物理选择性必修 第一册3 动量守恒定律优秀练习题

2022-2023年高二物理同步单元AB卷

第一单元 动量守恒定律（A卷）

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1．光滑水平面上放有一表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示。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。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）

A．FN＝mgcos α

B．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcos α

C．此过程中斜面体向左滑动的距离为Lcos α

D．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动水平方向动量守恒

2．如图甲所示，质量为的物块放在光滑的水平面上，时刻，给物块施加一个水平向右的拉力使物块从静止开始运动，其运动的图象如图乙所示。则内水平拉力的冲量大小（　　）

A． B．大于 C．小于 D．无法求解

3．在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为 1500kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为 3000 kg 向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一段距离后停止。根据测速仪的测定，长途客车碰前以 20 m/s 的速度行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速 率 为（　　）

A．小于 10 m/s B．大于 10 m/s 小于 20m/s

C．大于 20 m/s 小于30m/s D．大于 30 m/s 小于 40 m/s

4．一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，重心上升高度为h。在此过程中（　　）

A．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为mv2

B．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零

C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2

D．地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零

5．2019年8月。“法国哪吒”扎帕塔身背燃料包，脚踩安装了小型涡轮喷气发动机的“飞板”，仅用22分钟就飞越英吉利海峡35公里的海面。当扎帕塔及装备悬浮在空中静止时。发动机将气体以的恒定速度从喷口向下喷出，此时扎帕塔及装备的总质量为120kg。不考虑喷出气体对总质量的影响，取，则发动机每秒喷出气体的质量为（　　）

A． B． C． D．

6．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（　　）

A．  B．  C．  D．

7．如图所示，光滑水平面上，质量为2m的小球B连接着轻质弹簧，处于静止；质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B运动，过一段时间，A与弹簧分离，设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度以内。则（　　）

A．当弹簧被压缩到最短时，A球的速度为

B．在运动过程中弹簧的最大弹性势能为

C．从A接触弹簧到再次恢复原长时，弹簧对A、B的冲量相等

D．在运动过程中，当A球的速度大小为，B球的速度大小可能为

8．如图所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L。乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是（　　）

A．甲、乙两车运动中速度之比为

B．甲、乙两车运动中速度之比为

C．甲车移动的距离为L

D．乙车移动的距离为L

9．在光滑水平地面上有一质量为m1的小球处于静止状态，现有一质量为m2的小球（两球形状完全相同）以一定的初速度匀速向m1球运动，并与m1球发生对心碰撞。对于这样的一个作用过程，可用速度-时间图像进行描述，下列四个图像中，图线1表示m1球运动的情况，图线2表示m2球运动的情况。则在这四个图像中可能正确地反映了两球相互作用过程中速率随时间变化关系的是（　　）

A． B．

C． D．

10．在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=0.6kg，m=0.2kg的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有Ep=10.8J弹性势能的轻弹簧（弹簧与两球不相连），原来处于静止状态。现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示。g取10m/s2。则下列说法正确的是（　　）

A．球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4N·s

B．弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为1.8N·s

C．若半圆轨道半径可调，则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小

D．M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s

二、非选择题（共6小题，共60分）

11．在“验证动量守恒定律”实验中，装置如图所示，按照以下步骤进行操作：

①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，使小球a从斜槽轨道上由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；

②将木板水平向右移动一定距离并固定，再使小球a由静止释放，撞到木板上得到痕迹B；

③把小球b静止放在斜槽轨道最右端，让小球a仍由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C；

(1)为了保证在碰撞过程中a球不反弹，a、b两球的质量m1、m2间的关系是m1___________m2。（填“>”、“<”或“=”）

(2)下列器材选取或实验操作符合实验要求的是___________。

A．小球a、b半径可以不同

B．小球a每次必须从斜槽轨道同一位置由静止释放

C．斜槽轨道末端必须保持水平

D．需用秒表测定小球在空中飞行的时间

(3)实验测得，小球a、b质量分别为m1、m2，O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2、y3，若动量守恒，则需要验证的表达式为___________。（用所测量的量表示）

12．质量为的光滑弧形槽静止在光滑水平地面上，底部与水平面平滑连接，质量为m的小球从槽上高h处由静止滑下，小球运动到右侧墙壁时与竖直墙壁碰撞后以原速率弹回。已知重力加速度为g，求：

(1)小球第一次与墙壁碰撞时的速度大小；

(2)小球再次滑上弧形梢到达的最大高度。

13．如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab水平，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆轨道，半径R=0.30m。质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上，另一质量M=0.60kg、速度v0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为 处，重力加速度g取10m/s2，求：碰撞结束时，小球A和B的速度大小。

14．我校某班学生为了测定一玩具手枪子弹的出口速度，他们取来一个乒乓球，在球上挖一个小洞，再向里面填入一些橡皮泥，用天秤测出它和子弹的质量分别为M和m，然后把乒乓球放在桌子的边缘，再将玩具手枪装弹上弦，支在桌面上，水平瞄准球的圆孔，扣动扳机后，子弹射入孔中，与大球一同水平抛出，桌面的高度为h，乒乓球落地点离桌子边缘的水平距离为s，请你用所测量的量表示出子弹的速度。

15．蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60 kg的运动员，从离水平网面3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2 s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。（g=10 m/s2）

16．如图所示，在一水平平台上相距处放置两个质量都是的滑块P和Q。现给滑块P一水平瞬时冲量，滑块P沿平台运动到平台右端与滑块Q发生碰撞后，二者黏合后抛出，恰好能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑固定竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧轨道两端点且其连线水平。已知圆弧轨道半径，对应圆心角，光滑竖直圆弧轨道的最高点与平台之间的高度差，滑块P与平台之间的动摩擦因数，取重力加速度大小，，，两滑块均视为质点，不计空气阻力。求：

(1)两滑块黏合后平抛的初速度大小和运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力大小；

(2)两滑块碰撞过程中损失的机械能和给予滑块P的水平瞬时冲量大小。