当前位置：首页 > 2016年贵州自主招生物理模拟试题：动量守恒定律
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14：[物理选修——3-5]（本题有两小题，每小题6分共12分。每小题只有一个选项符合题意。）
（1）已知π 介子、π 介子都是由一个夸克 （夸克 u或夸克d）和一个反夸克（反夸克 或反夸克 ）组成的，它们的带电量如下表所示，表中 e为元电荷。 下列说法正确的是_____________。
①π 由 u和 组成 ②π 由d和 组成 ③π 由 u和 组成 ④π 由d和 组成
（2） A、 B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移图象。 a、 b分别为 A、 B两球碰前的位移图象， c为碰撞后两球共同运动的位移图象，若 A球质量是 m=2kg，则由图象判断下列结论不正确的是（ ）
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—
+
+
+
—
① A、 B 碰撞前的总动量为3kg·m/s ②碰撞时 A对 B所施冲量为－4N·s ③碰撞前后 A的动量变化为4kg·m/s
④碰撞中 A、 B两球组成的系统动量保持不变 π π u
15：在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光致冷”技术。若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光致冷”与下述的模型很类似。
—+
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一辆质量为m的小车(一侧固定一轻弹簧)，如图所示，以速度v 0水平向右运动，一动量大小为p，质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短，接着被锁定一定时间ΔT，再解除锁定使小球以大小相同的动量p水平向右弹出，紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来。设地面和车厢均为光滑，除锁定时间ΔT外。不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间，求：
(1)小球第一次入射后再弹出时，小车的速度的大小和这一过程中小车动能的减少量； (2)从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间。
答案部分
1、B
分析题意得，弹性势能的最大值出现在 A和 B两物体的速度相等时，设物体 A的初速度为 v 0，相互作用后的共同速度为 v，根据相互作用过程系统动量守恒得： mv 0=2 mv，解得 v= v 0，所以弹簧的最大弹性势能 Ep= mv 0 - ×2 mv = mv 0 ，且 Ep= Ek A， A物体损失的动能为Δ Ek A= mv 0 - m×( v 0) = Ek A，如果将 B的质量变为原来的2倍，则有 mv 0=3 mv′, v′= v 0′
Ep ′= mv 0′ - ×3 mv′ = mv 0′ = Ek A′， A物体损失的动能为Δ Ek A′= mv 0′ - m×( v 0′) = Ek A′，所以要使 Ep= Ep ′，则物体 A的初动能之比为4∶3，所以选项B正确，选项A错.且得到物体 A损失的动能之比为2∶9，所以选项CD错.综上所述，本题的正确选项应该为B.
2、A
试题分析：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v 1。规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：
，代入解得：
。
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
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 守恒定律得：
动。由此可知当M的速度为
，代入解得：
。规定向右为正方向，由动量
。两者相对静止后，一起向右做匀速直线运
时，m处于向右加速过程中。故A正确.
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考点：考查了动量守恒定律的应用
3、B,C
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应该用毫米刻度尺测量两小球的水平距离，以便验证碰撞中总动量守恒，选B.还应用天平测量两小球的质量，所以选C不选D. 4、D
枪和子弹组成的系统，由于小车对枪有外力，枪和弹组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故A错误；枪和小车组成的系统，由于子弹对枪有作用力，导致枪和车组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故B错误；小车、枪和子弹组成的系统，在整个过程中所受合外力为零，系统动量守恒，故C错误 故选：D 5、A,B
试题分析：若v B=0.6v，规定A球初速度方向为正方向，由动量守恒得：mv=mv A+2m?0.6v，
得v A=-0.2v，碰撞前系统的总动能为E k=
mv 。
2
碰撞后系统的总动能为E k′=
m（0.2v） +
2
×2m（0.6v） ＜
2
mv ，不违反能量守恒定律，有A正确；
2
B、若v B=0.4v，规定A球初速度方向为正方向， 由动量守恒得：mv=mv A+2m?0.4v，得v A=0.2v，
碰撞后系统的总动能为E k′=
m（0.2v） +
2
×2m（0.4v） ＜
2
mv ，不违反能量守恒定律，有可能。B
2
正确；同理，CD错误。
考点：本题考查碰撞中的动量守恒、能量不增加。
6、(1)BC DE (2)0.42 0.417
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解答：解：（1）推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；
碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度。 故答案为BC、DE
（2）碰前系统的动量即A的动量，则P1=m1v1=m1
=0.40×=0.420 kg?m/s
碰后的总动量P2=（m1+m2）v2=（m1+m2）
=（0.40+0.20）×=0.417kg?m/s
故答案为：0.420，0.417。 故本题的答案为：（1）BC DE （2）0.420 0.417
7、
整个列车匀速行驶时,机车牵引力与列车所受阻力大小相等,当最后一节车厢脱钩之后,机车牵引力不变,而最后一节车厢停止运动前,对整个列车而言,所受阻力大小也不变,则列车与脱钩的最后一节车厢组成的系统动量守恒,最后一节车厢停止瞬间,有
(m 总-m)v′=m 总vv′=
8、 1.5、 -1.5
试题分析：根据图象可知，碰前A的速度 根据动量守恒定律， A动量变化
考点：动量守恒定律
，B静止不动，碰后A、B速度相同，为
，整理得，
；
，
9、 不变， v
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