第十六單元 動(dòng)量守恒定律注意事項(xiàng)：1答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。4考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第16題只有一項(xiàng)是符合題目要求，第710題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1下列關(guān)于物體動(dòng)量和沖量的說(shuō)法中不正確的是()A物體所受合外力沖量越大，它的動(dòng)量就越大B物體所受合外力沖量不為零，它的動(dòng)量一定要改變C物體動(dòng)量變化的方向，就是合外力沖量的方向D物體所受合外力越大，它的動(dòng)量變化越快2一裝有柴油的船靜止于水面上，船前艙進(jìn)水，堵住漏洞后用一水泵把前艙的油抽往后艙，如圖所示。不計(jì)水的阻力，船的運(yùn)動(dòng)情況是()A向前運(yùn)動(dòng) B向后運(yùn)動(dòng)C靜止 D無(wú)法判斷3跳遠(yuǎn)時(shí)，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，這是由于()A人跳在沙坑里的動(dòng)量比跳在水泥地上的小B人跳在沙坑里的動(dòng)量變化比跳在水泥地上的小C人跳在沙坑里受到的沖量比跳在水泥地上的小D人跳在沙坑里受到的平均作用力比跳在水泥地上的小4甲、乙兩物體分別在恒力F1、F2的作用下，在光滑平面上沿同一直線運(yùn)動(dòng)，它們的動(dòng)量隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。設(shè)甲在t1時(shí)間內(nèi)所受的沖量為I1，乙在t2時(shí)間內(nèi)所受的沖量為I2，則F、I的大小關(guān)系是()AF1>F2，I1I2 BF1<F2，I1<I2CF1>F2，I1>I2 DF1F2，I1I25如圖所示，足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)木板A靜止在光滑的水平地面上，質(zhì)量為1 kg的物體B以v03 m/s的水平速度沖上A，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上。若從B沖到木板A上到相對(duì)木板A靜止這段時(shí)間內(nèi)摩擦力對(duì)長(zhǎng)木板的沖量大小為2 Ns，則A、B最后的共同速度及長(zhǎng)木板的質(zhì)量分別為()A1 m/s，1 kg B1 m/s，2 kgC2 m/s，1 kg D2 m/s，2 kg6A、B兩球在光滑的水平面上相向運(yùn)動(dòng)，其中球A的質(zhì)量為mA4 kg，兩球發(fā)生碰撞前后的位移時(shí)間圖象情況如圖所示，則可知()AB球質(zhì)量為2 kgBB球質(zhì)量為6 kgC碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能為20 JD碰撞是彈性碰撞，無(wú)機(jī)械能損失7A、B兩車與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，兩車僅在摩擦力作用下由運(yùn)動(dòng)到靜止，下列說(shuō)法中正確的是()A若兩車的初動(dòng)量相同，質(zhì)量大的滑行時(shí)間長(zhǎng)B若兩車的初動(dòng)能相同，質(zhì)量大的滑行時(shí)間長(zhǎng)C若兩車質(zhì)量相同，動(dòng)量大的滑行時(shí)間長(zhǎng)D若兩車質(zhì)量相同，動(dòng)能大的滑行時(shí)間長(zhǎng)8如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為0.18 kg的壘球，以25 m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5 m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間為0.01 s。下列說(shuō)法正確的是()A球棒對(duì)壘球的平均作用力大小為1 260 NB球棒對(duì)壘球的平均作用力大小為360 NC球棒對(duì)壘球做的功為126 JD球棒對(duì)壘球做的功為36 J9如圖，兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，滑塊A的質(zhì)量為m，速度大小為2v0，方向向右，滑塊B的質(zhì)量為2m，速度大小為v0，方向向左，兩滑塊發(fā)生碰撞后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是()AA和B都向左運(yùn)動(dòng) BA和B都靜止CA向左運(yùn)動(dòng)，B向右運(yùn)動(dòng) DA靜止，B向右運(yùn)動(dòng)10如圖所示，物塊A、B間拴接一個(gè)壓縮后被鎖定的彈簧，整個(gè)系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上，其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸，B物塊質(zhì)量為2 kg。現(xiàn)剪斷A、B間的細(xì)繩，解除對(duì)彈簧的鎖定，在A離開(kāi)擋板后，B物塊的vt圖如圖所示，則可知()A在A離開(kāi)擋板前，A、B系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，之后守恒B在A離開(kāi)擋板前，A、B與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，之后不守恒C彈簧鎖定時(shí)其彈性勢(shì)能為9 JD若A的質(zhì)量為1 kg，在A離開(kāi)擋板后彈簧的最大彈性勢(shì)能為3 J二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共17分）11(5分)某同學(xué)在探究物體彈性碰撞的特點(diǎn)時(shí)，先提出了如下假設(shè)：兩個(gè)物體碰撞前后各自的質(zhì)量與自己的速度的乘積之和是不變的。為了驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置：先將彈性a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣尺寸大小的彈性b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次。(1)在安裝斜槽軌道時(shí)，要注意 。(2)選擇彈性小球a、b時(shí)，小球a、b的半徑ra、rb應(yīng)該滿足關(guān)系：ra_rb(填“>”或“=”或“<”)。(3)本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有以下哪些_。A斜槽軌道末端到水平地面的高度HB小球a、b的質(zhì)量ma、mbC小球a、b離開(kāi)斜槽軌道末端后平拋飛行時(shí)間tD記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離SOA、SOB、SOCEa球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h(4)圖2為測(cè)定未放被碰小球時(shí)，小球a落點(diǎn)的平均位置，把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點(diǎn)對(duì)齊，圖中給出了小球a落點(diǎn)附近的情況，由圖可得OB距離應(yīng)為_(kāi)cm，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，如果滿足等式_，那么我們認(rèn)為在碰撞中系統(tǒng)的動(dòng)量是不變的。12(12分)某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，導(dǎo)軌空腔內(nèi)不斷通入的壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；先_，然后_，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；取下紙帶，重復(fù)步驟，選出理想的紙帶如圖乙所示；測(cè)得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g。試完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容。(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字。計(jì)算碰撞前m1v1m2v2_kgm/s；碰撞后m1v1m2v2_kgm/s。計(jì)算碰撞前m1vm2v_kgm2/s2；碰撞后m1vm2v_kgm2/s2。計(jì)算碰撞前_m/(skg)；碰撞后_m/(skg)。(3)通過(guò)以上計(jì)算可知，碰撞中的不變量應(yīng)是_。(4)試說(shuō)明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_。三、解答題（本題共4小題，共43分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位）13(8分)一質(zhì)量為M的航天器遠(yuǎn)離太陽(yáng)和行星，正以速度v0在太空中飛行，某時(shí)刻航天器接到加速的指令后，發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間向后噴出質(zhì)量為m的氣體，氣體向后噴出的速度大小為v1，求加速后航天器的速度大小。（v0 、v1均為相對(duì)同一參考系的速度）14(10分)質(zhì)量m的滑塊A靜止在光滑水平地面上，滑塊B以初速度為v0向右運(yùn)動(dòng)，并與A發(fā)生碰撞。已知B的質(zhì)量是A的k（k取正整數(shù)）倍。(1)若滑塊A、B發(fā)生完全非彈性碰撞，求碰后B的速度；(2)若滑塊A、B發(fā)生完全彈性碰撞，求碰撞后A、B的速度。15(12分)如圖所示，一對(duì)雜技演員(都視為質(zhì)點(diǎn))乘秋千(秋千繩處于水平位置)從A點(diǎn)由靜止出發(fā)繞O點(diǎn)下擺，當(dāng)擺到最低點(diǎn)B時(shí)，女演員在極短時(shí)間內(nèi)將男演員沿水平方向推出，然后自己剛好能回到高處A。求男演員落地點(diǎn)C與O點(diǎn)的水平距離x。已知男演員質(zhì)量m1和女演員質(zhì)量m2之比2，秋千的質(zhì)量不計(jì)，秋千的擺長(zhǎng)為R，C點(diǎn)比O點(diǎn)低5R。16(13分)如圖所示，質(zhì)量為m1.0 kg的物塊A以v04.0 m/s速度沿粗糙水平面滑向靜止在水平面上質(zhì)量為M2.0 kg的物塊B，物塊A和物塊B碰撞時(shí)間極短，碰后兩物塊粘在一起。已知物塊A和物塊B均可視為質(zhì)點(diǎn)，兩物塊間的距離為L(zhǎng)1.75 m，兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.20，重力加速度g10 m/s2。求：(1)物塊A和物塊B碰撞前的瞬間，物塊A的速度v的大小；(2)物塊A和物塊B碰撞的過(guò)程中，物塊A對(duì)物塊B的沖量I；(3)物塊A和物塊B碰撞的過(guò)程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能E。2018-2019學(xué)年高二上學(xué)期第十六單元訓(xùn)練卷物 理（一）答 案一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第16題只有一項(xiàng)是符合題目要求，第710題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1【答案】A【解析】據(jù)動(dòng)量定理得I合p，即I合與p等大同向，A錯(cuò)誤，B、C正確；又I合F合t，所以F合，故F合越大，就越大，D正確。2【答案】A【解析】雖然抽油的過(guò)程屬于船與油的內(nèi)力作用，但油的質(zhì)量發(fā)生了轉(zhuǎn)移，從前艙轉(zhuǎn)移到了后艙，相當(dāng)于人從船的一頭走到另一頭的過(guò)程，故A正確。3【答案】D【解析】人在下落中接觸地面的瞬間速度不變，故跳在沙坑的動(dòng)量與跳在水泥地的動(dòng)量是相等的。故A錯(cuò)誤；人跳在沙坑的動(dòng)量與跳在水泥地的動(dòng)量是相等的，到人的動(dòng)量變成0，動(dòng)量的變化是相等的。故B錯(cuò)誤；人跳在沙坑的動(dòng)量與跳在水泥地的動(dòng)量變化是相等的，則由動(dòng)量定理mv=Ft可知，人受到的沖量也是相等的，但在沙坑中由于沙的緩沖，使減速時(shí)間延長(zhǎng)，故人受到的沖力將小于人在地面上的沖力，故人跳到沙坑里要安全，故C錯(cuò)誤，D正確。4【答案】A【解析】沖量Ip，從圖上看，甲、乙兩物體動(dòng)量變化的大小相同，所以沖量大小I1I2。又因?yàn)闆_量I1F1t1，I2F2t2，t2>t1，所以F1>F2。5【答案】B【解析】摩擦力對(duì)長(zhǎng)木板的沖量大小為2 Ns，則摩擦力對(duì)物體B的沖量大小也為2 Ns，根據(jù)動(dòng)量定理得：ImBv0mBv，代入數(shù)據(jù)解得：v1 m/s，對(duì)長(zhǎng)木板用動(dòng)量定理，ImAv，代入數(shù)據(jù)解得：mA2 kg，故B正確。6【答案】B【解析】根據(jù)圖象可知，A、B兩物體在2s末時(shí)刻發(fā)生碰撞，xt圖象的斜率表示速度，則碰前A的速度為：vA=6-102m/s=-2m/s，B的速度為：vB=62m/s=3m/s。碰后的AB的速度為：v=22m/s=1m/s。根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v，解得：mB=6kg，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)能量守恒得，損失的機(jī)械能為：E=12mAvA2+12mBvB2-12(mA+mB)v2，代入數(shù)據(jù)得：E=30J，故C、D錯(cuò)誤。7【答案】CD【解析】小車僅在摩擦力作用下由運(yùn)動(dòng)到靜止，故小車減速運(yùn)動(dòng)的加速度a=f/m=g不變。若兩車的初動(dòng)量相同，即p=mv相等，那么，質(zhì)量大的初速度小，故滑行時(shí)間短，故A錯(cuò)誤；若兩車的初動(dòng)能相同，即Ek=12mv2相等，那么，質(zhì)量大的初速度小，故滑行時(shí)間短，故B錯(cuò)誤；若兩車質(zhì)量相同，動(dòng)量大的初速度大，故滑行時(shí)間長(zhǎng)，故C正確；若兩車質(zhì)量相同，動(dòng)能大的初速度大，故滑行時(shí)間長(zhǎng)，故D正確。8【答案】AC【解析】設(shè)球棒對(duì)壘球的平均作用力為F，由動(dòng)量定理得tm(vtv0)，取vt45 m/s，則v025 m/s，代入上式，得1260 N，由動(dòng)能定理得Wmvmv126 J，選項(xiàng)A、C正確。9【答案】BC【解析】?jī)汕蚺鲎策^(guò)程動(dòng)量守恒，以兩球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，取水平向右方向?yàn)檎较?，碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)量：P=mAvA+mBvB=m2v0+2m(-v0)=0，系統(tǒng)總動(dòng)量為0，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)量都是0；若碰撞為完全非彈性碰撞，則碰撞后二者的速度相等，都是0；若碰撞不是完全非彈性碰撞，則碰撞后二者的速度方向運(yùn)動(dòng)相反，即A向左運(yùn)動(dòng)，B向右運(yùn)動(dòng)，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤。10【答案】ACD【解析】在A離開(kāi)擋板前，由于擋板對(duì)A有作用力，所以A、B系統(tǒng)所受合外力不為零，則系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；離開(kāi)擋板之后，系統(tǒng)的合外力為零，動(dòng)量守恒，故A正確；在A離開(kāi)擋板前，擋板對(duì)A的作用力不做功，A、B及彈簧組成的系統(tǒng)在整個(gè)過(guò)程中只有彈簧的彈力做功，機(jī)械能都守恒，故B錯(cuò)誤；解除對(duì)彈簧的鎖定后至A剛離開(kāi)擋板的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能釋放，全部轉(zhuǎn)化為B的動(dòng)能，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：Ep=12mBvB2，由圖象可知，vB=3m/s，解得：Ep=9J，故C正確。分析A離開(kāi)擋板后A、B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并結(jié)合圖象數(shù)據(jù)可知，彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí)A、B的共同速度為v共=2m/s，根據(jù)機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律，有：mBv0=（mA+vB）v共；Ep=12mBv02-12（mA+vB）v共2；聯(lián)立解得：Ep=3J，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共17分）11【答案】(1)使斜槽末端切線水平 (2) = (3)BD (4)46.42 maSOB=maSOA+maSOB【解析】(1)小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)，為保證小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)，在安裝斜槽軌道時(shí)，要注意使斜槽末端切線水平.(2)若要保證兩球是對(duì)心碰撞，需要兩個(gè)球大小相同，則ra=rb.(3)如果碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mava=mava+mbvb，小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，兩邊同乘以時(shí)間t，mavat=mavat+mbvbt，則有：maSOB=maSOA+mbSOB，則實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量?jī)汕虻馁|(zhì)量、O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離sOA、sOB、sOC，故選BD；(4)由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，O、B間的距離為46.42cm；由理論公式分析可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：maSOB=maSOA+mbSOB.12【答案】(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源放開(kāi)滑塊1 (2)0.6200.6181.240.7426.459.72(3)滑塊1、2碰撞前后的質(zhì)量與速度乘積的矢量和 (4)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦【解析】 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開(kāi)滑塊1.(2)碰撞前滑塊1的速度v1 m/s2 m/s，m1v10.312 kgm/s0.620 kgm/s碰撞前滑塊2的速度v20，碰撞后兩滑塊具有相同的速度v m/s1.2 m/sm1v1m2v2(m1m2)v(0.3100.205)1.2 kgm/s0.618 kgm/sm1vm2v1.24 kgm2/s2，m1vm2v0.742 kgm2/s26.45 m/(skg)，9.72 m/(skg)(3)通過(guò)以上計(jì)算可知，碰撞中的不變量應(yīng)是滑塊1、2碰撞前后的質(zhì)量與速度乘積的矢量和(4)計(jì)算結(jié)果不完全相等的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦三、解答題（本題共4小題，共43分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位）13【解析】設(shè)加速后航天器的速度大小為v，由動(dòng)量守恒定律有：Mv0=-mv1+（M-m）v解得 vMv0+mv1M-m14【解析】(1)若滑塊A、B發(fā)生完全非彈性碰撞，則滑塊B碰A后的兩者速度相同，設(shè)碰后兩者速度為v，據(jù)動(dòng)量守恒可得：kmv0=(m+km)v解得：碰后B的速度v=kv0k+1(2)若滑塊A、B發(fā)生完全彈性碰撞，設(shè)碰后A、B速度分別為vA、vB，則由動(dòng)量守恒得：kmv0=kmvB+mvA由機(jī)械能守恒得：12kmv02=12kmvB2+12mvA2聯(lián)立解得：vA=2kv0k+1、vB=k-1k+1v015【解析】設(shè)分離前男女演員在秋千最低點(diǎn)B的速度為v0，由機(jī)械能守恒定律有(m1m2)gR(m1m2)v設(shè)剛分離時(shí)男演員速度的大小為v1，方向與v0相同；女演員速度的大小為v2，方向與v0 相反，由動(dòng)量守恒定律有(m1m2)v0m1v1m2v2分離后，男演員做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)男演員從被推出到落在C點(diǎn)所需的時(shí)間為t，根據(jù)題給條件，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律4Rgt2，xv1t。女演員剛好回到A點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得m2gRm2v，已知m12m2，由以上各式可得x8R。16【解析】(1)物塊A運(yùn)動(dòng)到和物塊B碰撞前的瞬間，根據(jù)動(dòng)能定理可知：mgLmv2mv解得：v3 m/s。(2)以物塊A和物塊B為系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒可知：mv(mM)v1以物塊B為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量定理可知：IMv1解得：I2 Ns，方向水平向右。(3)以物塊A和物塊B為系統(tǒng)，根據(jù)能量關(guān)系可知：Emv2(mM)v解得：E3 J。