内容正文:
课时分层作业(一) 动 量
(建议用时:25分钟)
考点一 寻求碰撞中的不变量
1.(多选)某同学利用如图所示的光电门和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验,下列说法正确的是( )
A.滑块的质量用天平测量
B.挡光片的宽度用刻度尺测量
C.挡光片通过光电门的时间用秒表测量
D.挡光片通过光电门的时间用打点计时器测量
AB [用天平测量滑块的质量,用刻度尺测量挡光片的宽度,A、B正确;挡光片通过光电门的时间由数字计时器测量,因此不需要用秒表或打点计时器测量时间,C、D错误.]
2.(多选)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中,哪些因素可导致实验误差( )
A.导轨安放不水平
B.小车上挡光板倾斜
C.两小车质量不相等
D.两小车碰后连在一起
AB [导轨不水平,小车速度将会受重力影响,选项A正确;挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移,导致速度计算出现误差,选项B正确;本实验要求两小车碰后连在一起,不要求两小车质量相等,选项C、D正确.]
3.在用气垫导轨进行“探究碰撞中的不变量”实验时,不需要测量的物理量是( )
A.滑块的质量 B.挡光时间
C.挡光片的宽度 D.光电门的高度
D [在本实验中,与物体运动有关的物理量是质量和速度,速度由挡光片的宽度与挡光时间求得,不需要测量光电门的高度,D正确.]
4.某同学采用如图所示的装置探究碰撞中的不变量,把两个小球用等长的细线悬挂于同一点,让B球静止,拉起A球,由静止释放后使它们相碰,碰后粘在一起.实验过程中除了要测量A球被拉起的角度θ1和两球碰撞后摆起的最大角度θ2之外,还需测量__________________(写出物理量的名称和符号)才能进行验证.用测量的物理量表示碰撞中的不变量的关系式是______________.
[解析] A球由静止释放到两球碰撞前,根据机械能守恒定律,有
mAgl(1-cos θ1)=mAv
两球碰撞后到一起运动到最高点,根据机械能守恒定律,有
(mA+mB)gl(1-cos θ2)=(mA+mB)v2
又碰撞中的不变量满足mAvA=(mA+mB)v
所以用测得的物理量表示碰撞中的不变量的关系式为
mA=(mA+mB).
[答案] A球的质量mA和B球的质量mB mA=(mA+mB)
考点二 动 量
5.下列关于动量的说法正确的是( )
A.质量大的物体动量一定大
B.速度大的物体动量一定大
C.两物体动能相等,动量不一定相等
D.两物体动能相等,动量一定相等
C [动量等于运动物体质量和速度的乘积,动量大小与物体质量、速度两个因素有关,A、B错;由动量大小和动能的表达式得出p=,两物体动能相等,质量关系不明确,动量不一定相等,D错,C对.]
6.(多选)跳台滑雪运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出,在空中运动一段时间后落在斜坡上b点,不计空气阻力,则运动员在空中飞行过程中( )
A.在相等的时间间隔内,动量的改变量总是相同的
B.在相等的时间间隔内,动能的改变量总是相同的
C.在下落相等高度的过程中,动量的改变量总是相同的
D.在下落相等高度的过程中,动能的改变量总是相同的
AD [运动员做平抛运动,只受重力,是恒力,根据动量定理,动量的改变量等于合力的冲量,任意相等时间内合力的冲量相等,故任意相等时间内动量的改变量相等,故A正确;平抛运动竖直分运动是自由落体运动,是匀加速运动,故在相等的时间间隔内竖直分位移不一定相等,故重力做的功不一定相等,故动能增加量不一定相等,故B错误;平抛运动竖直分运动是自由落体运动,是加速运动,在下落相等高度的过程中,时间不一定相等,故合力的冲量不一定相等,故动量的增加量不一定相等,故C错误;在下落相等高度的过程中,合力的功相等,根据动能定理,动能的增加量相等,故D正确.]
7.(多选)对于一个质量不变的物体,下列说法正确的是( )
A.物体的动量发生变化,其动能一定变化
B.物体的动量发生变化,其动能不一定变化
C.物体的动能发生变化,其动量一定变化
D.物体的动能发生变化,其动量不一定变化
BC [当质量不变的物体的动量发生变化时,可以是速度的大小发生变化,也可以是速度的方向发生变化,还可以是速度的大小和方向都发生变化.当物体的速度方向发生变化而速度的大小不变时,物体的动量(矢量)发生变化,但动能(标量)并不发生变化,选项A错误,B正确.当质量不变的物体的动能发生变化时,必定是其速度的大小发生了变化,而无论其速度方向是否变化,物体的动量必定发生变化,选项C正确,D错误.]
8.(多选)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是( )
A.