【寒假作业】人教版2019 高中物理 高二寒假巩固提升训练 第5天 《动量 动量定理、动量守恒定律》测试题-练习.zip

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1．（2023上·河南濮阳·高二校联考阶段练习）如图所示，半圆形粗糙圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道圆心为，半径为。将质量为的小球在轨道上与等高的A点由静止释放，经过时间小球运动到轨道的最低点，已知小球通过最低点时的速度大小为，重力加速度为，则小球从A点运动到点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．重力对小球的冲量大小为
B．轨道支持力对小球的冲量大小为0
C．轨道对小球作用力的冲量大小为
D．轨道对小球作用力的冲量大小为
2．（2023上·湖南长沙·高二校考阶段练习）质量为m的人从空中下落，脚刚接触蹦床时速度大小为v，经时间t到达最低处。已知重力加速度大小为g，则在时间内蹦床对人的冲量（ ）
A．大小为，方向竖直向下B．大小为，方向竖直向上
C．大小为，方向竖直向上D．大小为，方向竖直向上
3．（2023上·重庆·高二重庆市万州第二高级中学校联考阶段练习）如图所示，光滑水平面上有一倾角为a的光滑斜面体A，质量为M，底边长为L，将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面体对滑块的支持力大小为，重力加速度大小为g，则（ ）
A．斜面体A对滑块B支持力不做功
B．滑块B下滑过程中，A、B组成的系统动量守恒
C．滑块B滑到斜面底端时，斜面体向左滑动的距离为
D．滑块B下滑时间t过程中，地面对A支持力的冲量大小为
4．（2023上·甘肃张掖·高三甘肃省民乐县第一中学校考期中）如图a所示，在粗糙的水平地面上有两个大小相同但材质不同的甲、乙物块。t=0时刻，甲物块以速度向右运动，经一段时间后与静止的乙物块发生正碰，碰撞前后两物块运动的v—t图像如图b中实线所示，其中甲物块碰撞前后的图线平行，已知甲物块质量为5kg，乙物块质量为4kg，则（ ）
A．此碰撞过程为弹性碰撞
B．碰后瞬间乙物块速度为2.5m/s
C．碰后乙物块移动的距离为3.5m
D．碰后甲、乙两物块所受摩擦力之比为6∶5
5．（2023上·陕西西安·高二校考阶段练习）“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备总质量为，点燃火箭后在极短的时间内，质量为的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为，下列说法中正确的是（ ）
A．火箭所受的推力来源于空气对它的反作用力
B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
C．喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D．在火箭喷气过程中，万户及所携设备机械能守恒
6．（2023·天津·统考高考真题）质量为m的列车匀速v行驶，突然以F大小的力制动刹车直到列车停止，过程中恒受到f的空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．减速运动加速度大小B．力F的冲量为mv
C．刹车距离为D．匀速行驶时功率为
7．（2022·北京·高考真题）质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．碰撞前的速率大于的速率B．碰撞后的速率大于的速率
C．碰撞后的动量大于的动量D．碰撞后的动能小于的动能
8．（2023上·河南开封·高二河南大学附属中学校考开学考试）如图所示的装置中，木块B静止在光滑的水平面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中（ ）
A．机械能守恒，弹簧增加的势能等于子弹的初动能
B．机械能不守恒，系统减少的动能等于系统产生的内能
C．动量守恒，子弹减少的动量等于木块增加的动量
D．动量不守恒，合外力的冲量大小等于子弹初动量的大小
二．多选题（每个小题有多个选项正确，选全得4分，部分正确得2分，选错得0分）
9．（2023·福建·统考高考真题）甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线运动。以出发时刻为计时零点，甲车的速度—时间图像如图（a）所示，乙车所受合外力—时间图像如图（b）所示。则（ ）
A．0 ~ 2s内，甲车的加速度大小逐渐增大
B．乙车在t = 2s和t = 6s时的速度相同
C．2 ~ 6s内，甲、乙两车的位移不同
D．t = 8s时，甲、乙两车的动能不同
10．（2023上·重庆·高二重庆市万州第二高级中学校联考阶段练习）如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h，物块B和C的质量分别是和，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰（碰撞时间极短），碰撞过程损失的机械能为，小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）
A．碰后A上升的最大高度为
B．碰后B物块的速度大小为
C．碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为
D．从开始至物块C获得最大速度过程，弹簧对C物体做的功为
11．（2022上·北京海淀·高三统考期中）轻弹簧的两端分别与物块A、B相连，它们静止在光滑水平地面上。现使物块A以水平向右的速度开始运动，如图甲所示，并从此时刻开始计时。两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．时，物块A和B的加速度大小相等
B．时，物块A的速度大小为
C．内，弹簧对两物块的冲量大小相等
D．，弹簧对两物块做的功相等
12．（2021上·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习）光滑水平面上放着质量的物块A与质量的物块B，A与B均可视为质点，物块A、B相距，A、B间系一长的轻质细绳，开始时A、B均处于静止状态，如图所示。现对物块B施加一个水平向右的恒力，物块B运动一段时间后，绳在短暂时间内被拉断，绳断后经时间，物块B的速度达到。则下列说法正确的是（ ）
A．绳拉断后瞬间的速度
B．绳拉断后瞬间的速度
C．绳拉断过程绳对物块A所做的功
D．绳拉断过程绳对物块B的冲量大小为
三．实验题（每空得2分，共18分）
13．（2023下·广东深圳·高二深圳市龙华中学校考期中）两实验小组想验证动量守恒定律，第一组采用传统的如图甲所示的“碰撞实验装置”验证两小球碰撞前后的动量是否守恒；第二组设计了如图乙所示利用固定了两个光电门的气垫导轨验证两滑块碰撞前后的动量是否守恒。
（1）①关于第一组实验，下列说法正确的是 。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道的末端切线无须保持水平
C．入射球A和被碰球B的质量必须相等
D．入射球A每次必须从斜槽轨道的同一位置由静止释放
②验证第一组实验的同学们用托盘天平测出了小球A的质量记为，小球B的质量记为，用毫米刻度尺测得O、M、P、N各点间的距离（图丙中已标出），则验证两小球碰撞过程中动量守恒的表达式为 。（用题中涉及的物理量符号x1、x2、x3表示，表达式应为最简形式）

（2）③第二组实验的同学用如图丁所示用螺旋测微器测量遮光板宽度 。
④第二组实验中测得P、Q的质量分别为和，左、右遮光板的宽度分别为和。实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为、，则动量守恒应满足的关系式为 （用、、、、、表示）。
⑤若左、右遮光板的宽度相同，上一问中动量守恒应满足的关系式简化为 （用题中字母表示）。
14．（2023·贵州六盘水·统考模拟预测）某实验小组验证动量守恒定律。主要实验器材有：两个质量不同的滑块，天平，两个相同轻质弹簧，两个压力传感器及其配件，气垫导轨及其配件。

（1）用天平测出两个滑块的质量，。
（2）用充气泵给气垫导轨充气，调节气垫导轨水平，并将两轻质弹簧水平固定在压力传感器上，如图甲所示。
（3）水平向右推滑块，使右侧弹簧适当压缩并锁定。压力传感器开始记录数据，同时开始计时，时刻释放。与发生碰撞后，向左运动并压缩左侧弹簧，返回再次压缩右侧弹簧。该过程中，两压力传感器A、B的示数随时间变化的图像如图乙中A、B所示。

（4）若弹簧弹力大小与形变量的关系如图丙所示；则释放过程中，弹簧对做的功 。
（5）和组成的系统，碰撞前总动量 ，碰撞后总动量 。实验相对误差 ，如果小于，则可认为动量守恒。（所有空均保留三位有效数字）
四、计算题
15．（9分）（2023·北京·统考高考真题）如图所示，质量为m的小球A用一不可伸长的轻绳悬挂在O点，在O点正下方的光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B，B距O点的距离等于绳长L。现将A拉至某一高度，由静止释放，A以速度v在水平方向和B发生正碰并粘在一起。重力加速度为g。求：
（1）A释放时距桌面的高度H；
（2）碰撞前瞬间绳子的拉力大小F；
（3）碰撞过程中系统损失的机械能。

16．（11分）（2023上·江苏镇江·高二江苏省镇江第一中学校考期中）如图甲，一质量为2kg的物块B用一长度为l=0.9m的轻绳悬挂于P点处，初始时其与竖直方向的夹角α=60°，P点正下方0.6m处有一钉子。另一质量为3kg物块A与轻质弹簧连接，静止于光滑水平面上。现自由释放物块B，当其运动至P点正下方时轻绳在钉子的作用下断裂。轻绳在断裂后不影响物块B的后续运动，物块B触地时水平速度不变，竖直速度变为零；然后物块B以水平速度向物块A运动，记物块B第一次与弹簧接触的时刻为t=0，第一次与弹簧分离的时刻为t=2t0。第一次碰撞过程中，A、B的v-t图像如图乙所示。已知从t=0到t=t0时间内，物块A运动的距离为0.432t0。重力加速度为g=10m/s2。求
（1）轻绳即将断裂时的拉力；
（2）第一次碰撞过程中，弹簧的弹性势能的最大值；
（3）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值（用t0表示）。
17．（10）（2023·天津·统考高考真题）已知A、B两物体，，A物体从处自由下落，且同时B物体从地面竖直上抛，经过相遇碰撞后，两物体立刻粘在一起运动，已知重力加速度，求：
（1）碰撞时离地高度x；
（2）碰后速度v；
（3）碰撞损失机械能。
18. （12分）（2023·四川成都·校联考模拟预测）如图所示，置于平板小车C上正中间的小物块A、B质量分别为、（A、B均可看成质点），小车C质量为。A、B与小车C间的动摩擦因数均为0.2，三者均静止在光滑水平面上，某时刻A、B间炸药爆炸（时间极短）使A、B获得图示水平方向的瞬时速度和3J的总机械能，炸药爆炸不改变A、B的质量，且化学能全部转化为A、B的动能。A、B最终都没有离开小车C上表面，取，求：
（1）炸药爆炸瞬间，A、B获得的速度大小；
（2）平板小车C的最小长度；
（3）A、B在平板小车C上滑动的过程中产生的内能。