1、1双选(2011全国卷)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间的一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为。初始时小物块停在箱子正中间，如图54所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小 图54物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱了保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()A.mv2B.v2C.NmgL DNmgL解析：设最终箱子与小物块的速度为v1根据动量守恒定律：mv(mM)v1，则动能损失Ekmv2(mM)v12，解得Ekv2，B对；依题意：小物块与箱壁碰撞N次后回到箱子的正中央，相对箱子运动的路程为s0.5L(N1)L0.5
2、LNL，故系统因摩擦产生的热量即为系统损失的动能：EkQNmgL，D对。答案：BD2机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动，所受的阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是()A机车输出功率逐渐减小B机车输出功率不变C在任意两相等时间内，机车动能变化相等D在任意两相等时间内，机车动量变化大小相等解析：a不变，且F阻不变，所以F不变，由公式PFv知P在增大，由公式mvtmv0F合t，因为F合不变，且t相同，所以mv相同。答案：D3(2011海淀模拟)跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于()A人跳在沙坑上的动量比跳在水泥地上小B人跳在沙坑上的动量变化比跳在水泥地上小C人跳在沙坑上受到的冲量
3、比跳在水泥地上小D人跳在沙坑上受到的冲力比跳在水泥地上小解析：人跳远时从一定高度落下，落地前的速度(v)一定，则初动量一定；落地后静止，末动量一定，所以人下落过程的动量变化量p一定，因落在沙坑上作用的时间长，落在水泥地上作用的时间短，根据动量定理Ftp知，t长则F小。答案：D4某同学设计了一个验证动量守恒定律的实验，实验装置如图55所示，OP为一弹性钢片，A、B为完全相同的物块，质量均为m，水平面的动摩擦因数为，实验步骤如下：先在O点正下方的水平面上只放物块A，把弹性钢片的P端弯曲至Q点(Q点未画出)，突然释放钢片，弹性钢片打在物体A上，物体A在水平面上运动x的位移后静止下来；把物体A放回原处
4、，同时在A的右侧x1处(x1vB，即 ；碰后：vAvB，即；可得选项C正确。答案：C二、非选择题(本题共3小题，共44分)9(14分)(2011北京高考)如图4，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图4(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量_(填选项前的符号)，间接地解决这个问题。A小球开始释放高度hB小球抛出点距地面的高度HC小球做平抛运动的射程(2)图4中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置
5、于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_。(填选项前的符号)A用天平测量两个小球的质量m1、m2B测量小球m1开始释放高度hC测量抛出点距地面的高度HD分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE测量平抛射程OM，ON(3)经测定，m145.0 g，m27.5 g，小球落地点的平均位 置距O点的距离如图5所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1，则p1p1_11；若碰撞结束时m2的动量为p2，则p1p2 图511_。实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为_。解析：小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测定，即v。而由Hgt
6、2知，每次竖直高度相等，平抛时间相等。即m1m1m2；则可得m1OPm1OMm2ON。故只需测射程，因而选C；由表达式知：在OP已知时，需测量m1、m2、OM和ON。故必要步骤A、D、E，若为弹性碰撞同时满足动能守恒。m12m12m22m1OP2m1OM2m2ON2p1m1，p1m1故p1p1OPOM44.8035.201411，p2m2p1p2112.9故1。答案：(1)C(2)ADE(3)142.911.0110(14分)(2011海南高考)一质量为2m的物体P静止于光滑水地面上，其截面如图6所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab与bc均相切的长度
7、可忽略的 图6光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求(1)木块在ab段受到的摩擦力f；(2)木块最后距a点的距离s。解析：(1)从开始到木块到达最大高度过程：由动量守恒：mv03mv1由能的转化及守恒：mv023mv12mghfL解得：f(2)从最大高度到最终相对静止：由动量守恒：3mv13mv2由能的转化及守恒：3mv12mgh3mv22fx距a点的距离：sLx解得：sLL答案：(1)(2)L11(16分)某兴趣小组用如图7所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定一内径为
8、d的圆柱形玻璃杯，杯口上放置一直径为d、质量为m的匀质薄圆板，板上放一质量为2m的小物块。板中心、物块均在杯的轴线上。物块与板间动摩擦因数为，不计板与杯口之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑板翻转。(1)对板施加指向圆心的水平外力F，设物块与板间最大静摩擦力为fmax，若物块能在板上滑动，求F应满足的条件。(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力，冲量为I。I应满足什么条件才能使物块从板上掉下？ 图7物块从开始运动到掉下时的位移s为多少？根据s与I的关系式说明要使s更小，冲量应如何改变。解析：(1)设圆板与物块相对静止时，它们之间的静摩擦力为f，共同加速度为a由牛顿运动定律，有对物块f2ma对圆板Ffma两物相对静止，有ffmax解得Ffmax相对滑动的条件Ffmax(2)设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为v0，物块掉下时，圆板和物块速度大小分别为v1和v2。由动量定理，有Imv0由动能定理，有对圆板2mgmv12mv02对物块2mgs(2m)v220由动量守恒定律，有mv0mv12mv2要使物块落下，必须v1v2由以上各式得Ims2分子有理化得sg2根据上式结果知：I越大，s越小。答案：见解析
