2012届高考物理知能优化演练复习试题（带答案和解释）
详细内容
1．在“验证动量守恒定律”的实验时，入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是( )
A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差小
B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确
C．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差小
D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，支柱对被碰小球的阻力越小
答案：C
2．在做验证“碰撞中的动量守恒”实验中，实验必须要求的条件是( )
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端的切线是水平的
C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下
D．碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行
答案：BCD
3．A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰，用闪光照相机在t0＝0，t1＝Δt，t2＝2•Δt，t3＝3•Δt各时刻闪光四次，摄得如图14－2－5所示照片，其中B像有重叠，mB＝32mA，由此可判断( )
图14－2－5
A．碰前B静止，碰撞发生在60 cm处，t＝2.5Δt
B．碰前B静止，碰撞发生在60 cm处，t＝0.5Δt
C．碰后B静止，碰撞发生在60 cm处，t＝0.5Δt
D．碰后B静止，碰撞发生在60 cm处，t＝2.5Δt
解析：选C.若碰撞前B静止，则vB0＝0，则t0、t1、t2时刻B都处在60 cm处，所以碰撞只能发生在x＝60 cm处，碰撞时t＝2.5Δt，碰撞后B的速度vBt＝10Δt/2；碰撞前A的速度vA0＝20Δt，碰撞后vAt＝－5Δt/2.
碰撞前系统动量为：mA•20Δt，碰撞后系统动量为：－mA5Δt/2＋mB10Δt/2，满足动量守恒定律；
碰撞前系统动能为：12mA400Δt2，碰撞后系统动能为：12mA100Δt2＋12mB400Δt2，显然碰撞后系统的动能增加，不符合能量守恒定律．
所以碰撞前B不可能静止，即A、B两选项错误．
若碰撞后B静止，则vBt＝0，则t1、t2、t3时刻B都处在60 cm处，所以碰撞只有发生在x＝60 cm处，碰撞时t＝0.5Δt，碰撞前B的速度vB0＝－10Δt/2；碰撞后A的速度vAt＝－20Δt，碰撞前A的速度vA0＝5Δt/2.
碰撞前系统动量为：mA10Δt－mB20Δt，碰撞后系统动量为：
－mA20Δt，满足动量守恒定律；
碰撞前系统动能为：12mA100Δt2＋12mB400Δt2，碰撞后系统动能为：12mA400Δt2，显然碰撞后系统的动能减少，符合能量守恒定律．
综上所述，只有选项C正确．
4．气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验．
现提供以下实验器材：(名称、图像、编号如图14－2－6所示)
图14－2－6
利用以上实验器材还可以完成“验证动量守恒定律”的实验．
为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0＝(m1＋m2)v
(1)针对此原理，我们应选择的器材编号为：____________；
(2)在我们所选的器材中：________器材对应原理中的m1(填写器材编号)．
答案：(1)ABC (2)B
5.如图14－2－7所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得某一向右速度时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动．纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图14－2－7所示．电源频率为50 Hz，则碰撞前甲车运动速度大小为________m/s.甲、乙两车碰撞后的速度大小为________m/s.该碰撞属于________碰撞．
图14－2－7
解析：碰撞前后都是匀速直线运动，利用公式v＝v求得碰撞前后的速度．碰前甲的速度为v1＝1.2 cm/0.02 s＝0.6 m/s，碰后共同速度为v2＝0.78 cm/0.02 s＝0.39 m/s.由于碰后两车成为一个整体，所以其碰撞为完全非弹性碰撞．
答案：0.60 0.39 完全非弹性
6．如图14－2－8是A、B两滑块碰撞前后的闪光照片示意图(部分)，图中滑块A的质量为0.14 kg，滑块B的质量为0.22 kg，所用标尺的最小分度值是0.5 cm，每秒闪光10次，试根据图示回答：
(1)作用前后滑块A动量的增量是多少？方向怎样？
(2)碰撞前后，A、B的系统总动量是否守恒？
图14－2－8
解析：从A、B两滑块位置的变化可知，作用前B是静止的，A向右运动；作用后B向右运动，A向左运动，以向右为正．图中相邻两刻度线间的距离为0.5 cm，碰前，A物体在0.1 s内的位移为0.5×10 cm＝0.05 m，碰后，A物体向左移动，位移大小约为0.005 m．B物体右移，位移为0.5×7 cm＝0.035 m，所用时间皆为0.1 s．据速度公式v＝st得：
(1)vA＝sAt＝0.050.1 m/s＝0.5 m/s
vA′＝sA′t＝－0.0050.1 m/s＝－0.05 m/s
vB′＝sB′t＝0.0350.1 m/s＝0.35 m/s
ΔpA＝mAvA′－mAvA＝(－0.14×0.05－0.14×0.5)kg•m/s＝－0.077 kg•m/s，方向向左．
(2)碰撞前总动量
p＝pA＝mAvA＝0.14×0.5 kg•m/s＝0.07 kg•m/s
碰撞后总动量
p′＝mAvA′＋mBvB′＝(－0.14×0.05＋0.22×0.35)kg•m/s＝0.07 kg•m/s.
所以作用前后总动量守恒．
答案：(1)0.077 kg•m/s 方向向左 (2)守恒