1、第二部分阶段测试阶段测试1动量守恒定律(一)一、选择题(本题共7小题，每小题7分，共49分在每小题给出的四个选项中，第14只有一项符合题目要求，第57题有多项符合题目要求，全部选对的得7分，选对但不全的得4，有选错的得0分)1下列关于动量的一些说法，正确的是()A质量大的物体，其动量一定大B质量和速率都相同的物体，它们的动量一定相同C一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变D物体的动能不变，它的动量也一定不变【答案】C【解析】根据动量的定义可知，物体的动量是由质量和速度共同决定的，故A选项错因为动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，质量和速率都相同的物体，它们的动量大小一定相同，但方向却不一定
2、相同，故B选项错物体的运动状态变化，说明它的速度一定发生变化，所以它的动量也就发生了变化，故C选项正确因为动能是标量，动量是矢量，当物体的动能不变时，根据两者的数值关系式p可知动量的大小不变，但方向却可能变化，比如匀速圆周运动，故D选项错误2(2019年丰城名校期末)两辆汽车的质量分别为m1和m2，已知m1m2，沿水平方向同向行驶具有相等的动能，则此时两汽车动量p1和p2的大小关系为()Ap1等于p2Bp1小于p2Cp1大于p2D无法比较【答案】C【解析】动量与动能关系式为p22mEk.已知m1m2，且具有相等的动能，故p1大于p2.故选C3如图所示，在地面上固定一个质量为M的竖直木杆，一个质
3、量为m的人以加速度a沿杆匀加速向上爬，经时间t，速度由零增加到v，在上述过程中，地面对木杆的支持力的冲量为()A(Mgmgma)tB(mM)vC(Mgmgma)tDMv【答案】C【解析】以人为研究对象，根据牛顿第二定律得：Fmgma，解得：Fmamg；以杆子为研究对象，分析受力情况，杆子受到重力Mg、地面的支持力N和人对杆子向下的力F，根据平条件得：NMgmgma，故支持力的冲量为INt(Mgmgma)t.故选C4如图所示，质量相同的两辆小车A、B置于光滑的水平面上，有一人站在小车A上，两车静止人从A车跳上B车，接着又从B车跳回A车并与A车保持相对静止，则此时A车的速率()A等于零B小于B车的
4、速率C大于B车的速率D等于B车的速率【答案】B【解析】尽管人跳来跳去，两车和人组成的系统的动量是守恒的设两车的质量均为M，人的质量为m，作用后两车的速率分别为vA和vB，对系统由动量守恒定律，得0(Mm)vAMvB显然，vAv乙B若两人的质量相等，则必定v甲m乙D若两人的速率相等，则必定m甲v乙，A项对、B项错；当速率相等时，m甲m乙，C项对、D项错6在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是()A若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开B若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D若两球质量不同，碰后以某一相等
5、速率同向而行【答案】AD【解析】本题考查运用动量守恒定律定性分析碰撞问题光滑水平面上两小球的对心碰撞符合动量守恒的条件，因此碰撞前、后两小球组成的系统总动量守恒A项，碰撞前两球总动量为零，碰撞后也为零，动量守恒，所以A项是可能的B项，若碰撞后两球以某一相等速率同向而行，则两球的总动量不为零，而碰撞前为零，所以B项不可能C项，碰撞前、后系统的总动量的大小和方向不同，所以动量不守恒，C项不可能D项，碰撞前总动量不为零，碰后也不为零，方向可能相同，所以，D项是可能的7两个小球A、B在光滑的水平地面上相向运动，已知它们的质量分别是mA4 kg，mB2 kg，A的速度vA3 m/s(设为正)，B的速度v
6、B3 m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别为()A均为1 m/sB4 m/s和5 m/sC2 m/s和1 m/sD1 m/s和5 m/s【答案】AD【解析】由动量守恒，可验证四个选项都满足要求再看动能变化情况：E前mAvmBv27 J，E后mAvA2mBvB2.由于碰撞过程中动能不可能增加，所以应有E前E后，据此可排除B；选项C虽满足E前E后，但A、B沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍能保持原来的速度方向，这显然是不符合实际的，因此C选项错误验证A、D均满足E前E后，且碰后状态符合实际，故正确选项为A、D二、非选择题(本题共5小题，共51分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤)8(5分)
7、一辆小车静置于光滑水平面上车的左端固定有一个水平弹簧枪，车的右端有一个网兜若从弹簧枪中发射出一粒弹丸，弹丸恰好能落入网兜中从弹簧枪发射弹丸以后，下列说法中错误的是_A小车先向左运动一段距离然后停下 B小车先向左运动又向右运动，最后回到原位置停下 C小车一直向左运动下去 D小车先向左运动，后向右运动，最后保持向右匀速运动 E小车与弹丸组成的系统在运动过程中总动量为零【答案】BCD【解析】车与弹丸组成的系统动量守恒，开始系统静止，总动量为零，发射弹丸后，弹丸动量向右，由动量守恒定律可知，车的动量向左，车向左运动，从发射弹丸到弹丸落入网兜过程，系统动量守恒，由于初动量为零，则弹丸落入网兜后，系统总动
8、量为零，弹丸落入网兜后，车停在运动，故A、E正确，B、C、D错误；故选：BCD9(5分)如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处由静止开始自由下滑，则_A在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功 B在下滑过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒 C被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动 D被弹簧反弹后，小球能回到槽高h处 E被弹簧反弹后，小球永远追不上弧形槽【答案】BCE【解析】在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽做功，故A错误；在下滑过程中，小球和槽组成的系统在水平方向所受合外力为零
9、，系统在水平方向动量守恒，故B正确；因两物体之后不受外力，故小球脱离弧形槽后，槽向后做匀速运动，而小球反弹后也会做匀速运动，故C正确；小球与槽组成的系统动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被反弹后球与槽的速度相等，小球不能滑到槽上，不能达到高度h，故D错误，E正确10(12分)(2019年天津名校月考)为了验证碰撞中的动量守恒，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验：A用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2，且m1m2)B按照如图所示的那样，安装好实验装置将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平将一斜面BC连接
10、在斜槽末端C先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置D将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置E用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为L1、L2、L3.根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_点，m2的落点是图中的_点(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式_，则说明碰撞中动量是守恒的【答案】(1)DF(2)m1m1m2【解析】(1)不放小球m2，
11、让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，将落在E点，小球m1与m2发生碰撞后，入射球速度减小，而被碰球的速度大于入射球的速度，所以m1的落点是图中的D点，m2的落点是图中的F点设斜面倾角为，小球平抛运动，由Lsin gt2，Lcos vt，则v，由式子可得碰撞后的速度v，验证动量是否守恒的表达式为m1v0m1v1m2v2，即m1m1m2.11(13分)冰球运动员甲的质量为80.0 kg.当他以5.0 m/s的速度向前运动时，与另一质量为100 kg、速度为3.0 m/s的迎面而来的运动员乙相撞碰后甲恰好静止假设碰撞时间极短，求：(1)碰后乙的速度的大小；(2)碰撞中总机械能的损失【答案】(1)
12、1.0 m/s(2)1 400 J【解析】(1)设运动员甲、乙的质量分别为m、M碰前速度大小分别为v和v1，碰后乙的速度为v2，由动量守恒定律得：mvMv1Mv2代入数据得：v21.0 m/s.(2)设碰撞过程中总机械能的损失为E，应有：mv2MvMvE联立上式，代入数据得：E1 400 J.12(16分)如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其前面的冰块均静止于冰面上某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h0.3 m(h小于斜面体的高度)已知小孩与滑板的总质量为m130 kg，冰块的质量为m210 kg，小孩与滑板始终无相对运动取重力加速度的大小g10 m/s2.(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？【答案】(1)20 kg(2)追不上，原因见解析【解析】(1)规定水平向左为正，对小冰块与鞋面组成的系统由动量守恒有m冰v冰(m冰M)v共由能量守恒有m冰v(m冰M)vm冰gh解得v共1 m/s ，M20 kg.(2)由动量守恒有(m冰M)v共MvMm冰vm由能量守恒有m冰vMvm冰v联立解得 vM2 m/s, vm1 m/s对小孩和冰块组成的系统：0m冰v冰m小v小解得v小1 m/s，vmv小1 m/s即两者速度相同，故追不上
