2017_2018学年高中物理课时跟踪检测二动量守恒定律新人教版选修3_520180129347
- 格式:wps
- 大小:112.00 KB
- 文档页数:6
人教版高中物理选修3-2课时跟踪检测(全册共84页附答案)目录课时跟踪检测(一)划时代的发现探究感应电流的产生条件课时跟踪检测(二)楞次定律课时跟踪检测(三)法拉第电磁感应定律课时跟踪检测(四)电磁感应现象的两类情况课时跟踪检测(五)互感和自感课时跟踪检测(六)涡流、电磁阻尼和电磁驱动课时跟踪检测(七)交变电流课时跟踪检测(八)描述交变电流的物理量课时跟踪检测(九)电感和电容对交变电流的影响课时跟踪检测(十)变压器课时跟踪检测(十一)电能的输送课时跟踪检测(十二)传感器及其工作原理课时跟踪检测(十三)传感器的应用阶段验收评估(一)电磁感应阶段验收评估(二)交变电流阶段验收评估(三)传感器课时跟踪检测(一)划时代的发现探究感应电流的产生条件1.关于磁通量的概念,以下说法中正确的是()A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B.磁感应强度越大,线圈面积越大,则磁通量也越大C.穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零D.磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的解析:选C穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素,所以只知道其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况,A、B项错误;同样由磁通量的特点,也无法判断其中一个因素的情况,C项正确,D项错误。
2.如图所示,半径为R的圆形线圈共有n匝,其中心位置处半径为r的范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面,若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为()A.πBR2B.πBr2C.nπBR2D.nπBr2解析:选B由磁通量的定义式知Φ=BS=πBr2,故B正确。
3.如图所示,AB是水平面上一个圆的直径,在过AB的竖直面内有一根通电直导线CD,已知CD∥AB。
当CD竖直向上平移时,电流的磁场穿过圆面积的磁通量将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但保持不变解析:选C由于通电直导线CD位于AB的正上方,根据安培定则可知,通电直导线CD产生的磁感线在以AB为直径的圆内穿入和穿出的条数相同,所以不管电流怎么变化,导线下面圆内部的磁通量始终为0。
2017-2018学年度高二物理(人教版)选修3-5第十六章动量守恒定律单元测试注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)一、选择题(题型注释)A的质量为m,B 的质量为M。
某时刻连接A、B的绳突然断开,同时在B球的正下方有一质量为M的物体C以v0的速度竖直上抛。
此后,BC间发生弹性碰撞(碰撞时间不计),A上升经某一位置时的速度大小为v,这时物体B的速度大小为u,如图乙所示.从绳突然断开到A的速度为v的时间内,弹簧的弹力对物体A的冲量大小为A. mvB. mv-MuC. mv+muD. mv+mv0-mu2.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统()A. 动量守恒,机械能不守恒B. 动量不守恒,机械能守恒C. 动量守恒,机械能守恒D. 无法判定动量、机械能是否守恒3.A、B两个质量相同的物体在各自的外力作用下沿着同一方向做直线运动,它们的速度随时间的变化图线如图所示。
在0 ~ t0这段时间内,下列判断正确的是A. A、B两个物体所受的合外力相同B. A、B两个物体的合外力所做的功相同C. A、B两个物体的合外力的冲量大小相等D. A、B两个物体的平均速度大小相等4.如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上,c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上,小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同.他跳到a车上相对a车保持静止,此后A. a、b两车运动速率相等B. a、c两车运动速率相等C. 三辆车的速率关系v c>v a>v bD. a、c两车运动方向相反5.A、B两滑块放在光滑的水平面上,A受向右的水平力F A,B受向左的水平力F B作用而相向运动.已知m A=2m B,F A=2F B.经过相同的时间t撤去外力F A、F B,以后A、B相碰合为一体,这时他们将()A. 停止运动B. 向左运动C. 向右运动D. 无法判断6.带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的滑车静置于光滑水平面上,如图所示.一质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车,当小球上行再返回并脱离滑车时,以下说法正确的是:()A.小球一定水平向左作平抛运动.B.小球可能水平向左作平抛运动.C.小球可能作自由落体运动.D.小球可能向右作平抛运动.7.如图所示一长为L、质量为M的车厢静止于光滑水平面上,车厢内有—质量为m的物体以初速度v向右运动,与车厢来回碰撞n次后静止于车厢中,这时车厢的速度为()A.v,水平向右 B.零C.0mvM m+,水平向右 D.0mvM m-,水平向右8.如图所示,光滑的水平面上,用轻质弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v0=6 m/s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为4 kg的物块C静止在前方,B与C碰撞后二者粘在一起运动,则在以后的运动中,弹簧弹性势能的最大值和弹性势能最大时物块A的速度各为()A. 12 J 3 m/sB. 24 J 3 m/sC. 12 J 4 m/sD. 24 J 4 m/s9.如图所示,在甲、乙两种情况下,人用同样大小的恒力拉轻质绳子,使人和船均向右运动,经过相同的时间t,图甲中的A船没有到岸,图乙中船A没有与船B碰撞,则经过时间t,则:A. 图甲中A船(包括人)的速度比图乙中的A船(包括人)的速度大B. 图甲中人对绳子的拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小C. 图甲中人对绳子的拉力的冲量和图乙中人对绳子拉力的冲量一样大D. 两种情况下,人做的功一样多10.11.如图所示,质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A紧靠竖直墙壁.用水平力向左推B,将弹簧压缩,推到某位置静止时推力大小为F,弹簧的弹性势能为E.在此位置突然撤去推力,下列说法中正确的是()A. 撤去推力的瞬间,B的加速度大小为F/2mB. 从撤去推力到A离开竖直墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,机械能守恒C. A离开竖直墙壁后,弹簧弹性势能最大值为E/3D. A离开竖直墙壁后,弹簧弹性势能最大值为E12.质量为2m的小球A在光滑水平面上以速度v0与质量为m的静止小球B发生在一条直线上的碰撞,那么碰撞后B的速率有可能是A. 13⁄v0B. 23⁄v0C. 43⁄v0D. 83⁄v013.水平推力F1和F2分别作用于在水平面上等质量的a、b两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下,两物体的v-t图线如图所示,图中线段AB∥CD,则下列说法正确的是()A. F1的冲量大于F2的冲量B. F1的冲量等于F2的冲量C. 两物体受到的摩擦力大小相等D. 两物体受到的摩擦力大小不等第II卷(非选择题)二、解答题O点是其圆心,半径R=0.8m,OA水平、OB竖直。
动量守恒定律同步测试一、选择题1A、B两汽车的额定功率相同,都在水平直路以额定功率同向行驶,它们受的阻力与车重的比值相等,则它们一定有A相同的最大速度 B相同的最大能量相同的最大动能 D速度相同时有相同的加速度2质量分别为1和2的两个物体分别受到恒定外力F1、F2的作用,设它们从静止开始,要使它们在相同的时间内两物体动能的增加量相同,则F1、F2应满足的关系是:A F1︰F2=1︰2B F1︰F2=2︰1F 1︰F2=1m︰2m D F1︰F2=2m︰1m3如图7—29所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中A能量守恒、机械能守恒B动量不守恒、机械能不守恒图7—29动量守恒、机械能不守恒D动量不守恒、机械能守恒4一粒子弹以速度v0飞行时恰好能射穿固定不动的木板一块,当它的速度变为3v0时,它能射穿相同木板的块是A3块 B6块 9块 D12块5质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开一定距离,如图7—30,具有初动能E0的第一号物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物块粘成一个整体,这个整体的动能等于:A E0B 2E0/3 E0/3 D E0/9 图7—306质量为的小球A 以水平初速度v 0与原静止的光滑水平面上的质量为3的小球B 发生正碰,已知碰撞过程中A 球的动能减少了75%,则碰撞后B 球的动能可能是A1/24 v 02 B 20161mv 2081mv D3/8v 02 7质量为的小球A 沿光滑水平面以速度v 0与质量为2的静止小球B 发生正碰,碰撞后,A 球的动能变为原的1/9,那么,小球B 的速度可能是A1/3v0 B2/3v0 4/9v0 D5/9v08质量为1 g 的物体,从静止开始下落,经过3 的时间落地,落地时速度大小为10 /,若取g =10 /2,那么下列判断正确的是A 重力对物体做功为150 JB 物体的机械能减少了100 J物体克服阻力做功为50 J D 阻力对物体的冲量大小为20 N·二、填空题9如图7—31所示,质量为M 的套环套在光滑的水平杆上,套环下用长为的细绳吊着一个质量为的小球,当套环固定时,应施给小球的水平冲量为 ,才能使小球上升到使细线水平的位置,当套环不固定时,应施给小球的水平冲量为 ,才能使小球上升到使细线水平的位置图7—31 图7—3210如图7—32所示,光滑水平面上,一辆有1/4圆弧光滑轨道的小车,小车上有一个质量为的小球,与小车一起向右匀速运动,速度大小为v 0,现给小车施加一个向左的拉力F ,经过一段时间,小球上升到最大高度(<R=时,小车的速度变为向左,且速度大小也恰为v 0,则此过程F 对小车做的功为11做匀速圆周运动的人造地球卫星,在其轨道所在的平面上炸裂成两块,其中第一块沿与原相反的方向仍做同半径的圆周运动,动能为E ,第一块与第二块的质量之比是β,则在炸裂后的瞬间,第二块的动能是三、计算题12如图7—33所示,在光滑水平面上有一辆长为L =10m的小车A ,在小车A 上有一可视作质点的物块B ,A 与B质量相等,B 与A 间动摩擦因μ=005,开始时A 静止,B自A 正中央以v 0=10 /的初速度开始向右运动,假设B 与A 前后两壁的碰撞没有能量损失,试求B 与A 的前后两壁最多共能碰撞多少次?(取g =10 /2) 图7—3213如图7—34所示,光滑水平面上有AB 两辆小车,B =1 g ,原静止,A =1g(连同支架)现将小球用长为02 的细线悬于支架顶端,=05 g ,开始A 车与球以v 0=4 /的共同速度冲向B 车,若A 、B 发生正碰后粘在一起且不计空气阻力,试求小球摆动最大高度图7—34 图7—35 14如图7—35所示,质量为M 的圆形薄板(不计厚度)与质量为的小球(可视为质点)之间用轻绳连接,开始时,板与球紧挨着,在它们正下方=02 m处,有一固定支架,支架上有个半径为R ′的圆孔,且R ′小于薄板的半径R ,圆孔与薄板中心均在同一竖直线上,如图所示,现让球与薄板同时下落(不计空气阻力),当薄板落到固定支架上时,与支架发生没有机械能损失的碰撞,碰后球与薄板即分离,直到轻绳绷紧,在绷紧后瞬间,板与球具有共同速度v P (绷紧瞬间绳作用力远大于重力),则在以下条件时,轻绳的长度满足什么条件可使绳绷紧瞬间后板与球速度v P 的方向是向下的?(1)当9==mM k 时; (2)当m M k =为任意值时参考答案:1.B 2. 3.B 4. 5. 6.D 7.AB 8.ABD 9m gh 2;gh Mm M m2+ 10.g 11.M mv m M 2/)(20+ 1250次 13 016 14.(1)绳长>064 (2)绳长不小于08 补充练习1两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之比为12=12,速度之比v 1v 2=21,两车急刹车后,甲车滑行的最大距离为1,乙车滑行最大距离为2,设两车与路面的滑动摩擦因相等,不计空气阻力,则( )A 1:2=1:2B 1:2=1:1 1:2=2:1 D 1: 2=4:12木块在水平恒力F 作用下,沿水平路面由静止出发前进米,随即撤去此恒力,木块沿原方向又前进了2米才停下,设木块运动全过程中地面情况相同,则摩擦力的大小f 和木块所获得的最大动能E 为( )A f =22s F E ,F m =B f =,F 2E =F f =3F ,E =Fs 32 D f =,F 32E =F ·3s3如图所示,质量为的物体,由高处无初速滑下,至平面A 点静止,不考虑B 点处能量转,若使物体由A 点沿原路返回点,则外力至少做功为( )A gB 2g 3g D 条件不足,无法计算4.如图所示,质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为的子弹以速度v 0沿水平射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离L ,子弹射入木块的深度,若木块对子弹的阻力f 视为恒定,则下列关系式中正确的是( )A fL =221MvB f =212120-mv (M +)v 2 f =221mv D f (L +)=2022121mv mv -5将物体以60 J的初动能竖直向上抛出,当它上升至某点P时,动能减为10 J,机械能损失10 J,若空气阻力大小不变,则物体落回出发点时的动能为()A36 J B40 J 48 J D50 J参考答案:1D 2 3B 4ABD 5A。
课时跟踪检测(十一) 电能的输送1.在远距离输电过程中,为减少输电线路上的电能损失,可采用的最佳方法是( ) A .使输电线粗一些 B .减短输电线长度 C .减少通电时间D .采用高压输电解析:选D 从造成电能损失的原因分析,要减少电能损失,需要减小电阻或减小输电电流。
减小电阻的方法实现起来较困难,因此应当采用高压输电,减小输电电流。
2.远距离输送一定功率的交变电流,若输电电压提高到原来的n 倍,则下列说法中正确的是( )A .输电线上的电流变为原来的n 倍B .输电线上的电压损失变为原来的1n 2C .输电线上的电功率损失变为原来的1nD .若输电线上的电功率损失不变,输电线路长度可变为原来的n 2倍解析:选D P =UI ,当U 变为原来的n 倍时,I 变为原来的1n ;输电线上的电压损失:ΔU =I n R 线电功率损失:P 损=⎝⎛⎭⎫I n 2R 线①输电线电阻R 线=ρlS ,当l 变为原来的n 2倍时,电阻增大为原来的n 2倍,由①式知P损不变。
3.(多选)发电厂发电机的输出电压是U 1,发电厂至学校的输电导线总电阻为R ,导线中的电流为I ,学校得到的电压为U 2,则输电线上损失的功率下列表达式正确的是( )A.U 12RB.(U 1-U 2)2RC .I 2RD .I (U 1-U 2)解析:选BCD 用P =U 2R 求电阻上损失的功率时,U 要与电阻R 相对应,选项A 中的U 1是输出电压不是输电线上的电压,故选项A 是错误的。
选项B 中的U 1-U 2是输电线上的电压,因此,选项B 是正确的。
选项C 、D 中的电流I 是输电线中的电流,故选项C 、D 都是正确的。
4.输电线的电阻共计为r ,输送的电功率为P ,用电压U 送电,则用户能得到的电功率为( )A .PB .P -P 2U 2rC .P -U 2rD.P 2U2r 解析:选B 用户能得到的电功率为输送的电功率与输电线上损失的热功率之差,所以P 用户=P -⎝⎛⎭⎫P U 2r ,选项B 正确。
一、单选题2017-2018学年度高二物理(人教版)选修3-5第十六章动量守恒定律单元练习1. 篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球迅速引至胸前,这样做可以A .减小球对手作用力的冲量B .减小球的动量变化率C .减小球的动量变化量D .减小球的动能变化量2. 放在光滑水平面上的物体,受到和水平面成60°角的斜向上的拉力作用2s 钟,获得动量为40kg •m /s (物体没有离开地面).这个拉力大小为( )A .80NB .40NC .34.6ND .20N3.如图所示,两个质量相同的物体从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止滑下,到达斜面底端的过程中,两物体相同的物理量为A .重力的冲量B .弹力的冲量C .合外力的冲量D .动量改变量的大小)一个质量为m 的小球以速率v 垂直射向墙壁,被墙以相等速率反向弹回.若球与墙的作用时间为t ,则小球受到墙的平均作用力大小为(4.A .B .C .D.05. 如图所示在光滑的水平面上放置着一质量为M的木块,一质量为m 的子弹以初速度从左边水平射向木块,并能留在木块中,木块获得的速度为,系统产生的热量为Q1;若仅将木块从上方削去一部分,仍让子弹以初速度从左边水平射向木块,木块最终获得的速度为,系统产生的热量为Q2),整个过程中假设子弹、木块间的作用力不变,则下列说法正确的是(A .子弹将射出木块,,B .子弹将射出木块,,C .子弹仍将留在木块中,,D .子弹仍将留在木块中,,6. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是5kg·m/s,B球的动量是7 kg·m/s.当A球追上B球时发生碰撞,则碰后A、B 两球的动量可能值分别是()A.6 kg·m/s,6 kg·m/s B.3 kg·m/s,9 kg·m/sC.2 kg·m/s,14 kg·m/s D.-5 kg·m/s,15 kg·m/s7. 将质量为m0的木块固定在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块,子弹射穿木块时的速度为.现将同样的木块放在光滑的水平桌面上,相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块,设子弹在木块中所受阻力不变,则以下说法正确的是()A.若m0=3m,则能够射穿木块B.若m0=3m,子弹不能射穿木块,将留在木块中,一起以共同的速度做匀速运动C.若m0=3m,子弹刚好能射穿木块,此时子弹相对于木块的速度为零D.若子弹以3v0速度射向木块,并从木块中穿出,木块获得的速度为v1;若子弹以4v0速度射向木块,木块获得的速度为v2;则必有v1<v2二、多选题8. 在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=0.6kg,m=0.2kg的两个小球,中间夹着一个被压缩的具有E p=10.8J弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连),原来处于静止状态。
2017-2018学年第二学期高二物理章末训练题(总分110分)班别姓名学号成绩一、选择题(共8小题,1-4题单选,5-8题多选,每小题6分,共48分)1.在光滑水平面上,一质量为m,速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反。
则碰撞后B球的速度大小可能是()A.0.6v B.0.4vC.0.3v D.0.2v2.下列关于动量和冲量的说法不正确的是()A.动量大的物体动能不一定大B.物体运动状态发生变化则其动量一定发生改变C.冲量是物体动量变化的原因D.冲量方向与动量方向一致3.如图,光滑桌面上小滑块P和Q都可以视为质点,质量相等,Q与轻弹簧相连,设Q静止,P以某一初速度与弹簧碰撞,在此后过程中系统具有的最大弹簧弹性势能为()A.P的动能B.P的动能的1/2C.P的动能的1/3 D.P的动能的1/44.如图所示,在光滑的水平地面上有一辆平板车,车的两端分别站着人A和B,A的质量为m A,B的质量为m B,m A>m B。
最初人和车都处于静止状态,现在,两人同时由静止开始相向而行,A和B相对地面的速度大小相等,则车()A.静止不动B.向右运动C.向左运动D.左右往返运动5.如图光滑水平面上放着两块长度相同,质量分别为M1和M2的木板,两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块,物块和木板间的动摩擦因数相同,开始时各物均静止。
今在两物块上各作用一水平恒力F1、F2,当物块和木板分离时,两木板的速度分别为v1和v2。
下列说法正确的是()A.若F1>F2,M1=M2,则一定v1>v2<F2,M1=M2,则一定v1>v2B.若FC.若F1=F2,M1<M2,则一定v1>v2D.若F1=F2,M1>M2,则一定v1>v26.放在水平地面上的物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块的速度v与时间t的关系如图所示,根据图象提供的信息,可确定下列哪些物理量()A .物体与地面间的动摩擦因数B .推力F 在0~4秒内的冲量C .物体在0~4秒内的位移D .物体在0~4秒内的动能变化量7.如图甲所示为杂技中的“顶竿”表演、水平地面上演员B 用肩部顶住一根长直竹竿,另一演员A 爬至竹竿顶端完成各种动作。
课时跟踪检测(二)楞次定律1.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定是( )A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同解析:选C 由楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化,并不是阻碍原磁场的磁通量,感应电流的磁场可能与原磁场的方向相同,也可与原磁场方向相反,故选项C正确。
2.如图1所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看)( )图1A.沿顺时针方向B.先沿顺时针方向后沿逆时针方向C.沿逆时针方向D.先沿逆时针方向后沿顺时针方向解析:选C 条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,向右的磁通量一直增加,根据楞次定律,环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向,C对。
3.某磁场磁感线如图2所示,有一铜线圈自图示a处落至b处,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是( )图2A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针解析:选C 自a点落至图示位置时,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律判断知线圈中感应电流方向为顺时针,自图示位置落至b点时,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律判断知,线圈中感应电流方向为逆时针,C项正确。
4.(多选)两根互相平行的金属导轨水平放置于如图3所示的匀强磁场中,在导轨上导体棒ab和cd可以自由滑动。
当ab在外力F作用下向右运动时,下列说法正确的是( )图3A.cd内有电流通过,方向是d→cB.cd向左运动C.磁场对cd作用力向左D.磁场对ab作用力向左解析:选AD 为了判断cd内电流方向,首先判断ab内的电流方向,因为ab在外力F 作用下向右做切割磁感线运动,根据右手定则判断可知电流的方向是b→a,ab起着电源作用,电流从a端流出,回路的电流方向是b→a→d→c→b,所以A是对的。
由左手定则可知D是正确的。
阶段验收评估(一) 动量守恒定律(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
1~5小题只有一个选项符合题目要求,6~8小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.做平抛运动的物体,在相等的时间内,物体动量的变化量( )A.始终相同B.只有大小相同C.只有方向相同D.以上说法均不正确解析:选A 做平抛运动的物体,只受重力作用,重力是恒力,其在相等时间内的冲量始终相等,根据动量定理,在相等的时间内,物体动量的变化量始终相同。
2.下列情形中,满足动量守恒的是( )A.铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量B.子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,子弹和木块的总动量C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量解析:选B 铁锤打击放在铁砧上的铁块时,铁砧对铁块的支持力大于系统重力,合外力不为零;子弹水平穿过墙壁时,地面对墙壁有水平作用力,合外力不为零;棒击垒球时,手对棒有作用力,合外力不为零;只有子弹水平穿过放在光滑水平面上的木块时,系统所受合外力为零,所以选项B正确。
3.如图1所示,光滑圆槽的质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处,如将细线烧断,小球滑到另一边的最高点时,圆槽的速度为( )图1A.0 B.向左C.向右D.无法确定解析:选A 小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力,故系统在水平方向上动量守恒,细线被烧断的瞬间,系统在水平方向的总动量为零,又知小球到达最高点时,小球与圆槽水平方向有共同速度,设为v′,设小球质量为m,由动量守恒定律有0=(M+m)v′,所以v′=0,故A正确。
4.在光滑的水平面上有a、b两球,其质量分别为m a、m b,两球在t时刻发生正碰,两球在碰撞前后的速度图像如图2所示,下列关系正确的是( )图2A .m a >m bB .m a <m bC .m a =m bD .无法判断解析:选B 由v t 图像可知,两球碰撞前a 球运动,b 球静止,碰后a 球反弹,b 球沿a 球原来的运动方向运动,由动量守恒定律得m a v a =-m a v a ′+m b v b ′,解得m a m b =v b ′v a +v a ′<1,故有m a <m b ,选项B 正确。
课时跟踪检测(二十一)动量守恒定律一、单项选择题1.如图所示,A、B两物体通过细线和弹簧连接在一起,A、B两物体质量m A=2m B,水平面光滑,当烧断细线后(原来弹簧被压缩),则下列说法不正确的是()A.弹开过程中A的速率小于B的速率B.弹开过程中A的动量小于B的动量C.A、B同时达到速度最大值D.当弹簧恢复原长时两物体同时脱离弹簧解析:选B细线未烧断前两物体总动量为零,由动量守恒定律知,细线烧断后两物体的动量大小相等,方向相反。
速度大小跟它们的质量成反比,选项A对,B错;弹簧恢复原状时,两物体的速度同时达到最大,故C对;弹簧恢复原长时,弹簧对物体不再有力的作用,此时两物体同时脱离弹簧,D对。
2.质量为M的小车在光滑的水平地面上以速度v0匀速运动,当车中的砂子从车底部的小孔中不断流下时,车子速度将()A.减小B.不变C.增大D.无法确定解析:选B由于惯性,砂子刚落下时具有与车相同的水平速度v0,由动量守恒定律知,车速不变,故B选项正确。
3.如图所示,一小车静止在光滑水平面上,甲、乙两人分别站在车上左右两侧,整个系统原来静止。
则当两人同时相向走动时()A.要使小车静止不动,甲、乙速率必须相等B.要使小车向左运动,甲的速率必须比乙的大C.要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的大D.要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的小解析:选C系统总动量为零,要使小车不动,两人的动量矢量和必须为零,即他们的动量大小相等,由于不知道两人各自的质量,故无法判断A项;要使车向左运动,两人的动量矢量和必须向右,故知甲的动量要大于乙的才行,C对,B、D错。
4.如图所示,用细线挂一质量为M的木块,有一质量为m的子弹自左向右水平射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为v0和v(设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计),木块的速度大小为()A.m v 0+m v MB.m v 0-m v MC.m v 0-m v M +mD.m v 0+m v M +m解析:选B 子弹和木块水平方向动量守恒,m v 0=M v ′+m v ,由此知v ′=m v 0-m v M,故B 正确。
课时跟踪检测(二十二) 碰 撞一、单项选择题1.质量为m 的小球A 以水平速率v 与静止在光滑水平面上质量为3m 的小球B 发生正碰后,小球A 的速率变为v 2,则碰后B 球的速度为(以A 球原方向为正方向)( ) A.v 6 B .v C.v 3 D.v 2解析:选D 由动量守恒定律知,若碰后A 球运动方向不变,则m v =m v A +3m v B ,v A =v 2,所以v B =v 6,由于这时B 球的速度小于A 球的速度,B 球又是在A 球运动方向的前面,这是不可能的,若碰后A 球被反弹回去,则有m v =m (-v A )+3m v B ′,所以v B ′=v 2,故选项D 正确。
2.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动。
两球质量关系为m B =2m A ,规定向右为正方向,A 、B 两球的动量均为6 kg·m /s ,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量增量为-4 kg·m/s 。
则( )A .左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5B .左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10C .右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5D .右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10解析:选A 由已知得,碰撞前A 球的速度大于B 球,则左方是A 球。
碰撞后A 球的动量增量为-4 kg·m /s ,则B 球的动量增量为4 kg·m/s ,所以碰后A 球的动量为2 kg·m /s ,B 球的动量为10 kg·m/s ,即m A v A =2 kg·m /s ,m B v B =10 kg·m/s ,且m B =2m A ,v A ∶v B =2∶5,所以,选项A 正确。
3.甲、乙两个溜冰者质量分别为48 kg 和50 kg ,甲手里拿着质量为2 kg 的球,两人均以2 m/s 的速率,在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲速度的大小为( )A .0B .2 m/sC .4 m/sD .无法确定解析:选A 甲、乙、球三者组成的系统整个运动过程中动量守恒,有(m甲+m 球)v 1-m 乙v 2=(m 甲+m 球)v ′,代入数据解得v ′=0,选项A 正确。
第十六章第一节1.(山东青岛市部分重点中学2016~2017学年高二下学期检测)气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响,因此成为重要的实验器材,气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。
导学号00514003现提供以下实验器材:(名称、图象、编号如图所示)利用以上实验器材还可以完成“探究一维碰撞中的守恒量”的实验。
为完成此实验,某同学将实验原理设定为:m1v0=(m1+m2)v(1)针对此原理,我们应选择的器材编号为:__ABC__。
(2)在我们所选的器材中:__B__器材对应原理中的m1(填写器材编号)。
解析:该实验的原理为m1v0=(m1+m2)v,两个物体最终粘在一起,一起运动,通过光电门可以测量速度的大小,所以应选择的器材为A、B、C。
因为m1应该是先运动的滑块,不是静止的滑块,所以对应的器材是B。
2.(湖北省部分重点中学2016~2017学年高二下学期检测)在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时,左侧滑块质量m1=170g,右侧滑块质量m2=110g,挡光片宽度为3.00cm,两滑块之间有一压缩的弹簧片,并用细线连在一起,如图所示。
开始时两滑块静止,烧断细线后,两滑块分别向左、右方向运动。
挡光片通过光电门的时间分别为Δt1=0.32s,Δt2=0.21s。
则两滑块的速度分别为v1′=__0.094__m/s,v2′=__0.143__m/s。
烧断细线前m1v1+m2v2=__0__kg·m/s,烧断细线后m1v1′+m2v2′=__2.5×10-4kg·m/s__kg·m/s。
可得到的结论是__在实验允许的误差范围内,两滑块质量与各自速度的乘积之和为不变量__。
导学号00514004解析:取向左方向为正,两滑块速度v 1′=d Δt 1=3.00×10-20.32m/s ≈0.094m/s , v 2′=-d Δt 2=-3.00×10-20.21m/s ≈-0.143m/s 。
课时跟踪检测(三)碰撞1.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,下列现象可能的是()A.若两球质量相等,碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相等,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,碰后两球都静止解析:选A若两球质量相等,碰前两球总动量为零,碰后总动量也应该为零,由此分析可得A可能、B不可能。
若两球质量不同,碰前两球总动量不为零,碰后总动量也不能为零,D不可能。
若两球质量不同且碰后以某一相等速率分开,则总动量方向与质量较大的球的动量方向相同,与碰前总动量方向相反,C不可能。
2.关于散射,下列说法正确的是()A.散射就是乱反射,毫无规律可言B.散射中没有对心碰撞C.散射时仍遵守动量守恒定律D.散射时不遵守动量守恒定律解析:选C由于散射也是碰撞,所以散射过程中动量守恒。
3.如图1所示,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是()图1A.A和B都向左运动B.A和B都向右运动C.A静止,B向右运动D.A向左运动,B向右运动解析:选D选向右为正方向,则A的动量p A=m·2v0=2mv0。
B的动量p B=-2mv0。
碰前A、B的动量之和为零,根据动量守恒,碰后A、B的动量之和也应为零,可知四个选项中只有选项D符合题意。
4.A、B两物体发生正碰,碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动,其位移—时间图像如图2所示。
由图可知,物体A、B的质量之比为()1图2A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.3∶1解析:选C由图像知:碰前v A=4 m/s,v B=0。
碰后v A′=v B′=1 m/s,由动量守恒可知m A v A+0=m A v A′+m B v B′,解得m B=3m A。
故选项C正确。
5.甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动,已知它们的动量分别是5 kg·m/s和7 kg·m/s,甲追上乙并发生碰撞,碰撞后乙球的动量变为10 kg·m/s,则两球质量m甲与m乙的关系可能是()A.m乙=m甲B.m乙=2m甲C.4m甲=m乙D.m乙=6m甲p甲p乙m甲5 p甲′解析:选C碰撞前,v甲>v乙,即> ,可得< ;碰撞后,v甲≤v乙,即m甲m乙m乙7 m甲p乙′m甲 1 1 m甲5≤,可得≥;综合可得≤< ,选项A、D错误。
课时跟踪检测(一) 动量和动量定理1.(多选)下列说法正确的是( )A .运动物体的动量的方向总是与它的运动方向相同B .作用于物体上的合外力的冲量不为0,则物体的动量一定发生变化C .作用于物体上的合外力的冲量不为0,则物体的动能一定发生变化D .物体所受合外力的冲量方向总是与物体的动量方向相同解析:选AB 动量的方向总与速度即运动方向相同,故A 对;合外力的冲量不为零,由动量定理I 合=Δp ,可知动量的变化量Δp 一定不为零,即动量一定变化,但动能不一定变化,有可能动量的大小不变,方向变化,故B 对,C 错;I 合的方向一定与动量变化量的方向相同,但不一定与动量的方向相同,故D 错。
2.篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球。
接球时,两手随球迅速收缩至胸前。
这样做可以( )A .减小球对手的冲量B .减小球对手的冲击力C .减小球的动量变化量D .减小球的动能变化量解析:选B 由动量定理Ft =Δp 知,接球时两手随球迅速收缩至胸前,延长了手与球接触的时间,从而减小了球的动量变化率,减小了球对手的冲击力,选项B 正确。
3.(多选)古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死。
若兔子与树桩发生碰撞,作用时间为0.2 s ,则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )图1A .1 m/sB .1.5 m/sC .2 m/sD .2.5 m/s解析:选CD 根据题意建立模型,设兔子与树桩的撞击力为F ,兔子撞击树桩后速度为零,根据动量定理有-Ft =0-mv ,所以v =Ft m =mgtm=gt =10×0.2 m/s=2 m/s 。
4.质量为1 kg 的物体做直线运动,其速度图像如图2所示。
则物体在前10 s 内和后10 s 内所受外力的冲量分别是( )图2A.10 N·s,10 N·sB.10 N·s,-10 N·sC.0,10 N·sD.0,-10 N·s解析:选D 由图像可知,在前10 s内初、末状态的动量相等,p1=p2=5 kg·m/s,由动量定理知I1=0;在后10 s内p3=-5 kg·m/s,I2=p3-p2=-10 N·s,故选D。
课时跟踪检测(二)动量守恒定律
1.(多选)根据UIC(国际铁道联盟)的定义,高速铁路是指营运速率达200 km/h以上的铁
路和动车组系统。
据广州铁路局警方测算:当和谐号动车组列车以350 km/h的速度在平直铁
轨上匀速行驶时,受到的阻力约为106 N,如果撞击一块质量为0.5 kg的障碍物,会产生大约5000N的冲击力,撞击时间约为0.1 s,瞬间可能造成列车颠覆,后果不堪设想。
在撞击过程中,下列说法正确的是()
图1
A.冲击力对列车的冲量约为500 N·s
B.冲击力对列车的冲量约为104 N·s
C.冲击力对障碍物的冲量约为175 N·s
D.列车和障碍物组成的系统动量近似守恒
解析:选AD冲击力为5 000 N,冲量为5 000×0.1N·s=500 N·s,A对,B、C错;
撞击过程时间极短,列车和障碍物组成的系统动量近似守恒,D对。
2.甲、乙两船静止在湖面上,总质量分别是m1、m2,两船相距x,甲船上的人通过绳子用力F拉乙船,若水对两船的阻力大小均为F f,且F f<F,则在两船相向运动的过程中() A.甲船的动量守恒
B.乙船的动量守恒
C.甲、乙两船的总动量守恒
D.甲、乙两船的总动量不守恒
解析:选C甲船、人、绳、乙船组成的系统所受的合力为零,动量守恒,则选项C正确。
3.如图2所示,在光滑水平面上,用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上,已知m A<m B,经过相同的时间后同时撤去两力,以后两物体相碰并粘为一体,则粘合体最终将()
图2
A.静止B.向右运动
C.向左运动D.无法确定
解析:选A选取A、B两个物体组成的系统为研究对象,根据动量定理,整个运动过程
1
中,系统所受的合外力为零,所以动量改变量为零,初始时刻系统静止,总动量为零,最后粘合体的动量也为零,即粘合体静止,所以选项A正确。
4.(多选)如图3所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳的小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中()
图3
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反
解析:选BD以小球和小车组成的系统为研究对象,在水平方向上不受力的作用,所以系统在水平方向上动量守恒,由于初始状态小车与小球均静止,所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零,要么大小相等、方向相反,选项A、C错误,选项B、D正确。
5.(多选)如图4所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上。
c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上。
小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。
他跳到a车上相对a车保持静止,此后()
图4
A.a、b两车运动速率相等
B.a、c两车运动速率相等
C.三辆车的速率关系v c>v a>v b
D.a、c两车运动方向相反
解析:选CD若人跳离b、c车时速度为v,由动量守恒定律知,人和c车组成的系统:0=-M车v c+m人v
对人和b车:m人v=-M车v b+m人v
对人和a车:m人v=(M车+m人)·v a
m人v m人v
所以:v c=,v b=0,v a=
M车M车+m人
即v c>v a>v b,并且v c与v a方向相反。
1
6. (多选)带有光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上,如图5所示,一质
4
量也为M的小球以速度v0水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回小车的左端,则()
2
图5
A.小球以后将向左做平抛运动
B.小球将做自由落体运动
1
C.此过程小球对小车做的功为Mv20
2
v20
D.小球在弧形槽上上升的最大高度为
2g
解析:选BC小球上升到最高点时与小车相对静止,有共同速度v′,由动量守恒定律和
机械能守恒定律有:
Mv0=2Mv′①
1 1
Mv=2×+Mgh②
2
Mv′2)
2 2
v20
联立①②得h=,知D错误。
4g
从小球滚上到滚下并离开小车,系统在水平方向上的动量守恒,由于无摩擦力做功,动能
守恒,此过程类似于弹性碰撞,作用后两者交换速度,即小球速度变为零,开始做自由落体运
动,故B、C对,A错。
7.如图6所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为m A=m C=2m,m B=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻质弹簧(弹簧与滑块不拴接)。
开始时A、B以共同速度v0
运动,C静止。
某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终
三滑块速度恰好相同。
求B与C碰撞前B的速度。
图6
解析:设共同速度为v,滑块A和B分开后B的速度为v B,由动量守恒定律有
(m A+m B)v0=m A v+m B v B
m B v B=(m B+m C)v
9 联
立以上两式得,B与C碰撞前B的速度为v B=v0。
5
9
答案:v0
5
8.如图7所示,一质量为M的物体静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h。
一质量
3
v0
为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度射出。
重力加速度为g。
求:
2
图7
(1)此过程中系统损失的机械能;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。
v0 解析:(1)设子弹穿过物块后物块的速度为v,由动量守恒定律得mv0=m+Mv①
2
m
解得v=v0②
2M
系统的机械能损失为
1 1 v0 1
ΔE=mv-2+③
2
m(2 )Mv2]
2 2 2
1 m
M)20
由②③式得ΔE=8
(3-mv。
1
(2)设物块下落到地面所需时间为t,落地点距桌面边缘的水平距离为s,则h=gt2④
2 s=vt⑤
mv0 h
由②④⑤式得s=。
M2g
1 m mv0答案:(1) mv(2)
8(3-M) 2
M h 2g
4。