高中粤教版 (2019)第三节 动量守恒定律当堂检测题

这是一份高中粤教版 (2019)第三节 动量守恒定律当堂检测题，共10页。试卷主要包含了蹦极是一项刺激的户外活动等内容，欢迎下载使用。
专练一　动量守恒定律
1．(2022年宝鸡模拟)拍篮球是大家都喜欢的强身健体的大众体育活动项目．已知篮球质量为0.6 kg，篮球上升到最高点时开始向下拍球使球做匀加速运动，拍球作用距离为0.2 m，在离手时获得一个竖直向下4 m/s的速度．若不计空气阻力及球的形变，g取10 m/s2，则在拍球过程中手给球的冲量为(　　)

A．1.2 N·s　　 B．1.8 N·s
C．2.4 N·s　 D．3.0 N·s
【答案】B　【解析】拍球过程中，球的位移x＝0.2 m，初速度为零，末速度为4 m/s，根据运动学公式可知t＝＝0.1 s，据动量定理可知mgt＋IF＝Δp＝mv＝0.6×4 N·s＝2.4 N·s，解得IF＝1．8 N·s，故选B.
2．质量为m1＝1 kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间极短，其x-t图像如图所示，则(　　)

A．被碰物体质量为3 kg
B．被碰物体质量为2 kg
C．碰后两物体速度相同
D．此碰撞不一定为弹性碰撞
【答案】A　【解析】两物体碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得m1v1＝m1v′1＋m2v′2，解得m2＝3 kg，A正确，B错误；由图像可知，碰撞前m2是静止的，m1的速度为v1＝＝ m/s＝4 m/s，碰后m1的速度为v′1＝＝ m/s＝－2 m/s，m2的速度为v′2＝＝ m/s＝2 m/s，即碰后两物体速度大小相等，方向相反，速度不相同，C错误；碰撞前总动能Ek＝Ek1＋Ek2＝m1v＋m2v2＝ J＝8 J，碰撞后总动能Ek′＝Ek1′＋Ek2′＝m1v1′2＋m2v′＝ J＝8 J，碰撞前后系统动能不变，故碰撞是弹性碰撞，D错误．
3．近年来高空抛物伤人事件不断发生，为切实维护人民群众“头顶上的安全”，最高人民法院印发《关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见》，对于认定高空抛物犯罪和高空坠物犯罪做出了具体规定．若某质量为m的花盆从某一高楼坠落，落地时速度为v，与地面的撞击时间为t，重力加速度为g，则该花盆与地面的撞击过程中对地面产生的平均作用力大小为(　　)
A.　 B.＋mg
C.－mg D．mg
【答案】B　【解析】规定向上为正方向，则落地速度为－v，设花盆与地面的撞击过程中对地面产生的平均作用力大小为F，根据动量定理(F－mg)t＝0－(－mv)，得F＝＋mg，B正确，A、C、D错误．
4．如图所示，光滑的水平面上有大小相同、质量不等的小球A、B，小球A以速度v0向右运动时与静止的小球B发生碰撞，碰后A球速度反向，大小为，B球的速率为，A、B两球的质量之比为(　　)

A．3∶8　　 B．8∶3
C．2∶5　 D．5∶2
【答案】C　【解析】以A、B两球组成的系统为研究对象，两球碰撞过程动量守恒，以A球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得mAv0＝mA＋m，解得两球的质量之比＝，C正确，A、B、D错误．
5．(多选)一位质量为m的运动员在水平地面上从下蹲状态到向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，此时速度大小为v，方向竖直向上，在此过程中(　　)
A．合力对他的冲量大小为mv
B．地面对他做的功为mv2
C．地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt
D．地面对他的平均冲力大小为－mg
【答案】AC　【解析】人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得I合＝Δmv＝mv，所以合力对他的冲量大小为mv，A正确；地面相对于人的脚没有位移，所以地面对人做的功等于0，B错误；设地面对人的冲量为I，则I－mgΔt＝Δmv＝mv，故地面对人的冲量为I＝mv＋mgΔt，C正确；地面对人的冲量为I＝mv＋mgΔt，根据动量定理Δt＝I，所以＝＋mg，D错误．
6．质量为M的木块在光滑水平面上以速度v1水平向右运动，质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块，要使木块停下来，必须使发射子弹的数目为(子弹留在木块中不穿出)(　　)
A. B.
C.　 D.
【答案】C　【解析】设发射子弹的数目为n，n颗子弹和木块M组成的系统在水平方向上所受的合外力为零，满足动量守恒的条件．选子弹运动的方向为正方向，由动量守恒定律有nmv2－Mv1＝0，解得n＝，C正确，A、B、D错误．
7.如图所示，有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重一吨左右)．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量．他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船．用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L.已知他的自身质量为m，水的阻力不计，船的质量为(　　)

A. B.
C. D.
【答案】B　【解析】因水平方向动量守恒，可知人运动的位移为(L－d)，由动量守恒定律可知＝，解得船的质量为M＝，故选B.
8．某物体由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t1后，在阻力作用下做匀减速直线运动，又经时间t2速度为零，若物体一直在同样的水平面上运动，则加速阶段的牵引力与阻力大小之比为(　　)
A．t2∶t1 B．(t1＋t2)∶t1
C．(t1＋t2)∶t2 D．t2∶(t1＋t2)
【答案】B　【解析】整个过程中由动量定理可得Ft1－f(t1＋t2)＝0，解得＝，故选B.
9．(多选)光滑水平面上有一个质量为2m，半径为R的光滑圆弧形槽，现将一个质量为m的小钢球从与槽的顶端水平的A处由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是(　　)

A．小球和槽组成的系统动量守恒
B．小球在下滑到圆弧槽的另一侧时，可以到达和A同水平的最高点C
C．小球下滑到底端B的过程中，圆弧槽向左移动了R
D．小球下滑到底端B的过程中，圆弧槽向左移动了
【答案】BD　【解析】小球在竖直方向受重力作用，合力不为零，小球和槽组成的系统动量不守恒，A错误；小球和槽组成的系统水平方向上不受外力，所以系统在水平方向上动量守恒，由题意知水平方向上初动量为零，所以小球上滑到最高点时系统的动量也为零，又因为整个过程系统机械能守恒，初动能和末动能都为零，所以初末状态系统重力势能相同，小球可以到达与A等高的C点，B正确；设小球小球下滑到底端B的过程中所用时间为t，圆弧向左移动的距离为x，则小球向右移动的距离为R－x，根据水平方向动量守恒得m·＝－2m·，解得x＝，D正确，C错误．
10．如图所示，水上飞行表演中，运动员操控喷射式悬浮飞行器将水带缓慢竖直送上来的水向下喷出，可以完成悬停、上升等各种动作．某次表演时运动员处于悬停状态，喷嘴竖直向下喷出水的速度为v1，若运动员操控装置，以竖直向上的加速度a开始运动瞬间，喷嘴竖直向下喷出水的速度为v2，重力加速度为g，下列关系式正确的是(　　)

A．v1∶v2＝a∶g
B．v1∶v2＝g∶(g＋a)
C．v1∶v2＝∶
D．v1∶v2＝∶
【答案】D　【解析】设水的密度为ρ，喷嘴喷水出口横截面积为S，喷嘴竖直向下喷出水时，对水竖直向下的作用力大小为F，由动量定理得FΔt＝ρSvΔtv，可得F＝ρSv2，当运动员处于悬停状态时有ρSv＝mg，当运动员操控装置以竖直向上的加速度a开始运动瞬间有ρSv－mg＝ma，联立解得v1∶v2＝∶，D正确，A、B、C错误．

11．我国多次成功使用“冷发射”技术发射“长征十一号”系列运载火箭．如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空．从火箭开始运动到点火的过程中(　　)

A．火箭的加速度为零时，动能最大
B．高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能
C．高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量
D．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量
【答案】A
12．(多选)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动．F随时间t变化的图线如图所示，则(　　)

A．t＝1 s时物块的速率为1 m/s
B．t＝2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C．t＝3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
D．t＝4 s时物块的速度为零
【答案】AB　【解析】由动量定理可得Ft＝mv，解得v＝，t＝1 s时物块的速率为v＝＝＝1 m/s，A正确；t＝2 s时物块的动量大小p2＝F1t2＝2×2 kg·m/s＝4 kg·m/s，t＝3 s时物块的动量大小为p3＝(2×2－1×1) kg·m/s＝3 kg·m/s，t＝4 s时物块的动量大小为p4＝(2×2－1×2) kg·m/s＝2 kg·m/s，所以t＝4 s时物块的速度为1 m/s，B正确，C、D错误．
13．(多选)“旅行者1号”经过木星和土星时通过引力助推(引力弹弓)获得了足以完全摆脱太阳引力的动能．引力助推是飞行器从远距离接近反向运行的行星时，产生的运动效果就像该飞行器被行星弹开了，科学家们称这种情况为弹性碰撞，不过两者没有发生实体接触．如图所示，探测器飞向行星过程中探测器与行星反向，不考虑其他星系的影响，探测器靠近行星前与远离后，分析正确的是(　　)

A．探测器动能增加 B．探测器动能不变
C．行星动能减小 D．行星动能不变
【答案】AC　【解析】设探测器质量为m，行星质量为M，取行星和探测器组成的系统为研究对象，行星的运动方向为正方向．由动量守恒定律得Mv－mv0＝mv1＋Mv2，探测器靠近和脱离行星时可认为系统万有引力势能没变，由能量守恒有Mv2＋mv＝mv＋Mv，解得v1＝，因为M≫m，所以M＋m≈M，M＋m≈M－m，v1＝2v＋v0.探测器速度变大，动能增加，行星动能减小．
14．(多选)水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上．一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下．两物体的v-t图像如图所示，图中AB∥CD.则整个过程中(　　)

A．F1的冲量等于F2的冲量
B．F1的冲量小于F2的冲量
C．摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量
D．合外力对a物体的冲量小于合外力对b物体的冲量
【答案】BC　【解析】由图可知，推力的作用时间ta