高二物理 动量与能量练习题.doc

高二物理 动量与能量练习题 选择题 1、下列说法正确的是 [ ] 　　A．合外力对质点做的功为零，则质点的动能、动量都不变 　　B．合外力对质点施的冲量不为零，则质点动量必将改变，动能也一定变 　　C．某质点受到合力不为零，其动量、动能都改变 　　D．某质点的动量、动能都改变，它所受到的合外力一定不为零。 　　【错解分析】错解一：因为合外力对质点做功为零，据功能定理有△EA=0，因为动能不变，所以速度V不变，由此可知动量不变。故A正确。 　　错解二：由于合外力对质点施的冲量不为零，则质点动量必将改变，V改变，动能也就改变。故B正确。 　　形成上述错解的主要原因是对速度和动量的矢量性不理解。对矢量的变化也就出现理解的偏差。矢量发生变化时，可以是大小改变，也可能是大小不改变，而方向改变。这时变化量都不为零。而动能则不同，动能是标量，变化就一定是大小改变。所以△Ek=0只能说明大小改变。而动量变化量不为零就有可能是大小改变，也有可能是方向改变。 　　【正确解答】本题正确选项为D。 　　因为合外力做功为零，据动能定理有△Ek=0，动能没有变化，说明速率无变化，但不能确定速度方向是否变化，也就不能推断出动量的变化量是否为零。故A错。合外力对质点施冲量不为零，根据动量定理知动量一定变，这既可以是速度大小改变，也可能是速度方向改变。若是速度方向改变，则动能不变。故B错。同理C选项中合外力不为零，即是动量发生变化，但动能不一定改变，C选项错。D选项中动量、动能改变，根据动量定量，冲量一定不为零，即合外力不为零。故D正确。 【小结】 对于全盘肯定或否定的判断，只要找出一反例即可判断。要证明它是正确的就要有充分的论据。 2、如图3－7，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作研究对象，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的过程中 [ ] 　　A．动量守恒，机械能守恒 　　B．动量不守恒，机械能不守恒 　　C．动量守恒，机械能不守恒 　　D．动量不守恒，机械能守恒 　　【错解分析】错解：以子弹、木块和弹簧为研究对象。因为系统处在光滑水平桌面上，所以系统水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒。又因系统只有弹力做功，系统机械能守恒。故A正确。 　　错解原因有两个一是思维定势，一见光滑面就认为不受外力。二是规律适用条件不清。 　　【正确解答】以子弹、弹簧、木块为研究对象，分析受力。在水平方向，弹簧被压缩是因为受到外力，所以系统水平方向动量不守恒。由于子弹射入木块过程，发生巨烈的摩擦，有摩擦力做功，系统机械能减少，也不守恒，故B正确。 2、一速率为6m/s、质量为0.1千克的甲球与另一个静止的质量也为0.1千克的乙球发生正碰，碰撞后乙球的速度不可能是: A.2m/s B.3m/s C.6m/S D.8m/s 3、 填空题 计算题： 1、动量分别为5kg(m/s和6kg(m/s的小球A、B沿光滑平面上的同一条直线同向运动，A追上B并发生碰撞后。若已知碰撞后A的动量减小了2kg(m/s，而方向不变，那么A、B质量之比的可能范围是什么？ 解：A能追上B，说明碰前vAvB,∴；碰后A的速度不大于B的速度， ；又因为碰撞过程系统动能不会增加， ，由以上不等式组解得：。 2、设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d。求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。如图g-5-c1所示。 解：子弹和木块最后共同运动，相当于完全非弹性碰撞。 从动量的角度看，子弹射入木块过程中系统动量守恒： 从能量的角度看，该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能。设平均阻力大小为f，设子弹、木块的位移大小分别为s1、s2，如图所示，显然有s1-s2=d 对子弹用动能定理： ……① 对木块用动能定理： ……② ①、②相减得： ……③ 这个式子的物理意义是：f(d恰好等于系统动能的损失；根据能量守恒定律，系统动能的损失应该等于系统内能的增加；可见，即两物体由于相对运动而摩擦产生的热（机械能转化为内能），等于摩擦力大小与两物体相对滑动的路程的乘积（由于摩擦力是耗散力，摩擦生热跟路径有关，所以这里应该用路程，而不是用位移）。 由上式不难求得平均阻力的大小： 至于木块前进的距离s2，可以由以上②、③相比得出： 从牛顿运动定律和运动学公式出发，也可以得出同样的结论。由于子弹和木块都在恒力作用下做匀变速运动，位移与平均速度成正比： 3、质量为M的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h=0.20m，木