新高考物理一輪復(fù)習(xí)單元檢測(cè)專題09　動(dòng)量守恒定律（解析版）

專題09動(dòng)量守恒定律質(zhì)量檢測(cè)卷（時(shí)間：90分鐘分值：100分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個(gè)題目只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求，選對(duì)得4分，選錯(cuò)得0分。1．（2022·山東·臨沭第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）如圖，三個(gè)質(zhì)量分別為2m、m、m的物塊A、B、C靜止在光滑水平直軌道上，A、B間用一根細(xì)線相連，然后在A、B間夾一壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧，此時(shí)輕彈簧的彈性勢(shì)能為SKIPIF1<0?，F(xiàn)在剪短細(xì)線，A和B向兩邊滑出，當(dāng)輕質(zhì)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，B與C發(fā)生碰撞黏合在一起，下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，SKIPIF1<0B．彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，SKIPIF1<0C．B與C發(fā)生碰撞黏合在一起后的速度大小為SKIPIF1<0D．B與C發(fā)生碰撞黏合在一起后的速度大小為SKIPIF1<0【答案】C【解析】AB．彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程，AB和彈簧系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒有SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0故AB錯(cuò)誤；CD．B與C發(fā)生碰撞黏合在一起過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒，有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2．（2022·全國(guó)·三模）如圖所示，質(zhì)量為m的子彈以v0的水平初速度射向放在光滑水平面上的物塊，物塊質(zhì)量為5m。水平面左端與一固定光滑圓弧軌道平滑相接，子彈進(jìn)入物塊后沒(méi)有射出，物塊恰好能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊和子彈的最大重力勢(shì)能為SKIPIF1<0mv02B．圓弧軌道的半徑為SKIPIF1<0C．子彈進(jìn)入物塊后一起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊和子彈動(dòng)量守恒D．整個(gè)作用過(guò)程中，物塊和子彈的機(jī)械能守恒【答案】B【解析】A．子彈進(jìn)入物塊后，該過(guò)程由于克服摩擦力做功，物塊和子彈的系統(tǒng)機(jī)械能減小，故物塊和子彈的最大重力勢(shì)能小于SKIPIF1<0mv02，A錯(cuò)誤；B．子彈進(jìn)入物塊后，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)共同的速度為SKIPIF1<0，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0子彈和物塊達(dá)到共速后，到達(dá)軌道最高點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，設(shè)軌道的半徑為SKIPIF1<0，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0B正確；C．子彈進(jìn)入物塊后一起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于豎直方向所受合外力不為零，則物塊和子彈的動(dòng)量不守恒，C錯(cuò)誤；D．整個(gè)作用過(guò)程中，由于克服摩擦阻力做功，故物塊和子彈的機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤。故選B。3．（2022·湖南·邵陽(yáng)市第二中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，一輛四分之一圓弧小車停在水平地面上（小車與地面間摩擦不計(jì)），質(zhì)量為m的小球從靜止開(kāi)始由車頂無(wú)摩擦滑下，為使小車始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，某同學(xué)用力F向右推著圓弧小車。設(shè)小球滑下四分之一圓弧所用時(shí)間為t，該同學(xué)對(duì)小車的沖量為I。則該同學(xué)對(duì)小車的推力的平均值和最大值為（重力加速度為g）（）A．SKIPIF1<0和SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0和SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0和SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0和SKIPIF1<0【答案】A【解析】由沖量公式SKIPIF1<0可知該同學(xué)對(duì)小車的推力平均值為SKIPIF1<0設(shè)圓弧半徑為R，該同學(xué)對(duì)小車的推力最大時(shí)小球的速度為v，小球受重力和支持力，根據(jù)機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解得小球?qū)π≤嚨膲毫镾KIPIF1<0其水平分量為SKIPIF1<0根據(jù)平衡條件，該同學(xué)對(duì)小車的推力向右，大小為SKIPIF1<0可以看出，當(dāng)SKIPIF1<0，即SKIPIF1<0時(shí)，該同學(xué)對(duì)小車的推力最大，其值為SKIPIF1<0故選A。4．（2022·江蘇·高三開(kāi)學(xué)考試）燃放爆竹是我國(guó)傳統(tǒng)民俗，春節(jié)期間，某人斜向上拋出一個(gè)爆竹，到最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v0，方向水平向東，并炸開(kāi)成質(zhì)量相等的三塊碎片a、b、c，其中碎片a的速度方向水平向東，忽略空氣阻力，以下說(shuō)法正確的是（）A．炸開(kāi)時(shí)，若碎片b的速度方向水平向西，則碎片c的速度方向可能水平向南B．炸開(kāi)時(shí)，若碎片b的速度為零，則碎片c的速度方向一定水平向西C．炸開(kāi)時(shí)，若碎片b的速度方向水平向北，則三塊碎片一定同時(shí)落地D．炸開(kāi)時(shí)，若碎片a、b的速度等大反向，則碎片c落地時(shí)的速度可能等于3v0【答案】C【解析】A．到最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v0，方向水平向東，則總動(dòng)量向東；炸開(kāi)時(shí)，若碎片b的速度方向水平向西，碎片c的速度方向水平向南，則違反動(dòng)量守恒定律，故A錯(cuò)誤；B．炸開(kāi)時(shí)，若碎片b的速度為零，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，碎片c的速度方向可能水平向東，故B錯(cuò)誤；C．三塊碎片在豎直方向上均做自由落體運(yùn)動(dòng)，一定同時(shí)落地，故C正確；D．炸開(kāi)時(shí)，若碎片a、b的速度等大反向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律3mv0＝mvc解得vc＝3v0碎片c落地時(shí)速度的水平分量等于3v0，其落地速度一定大于3v0，故D錯(cuò)誤。故選C。5．（2022·江蘇·高三開(kāi)學(xué)考試）如圖甲所示，一輕彈簧的兩端分別與質(zhì)量為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的兩物塊相連接，并且靜止在光滑的水平面上。現(xiàn)使SKIPIF1<0瞬時(shí)獲得水平向右的速度SKIPIF1<0，以此刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像信息可得（）A．在SKIPIF1<0、SKIPIF1<0時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度SKIPIF1<0且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)B．從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時(shí)刻彈簧由壓縮狀態(tài)逐漸恢復(fù)原長(zhǎng)C．兩物塊的質(zhì)量之比為SKIPIF1<0：SKIPIF1<0：SKIPIF1<0D．在SKIPIF1<0時(shí)刻SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的動(dòng)能之比為SKIPIF1<0【答案】C【解析】結(jié)合圖像分析兩物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程：SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)，SKIPIF1<0逐漸減速，SKIPIF1<0逐漸加速，彈簧被壓縮，SKIPIF1<0時(shí)刻二者速度相等，系統(tǒng)動(dòng)能最小，彈性勢(shì)能最大，彈簧的壓縮量最大；SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)，彈簧先逐漸恢復(fù)原長(zhǎng)，SKIPIF1<0繼續(xù)加速，SKIPIF1<0先減速到零，然后反向加速，SKIPIF1<0時(shí)刻兩物塊加速度均為零，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，由于此時(shí)兩物塊速度方向相反，因此彈簧的長(zhǎng)度繼續(xù)增大，SKIPIF1<0開(kāi)始減速，SKIPIF1<0先減速到零，然后反向加速，SKIPIF1<0時(shí)刻兩物塊速度相等，系統(tǒng)動(dòng)能最小，彈性勢(shì)能最大，彈簧伸長(zhǎng)量最大；SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)，彈簧由伸長(zhǎng)狀態(tài)逐漸恢復(fù)原長(zhǎng)，以后重復(fù)這個(gè)過(guò)程；A．由上述分析可知，在SKIPIF1<0、SKIPIF1<0時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度SKIPIF1<0，在SKIPIF1<0時(shí)刻彈簧處于壓縮狀態(tài)，在SKIPIF1<0時(shí)刻彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B．由上述分析可知，從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時(shí)刻彈簧由伸長(zhǎng)狀態(tài)逐漸恢復(fù)原長(zhǎng)，B錯(cuò)誤；C．以SKIPIF1<0的初速度方向?yàn)檎较?，SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)，由動(dòng)量守恒定律可得SKIPIF1<0將SKIPIF1<0，SKIPIF1<0代入解得SKIPIF1<0：SKIPIF1<0：SKIPIF1<0C正確；D．在SKIPIF1<0時(shí)刻SKIPIF1<0的速度大小為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0的速度大小為SKIPIF1<0，又有SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0D錯(cuò)誤。故選C。6．（2022·天津市寧河區(qū)蘆臺(tái)第一中學(xué)高二期末）質(zhì)量為SKIPIF1<0的平板小車左端放有質(zhì)量為SKIPIF1<0的小鐵塊，它和車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0。開(kāi)始時(shí)，車和鐵塊均以SKIPIF1<0的速度在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng)，如圖所示。車與墻發(fā)生正碰，設(shè)碰撞時(shí)間極短，碰撞中無(wú)機(jī)械能損失，且車身足夠長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中鐵塊總不能和墻相碰，則小車和墻第一次相碰后，平板小車第一次離開(kāi)墻的最大距離SKIPIF1<0以及鐵塊相對(duì)小車的總位移SKIPIF1<0分別為（）A．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0【答案】A【解析】車第一次與墻相撞后向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零時(shí)，平板小車第一次離開(kāi)墻的最大距離SKIPIF1<0，對(duì)小車，由動(dòng)能定理得SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0小車與鐵塊的初速度向右，系統(tǒng)的初動(dòng)量向右，由于SKIPIF1<0，小車不論與墻相撞多少次，系統(tǒng)的總動(dòng)量總是向右，小車與墻壁每碰撞一次系統(tǒng)的總動(dòng)量減少一次，直到系統(tǒng)動(dòng)量減為零為止，最后小車停在墻下，且鐵塊相對(duì)小車相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向不變總是相對(duì)向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)整個(gè)過(guò)程鐵塊相對(duì)小車的總位移為SKIPIF1<0，對(duì)系統(tǒng)，由能量守恒定律得SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。7．（2022·湖北·高三開(kāi)學(xué)考試）意大利物理學(xué)家伽利略在研究打擊現(xiàn)象時(shí)，偶然間發(fā)現(xiàn)打擊的效果與錘子的重量以及它的速度有關(guān)，他由此定義了最早的“動(dòng)量”近似概念。現(xiàn)用質(zhì)量為20m的鐵錘沿水平方向?qū)①|(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的鐵釘敲入木板，鐵錘每次以相同的水平速度v0擊釘，隨即與釘一起運(yùn)動(dòng)并使釘進(jìn)入木板一定距離。在每次受擊進(jìn)入木板的過(guò)程中，釘所受到的平均阻力（本題指釘克服阻力做的功與對(duì)應(yīng)過(guò)程的位移之比）為前一次受擊進(jìn)入木板過(guò)程所受平均阻力的2倍。若敲擊三次后釘恰好全部進(jìn)入木板，則第一次進(jìn)入木板過(guò)程中釘所受到的平均阻力大小為（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【解析】根據(jù)題意得SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0根據(jù)動(dòng)量守恒定律得SKIPIF1<0根據(jù)動(dòng)能定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故選C。8．（2022·湖北·襄陽(yáng)五中模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)木板A、B放置在水平桌面上，質(zhì)量均為m，木板長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，水平桌面以M點(diǎn)為界，左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙，粗糙部分與兩木板的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，粗糙部分的長(zhǎng)度為s（s>2L）。初始時(shí)木板B的左端恰與M點(diǎn)重合，現(xiàn)使木板A木塊以初速度v0滑向B，與B碰后粘合成為一個(gè)整體（碰撞時(shí)間極短），最終兩木塊沒(méi)有掉落桌面，則v0的最大值為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】A【解析】根據(jù)動(dòng)量守恒SKIPIF1<0A、B成為一個(gè)整體的速度為SKIPIF1<0從粘合成為一個(gè)整體開(kāi)始到全部運(yùn)動(dòng)到粗糙平面，摩擦力隨位移均勻增大，然后摩擦力不變，減速至零，根據(jù)動(dòng)能定理SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0即v0的最大值。故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．（2022·遼寧·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，光滑水平面上有大小相同的SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球在同一直線上相向運(yùn)動(dòng)，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球發(fā)生正碰，碰撞后SKIPIF1<0球的速率是原來(lái)的兩倍，SKIPIF1<0球恰好靜止。則（）A．碰撞前SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球的速度大小之比為SKIPIF1<0B．碰撞前SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球的速度大小之比為SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球發(fā)生的碰撞是彈性碰撞D．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球發(fā)生的碰撞是非彈性碰撞【答案】AC【解析】AB．規(guī)定向右為正方向，設(shè)碰撞前SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球速度大小分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A正確，B錯(cuò)誤；CD．碰撞前系統(tǒng)動(dòng)能SKIPIF1<0碰撞后系統(tǒng)動(dòng)能SKIPIF1<0由于SKIPIF1<0故SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球發(fā)生的碰撞是彈性碰撞，故C正確，項(xiàng)錯(cuò)誤。故選AC。10．（2022·陜西·渭南市華州區(qū)咸林中學(xué)高三開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，輕質(zhì)細(xì)線跨過(guò)定滑輪，下端分別系上甲、乙兩物塊（視為質(zhì)點(diǎn)），甲、乙的質(zhì)量分別為M、m，（SKIPIF1<0），細(xì)線繃直時(shí)，同時(shí)由靜止釋放兩個(gè)物塊，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t，乙未到達(dá)滑輪所在的位置，不計(jì)滑輪與細(xì)線和輪軸之間的摩擦力，空氣對(duì)物塊的阻力也忽略不計(jì)，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲、乙組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒B．甲、乙組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C．t時(shí)刻甲重力的功率為SKIPIF1<0D．時(shí)間t內(nèi)，甲、乙總重力勢(shì)能的變化量為SKIPIF1<0【答案】CD【解析】A．由于SKIPIF1<0，可知甲、乙組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，故甲、乙組成的系統(tǒng)總動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)于甲、乙組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0甲的加速度大小為SKIPIF1<0則t時(shí)刻甲重力的功率為SKIPIF1<0故C正確；D．時(shí)間t內(nèi)，甲下降和乙上升的距離為SKIPIF1<0時(shí)間t內(nèi)，甲、乙總重力勢(shì)能的變化量為SKIPIF1<0故D正確。故選CD。11．（2022·陜西·渭南市華州區(qū)咸林中學(xué)高三開(kāi)學(xué)考試）如圖甲所示，水平放置的傳送帶在電機(jī)的作用下一直保持速度SKIPIF1<0順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，兩輪軸心間距為SKIPIF1<0，質(zhì)量為SKIPIF1<0的物塊（視為質(zhì)點(diǎn)），以速度v1從左輪的正上方水平向右滑上傳送帶，經(jīng)過(guò)時(shí)間SKIPIF1<0到達(dá)右輪的正上方，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，物塊和傳送帶的SKIPIF1<0圖像如圖乙所示，重力加速度SKIPIF1<0，對(duì)此過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．傳送帶對(duì)物塊做的功為5JB．物塊對(duì)傳送帶做的功為4JC．物塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生熱量5JD．傳送帶對(duì)物塊摩擦力的沖量大小為SKIPIF1<0【答案】BD【解析】A．經(jīng)過(guò)時(shí)間SKIPIF1<0到達(dá)右輪的正上方，則SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0物塊的位移為SKIPIF1<0傳送帶對(duì)物塊做的功為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0A錯(cuò)誤；B．傳送帶位移為SKIPIF1<0物塊對(duì)傳送帶做的功為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0B正確；C．物塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生熱量為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0C錯(cuò)誤；D．傳送帶對(duì)物塊摩擦力的沖量大小為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0D正確；故選BD。12．（2022·河南·模擬預(yù)測(cè)）質(zhì)量分別為m、2m的木塊A和B，并排放在光滑水平地面上，A上固定一豎直輕桿，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線一端系在輕桿上部的O點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為m的小球C，現(xiàn)將C球向右拉起至水平拉直細(xì)線，如圖所示，由靜止釋放C球，則在之后的過(guò)程中（球與桿及A、B均無(wú)接觸），下列說(shuō)法正確的是（）A．木塊A、B分離后，B的速度大小為SKIPIF1<0B．木塊A的最大速度為SKIPIF1<0C．C球在O點(diǎn)正下方向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度大小為SKIPIF1<0D．C球通過(guò)O點(diǎn)正下方后，上升的最大高度為SKIPIF1<0L【答案】ABD【解析】A．小球C在最低點(diǎn)時(shí)，木塊A、B恰好分離，設(shè)此時(shí)AB的速度為v1，小球的速度為v2，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得SKIPIF1<0根據(jù)動(dòng)量守恒定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0A正確；BC．A、B分離后，A、C相互作用，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，C球在O點(diǎn)正下方向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、C速度交換，此時(shí)木塊A的速度最大，最大值為SKIPIF1<0小球C的速度為SKIPIF1<0B正確，C錯(cuò)誤；D．A、B分離后，A、C相互作用，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)速度相等，設(shè)為vSKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0D正確。故選ABD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，第13題6分，第14題9分，共15分。13．（2022·四川省瀘縣第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）用如圖所示的裝置驗(yàn)證碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。氣墊導(dǎo)軌左端固定彈射裝置，滑塊甲壓縮彈射裝置并被鎖定，滑塊乙靜置于光電門1與光電門2之間。滑塊甲（含擋光片）質(zhì)量用m1表示，滑塊乙（含擋光片）質(zhì)量用m2表示，滑塊甲和乙上的擋光片寬度相同用L表示。調(diào)平導(dǎo)軌并充氣，解除彈射裝置鎖定，測(cè)得滑塊甲第一次通過(guò)光電門1的時(shí)間為t0，第二次通過(guò)光電門1的時(shí)間為t1，滑塊乙第一次通過(guò)光電門2的時(shí)間為t2（1）滑塊甲和乙碰撞前總動(dòng)量大小的表達(dá)式是___________。（用上述物理量符號(hào)表示）（2）要驗(yàn)證滑塊甲和乙碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，三個(gè)物理量m1、m2和L中，必須要測(cè)量的有___________。（3）若等式___________成立，則可驗(yàn)證滑塊甲和乙碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。（用上述物理量符號(hào)表示）【答案】

SKIPIF1<0

m1、m2

SKIPIF1<0【解析】（1）滑塊乙靜置于光電門1與光電門2之間，則滑塊乙的動(dòng)量為SKIPIF1<0滑塊甲第一次通過(guò)光電門1的時(shí)間為t0，則滑塊甲的動(dòng)量為SKIPIF1<0所以滑塊甲和乙碰撞前總動(dòng)量大小SKIPIF1<0（3）若滑塊甲和乙碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則有SKIPIF1<0即SKIPIF1<0化簡(jiǎn)得SKIPIF1<0（2）由SKIPIF1<0可知要驗(yàn)證滑塊甲和乙碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，三個(gè)物理量m1、m2和L中，必須要測(cè)量的有m1、m2。14．（2022·浙江·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示為研究斜槽末端小球碰撞時(shí)動(dòng)量是否守恒的實(shí)驗(yàn)裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．將斜槽PQR固定在鐵架臺(tái)上，使槽的末端QR水平；b．使質(zhì)量較大的A球從斜槽上某一位置靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡；c．再把半徑相同、質(zhì)量較小的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從剛才的位置由靜止開(kāi)始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡；d．記錄紙上的O點(diǎn)為水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影，D、E、F為三個(gè)落點(diǎn)的平均位置。用刻度尺測(cè)量出OD、OE、OF的距離，記為x1、x2、x3，測(cè)量A球的質(zhì)量為mA，B球的質(zhì)量為mB，且mA=3mB。（1）實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移來(lái)代替小球的速度。①本實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是______A．水平槽QR盡量光滑以減小誤差B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．A球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下②圖中的落點(diǎn)痕跡D代表______A．A球第一次拋出的落地點(diǎn)B．A球與B球碰撞后，A球的落地點(diǎn)C．A球與B球碰撞后，B球的落地點(diǎn)③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_(kāi)_____（2）某位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，使質(zhì)量為mA的入射小球A球每次從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，更換被撞小球B球，使其半徑不變，但質(zhì)量mB分別為A球質(zhì)量的1/6、1/3和1/2。用刻度尺測(cè)量出每次落點(diǎn)痕跡距離O點(diǎn)的OD、OE、OF的距離，記為x1、x2、x3。①請(qǐng)?jiān)趚1-x3圖中畫出這三個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的示意圖______；②分析說(shuō)明如何利用這些坐標(biāo)點(diǎn)證明兩球相碰前后動(dòng)量守恒______；③若每次碰撞過(guò)程均為彈性碰撞，這些坐標(biāo)點(diǎn)應(yīng)該滿足什么條件______?！敬鸢浮?/p>

BC

B

SKIPIF1<0（SKIPIF1<0也對(duì)）

見(jiàn)解析

三個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)（x1，x3）均在截距為SKIPIF1<0、斜率為SKIPIF1<0的直線上【解析】（1）水平槽QR不需要光滑，只要保證每次入射小球從同一位置靜止釋放即可保證其每次與被撞小球碰前的速度相同，同時(shí)兩小球離開(kāi)斜槽后應(yīng)做平拋運(yùn)動(dòng)，所以軌道末端必須水平，故選BC；E點(diǎn)是A球第一次拋出的落地點(diǎn)，D點(diǎn)是A球與B球碰撞后，A球的落地點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)是A球與B球碰撞后，B球的落地點(diǎn)，故選B；碰撞過(guò)程中，如果動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得SKIPIF1<0小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)拋出點(diǎn)的高度相等，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t，SKIPIF1<0即SKIPIF1<0又因mA=3mB，所以也可以表示為SKIPIF1<0（2）如圖所示為這三個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的示意圖若兩球相碰前后動(dòng)量守恒，當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，由SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0的關(guān)系為SKIPIF1<0根據(jù)測(cè)量的x2，先在SKIPIF1<0坐標(biāo)系中做出截距為SKIPIF1<0、斜率為SKIPIF1<0的一條直線，然后在SKIPIF1<0坐標(biāo)系中畫出測(cè)量的坐標(biāo)點(diǎn)（x1，x3），若該點(diǎn)正好在直線上，則說(shuō)明兩球相碰前后動(dòng)量守恒；同理當(dāng)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0時(shí)，可得SKIPIF1<0的關(guān)系分別為SKIPIF1<0SKIPIF1<0根據(jù)測(cè)量的x2，先在SKIPIF1<0坐標(biāo)系中做出截距為SKIPIF1<0、斜率分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的直線，然后在SKIPIF1<0坐標(biāo)系中畫出測(cè)量的坐標(biāo)點(diǎn)（x1，x3），若該點(diǎn)正好在對(duì)應(yīng)的直線上，則說(shuō)明兩球相碰前后動(dòng)量守恒；若小球之間發(fā)生彈性碰撞，則有SKIPIF1<0聯(lián)立動(dòng)量守恒的關(guān)系可得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，則有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0，SKIPIF1<0則SKIPIF1<0滿足關(guān)系式SKIPIF1<0即坐標(biāo)點(diǎn)（x1，x3）在截距為SKIPIF1<0、斜率為SKIPIF1<0的直線上；同理，可以證明當(dāng)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0時(shí)，SKIPIF1<0也滿足關(guān)系式SKIPIF1<0故若每次碰撞過(guò)程均為彈性碰撞，則三個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)（x1，x3）均在截距為SKIPIF1<0、斜率為SKIPIF1<0的直線上，如圖所示四、解答題：本題共4小題，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共45分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15．（2022·湖南·雅禮中學(xué)一模）“再生制動(dòng)”是一些汽電混動(dòng)車輛的常用制動(dòng)方式。所謂“再生制動(dòng)”就是車輛靠慣性滑行時(shí)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在電池中。假設(shè)一輛汽電混動(dòng)汽車的質(zhì)量為m，該汽車設(shè)定為前階段在速度大于v0時(shí)選擇再生制動(dòng)，后階段速度小于等于v0時(shí)選擇機(jī)械制動(dòng)。當(dāng)它以速度nv0（n＞1）在平直路面上做勻速行駛時(shí)，某一時(shí)刻開(kāi)始剎車，前階段阻力的大小與速度的大小成正比，即f＝kv，后階段阻力恒為車重的SKIPIF1<0倍，汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。求：（1）如果此次剎車的過(guò)程中汽電混動(dòng)汽車動(dòng)能減小量的SKIPIF1<0倍被轉(zhuǎn)化為電能，那么此次剎車儲(chǔ)存多少電能；（2）汽電混動(dòng)汽車從剎車到停止的位移多大?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0【解析】（1）設(shè)汽電混動(dòng)汽車在剎車的過(guò)程中儲(chǔ)存的電能為E，依題意SKIPIF1<0（2）設(shè)汽電混動(dòng)汽車再生制動(dòng)階段運(yùn)動(dòng)的位移為SKIPIF1<0，由動(dòng)量定理得SKIPIF1<0又SKIPIF1<0即SKIPIF1<0所以在再生制動(dòng)階段有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0在機(jī)械制動(dòng)階段，汽電混動(dòng)汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得SKIPIF1<0又SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0設(shè)勻減速運(yùn)動(dòng)的位移為SKIPIF1<0，由運(yùn)動(dòng)學(xué)得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0所以汽電混動(dòng)汽車從剎車到停止的位移為SKIPIF1<016．（2022·山東·高三專題練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量SKIPIF1<0、長(zhǎng)SKIPIF1<0的木板B靜止于光滑水平面上，質(zhì)量SKIPIF1<0的物塊A停在B的左端。質(zhì)量m=2kg的小球用長(zhǎng)SKIPIF1<0的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O上。將輕繩拉直至水平位置后由靜止釋放小球，小球在最低點(diǎn)與A發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短可忽略。A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。（1）求輕繩對(duì)小球的最大拉力；（2）求木板B的最大速度；（3）若在小球和A碰撞的同時(shí)，立即給B施加一個(gè)水平向右的拉力F=15N，求A相對(duì)B向右滑行的最大距離?！敬鸢浮浚?）60N；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【解析】（1）小球下擺到最低點(diǎn)與A碰撞前瞬間速度最大，所需向心力最大，輕繩的拉力最大。設(shè)此時(shí)小球速度大小為SKIPIF1<0，由機(jī)械能守恒定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0解得輕繩對(duì)小球的最大拉力為Tmax=60N（2）小球與A碰撞過(guò)程中，小球與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，以水平向右為正方向，設(shè)碰后小球與A的速度分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0假設(shè)A能從B上滑離，分離時(shí)速度分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，則有SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0另一組解不合實(shí)際故舍去。所以假設(shè)成立，木板B的最大速度為SKIPIF1<0（3）A滑上木板后先向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為SKIPIF1<0設(shè)B此時(shí)向右做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為aB，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0當(dāng)兩者速度相同時(shí)，A相對(duì)B向右滑行的距離最大，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0t時(shí)間內(nèi)A、B的位移大小分別為SKIPIF1<0SKIPIF1<0A相對(duì)B滑行的最大距離為SKIPIF1<017．（2022·河北·石家莊二中模擬預(yù)測(cè)）如圖（a）所示，光滑的水平軌道SKIPIF1<0與豎直面內(nèi)的半圓形軌道SKIPIF1<0在SKIPIF1<0點(diǎn)平滑連接，半圓形軌道半徑為SKIPIF1<0。一質(zhì)量為SKIPIF1<0的小物塊SKIPIF1<0將彈簧壓縮到A點(diǎn)后由靜止釋放，向右運(yùn)動(dòng)至SKIPIF1<0點(diǎn)與質(zhì)量為SKIPIF1<0的小物塊SKIPIF1<0發(fā)生彈性碰撞，碰撞完成SKIPIF1<0即被從軌道取走，SKIPIF1<0從SKIPIF1<0點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道，在半圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的平方與其上升高度的關(guān)系如圖（b）所示。SKIPIF1<0可看作質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為SKIPIF1<0，求：（1）SKIPIF1<0從SKIPIF1<0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到SKIPIF1<0點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做的功；（2）SKIPIF1<0將彈簧壓正縮到A點(diǎn)時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】（1）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0【解析】（1）由圖可知，SKIPIF1<0在SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩點(diǎn)的速度分別為SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0從SKIPIF1<0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到SKIPIF1