，是匀加速运动，故在相等的时间间隔内竖直分位移不一定相等，故重力做的功不一定相等，故动能增加量不一定相等，故B错误；平抛运动竖直分运动是自由落体运动，是加速运动，在下落相等高度的过程中，时间不一定相等，故合力的冲量不一定相等，故动量的增加量不一定相等，故C错误；在下落相等高度的过程中，合力的功相等，根据动能定理，动能的增加量相等，故D正确7(多选)对于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物体的动能发生变
6、化，其动量一定变化D物体的动能发生变化，其动量不一定变化BC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，选项A错误，B正确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，选项C正确，D错误8(多选)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下
7、列分析正确的是()A人的动量先增大后减小B绳对人的拉力始终做负功，人的动能先增大后减小C绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D人在最低点时，绳对人的拉力大于人所受的重力ABD从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，人先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，加速度等于零时，速度最大，故人的动量和动能都是先增大后减小，加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大，动量和动能最大，在最低点时人具有向上的加速度，绳对人的拉力大于人所受的重力绳的拉力方向始终向上，与运动方向相反，故绳对人的拉力始终做负功故选项A、B、D正确，选项C错误9将质量为m1 kg的小球，从距
8、水平地面高h5 m 处，以v010 m/s的水平速度抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)平抛运动过程中小球动量的增量p；(2)小球落地时的动量p.解析(1)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故hgt2落地时间t1 svvygt101 m/s10 m/s方向竖直向下故pmv110 kgm/s10 kgm/s，方向竖直向下(2)小球落地时竖直分速度为vygt10 m/s.由速度合成知，落地速度v m/s10 m/s所以小球落地时的动量大小为pmv10 kgm/s方向与水平方向的夹角为45.答案(1)10 kgm/s方向竖直向下(2)10 kgm/s方向与水平方向的夹角为45(建
9、议用时：15分钟)10(多选)如图所示，表示物体受到的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，则前3 s内()A物体的位移为0B物体的动量改变量为0C物体的动能变化量为0D物体的机械能改变量为0BC第1 s内F20 N，第2、3 s内F10 N，物体先加速、后减速，在第3 s末速度为零，物体的位移不为零，A错误；根据牛顿第二定律知物体第1 s内的加速度为a1 m/s2,1 s末的速度v1a1t11 m/s m/s，物体第2、3 s内的加速度为a2 m/s2,3 s末的速度v3v1a2t220，故前3 s内动量变化量pmv3mv0000，B正确；由于初速度和末速度都为零，因此动能变化量也为
10、零，C正确；但物体的重力势能是否改变不能判断，因此物体的机械能是否改变不能确定，D错误11某班物理兴趣小组选用如图所示装置来“探究碰撞中的不变量”将一段不可伸长的轻质绳一端与力传感器(可以实时记录绳所受的拉力)相连固定在O点，另一端连接小钢球A(绳长远大于小钢球半径)，把小钢球拉至M处可使绳水平拉紧在小钢球最低点N右侧放置有一水平气垫导轨，气垫导轨上放有小滑块B(B上安装宽度较小且质量不计的遮光板)、光电门(已连接数字毫秒计)当地的重力加速度为g.某同学按图所示安装气垫导轨、滑块B(调整滑块B的位置使小钢球自由下垂静止在N点时与滑块B接触且无压力)和光电门，调整好气垫导轨高度，确保小钢球A通过
11、最低点时恰好与滑块B发生正碰让小钢球A从某位置静止释放，摆到最低点N与滑块B碰撞，碰撞后小钢球A并没有立即反向，碰撞时间极短(1)为完成实验，除了毫秒计读数t、碰撞前瞬间绳的拉力F1、碰撞结束瞬间绳的拉力F2、滑块B的质量mB和遮光板宽度d外，还需要测量的物理量有_A小钢球A的质量mAB绳长LC小钢球从M到N运动的时间(2)滑块B通过光电门时的瞬时速度vB_.(用题中已给的物理量符号来表示)(3)实验中的不变量的表达式是：_.(用题中已给的物理量符号来表示)解析滑块B通过光电门时的瞬时速度vB根据牛顿第二定律得：F1mAgmAF2mAgmA实验中的不变量的表达式为：mAv1mAv2mBvB整理
12、得：mB所以还需要测量小钢球A的质量mA以及绳长L.答案(1)AB(2)(3)mB12某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验，在小车A的前端粘有橡皮泥，设法使小车A做匀速直线运动，然后与原来静止的小车B相碰并黏在一起继续做匀速运动，如图甲所示在小车A的后面连着纸带，电磁打点计时器的打点频率为50 Hz.甲(1)若已得到打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间的距离则应选图中_段来计算A碰前的速度，应选_段来计算A和B碰后的速度乙(2)已测得小车A的质量mA0.40 kg，小车B的质量mB0.20 kg，则由以上结果可得碰前mAvAmBvB_kgm/s，碰后mAvAmBvB_kgm
13、/s.(3)从实验数据的处理结果来看，A、B碰撞的过程中，可能哪个物理量是不变的？解析(1)因为小车A与B碰撞前、后都做匀速运动，且碰后A与B黏在一起，其共同速度比A原来的速度小所以，应选点迹分布均匀且点距较大的BC段计算A碰前的速度，选点迹分布均匀且点距较小的DE段计算A和B碰后的速度(2)由题图可知，碰前A的速度和碰后A、B的共同速度分别为：vA m/s1.05 m/svAvB m/s0.695 m/s故碰撞前：mAvAmBvB0.401.05 kgm/s0.200 kgm/s0.420 kgm/s碰撞后：mAvAmBvB(mAmB)vA(0.400.20)0.695 kgm/s0.417
14、 kgm/s.(3)数据处理表明，mAvAmBvBmAvAmBvB，即在实验误差允许的范围内，A、B碰撞前后总的物理量mv是不变的答案(1)BCDE(2)0.4200.417(3)见解析13将质量为0.10 kg的小球从离地面20 m高处竖直向上抛出，抛出时的初速度为15 m/s，g取10 m/s2，求：(1)当小球落地时，小球的动量；(2)小球从抛出至落地过程中动量的增量解析(1)由v2v2ax可得小球落地时的速度大小v m/s25 m/s.取竖直向下为正，则小球落地时的动量pmv0.1025 kgm/s2.5 kgm/s，方向竖直向下(2)以竖直向下为正方向，小球从抛出至落地动量的增量pmvmv00.1025 kgm/s0.10(15) kgm/s4.0 kgm/s，方向竖直向下答案(1)2.5 kgm/s，方向竖直向下(2)4.0 kgm/s，方向竖直向下
