高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册1.1 动量变化与冲量的关系随堂练习题

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册1.1 动量变化与冲量的关系随堂练习题，共10页。试卷主要包含了下列情况中系统的动量不守恒的是等内容，欢迎下载使用。
1．如图所示，一只内壁光滑的半球形碗固定在小车上，小车放在光滑水平面上。在小车正前边的碗边A处无初速度释放一只质量为m的小球，半球形碗的半径为R。则小球沿碗内壁下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球．碗和车组成的系统动量守恒
B．小球的最大速度等于
C．小球不能运动到碗左侧的碗边B点
D．小球．碗和车组成的系统机械能守恒
2．“水刀”应用高压水流切割技术，相比于激光切割有切割材料范围广，效率高，安全环保等优势。某型号“水刀”工作过程中，将水从面积的细喷嘴高速喷出，直接打在被切割材料表面，从而产生极大压强，实现切割。已知该“水刀”喷出的水流速度为100m/s，水的密度为。假设高速水流垂直打在材料表面上后，立刻沿材料表面散开没有反弹，试估算水对材料垂直于表面方向的压强为（ ）
A．B．C．D．
3．木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力F使弹簧压缩，如图所示。当撤去外力F后，对于a．b和轻弹簧组成的系统（ ）
A．动量守恒，机械能守恒B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒D．动量不守恒，机械能不守恒
4．高空坠物极易对行人造成伤害，该行为已列入《民法典》。假若一枚鸡蛋从一居民楼的45m高处自由坠落，与地面的撞击时间约为3×10-2s，忽略空气阻力的影响，g=10m/s2，则该鸡蛋对地面产生的平均冲击力约为鸡蛋自身重力的多少倍（ ）
A．50B．100C．500D．1000
5．如图所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时绳松弛．B静止，A具有4kg·m/s的动量（令向右为正），在绳拉紧（可能拉断）的过程中，A．B动量的变化可能为（ ）
A．ΔpA＝－4kg·m/s，ΔpB＝4kg·m/s
B．ΔpA＝－2.5kg·m/s，ΔpB＝2.5kg·m/s
C．ΔpA＝2kg·m/s，ΔpB＝－2kg·m/s
D．ΔpA＝ΔpB＝2kg·m/s
6．若有一个质量为30g的苹果核从10楼被抛出（初速度很小，可认为苹果核做自由落体运动），落到地面后减速到零所用的时间为6×10-4s，则苹果核在与地面碰撞的过程中受到的平均撞击力的大小约为（ ）
A．12NB．120NC．1200ND．12000N
7．如图所示，质量为的小车和质量为的滑块均静止在光滑水平面上，小车紧靠滑块（不粘连），在小车上固定的轻杆顶端系细绳，绳的末端拴一质量为m的小球，将小球向右拉至细绳水平且绷直后释放，在小球从释放至第一次达到左侧最高点的过程中，下列说法正确的是（ ）。
A．小球与小车组成的系统机械能守恒
B．小球．小车组成的系统在水平方向动量守恒
C．小球运动至最低点时，小车和滑块分离
D．小球一定能向左摆到释放时的高度
8．下列情况中系统的动量不守恒的是（ ）
A．小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统
B．子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统
C．子弹射入固定在墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统
D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时，对手榴弹组成的系统
9．如图所示，质量为M的小车静置于光滑水平地面上，小车上表面光滑，由圆弧和水平面组成，小车水平面离地面高度为h。现有一质量为m的小球自左端以水平速度冲上小车。关于小球此后的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．小球可能从圆弧轨道上端抛出而不再落回小车
B．小球从小车离开后，不可能向左做平抛运动
C．小球从小车离开后，可能做自由落体运动
D．小球从小车离开后，不可能向右做平抛运动
10．2022年冬奥会将在北京一张家口举行，其中短道速滑接力是很具观赏性的项目。比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面追上，“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程。忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上。对两运动员交接棒的过程，下列说法正确的是（ ）
A．两运动员之间相互作用力做的总功一定等于零
B．两运动员之间相互作用力的总冲量一定等于零
C．两运动员的动量变化一定相同
D．两运动员组成的系统动量和机械能均守恒
11．如图所示，光滑水平面上有大小相同．质量均为m=3kg的A．B．C三个小球，小球A以速度v0=4m/s向左运动，与静止不动右端有一轻弹簧的小球B发生对心碰撞，压缩弹簧；当A．B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短，碰撞后小球A与弹簧不粘连，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧最短时，三个小球共同速度的大小为1m/s
B．从开始到弹簧最短的过程中小球C受到的冲量大小为4N·s
C．从开始到小球A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为6J
D．小球B与小球C碰撞之前，小球A．B共同速度的大小为3m/s
12．如图所示，滑块P套在固定的光滑横杆上，小球Q通过轻质细绳与滑块相连，将小球从图示位置释放，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．滑块和小球组成的系统动量守恒，机械能守恒
B．滑块和小球组成的系统动量守恒，机械能不守恒
C．滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒
D．滑块和小球组成的系统动量不守恒，机械能不守恒
13．2021年9月17日13时30分，“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图如图所示，其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置沿竖直方向匀速下降，为确保返回舱能安全着陆，在返回舱距地面1m左右时，舱内宇航员主动切断与降落伞的连接（“切伞”），同时点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭向下喷气过程中返回舱减至安全速度。已知“切伞”瞬间返回舱的速度大小v1=10m/s，火箭喷出的气体速度大小v2=1082m/s，火箭“喷气”时间极短，喷气完成后返回舱的速度大小v3=2m/s，则喷气完成前．后返回舱的质量比为（ ）
A．45：44B．100：99C．125：124D．135：134
14．在光滑的水平面上有两个在同一直线上相向运动的小球，其中甲球的质量，乙球的质量，规定向左为正方向，碰撞前后甲球的图像如图所示．已知两球发生正碰后粘在一起，则碰前乙球速度的大小和方向分别为（ ）
A．，向右B．，向左
C．，向右D．，向左
15．如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始下落，与圆弧槽相切自A点进入槽内，并从C点飞出，则以下结论中正确的是（ ）
A．小球在半圆槽内运动的全过程中机械能守恒
B．小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒
C．小球离开C点以后，将做斜上抛运动，最终小球仍落回槽内
D．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动
参考答案与试题解析
1．【答案】D
【解析】
A．小球做曲线运动，具有向心加速度，有竖直向上的分加速度，根据牛顿第二定律知，系统所受的合外力不为零，故系统的动量不守恒，A错误；
B．设小球滑到最低点时速度为v，假设小车不动，则由机械能守恒得
可知
由于小车没有固定，且小球下滑过程中其对碗的压力对碗和车组成的整体做正功，碗和小车获得动能，则小球的最大速度小于，B错误；
C．小球从A点和B点的过程中系统机械能守恒，水平方向动量守恒，可知小球刚好运动到碗边的B点，C错误；
D．由于没有摩擦，对于小球．碗．和车组成的系统所受合外力为零，则该系统的机械能守恒，D正确。
故选D。
2．【答案】C
【解析】
选取时间内打在材料表面质量为水为研究对象，以从细喷嘴高速喷出时的速度方向为正方向，由动量定理得
其中
解得
根据牛顿第三定律，材料表面受到的压力
水对材料垂直于表面方向的压强
代入数据解得
故C正确。
故选C。
3．【答案】C
【解析】
当撤去外力F后，a尚未离开墙壁前，系统受到墙壁的作用力，系统所受的外力之和不为零，由于墙壁等于a不做功，所以a．b和轻弹簧组成的系统的动量不守恒，a．b和轻弹簧组成的系统的机械能守恒；a离开墙壁后，系统所受的外力之和为0，所以a． b和轻弹簧组成的系统的动量守恒，a离开墙壁后，a．b和轻弹簧组成的系统所受的外力之和为0，a．b的动能和弹簧的弹性势能之间相互转化，机械能守恒，故C正确，ABD错误。
故选D。
4．【答案】B
【解析】
鸡蛋从居民楼的45m高处自由下落到地面的速度，由速度位移公式可得
设地面对鸡蛋的平均作用力为F，向上为正方向，由动量定理可得
（F？mg）Δt=0？（？mv）
解得
F=101mg
由牛顿第三定律可知，该鸡蛋对地面产生的平均冲击力约为鸡蛋自身重力的100倍，ACD错误，B正确。
故选B。
5．【答案】B
【解析】
它们的总动量为，而绳子的力为内力，相互作用的过程中，总动量守恒，A的动量减小，B的动量增加，但总动量应保持不变；故A动量改变量应为负值，B动量改变量为正值，且在绳拉紧（可能拉断）的过程中，A的速度不能为零，即A的动量变化量，故ACD错误，B正确。
故选B。
6．【答案】C
【解析】
设每层楼高为3m，则10楼高度约为
苹果落地瞬间速度为
取竖直向下为正方向，苹果与地面撞击过程，由动量定理得
代入数据，解得
故选C。
7．【答案】C
【解析】
A．在光滑水平面上，没有其它力做功，小球．小车和滑块组成的系统机械能守恒，故A错误；
B．在水平方向上不受外力，小球．小车和滑块组成的系统水平方向上动量守恒，故B错误；
C．小球向左摆到最低点的过程中，速度增大，水平方向上的动量增大，根据动量守恒，小车和滑块向右的动量增大，可知向右的速度增大，从最低点向左摆时，速度减小，水平方向上的动量减小，小车向右的动量减小，速度减小，与滑块发生分离，故C正确；
D．小球．小车和滑块组成的系统在水平方向上动量守恒，最终滑块的速度不为零，当小车向左摆到最高点时，速度不为零，根据能量守恒知，小球不能摆到释放时的高度，故D错误。
故选C。
8．【答案】C
【解析】
A．小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，人与车组成的系统所受合外力为零，动量守恒，故A不符合题意；
B．子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，子弹与木块组成的系统所受合外力为零，动量守恒，故B不符合题意；
C．子弹射入固定在墙角的木块中，墙壁对木块有弹力作用，系统所受合外力不为零，动量不守恒，故C符合题意；
D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时，手榴弹组成的系统内力远大于外力，动量守恒，故D不符合题意。
故选C。
9．【答案】C
【解析】
A．小球从圆弧轨道上端抛出时，水平速度与轨道相同，必然落回小车，故A错误；
B．由上分析可知，小球必然从小车左侧离开，小球与小车系统，以右为正方向，根据动量守恒定律有
根据能量守恒有
解得
，
当m小于M时，小球速度向左，从小车离开后，可能向左做平抛运动，故B错误；
C．当m等于M时，小球速度为零，从小车离开后，可能做自由落体运动，故C正确；
D．当m大于M时，小球速度向右且小于小车速度，从小车离开后，可能向右做平抛运动，故D错误。
故选C。
10．【答案】B
【解析】
AB．交接棒过程中两运动员之间的相互作用力等大反向，作用时间相同，总冲量一定为零，但两力作用的位移并不相同，总功并不为零，故A错误，B正确；
C．交接棒过程中两运动员之间的相互作用力等大反向，作用时间相同，根据动量定理可知两运动员的动量变化大小相同，方向相反，故C错误；
D．两运动员组成的系统所受合外力为零，动量守恒，但“交棒”远动员的推力对系统做功，系统机械能不守恒，故D错误。
故选B。
11．【答案】B
【解析】
D．根据动量守恒定律，当小球A．B速度相等时，且与小球C碰撞之前A．B的速度均为v1，则
解得
故D错误；
A．从开始到弹簧最短的过程，对A．B．C系统有
解得
故A错误；
B．从开始到弹簧最短的过程，对小球C，由动量定理有
故B正确；
C．B与C相碰的过程
解得
则从开始到小球A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为
故C错误。
故选B。
12．【答案】C
【解析】
滑块和小球组成的系统水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒；由于只有重力做功，则系统的机械能守恒。
故选C。
13．【答案】D
【解析】
设返回舱喷气前的质量为M，喷气后的质量为m，根据返回舱喷气完成前后动量守恒有
解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
14．【答案】C
【解析】
由题图知，甲球碰撞前的速度为，碰撞后的速度为，碰撞后，甲．乙的速度，以甲．乙两球组成的系统为研究对象，碰撞过程，由动量守恒定律得
解得
负号表示方向与正方向相反，即方向向右。
故选C。
15．【答案】C
【解析】
A．小球在半圆槽内运动的全过程中，斜槽对球的弹力要对小球做功，则小球的机械能不守恒，故A错误；
B．当小球在槽内由A运动到B的过程中，左侧物体对槽有作用力，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，故B错误；
CD．小球从A到C的整个过程中，小球．物块和凹槽组成的系统水平方向合外力为零，满足系统水平方向动量守恒，设物块质量m1，小球质量m2，凹槽质量m3，则
则小球到达C点时，小球和凹槽具有相同的水平向右的速度，则小球离开C点以后，将做斜上抛运动，因小球和凹槽的水平速度相等，可知最终小球仍落回槽内，选项C正确，D错误。
故选C。