2015物理一轮综合检测专题06碰撞与动量守恒

专题六综合检测(满分100分考试时间50分钟)一、单项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分．1.(2014年茂名一模)关于物体的动量和动能，下列说法正确的是()A．一物体的动量不变，其动能一定不变B．一物体的动能不变，其动量一定不变C．两物体的动量相等，其动能一定相等D．两物体的动能相等，其动量一定相等2．下列说法正确的是()A．机械作业生产中，机床利用液压冲击机炼钢材，可获得较大的动量B．跳伞表演中，运动员着地时弯曲膝盖以为了减小冲量C．从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，是因为动量变化量不相同．D．在没有空气阻力的条件下，在距地面高为h，同时以不同的初速度分别平抛质量相等的物体，当它们从抛出到落地时，它们的动量的增量相同3．(2012年清远清城区一模)质量为m的A球以水平向右的速度v与静止在光滑的水平面上的质量为4m的B球正碰，碰后A球反向，速度大小变为原来的12，则碰后B球的速度是()A．向右，v2B．向右，v8C．向右，3v8D．向左，v84．一质量为M的木块静止在光滑水平面上，如图6­1所示，现有一质量为m的滑块以一定的初速度v0从木块的左端开始向木板的右端滑行．滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图所示，根据图象作出如下判断正确的是()图6­1A．滑块始终做匀减速直线运动B．在t1时刻滑块从木板的右端滑出C．滑块的质量大于木板的质量D．滑块在木板滑动过程中，滑块和木板组成的系统机械能保持不变二、双项选择题：本大题共5小题，每小题6分，共30分．5．如图6­2所示，水平地面上O点的正上方竖直自由下落一个物体m，中途炸成a、b两块，它们同时落到地面，分别落在A点和B点，且OA＞OB.若爆炸时间极短，空气阻力不计，则()A．落地时a的速度大于b的速度B．落地时a的动量大于b的动量C．爆炸时a的动量增加量大于b的增加量D．爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能图6­2图6­36．如图6­3所示，完全相同的两个带电金属球A、B，初动能大小相同，在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线从C、D开始相向运动，A球带电为＋3q，B球带电为＋2q；若两球发生弹性碰撞，相碰后又各自返回C、D点，下列说法正确的是()A．相碰分离后两球是同时返回C、D的B．相碰分离后两球返回C、D时总动能增大C．相碰前两球的总动量随两球的距离逐渐减小而增大D．相碰前后到返回C、D点的运动过程中，两球的总动量守恒、总动能守恒7．(2012年中山一中、宝安中学联考)如图6­4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mB＝2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞过程中A球的动量变化量为－4kg·m/s，则()A．右方是A球B．碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5C．左方是A球D．碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10图6­4图6­58．磷的一种同位素3015P具有放射性，像天然放射性元素一样放出一个正电子01e后，产生一新的原子核硅3014Si，同时伴有不带质量的射线产生，假若这种放射现象是在某一匀强磁场发生，且得到如图6­5所示的轨迹，已知放射后正电子的速度为ve，动能为EK1，硅核的速度为v，动能为EK2.则下列说法正确的是()A．轨迹1是正电子的运动轨迹B．轨迹2是正电子的运动轨迹C．放射过程中，系统的总动量是守恒的且vevD．放射过程中，系统的总能量是守恒的且EK1EK29．A、B两船的质量均为m，都静止在平静的湖面上，现A船中质量为12m的人，以对地的水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳到A船，…，经n次跳跃后，人停在B船上，不计水的阻力，则()A．A、B(包括人)两船速度大小之比为2∶3B．A、B(包括人)两船动量大小之比为1∶1C．A、B(包括人)两船的动能之比为3∶2D．A、B(包括人)两船的动能之比为1∶1三、非选择题：本大题共3小题，共54分．10．(1)(6分)气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图6­6所示(弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步骤如下：A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB.B．调整气垫导轨，使导轨处于水平．C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上．D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1.E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.本实验中还应测量的物理量是________________________，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______________________．图6­6图6­7(2)(12分)用如图6­7所示装置来验证动量守恒定律，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到A球球心的距离为L，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直方向夹角为α，A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直方向夹角β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点．①图中s应是B球初始位置到________的水平距离．②为了验证两球碰撞过程中动量守恒，应测得的物理量有s和______________________(用字母表示)．③用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量：pa＝______________，pa′＝________________；pb＝0，pb′＝____________.(当地的重力加速度为g)11．(18分)如图6­8所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h.物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h16.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求物块在水平面上滑行的时间t.图6­812．(18分)如图6­9所示，质量M＝0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接，Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0＝50m/s，质量m＝0.010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短，不计空气阻力，求：(1)弹丸打入靶盒A的过程中，系统损失的机械能．(2)弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能．图6­9专题六综合检测1．A2.D3.C4.C5.AD6.AB7.BC8.BC9．BC10．(1)(6分)B的右端至D板的距离L2mAL1t1－mBL2t2＝0(2)(12分)①落点②mA、mB、α、β、H、L③mA2gL1－cosαmA2gL1－cosβmBsg2H11．(18分)解：设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点重力势能为零，根据机械能守恒定律，有mgh＝12mv21①得v1＝2gh设碰撞后小球反弹的速度大小为v1′，同理有mgh16＝12mv1′2②得v1′＝gh8设碰撞后物块的速度大小为v2，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得mv1＝－mv′1＋5mv2③得v2＝gh8④物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小F＝5μmg⑤设物块在水平面上滑行的时间为t，根据动量定理得－Ft＝0－5mv2⑥解得t＝2gh4μg.12．(18分)解：弹丸进入靶盒A后速度为v，由弹丸和靶盒组成的系统动量守恒得mv0＝(m＋M)v系统损失的机械能为ΔE＝12mv20－12(M＋m)v2代入数据得ΔE＝10J.(2)靶盒A的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大，由系统机械能守恒得Ep＝12(m＋M)v2解得Ep＝m22m＋Mv20代入数值得Ep＝2.5J.