学习必备欢迎下载2012 高考物理二轮专题复习测试动量守恒定律本试卷分第卷(选择题 )和第卷 (非选择题 )两部分，试卷满分为100 分考试时间为90 分钟第卷(选择题，共40 分 )一、 选择题 (本题共 10 小题， 每题 4分， 共 40 分 有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内) 图 1 1 如图 1 所示，质量分别为m1、 m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上突然加一水平向右的匀强电场后，两球A、B 将由静止开始运动对两小球A、B 和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说法正确的是 (设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度)() A系统机械能不断增加B系统机械能守恒C系统动量不断增加D系统动量守恒解析： 对 A、B 组成的系统，所受电场力为零，这样系统在水平方向上所受外力为零，系统的动量守恒；对 A、B 及弹簧组成的系统，有动能、弹性势能、电势能三者的相互转化，故机械能不守恒答案： D 只有 重力 或弹力 做功，或系统的 外力 和非保守内力 做功和为零。2在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有() A原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统B运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统C 从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统D光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑， 一个物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统解析： 判断动量是否守恒的方法有两种：第一种，从动量守恒的条件判定，动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零，故分析系统受到的外力是关键第二种，从动量的定义判定B 选项叙述的系统，初动量为零，末动量不为零C 选项末动量为零而初动量不为零D 选项，在物体沿斜面下滑时，向下的动量增大等答案： A 图 2 3如图 2 所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v 从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下关于这个过程，下列说法正确的是() A小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置B小球在滑上曲面的过程中，对小车压力的冲量大小是mv2C小球和小车作用前后，小车和小球的速度可能没有变化D车上曲面的竖直高度不会大于v24g解析： 小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时， 小车还会继续前进，故不会回到原位置，A错由小球恰好到最高点，知道两者有共同速度，对于车、球组成的系统，由动量守恒定律列式为mv学习必备欢迎下载2mv，得共同速度vv2.小车动量的变化为mv2，显然，这个增加的动量是小球压力作用的结果，故B对对于C，由于满足动量守恒定律，系统机械能又没有增加，所以是可能的，两曲面光滑时会出现这个情况 由于小球原来的动能为mv22，小球到最高点时系统的动能为122m(v2)2mv24，所以系统动能减少了mv24，如果曲面光滑， 则减少的动能等于小球增加的重力势能，即mv24mgh，得 hv24g.显然，这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些答案： BCD 图 3 4如图 3 所示用轻弹簧相连的物块A 和 B 放在光滑的水平面上，物块A 紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物体B 并留在其中在下列依次进行的四个过程中，由子弹、弹簧和A、B 物块组成的系统，动量不守恒但机械能守恒的是：子弹射入木块的过程； B 物块载着子弹一起向左运动的过程；弹簧推载着子弹的B 物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程； B 物块因惯性继续向右运动，直到弹簧伸长最大的过程() A B C D解析： 子弹射入木块过程系统无外力，所以动量守恒；由于有热产生，所以机械能不守恒；B 物块因惯性继续向右运动，直到弹簧伸长最大的过程动量守恒，机械能也守恒答案： B 5动能相同的A、B 两球 (mAmB)在光滑的水平面上相向运动，当两球相碰后，其中一球停止运动，则可判定 () A碰撞前A 球的速度小于B 球的速度B碰撞前A 球的动量大于B 球的动量C碰撞前后A 球的动量变化大于B 球的动量变化D碰撞后， A 球的速度一定为零，B 球朝反方向运动解析：A、 B 两球动能相同， 且 mAmB， 可得 vBvA，再由动量和动能关系可得pApB；由动量守恒得， 碰撞前后 A 球的动量变化等于B 球的动量变化，碰撞后，A 球的速度一定为零，B 球朝反方向运动，所以 A、B、D 对答案： ABD 6两辆质量相同的小车，置于光滑的水平面上，有一人静止在小车A 上，两车静止，如图4 所示当这个人从A 车跳到 B 车上， 接着又从B 车跳回 A 车并与 A 车保持相对静止，则A 车的速率图 4 () A等于零B小于 B 车的速率C大于 B 车的速率D等于 B 车的速率解析： 选 A 车、 B 车和人作为系统，两车均置于光滑的水平面上，在水平方向上无论人如何跳来跳去，系统均不受外力作用，故满足动量守恒定律设人的质量为m， A 车和 B 车的质量均为M，最终两车速度分别为vA和 vB.由动量守恒定律得0 (Mm)vAMvB，则vAvBMMm，即 vAvB.故选项 B 正确答案： B 图 5 7如图5 所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于O学习必备欢迎下载点开始时沙袋处于静止，此后弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出第一次弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30 .当他们第1 次返回图示位置时，第2 粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30 .若弹丸质量是沙袋质量的140倍，则以下结论中正确的是() Av1v2 4142 B v1v24183 Cv2v1D v1v24241 解析： 根据摆动过程中机械能守恒和两次击中沙袋摆动的角度相等可知，两次击中沙袋后的速度相同，设为 v，用 M 表示沙袋的质量，m 表示弹丸的质量，由动量守恒得：第一次： mv1(Mm)v第二次： mv2(Mm)v(M2m)v可以解得v1v2 4183. 答案： B 图 6 8一轻质弹簧，上端悬挂于天花板上，下端系一质量为 M 的平板， 处在平衡状态 一质量为m 的均匀环套在弹簧外， 与平板的距离为h，如图 6 所示 让环自由下落，撞击平板已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长() A若碰撞时间极短， 则碰撞过程中环与板的总动量守恒B若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒C环撞击板后， 板的新平衡位置与h 的大小无关D在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功解析： 若环与板碰撞时间极短，则它们受到的重力和弹簧的弹力的冲量可忽略，而除了重力和弹簧的弹力以外，没有别的外力，所以可以认为环与板的总动量守恒，故A 正确碰撞中只有完全弹性碰撞才是机械能守恒的，而题中环与板的碰撞是完全非弹性碰撞，所以碰撞时机械能不守恒，故B 不正确板的新平衡位置是指弹簧对板的弹力与环和板的重力相平衡的位置，由弹簧的劲度系数和环与板的重力决定，与环的下落高度h 无关，故C 正确碰后板和环一起下落的过程中，系统机械能守恒，减少的动能和减少的重力势能之和才等于克服弹簧弹力所做的功，故D 错误答案： AC 图 7 9矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成，将其放在光滑的水平面上，如图7 所示，质量为m 的子弹以速度v 水平射入滑块，若射击上层，则子弹刚好不穿出；若射击下层，整个子弹刚好嵌入，则上述两种情况相比较() A两次子弹对滑块做的功一样多B两次滑块受的冲量一样大C子弹射入下层过程中克服阻力做功较少D子弹射入上层过程中系统产生的热量较多解析： 由水平方向动量守恒可以知道，两种情况对应的末速度是一样的，系统动能的减少也是一样的，系统产生的热量也一样多，D 错误，由动能定理可知，子弹克服阻力做功相同，子弹对滑块做功相同，A 对 C错，由动量定理可以分析，两次滑块所受冲量一样大，B 也正确答案： AB 10向空中发射一物体，不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b 两块若质量较大的a 块的速度方向仍沿原来的方向，则() 学习必备欢迎下载Ab 的速度方向一定与原速度方向相反B从炸裂到落地这段时间里，a 飞行的水平距离一定比 b 的大Ca、b 一定同时到达地面D炸裂的过程中，a、b 中受到的爆炸力的冲量大小一定相等解析： 物体炸裂过程发生在物体沿水平方向运动时，由于物体沿水平方向不受外力，所以沿水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有：(mAmB)vmAvAmBvB当 vA与原来速度v 同向时， vB可能与 vA反向；另外一种情况是由vA的大小没有确定，题目只讲a 的质量较大，但若vA很小，则 mAvA还可能小于原动量(mAmB)v，这时 vB的方向会与vA方向一致， 即与原来方向相同，所以选项A 错误a、b 两块在水平飞行的同时，竖直方向做自由落体运动，即做平抛运动，落地时间由高度决定，所以选项 C 是正确的由于水平飞行距离xv t，a、b 两块炸裂后的速度vA、vB不一定相等，而落地时间t 又相等，所以水平飞行距离无法比较大小，所以选项B错误根据牛顿第三定律，a、b 所受爆炸力FA FB，力的作用时间相等，所以冲量I F t 的大小一定相等，所以选项D 是正确的综合上述分析可知正确答案是C、D 答案： CD 第卷(非选择题，共60 分)二、填空题 (本题共 2 小题，每题8 分，共 16 分) 11(2009 四川高考 )气垫导轨 (如图 8 甲)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力为了验证动量守恒定律， 在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6 个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和 s3.若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为_、_，两滑块的总动量大小为_；碰撞后两滑块的总动量大小为_重复上述实验，多做几次若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证图 8 解析： 由图乙结合实际情况可以看出，s1和 s3是两物体相碰前打出的纸带，s2是相碰后打出的纸带所以碰撞前物体的速度分别为v1s1ts15T 0.2s1b， v2s3t0.2s3b，碰撞后两物体共同速度vs2t 0.2s2b，所以碰前两物体动量分别为p1mv10.2abs1，p2mv20.2abs3， 总动量 pp1p20.2ab(s1s3)；碰后总动量p2mv0.4abs2. 答案： 0.2abs10.2abs30.2ab(s1s3)0.4abs212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 来探究碰撞中的不变量，实验装置如图9 所示 (弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步骤如下：学习必备欢迎下载图 9 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. (1)实验中还应测量的物理量是_ (2) 利 用 上 述 测 量 的 实 验 数 据 ， 得 出 关 系 式_成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv 的矢量和，