高中物理考题精选（105）——动量守恒定律1、如图，将酒精灯和装有适量水的试管固定在小车上，小车放在较光滑的水平桌面上，用橡胶塞子塞住（不漏气）试管口，现让小车处于静止，点燃酒精灯给试管中水加热。当加热一段时间后，橡胶塞子向右喷出时，可以观察到小车向 （选填“左”或“右”）运动，在这个过程中，整个小车（含酒精灯和装有适量水的试管）对橡胶塞子的作用力与橡胶塞子对小车的作用力方向______（选填“相同”或“相反”），整个小车受到的合外力方向向_______（选填“左”、“右”、“上”或“下”）。答案解析左，相反，左。解析：塞子喷出瞬间，小车与塞子瞬间在水平方向动量守恒，故小车向左运动，整个小车（含酒精灯和装有适量水的试管）对橡胶塞子的作用力与橡胶塞子对小车的作用力为相互作用力，方向相反，所以小车受到的合力向左。2、在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动。某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰，两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的1/4。则碰后B球的速度大小是( ) A． B． C． D．无法确定答案A3、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，碰撞后A球的动量增量为－4kg·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答案A解析 由两球的动量都是6kg·m/s可知，运动方向都向右，且能够相碰，说明左方是质量小速度大的小球，故左方是A球。碰后A球的动量减少了4kg·m/s，即A球的动量为2kg·m/s，由动量守恒定律得B球的动量为10kg·m/s，则其速度比为2∶5，故选项A是正确的。4、如图所示，平直路面上有A、B两块挡板，相距6m，一物块以8m/s的初速度从紧靠A板处出发，在A、B两板间做往复匀减速运动。物块每次与A、B板碰撞后以原速被反弹回去，现要求物块最终停在距B板2m处，已知物块和A挡板只碰撞了一次，则物块的加速度大小可能为（ ）-22-\nA．1.2m/s2 B．1.6m/s2C．2m/s2 D．2.4m/s2答案BC5、如图所示，一质量M＝2kg的长木板B静止于光滑水平面上，B的右边有竖直墙壁．现有一小物体A(可视为质点)质量m＝1kg，以速度v0＝6m/s从B的左端水平滑上B，已知A和B间的动摩擦因数μ＝0.2，B与竖直墙壁的碰撞时间极短，且碰撞时无机械能损失，若B的右端距墙壁x＝4m，要使A最终不脱离B，则木板B的长度至少多长？答案解析8.67m解析：设A滑上B后达到共同速度v1前并未碰到竖直墙壁．由动量守恒定律得，mv0＝(M＋m)v1在这一过程中，对B由动能定理得，μmgxB＝Mv解得，xB＝2m<4m，假设成立．设B与竖直墙壁碰后，A和B的共同速度为v2.由动量守恒定律得，Mv1－mv1＝(M＋m)v2由能量守恒定律得，μmgL＝mv－(m＋M)v 解得，L＝8.67m.6、如右图所示，光滑的水平面上，质量为m1的小球以速度v与质量为m2的静止小球正碰，碰后两小球的速度大小都为 ，方向相反，则两小球质量之比m1：m2及动能变化量之比△Ek1：△Ek2为（ ）A．m1：m2=1：3 B．m1：m2=1：1C．△Ek1：△Ek2=1：3 D．△Ek1：△Ek2=1：1答案AD7、某同学用如图所示的装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证碰撞中的动量守恒，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的支柱上，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图中O点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图，其中米尺水平放置，米尺的零点与O点对齐。-22-\n①从图中可以测出碰撞后B球的水平射程应取为_______cm②若A球和B球的质量分别为mA和mB,球的直径为d,OM的距离为S1,OP的距离为S2,ON的距离为S3,则验证碰撞中的动量守恒的表达式为_______答案 ① 80.39—80.43cm ②8、质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则在整个过程中，系统损失的动能为( )A.mv2 B.v2C.NμmgL D．NμmgL答案BD解析：根据动量守恒，共同速度v′＝，损失动能ΔEk＝mv2－(M＋m)v′2＝v2，所以B正确．根据能量守恒，损失的动能等于因摩擦产生的热量，而计算热量的方法是摩擦力乘以相对位移，所以ΔEk＝N·fL＝NμmgL，可见D正确．9、如图所示，重球A放在光滑的斜面体B上，A、B质量相等，在力F的作用下，B在光滑水平面上向左缓慢移动了一段距离，A球相对于最低点C升高h.若突然撤去F，则( )A．A以后上升的最大高度为-22-\nB．A球获得的最大速度为C．在B离开A之前，A、B动量守恒D．A、B相互作用的力大小相等答案AD解析：小球回到最低点与斜面体共速，设共同速度为v，由机械能守恒得：mgh＝·2mv2，解得：v＝，到最低点后两者分离，A球机械能守恒，设能上升的最大高度为h′，则mgh′＝mv2，解得：h′＝h，故A正确，B错误；整个过程中A、B组成的系统所受合外力不为零，动量不守恒，C错误；由牛顿第三定律知D正确．10、如图，用细线挂一质量为M的木块，有一质量为m、初速度为v0的子弹向右射入木块并留在木块中，射入时间和空气阻力不计，以下判断正确的是( )A．木块和子弹的总动量不变B．木块和子弹的总动量减小C．木块和子弹的总动能不变D．木块和子弹的总动能减小答案解析：由于木块和子弹作用时间极短，木块和子弹构成系统动量守恒，有：mv0＝(M＋m)v，由此子弹射入木块后系统的总动能(M＋m)v2<mv02.答案：AD11、如图所示，小车M由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成，静止在光滑水平面上．当小车固定时，从A点由静止滑下的物块m到C点恰好停止．如果小车不固定，物块m仍从A点静止滑下( )A．还是滑到C点停住B．滑到BC间某处停住C．会冲出C点落到车外D．上述三种情况都有可能答案A解析：小车固定时恰能滑到C点，机械能会全部转化为内能．当小车不固定时，由动量守恒知，小车与物体的最终速度都为零，故机械能全部转化为内能，因此两次滑过的路程相等，所以A对，B、C、D错．12、如图，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处开始自由下滑( )-22-\nA．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功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，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处答案解析：小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒，由于小球与槽质量相等，分离后小球和槽的速度大小相等，小球与弹簧接触后，由能量守恒可知，它将以原速率被反向弹回，故C项正确．答案：C13、如图所示，一质量M＝3.0kg的长方体木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一质量m＝1.0kg的小木块A.现以地面为参照系，给A和B以大小均为4.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A并没有滑离木板B.站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动，则在这段时间内的某时刻木板B相对地面的速度大小可能是( )A．2.4m/s B．2.8m/sC．3.0m/s D．1.8m/s答案A解析：A相对地面速度为0时，木板的速度为v1，由动量守恒得：(向右为正)Mv－mv＝Mv1，得：v1＝m/s.木块从此时开始向右加速，直到两者有共同速度为v2，由动量守恒得：Mv－mv＝(M＋m)v2，得：v2＝2m/s.故B对地面的速度在2m/s～m/s范围内，所以A正确，B、C、D错误．14、如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，AB总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并与B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是( )A．弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动B．C与B碰前，C与AB的速率之比为M∶mC．C与油泥粘在一起后，AB立即停止运动D．C与油泥粘在一起后，AB继续向右运动答案BC解析：根据动量守恒定律，烧断细绳后，弹簧伸长过程中C向右运动，AB应向左运动，A错误；根据mv1＝Mv2，v1∶v2＝M∶m-22-\n，B正确；当C与油泥粘在一起后，AB立即停止运动，C正确，D错误．15、如图，两个带电金属球A、B，A球带电为＋3q、质量为m，B球带电为＋2q、质量为2m，在绝缘的光滑水平桌面上均由静止释放，下列说法正确的是( )A．两小球一定会发生相碰B．两小球一定不会发生相碰C．两小球在以后的运动过程中总动量增加，总动能也增加D．在以后的运动过程中A球的速率大于B球的速率，但总动量不变答案解析：两小球带同种电荷，要发生近排斥，故一定不会发生相碰；在双方向外运动的过程中，只存在库仑力的相互作用，动量守恒，由mvA－2mvB＝0，可知A球的速率大于B球的速率．答案：BD16、如图，在一光滑的水平面上，有质量相同的三个小球A、B、C，其中B、C静止，中间连有一轻弹簧，弹簧处于自由伸长状态，现小球A以速度v与小球B正碰并粘在一起，碰撞时间极短，则在此碰撞过程中( )A．A、B的速度变为，C的速度仍为0B．A、B、C的速度均为C．A、B的速度变为，C的速度仍为0D．A、B、C的速度均为答案C解析：A、B碰撞时间极短，由于弹簧形变要时间，故它们变为共同速度时弹簧未形变，C的速度仍为0，对A、B构成总体，由动量守恒定律mv＝2mv′，所以A、B的速度变为.17、如图，用细线挂一质量为M的木块，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)，子弹穿透后木块的速度大小为( )-22-\nA. B.C. D.答案B解析：由动量守恒mv0＝mv＋Mv木，得到答案．18、一宇航员在国际空间站内做了如下实验：选取两个质量分别为mA=0.lkg、mB=0.2kg的小球A、B和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小球A粘连，处于锁定状态，一起以速度vo=0.1m/s做匀速直线运动。如图所示，经过一段时间后，突然解除锁定（解除锁定时没有机械能损失），两球仍然沿直线运动，从弹簧与小球B刚刚分离开始计时，经过时间t=3.0s，两球之间的距离增加了s=2.7m，求：①弹簧与小球B刚刚分离时两小球的速度分别为多大；②原先弹簧锁定时的弹性势能Ep？答案①0.7m/s和0.2m/s；解析②弹簧被锁定时的弹性势能为0.027J．解析：解：①取A、B为系统，由动量守恒得：（mA+mB）v0=mAvA+mBvB…①根据题意得：s=（vA-vB）t…②由①②两式联立得vA=0.7m/s，vB=-0.2m/s；②由机械能守恒得：EP+（mA+mB）v02=mAvA2+mBvB2 ③解得：EP=0.027J．19、如图所示，水平传送带AB距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行．甲、乙两滑块(可视为质点)之间夹着一个压缩轻弹簧(长度不计)，在AB的正中间位置轻放它们时，弹簧立即弹开，两滑块以相同的速率分别向左、右运动．下列判断正确的是（）A．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，且距释放点的水平距离可能相等B．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定不相等C．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，且距释放点的水平距离一定相等D．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，但距释放点的水平距离一定不相等答案AC-22-\n解析AB、设v大于v0．弹簧立即弹开后，甲物体向左做初速度为v，加速度为a的匀减速运动．乙物体向向右做初速度为v，（若v大于v0），则乙也做加速度为a的匀减速运动．此种情况两个物体落地后，距释放点的水平距离可能相等，A正确B错误；CD、若v小于v0．弹簧立即弹开后，甲物体向左做初速度为v，加速度为a的匀减速运动．速度为零后可以再向相反的方向运动．整个过程是做初速度为v，加速度和皮带运动方向相同的减速运动．乙物体做初速度为v，加速度为a的匀加速运动，运动方向和加速度的方向都和皮带轮的运动方向相同．甲乙到达B点时的速度相同．落地的位置在同一点，故C正确D错误。20、如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0质量为m的子弹击中，子弹嵌在其中，已知A的质量是B的质量的，子弹的质量是B的质量的.求： (1)A物体获得的最大速度；(2)弹簧压缩量最大时B物体的速度；（3）弹簧的最大弹性势能。答案v1＝＝.v2＝＝v0，解析(1)对子弹进入A中的过程，由动量守恒定律得mv0＝(m＋mA)v1，解得它们的共同速度，即为A的最大速度v1＝＝.(2)以子弹、A、B以及弹簧组成的系统作为研究对象，整个作用过程中总动量守恒，弹簧具有最大压缩量时，它们的速度相等，由动量守恒定律得mv0＝(m＋mA＋mB)v2，解得三者的共同速度即弹簧有最大压缩量时B物体的速度v2＝＝v0(3)弹簧压缩最短时的弹性势能最大，由能量守恒21、如图所示，质量为m的人，站在质量为M的车的一端，相对于地面静止．当车与地面间的摩擦可以不计时，人由一端走到另一端的过程中，则( )-22-\nA．人运动越快，车运动越慢B．车的运动方向总是与人的运动方向相反C．人在车上行走时，车可以保持相对地面静止D．车的运动方向可以与人的运动方向相同答案B解析解：对于人和车组成的系统，所受的合外力为零，系统的动量守恒，根据动量守恒定律得： m人v人+M车v车=0可见，人由一端走到另一端的过程中，速度方向相反，而且速度大小成正比，人快车也快；人在车上行走时，v人≠0，v车≠0，故A正确，ACD错误．故选：B22、如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车,使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）A.两手同时放开后，系统总动量增大B.先放开左手，后放开右手后，系统总动量不为零，且方向向左C.先放开左手，后放开右手后，系统总动量不为零，且方向向右D.无论先放哪只手，系统机械能都守恒答案BD解：A、两手同时放开后，系统总动量所受的合外力为零，总动量守恒，故A错误．B、C、先放开左手，左车已经有向左的速度，后放开右手，此后两车的总动量向左，故B正确，C错误．D、无论先放哪只手，由于手的作用力对两车不做功，系统的机械能守恒，故D正确．23、甲、乙两名滑冰运动员，，，面对面拉着弹簧秤做匀速圆周运动的滑冰表演，如图所示，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为9.2N，下列判断中正确的是（）A.两人的线速度相同，约为40m/sB.两人的角速度相同，为6rad/sC.两人的运动半径相同，都是0.45mD.两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m答案D解析甲、乙两人做圆周运动的角速度相同，向心力大小都是弹簧的弹力，则有即且，，解得，-22-\n由于所以而，r不同，v不同。所以答案选D。24、如图1所示，质量为M的足够长木板置于光滑水平地面上，一质量为m的木块以水平初速度滑上长木板，已知木块与木板之间的摩擦因数为，求：（1）m的最终速度；（2）m与M相对滑动产生的焦耳热Q；（3）m在M上相对滑动的距离L。答案解析m与M之间速度不同，必然存在相对运动，在相互的摩擦力作用下m减速而M加速，当两者速度相同时无相对运动达共速，所以m的最终速度即为两者的共同速度。对m、M整体分析知，系统所受合外力为零，动量守恒，既然两者出现共速，动能必然要减少，从能量守恒的角度看，减少的动能转化为内能产生焦耳热。产生的热就其原因看是由于两者的相互摩擦，所以可以利用摩擦力产生热的特点即得解。（1）对m、M组成系统受力分析知，其合外力为零，由动量守恒得 ∴ （2）对系统由能量守恒得产生焦耳热 ∴ 由、解得 （3）由滑动摩擦力生热特点得 ∴ 解得 25、质量为50㎏的人站在质量为150㎏（不包括人的质量）的船头上，船和人以0.20m/s的速度向左在水面上匀速运动，若人用t=10s的时间匀加速从船头走到船尾，船长L＝5m，则船在这段时间内的位移是多少？（船所受水的阻力不计）-22-\n答案解析设人走到船尾时，人的速度为，船的速度为 对系统分析：动量守恒 对船分析：（匀加速运动）S= 对人分析：（匀加速运动） 得：S=3.25m. 26、如图5－7所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（） A．小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功 B．小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C．小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒D．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动。答案C解析本题的受力分析应与左侧没有物块挡住以及半圆槽固定在水平面上的情况区分开来。（图5-8）小球在半圆槽内自B→C运动过程中，虽然开始时半圆槽与其左侧物块接触，但已不挤压，同时水平而光滑，因而系统在水平方向不受任何外力作用，故在此过程中，系统在水平方向动量守恒，所以正确答案应选C。27、某同学设计一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动.他设计的具体装置如图6所示.在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.-22-\n（1）若已得到打点纸带如图并测得各相邻计数点间距标在图上.A为运动起始的第一点.则应选_____________段来计算A的碰前速度.应选____________段来计算A和B碰后的共同速度.(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).（2）已测得小车A的质量，小车B的质量.由以上测量结果可得：碰前总动量=____________kg·m/s;碰后总动量=____________kg·m/s.（结果保留三位有效数字）答案（1） BC 、 DE （2） 0.420 、 0.417解：（1）A与B碰后粘在一起，速度减小，相等时间内的间隔减小，可知通过BC段来计算A的碰前速度，通过DE段计算A和B碰后的共同速度．（2）A碰前的速度：碰后共同速度：碰前总动量：P1=m1v1=0.4×1.05=0.42kg．m/s碰后的总动量：P2=（m1+m2）v2=0.6×0.695=0.417kg．m/s可知在误差允许范围内，AB碰撞过程中，系统动量守恒．故答案为：（1）BC，DE；（2）0.42，0.417，AB碰撞过程中，系统动量守恒．28、质量为，的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移—时间图象如图所示，则可知碰撞属于( )A．弹性碰撞 B．非弹性碰撞C．完全非弹性碰撞 D．条件不足，不能判断答案A解：根据x-t图象可知：a球的初速度为：，b球的初的速度为vb=0，碰撞后a球的速度为：碰撞后b球的速度为：-22-\n两球碰撞过程中，动能变化量为：则知碰撞前后系统的总动能不变，此碰撞是弹性碰撞；29、如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M＝3kg的薄板和质量为m＝1kg的物块．都以＝4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是( )A．做加速运动 B．做减速运动C．做匀速运动 D．以上运动都可能答案A解析解：开始阶段，m向右减速，M向左减速，根据系统的动量守恒定律得：当m的速度为零时，设此时M的速度为v1．规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：（M-m）v=Mv1 代入解得：v1=2.67m/s．此后m将向右加速，M继续向左减速；当两者速度达到相同时，设共同速度为v2．规定向右为正方向，由动量守恒定律得：（M-m）v=（M+m）v2，代入解得：v2=2m/s．两者相对静止后，一起向右做匀速直线运动．由此可知当M的速度为2.4m/s时，m处于向右加速过程中．故A正确，BCD错误；30、如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高．将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a,.B点离水平桌面的高度为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外，(1)还需要测量的量是________、________、________、__________.(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为_______________.(忽略小球的大小)答案 (1)小球1的质量m1；小球2的质量m2；立柱高h；桌面高H； (2)2m1＝2m1＋m2 31、一颗质量为50g，速度为200m/s的子弹竖直向上射穿质量为500g的木块后继续上升，子弹从射穿木块到再回到原木块处所经过的时间为20s，那么当子弹射出木块后，木块上升的最大高度为多少？(g取10m/s2)-22-\n 答案h=5m解析子弹与木块的重力远小于子弹对木块的冲击力，所以总动量守恒。得：上抛运动过程：、解得：h=5m32、如图所示，质量相同的两木块从同一高度同时开始自由落下，至某一位置时A被水平飞来的子弹击中（未穿出），则A、B两木块的落地时间tA与tB的比较，下列说法正确的是（ ） A．tA=tBB．tA＜tBC．tA＞tBD．无法判断答案C解：当A木块落至某一位置时被水平飞来的子弹很快地击中，水平方向动量守恒，即A会获得水平方向的分速度；而子弹此时竖直方向速度为零，要从零加速到与A具有相同的速度，需受到A向下的作用力，根据牛顿第三定律A会受到子弹给的向上的作用力，则A向下的速度会减小，小于B的加速度，故A下落时间较长一些；33、如图所示,木板A质量mA＝1kg,足够长的木板B质量mB＝4kg,质量为mC＝1kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦.现使A以v0＝12m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4m/s速度弹回.求: 答案(1)A与B碰后瞬间,C的运动状态未变,B速度最大.由A、B系统动量守恒(取向右为正方向)有: mAv0＋0＝－mAvA＋mBvB（5分）代入数据得:vB＝4m/s.（4分）(2)B与C相互作用使B减速、C加速,由于B板足够长,所以B和C能达到相同速度,二者共速后,C速度最大,由B、C系统动量守恒,有mBvB＋0＝(mB＋mC)vC（5分） 代入数据得:vC＝3.2m/s.（4分）-22-\n34、如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。①下列说法中不符合本实验要求的是 （选填选项前面的字母）A．入射球比靶球质量大或者小均可，但二者的直径必须相同B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C．安装轨道时，轨道末端必须水平D．需要使用的测量仪器有天平和刻度尺②本实验必须测量的物理量有________．A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H；B．小球a、b的质量分别为ma、mb；C．小球a、b的半径r；D．小球a、b在离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间；E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC；F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h.③小球a、b的质量m1、m2应该满足m1 m2（填大于或小于或等于）④放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的_____点和_____点．实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为A、B、C，并测得它们到O点的距离分别为OA、OB和OC。验证碰撞中的动量守恒的达式为： 答案①A（3分）②B、E （3分） ③大于（3分） ④M点和N点，（3分）m1OB=m1OA+m2OC （3分）35、图11甲为验证动量守恒定律的实验装置图，请完成下列问题：(1)根据实验要求，应满足mA____mB(选填“>”、“<”或“=”)；(2)A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图11乙所示，其中刻度尺的零点与O点对齐．则碰撞后A球的水平射程为sA＝ cm；(3)验证动量守恒的依据是看 是否与mA·OP相等答案 (1) >（2分）(2)14.48 (14.40-14.60)（2分）(3)mA·OM＋mB·ON（2分）-22-\n36、在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度图像如图所示，下列关系正确的是________。A．ma>mb B．ma<mbC．ma＝mb D．无法判断答案B 由动量守恒定律得mava＝mava′＋mbvb′，由于va′<0，则b球获得的动量大于a球最初的动量。若ma＝mb，则两球交换速度，与图像不符；由Ek＝，若ma>mb，则b球的动能将会大于a球最初的动能，违背能量守恒定律，则必然满足ma<mb，故选项B正确。37、如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，AB总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是________。A．弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动B．C与B碰前，C与AB的速率之比为M∶mC．C与油泥粘在一起后，AB立即停止运动D．C与油泥粘在一起后，AB继续向右运动答案BC 小车AB与木块C组成的系统在水平方向上动量守恒，C向右运动时，AB应向左运动，故A错误。设碰前C的速率为v1，AB的速率为v2，则0＝mv1－Mv2，得＝，故B正确。设C与油泥粘在一起后，AB、C的共同速度为v共，则0＝(M＋m)v共，得v共＝0，故C正确，D错误。38、某同学设计一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动.他设计的具体装置如图6所示.在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.（1）若已得到打点纸带如图并测得各相邻计数点间距标在图上.A为运动起始的第一点.则应选___________段来计算A的碰前速度.应选_________段来计算A和B碰后的共同速度.(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).（2）已测得小车A的质量，小车B的质量.由以上测量结果可得：碰前总动量=____________kg·m/s;碰后总动量=____________kg·m/s.（结果保留三位有效数字）-22-\n答案（1） BC 、 DE （2） 0.420 、 0.41739、如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M＝3kg的薄板和质量为m＝1kg的物块．都以＝4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是( )A．做加速运动 B．做减速运动C．做匀速运动 D．以上运动都可能答案A40、如图3所示，小船静止于水面上，站在船尾的人不断将鱼抛向船头的舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是 ( )A．向左运动，船向左移动了一些B．小船静止，船向左移动了一些C．小船静止，船向右移动了一些D．小船静止，船不移动答案C41、如图所示,木板A质量mA＝1kg,足够长的木板B质量mB＝4kg,质量为mC＝1kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦，开始时B、C均静止，现使A以v0＝12m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4m/s速度弹回.求: (1)B运动过程中的最大速度大小.(2)C运动过程中的最大速度大小.答案解析:(1)A与B碰后瞬间,C的运动状态未变,B速度最大.由A、B系统动量守恒(取向右为正方向)有: mAv0＋0＝－mAvA＋mBvB代入数据得:vB＝4m/s.(2)B与C相互作用使B减速、C加速,由于B板足够长,所以B和C能达到相同速度,二者共速后,C速度最大,由B、C系统动量守恒,有-22-\nmBvB＋0＝(mB＋mC)vC（2分） 代入数据得:vC＝3.2m/s.42、质量分别为m1和m2的甲、乙两小球碰撞后在同一直线上运动，它们碰撞前、后的图象如图12(a)和图12(b)所示。求：（1）碰撞前，甲、乙两小球的速度分别是多大；（2）碰撞后，甲、乙两小球的速度分别是多大；（3）求甲、乙两小球的质量之比m1：m2。答案解答：（1）由图像可得碰撞前：（1分） （1分）（2）由图像可得碰撞后： （2分）（与原方向相反）（2分）（3）由动量守恒： （2分） 故得（2分）43、某同学用图10所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．回答下列问题：（1）在安装实验器材时斜槽的末端应 。（2）小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足ma mb，两球的半径应满足ra rb（选填“＞”、“＜”或“=”）。ma＞mb（3）本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图10所示，这时小球a、b两球碰后的平均落地点依次是图10中水平面上的 和 点。（4）在本实验中结合图10，验证动量守恒的验证式是下列选项中的 。 A． B． C．（5）经测定，ma=45.0g，mb=7.5g，请结合图11分析：碰撞前、后ma 的动量分别为p1与p1′，则p1∶p1′= -22-\n（保留分式）。有同学认为，在该实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的水平距离增大。请你用已知的数据，分析和计算出被碰小球mb平抛运动水平距离的最大值为 。答案（1）处于水平切线处（1分） （2）>；= (每空1分，共2分)（3）A ；C (每空1分，共2分) （4）B （2分）（5） （1分）； （2分）解析：（5）；发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒定律：m1v1=m1v/1+m2v/2根据机械能守恒定律：由以上两式解得，因此最大射程为：44、用如图所示的装置验证动量守恒定律．先将质量为的小球A从斜槽轨道上端无初速释放，经轨道末端水平抛出，经时间t落在水平地面上的P点．然后在轨道末端放置质量为的小球B（两球形状相同，＞），将A球从同一位置无初速释放，与球B碰撞后，两球分别落在地面上的M点和N点．轨道末端的重锤线指向地面上的O点，测得，，，忽略小球的半径．求：①与B球碰撞前瞬间A球的动量；②A与B碰撞过程中，动量守恒的表达式.答案① ② 45、如图所示，质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，设小球在落到车底前瞬时速度是25m/s，g取10m/s2，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是( )A.m/s B．5m/s-22-\nC．4m/s D．m/s答案B小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得：解得：小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，则有：解得：。46、如图所示一长为、质量为的车厢静止于光滑水平面上，车厢内有—质量为的物体以初速度向右运动，与车厢来回碰撞次后静止于车厢中，这时车厢的速度为（ ）A．，水平向右 B．零 C．，水平向右 D．，水平向右 答案C47、某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。-22-\n(1)若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选________段来计算A的碰前速度，应选_______段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB’’或“BC"或“CD"或"DE”)。(2)已测得小车A的质量m1=0．40kg，小车B的质量m2=0．20kg，由以上测量结果可得：碰前mAvA+mBvB=___ _kg·m／s；碰后mAvA’+mBvB’=______kg·m／s．并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等。答案(1) BC DE(2)0.4200.417相等48、用如图13所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：①先测出可视为质点的两滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面之间的动摩擦因数；查出当地的重力加速度g；②用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠在桌边；③剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地的水平位移，滑块A沿桌面滑行的距离（未滑出桌面）.为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它的字母 ，如果弹簧弹开过程动量守恒，需满足的关系式为 .答案还需测出B落地前的高度h以及落地的水平位移，测出A在桌面上停止运动前的位移 或49、如图7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mA，B的质量为mB，-22-\nmA>mB．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．左右往返运动答案C50、气垫导轨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．现用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如图所示，有以下实验步骤：a．松开手的同时，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挡板时计时器结束计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.b．在A、B间水平放入一个轻弹簧，用手压住A、B使弹簧压缩，放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置．c．给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平．d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；B的右端至D板的距离L2.(1)实验步骤的顺序是________．(2)实验中还需要测量的物理量是______________．(3)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是________________．答案(1)c、b、d、a (2)滑块A、B的质量mA、mB(3)mA＝mB-22-
