第一章动量守恒定律经典题型检测卷-高中物理人教版选择性必修第一册（含答案）

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ID：6-19674529

版本：人教版（2019）

类型：试卷

地区：全国

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日期：2024-03-29

作者：21jy_4670456428

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第一章动量守恒定律经典题型检测卷-高中物理人教版选择性必修第一册一、单选题 1．新型冠状病毒引发肺炎疫情期间，如图所示，甲、乙两人穿着同款充气“防护服”出来散步，由于两人初次穿充气服，走起路来有些控制不好平衡，所以两人发生了碰撞。若甲的质量为3m，乙的质量为m，且以相同的速率v在光滑水平面上发生相向碰撞，碰撞后甲静止不动，则这次碰撞属于（　　） A．弹性碰撞 B．非弹性碰撞 C．完全非弹性碰撞 D．条件不足，无法确定 2．假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，总质量M＝2100g，当它以对地速度v0＝840m/s喷出质量Δm＝100g的高温气体后，火箭的速度为（喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略，取v0的方向为正方向）（　　） A．42m/s B．－42m/s C．40m/s D．－40m/s 3．物体的动量变化量的大小为5kg·m/s，这说明（　　） A．物体的动量在减小 B．物体的动量在增大 C．物体的动量大小一定变化 D．物体的动量大小可能不变 4．质量为3kg的物体在水平面上做直线运动，若速度大小由2m/s变成5m/s，那么在此过程中，动量变化的大小可能是（　　） A．31.5kg·m/s B．12kg·m/s C．20kg·m/s D．21kg·m/s 5．质量相等的三个小球a、b、c，在光滑的水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止的A、B、C三球发生碰撞，碰撞后a继续沿原方向运动，b静止，c沿反方向弹回，则碰撞后A、B、C三球中动量数值最大的是（　　） A．A球 B．B球 C．C球 D．不能确定 6．质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，如图所示，经时间t，下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A．重力对物体的冲量大小为mgtsinθ B．支持力对物体的冲量大小为零 C．摩擦力对物体的冲量大小为mgtsinθ D．合力对物体的冲量大小为mgt 二、多选题 7．关于动量的变化，下列说法中错误的是（　　） A．做直线运动的物体速度增大时，动量的变化Δp与速度的方向相同 B．做直线运动的物体速度减小时，动量的变化Δp与运动方向相反 C．物体的速度大小不变时，动量的变化Δp为零 D．物体做曲线运动时，动量的变化Δp一定不为零 8．如图，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆弧轨道的水平直径。现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出，在空中能上升的最大高度为0.9h，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．小球离开小车后做竖直上抛运动 B．小球离开小车后做斜向上抛运动 C．在相互作用过程中，小球和小车组成的系统动量守恒 D．小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度大于0.8h 9．甲、乙两物体以相同的初动量在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其动量随时间变化的false图像如图所示，已知甲、乙两物体与地面间的动摩擦因数相同，则在此过程中（　　） A．甲、乙两物体的质量之比为2∶1 B．甲、乙两物体的质量之比为1∶2 C．甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为2∶1 D．甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为1∶2 10．矩形滑块由材料不同的上下两层粘结在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击上层，则子弹恰好不射出；若射击下层，则子弹整个恰好嵌入，则上述两种情况相比较，说法正确的是（　　） A．子弹击中上层过程中，系统产生的热量较多 B．两次滑块所受冲量一样大 C．两次系统损失的机械能一样多 D．两次子弹动量变化量一样大三、实验题 11．某学习小组采用图甲所示的装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。（1）用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）的质量分别为false、false；（2）两挡光片的宽度相同，用游标卡尺测量其宽度时的示数如图乙所示，则该读数为 mm；（3）接通充气泵电源后，导轨左侧放一滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.07s、0.06s，则应将导轨右端（选填“调高”或“调低”），直至滑块通过两个光电门两个计时器显示的时间（选填“相等”或“不相等”），说明气垫导轨已经调节水平；（4）滑块B放在两个光电门之间，滑块A向左挤压导轨架上的弹片后释放滑块A，碰后滑块A、B均一直向右运动。与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为false，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后为false、false；（5）在实验误差允许范围内，若表达式满足等式false （用测得的物理量表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒；若表达式false （仅用false、false和false表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。四、解答题 12．质量为80kg的箱子静止于水平地面的A点，某同学要将其推到距离为8m的B点，已知箱子与水平地面动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10m/s2。（1）该同学至少要做多少功？（2）若该同学提供的水平推力为400N，求该同学推箱子的最短时间和此情况下箱子从A运动到B的总时间。 13．如图所示，质量为false的物块（可视为质点）放在质量为false的长木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为false。质量为false的子弹以速度false沿水平方向射入物块并留在其中（时间极短），false取false。子弹射入后，求：（1）子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度false；（2）木板向右滑行的最大速度false；（3）物块在木板上滑行的时间false。 14．如图所示，在光滑水平面上有一小车，小车上固定一竖直杆，总质量为M，杆顶系一长为l的轻绳，绳另一端系一质量为m的小球，绳被水平拉直处于静止状态，小球处于最右端。将小球由静止释放，求：（1）小球摆到最低点时小球速度大小；（2）小球摆到最低点时小车向右移动的距离；（3）小球摆到最低点时轻绳对小车的拉力。 15．如图所示，固定点O上系一长L=0.6 m的细绳，细绳的下端系一质量m=1.0 kg的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的B点接触但对平台无压力，平台高h=0.80 m，一质量M=2.0 kg的物块开始静止在平台上的P点，现对M施予一水平向右的初速度v0，物块M沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面上的C点，其水平位移x=1.2 m，不计空气阻力，g=10 m/s2，求：（1）质量为M的物块落地时速度大小？（2）若平台表面与物块间动摩擦因数μ=0.5，物块M与小球的初始距离为x1=1.3 m，物块M在P处的初速度大小为多少？参考答案： 1．A 【详解】设碰撞后乙的速度为false，以甲的运动方向为正方向，根据动量守恒定律可得 false 故碰后乙的速度为 false 碰前甲、乙的总动能为 false 碰后甲、乙的总动能为 false 由于碰撞前后总动能相等，所以此碰撞为弹性碰撞。故选A。 2．B 【详解】取火箭及气体为系统，设火箭的速度为v，则系统在向外喷气过程中满足动量守恒定律，取v0方向为正方向，由动量守恒定律得 false 解得 false 故选B。 3．D 【详解】AB．已知物体的动量变化量的大小，无法确定物体的动量是在增大还是在减小，两种均有可能，AB错误； CD．如果初末动量不在同一直线上，由矢量运算规则可知，物体的动量大小可能不变、动量的变化可能是由方向的变化引起的，C错误，D正确。故选D。 4．D 【详解】若初、末速度方向相同，则动量的变化为 Δp＝mv′－mv＝3×5kg·m/s－3×2kg·m/s＝9kg·m/s 若初、末速度方向相反，以末速度方向为正方向，则动量的变化为 Δp＝mv′－mv＝3×5kg·m/s－（－3×2）kg·m/s＝21kg·m/s 故选D。 5．C 【详解】在三个小球发生碰撞的过程中，系统动量都是守恒的，根据动量守恒定律得 mv0＝mv＋Mv′ 整理可得 Mv′＝mv0－mv 取初速度方向为正方向，因c球反向弹回，即v<0，可得c球的动量变化最大，可知C球的动量数值是最大的。故选C。 6．C 【详解】A．根据冲量的定义知，重力对物体的冲量大小为mgt，A错误； B．对物体进行受力分析可知支持力大小 FN＝mgcosθ 则支持力对物体的冲量大小为 IN=mgcosθ·t B错误； C．摩擦力 Ff＝mgsinθ 所以摩擦力对物体的冲量大小为mgtsinθ，C正确； D．因物体静止，合力为零，则合力对物体的冲量大小为零，D错误。故选C。 7．CD 【详解】A．当做直线运动的物体速度增大时，其末动量p2大于初动量p1，由矢量的运算法则可知 Δp＝p2－p1＞0 与速度方向相同，故A正确； B．当做直线运动的物体速度减小时 Δp＝p2－p1＜0 此时Δp与物体的运动方向相反，故B正确； C．当物体的速度大小不变时，动量可能不变化，也有可能动量大小不变而方向变化，此种情况 Δp≠0 故C错误； D．物体做匀速圆周运动时，绕一周，速度的方向和大小不变，则动量不变，故D错误。本题选错误的，故选CD。 8．AD 【详解】AC．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，可知系统水平方向的总动量保持为零。小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，所以小球离开小车后做竖直上抛运动，A正确，B错误； B．小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向受重力，所以水平方向系统动量守恒，但系统动量不守恒，C错误； D．小球第一次车中运动过程中，由动能定理得 mg（h-0.9h）-Wf=0 Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得 Wf=0.1mgh 即小球第一次在车中滚动损失的机械能为0.1mgh，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于0.1mgh，机械能损失小于0.1mgh，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于 0.9h-0.1h=0.8h D正确。故选AD。 9．AD 【详解】AB．根据动量定理 false 可得 false 可知质量之比等于运动时间的反比，即甲、乙两物体的质量之比为2∶1，A正确，B错误； CD．根据动能定理 false 甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为1∶2，C错误，D正确。故选AD。 10．BCD 【详解】AC．设滑块的质量为M，共同速度为v1，根据动量守恒定律 false 设产生的热量为Q，损失的机械能为ΔE，根据能量守恒定律 false 解得 false A错误，C正确； B．滑块所受冲量为 false 解得 false B正确； D．子弹动量变化量 false D正确。故选BCD。 11． 5.20 调高相等 false false 【详解】（2）[1]游标卡尺的精度为0.05mm，其读数为主尺与游标的示数之和，所以宽度为 false （3）[2][3]同一滑块通过两个光电门，由false知，时间短的速度大，可知滑块做加速运动，导轨右端应调高一点，直至两个计时器显示的时间相等，即说明滑块做匀速直线运动，导轨已调成水平。（5）[4]滑块A碰前速度为 false 碰后速度为 false 滑块B碰后速度 false 在实验误差允许范围内，若碰撞前后动量守恒，即 false 联立以上可得 false [5]若碰撞过程中机械能守恒，需满足 false 整理得 false 联立 false 解得 false 故false成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。 12．（1）2560J；（2）false；false 【详解】(1)由动能定理 false 得 false (2)由牛顿第二定律 false 可得加速过程中的加速度大小为 false 力false作用的距离 false 可得 false 由运动学公式 false 得加速过程所用的时间满足 false 全过程由动量定理得 false 解得箱子从A运动到B的总时间为 false 13．（1）6m/s；（2）2m/s；（3）1s 【详解】（1）子弹进入物块后与物块一起向右滑行，物块的初速度即为物块的最大速度。子弹与物块组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 false 代入数据解得 v1＝6m/s （2）当子弹、物块和木板三者速度相同时，木板的速度最大。以向右为正方向，由动量守恒定律得 false 代入数据解得 v2＝2m/s （3）对物块和子弹组成的整体，由动量定理得 false 代入数据解得 t＝1s 14．（1）false；（2）false；（3）false 【详解】（1）当小球到达最低点时其速度为v1，此时小车的速度为v2，设小球的速度方向为正方向。系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律得 false 由能量守恒定律得 false 解得 false，false （2）设当小球到达最低点时，小球向左移动的距离为s1，小车向右移动的距离为s2，系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得 false 由几何关系可知 s1+s2=l 解得 false （3）小球运动到最低点，根据牛顿第二定律得 false 解得小球摆到最低点时轻绳对小车的拉力 false 15．（1）5.0 m/s；（2）7.0 m/s 【详解】（1）碰后物块M做平抛运动，设其平抛运动的初速度为v3 h=falsegt2 x=v3t 得 v3=xfalse=3.0 m/s 落地时的竖直速度为 vy=false=4.0m/s 所以物块落地时的速度大小 v=false=5.0 m/s （2）物块与小球在B处碰撞，设碰撞前物块的速度为v1，碰撞后小球的速度为v2，由动量守恒定律 Mv1=mv2＋Mv3 碰后小球从B处运动到最高点A过程中机械能守恒，设小球在A点的速度为vA； false 小球在最高点时依题给条件有 2mg=mfalse 解得 v2=6.0 m/s v1=6.0 m/s 物块M从P运动到B处过程中，由动能定理 false 解得 v0=7.0 m/s