2022年粤教版高中物理选择性必修第一册全册各章节课时练习题及各章综合检测含答案解析（第一章动量和动量守恒定律、第二章机械振动等）

粤教版选择性必修第一册练习题

第一章动量和动量守恒定律.......................................................2

1、冲量动量动量定理.......................................................2

2、动量守恒定律..............................................................7

3、实验：动量守恒定律的验证................................................12

4、动量守恒定律的应用.......................................................16

5、弹性碰撞与非弹性碰撞....................................................21

6、自然界中的守恒定律......................................................26

7、动量与能量的综合问题....................................................31

章末综合检测................................................................36

第二章机械振动.................................................................44

1,简谐运动.................................................................44

2、简谐运动的描述..........................................................48

3、单摆.....................................................................53

4、用单摆测量重力加速度....................................................58

5、受迫振动共振............................................................62

章末综合检测................................................................67

第三章机械波..................................................................75

1、机械波的产生和传播......................................................75

2、机械波的描述.............................................................79

3、波传播的两类常见问题....................................................85

4、机械波的传播现象........................................................91

5、多普勒效应...............................................................96

章末综合检测...............................................................100

第四章光及其应用.............................................................107

1、光的折射定律............................................................107

2、测定介质的折射率........................................................113

3、光的全反射与光纤技术...................................................118

4、光的折射、全反射........................................................124

5、光的干涉................................................................131

6、用双缝干涉实验测定光的波长.............................................136

7、光的衍射和偏振激光....................................................140

章末综合检测...............................................................144

第一章动量和动量守恒定律

1、冲量动量动量定理

1.关于物体的动量，下列说法中正确的是（）

A.运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向

B.物体的加速度不变，其动量一定不变

C.动量越大的物体，其速度一定越大

D.动量越大的物体，其质量一定越大

解析：选A动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即为该时刻的速度方向，选项A

正确。加速度不变，则物体速度的变化率恒定，物体的速度均匀变化，故其动量也均匀变化，选

项B错误。物体动量的大小由物体质量及速度的大小共同决定，不是只由物体的速度决定的，故

物体的动量大，其速度不一定大，选项C错误。物体的动量越大，其质量并不一定越大，故选项

D错误。

2.下列说法正确的是（）

A.动能为零时，物体一定处于平衡状态

B.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动

C.物体所受合外力不变时，其动量一定不变

D.动能不变，物体的动量一定不变

解析：选B动能为零时，速度为零，而加速度不一定等于零，物体不一定处于平衡状态，

选项A错误；物体受恒力，也可能做曲线运动，如平抛运动，选项B正确；合外力不变，加速度

不变，速度均匀变化，动量一定变化，选项C错误；动能不变，若速度的方向变化，动量就变化,

选项D错误。

3.如图所示，质量为0的小滑块沿倾角为的斜面向上滑动，经过时间G速度变为零然后又

下滑，经过时间友回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为在整个过程中，

重力对滑块的总冲量为（）

A.侬sin0(t,+t2)B.侬sin0(ti—f2)

C.mg(t\+埼D.0

解析：选C根据冲量的定义式/=用，可知重力对滑块的冲量应为重力乘作用时间，所以

Ic=mg（t*,C正确。

4.（多选）对下列物理现象的解释，正确的是（）

A.击钉时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻

B.跳远时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量

C.易碎品运输时，要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长撞击时的作用

时间，减小作用力

D.在车内推车推不动，是因为车受到合外力冲量为零

解析：选CD击钉时，不用橡皮锤是因为橡皮锤与钉子的作用时间长：跳远时，在沙坑里填

沙，是为了延长人与地的接触时间，所以A、B错误；据动量定理/=Y=Ap知，当△〃相同时，t

越长，作用力越小，所以C正确；车能否移动或运动状态能否改变取决于合外力的作用，与内部

作用无关，所以D正确。

5.如图所示，运动员挥拍将质量为卬的网球击出。如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大

小分别为附、附，匕与职方向相反，且Qs。忽略网球的重力，则此过程中拍子对网球作用力的

冲量（）

A.大小为卬（吸一必），方向与“方向相同

B.大小为m（吸+H）,方向与外方向相同

C.大小为卬（吸一H）,方向与股方向相同

D.大小为加沁+匕），方向与外方向相同

解析：选D取拍子击打网球前网球的速度的方向为正方向，根据动量定理得拍子对网球作

用力的冲量为：I——mv2—mvi——ni（vi+v2）,即冲量大小为必（％+。），方向与匕方向相反，与

外方向相同，故D正确，A、B、C错误。

6.（多选）如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c>d位于同一圆

周上，a点为圆周的最高点，d点为圆周的最低点。每根杆上都套着一个质量相同的小滑环（图中

未画出），三个小滑环分别从a、b,c处释放（初速度为零），关于它们下滑的过程，下列说法正

确的是（）

A.重力对它们的冲量相同B.弹力对它们的冲量相同

C.合外力对它们的冲量相同D.它们的动能增量不同

解析：选A1）由运动学知识可知三个小滑环的运动时间相等，则重力对它们的冲量相等，选

项A正确；由于三种情形下弹力的大小、方向均不同，则弹力对它们的冲量不同，选项B错误；

合外力的方向不同，冲量一定不同，选项C错误；根据机械能守恒定律可知，它们的动能增量不

同，选项D正确。

7.如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度r抽出纸条后，铁块掉到地面上

的尸点，若以2y速度抽出纸条，则铁块落地点（）

「I--^纸条

P

A.仍在一点

B.在尸点左侧

C.在。点右侧不远处

D.在一点右侧原水平位移的两倍处

解析：选B以2r速度抽出纸条时，纸条对铁块作用时间减少，而纸条对铁块的作用力相同，

故与以速度/抽出相比，纸条对铁块的冲量/减小，铁块做平抛运动的初速度减小，水平射程减

小，故落在P点的左侧。

8.如图所示，/后是固定于竖直平面内的光滑的（圆周轨道，圆心。在S的正上方。在。和尸

两点各有一个质量为W的小物块a和4从同一时刻开始，a自由下落，6沿圆弧下滑。以下说法

正确的是（）

A.a比6先到达S,它们在S点的动量不相等

B.a与。同时到达S,它们在S点的动量不相等

C.a比6先到达S,它们在S点的动量相等

D.8比a先到达S,它们在S点的动量相等

解析：选A物体a做自由落体运动，其加速度为g；而物体方沿［圆弧轨道下滑，在竖直方

向的加速度在任何高度都小于g,由力=/ad,得心〈加因为动量是矢量，故a、6到达S时，

它们在S点的动量不相等，故A正确。

9.质量为1kg的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为〃=0.4,

有一大小为5N的水平恒力厂作用于物体上，使之加速前进，经3s后撤去凡求物体运动的总

时间。（g=10m/s2）

解析：物体由开始运动到停止运动的全过程中，月的冲量为少以摩擦力的冲量为月上选水

平恒力厂的方向为正方向，根据动量定理有

Ft\_Rt=O①

又F（=umg②

联立①②式代入数据解得力=3.75So

答案:3.75s

10.（多选）如图所示为放在水平地面上的物体受到的合外力随时间变化的关系图像，若物体

开始时是静止的，则前3s内（）

Y7N

20

10

0

246t/s

-10

-20

A.物体的位移为0

B.物体的动量变化量为0

C.物体的动能变化量为0

D.物体的机械能改变量为0

解析：选BC第1s内b=20N,第2s内和第3s内b=-10N,根据动量定理/=Xp,

前3s内，动量的变化量为零，物体先加速、后减速，在第3s末速度为零，物体的位移不为零,

A错误，B正确；由于初速度和末速度都为零，因此动能变化量也为零，C正确；但物体的重力势

能是否改变不能判断，因此物体的机械能是否改变不能确定，D错误。

11.如图所示，一轻质弹簧固定在墙上，一个质量为勿的木块以速度小从右侧沿光滑水平面

向左运动并与弹簧发生相互作用。设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，那么，在整

个相互作用的过程中弹簧对木块冲量/的大小和弹簧对木块做的功/分别是（）

/7777777777777777777777/777777）

A./=0,B.I=mv0,ll—^/nvo

12

C.I=2niv0,甲=0D.I=2mvo,淤=5卬域"

解析：选C在木块与弹簧接触到将弹簧压缩为最短的过程中，弹簧对木块做负功，在弹簧

将木块弹出的过程中，弹簧对木块做正功，且正功与负功的绝对值相等，故在整个相互作用的过

程中弹簧对木块做的总功「'=0。木块将以一两的速度被弹回，由动量定理可得，在整个相互作用

的过程中弹簧对木块冲量/的大小/=2加如故C正确。

12.人们常说“滴水穿石”，请你根据下面所提供的信息，估算水对石头的冲击力的大小。

一瀑布落差为/?=20m,水流量为0=0.10n?/s,水的密度。=1.0X10：'kg/nf'，水在最高点和落

至石头上后的速度都认为是零。(落在石头上的水立即流走，在讨论石头对水的作用时可以不考

虑水的重力，g取iom/s2)

解析：设水滴下落与石头碰前速度为%则有加的/

设时间△力内有质量为AR的水冲到石头上，石头对水的作用力为凡由动量定理得：一2

=0—Amv

又因△m=pQbt

联立得：尸=。八丽=2义1。3N

由牛顿第三定律，水对石头的作用力：F=f=2X103N,方向竖直向下。

答案：2X103N

13.将质量为必=1kg的小球，从距水平地面高/?=5m处，以％=10m/s的水平速度抛出,

不计空气阻力，g取10m/s)求：

(1)抛出后0.4s内重力对小球的冲量；

(2)平抛运动过程中小球动量的增量Ap；

(3)小球落地时的动量"。

解析：(1)重力是恒力，0.4s内重力对小球的冲量

I=mgt=\X10X0.4N•s=4N•s

方向竖直向下。

(2)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故方2

落地时间t'=

小球飞行过程中只受重力作用，所以合外力的冲量为=mgt'=1X10X1N•s=10N・s

方向竖直向下

由动量定理得

Ap=r=10N,s

方向竖直向下。

(3)小球落地时竖直分速度为v,-gt'=10m/s

由速度合成知，落地速度

Pb2+Vy=AJ102+10Lm/s=10镜m/s

所以小球落地时的动量大小为p'=0/=10、Pkg•m/s

方向与水平方向的夹角为45°。

答案：⑴4N・s方向竖直向下（2）10N・s方向竖直向下（3）10gkg•m/s方向

与水平方向的夹角为45°

2、动量守恒定律

i.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、

子弹和车，下列说法中正确的是（）

A.枪和子弹组成的系统动量守恒

B.枪和车组成的系统动量守恒

C.三者组成的系统因为子弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可忽略不

计，故系统动量近似守恒

D.三者组成的系统动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外

力的合力为零

解析：选D由于枪水平放置，故三者组成的系统除受重力和支持力（两外力平衡）外，不受

其他外力，动量守恒。子弹和枪筒之间的力应为系统的内力，对系统的总动量没有影响，故选项

C错误。枪和子弹组成的系统受到车对其的外力作用，车和枪组成的系统受到子弹对其的外力作

用，动量都不守恒，故选项A、B错误，D正确。

2.（多选）在光滑水平面上/、6两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压

缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看成一个系统，下面说法正确的是（）

AB

，力〃力〃〃〃/〃〃〃/3〃形，,

A.两手同时放开后，系统总动量始终为零

B.先放开左手，再放开右手后，动量不守恒

C.先放开左手，后放开右手，总动量向左

D.无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系

统的总动量不一定为零

解析：选ACD在两手同时放开后，水平方向无外力作用，只有弹簧的弹力（内力），故动量

守恒，即系统的总动量始终为零，A对；先放开左手，再放开右手后，是指两手对系统都无作用

力之后的那一段时间，系统所受合外力也为零，即动量是守恒的，B错；先放开左手，系统在右

手作用下，产生向左的作用力，故有向左的冲量，再放开右手后，系统的动量仍守恒，即此后的

总动量向左，c对；其实，无论何时放开手，只要是两手都放开后就满足动量守恒的条件，即系

统的总动量保持不变，D对。

3.（多选）在军事训练中，一战士从岸上以2m/s的速度跳到一条向他缓缓漂来、速度是0.5

m/s的小船上，然后去执行任务，已知战士的质量为60kg,小船的质量是140kg,该战士上船

后又跑了几步，最终停在船上，不计水的阻力，则（）

―►<

一

A.战士跳到小船上到最终停在船上的过程，战士和小船的总动量守恒

B.战士跳到小船上到最终停在船上的过程，战士和小船的总机械能守恒

C.战士最终停在船上后速度为0

D.战士跳上小船到最终停在船上的过程中动量变化量的大小为105kg•m/s

解析：选AD在战士跳到小船到最终停在小船上的过程中，战士和小船的总动量守恒，总机

械能有损失，不守恒，选项A正确，B错误；以战士初始运动方向为正方向，对战士跳到小船上

并最终停在船上的过程，设战士最终停在船上后船和战士的速度为/,由动量守恒定律可知m

人r—0用/册=（m人+加船）/,得/=0.25m/s,选项C错误；战士动量的变化量人（/

-0=60X（0.25—2）kg-m/s=-105kg•m/s,动量变化量的大小为105kg•m/s,选项D正

确。

4.如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块，木

箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度的，贝！1（）

A.小木块和木箱最终都将静止

B.小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动

C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动

D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动

解析：选B木箱和小木块具有向右的动量，并且相互作用的过程中总动量守恒，选项A、D

错误；由于小木块与底板间存在摩擦，小木块最终将相对木箱静止，选项B正确，选项C错误。

5.如图所示，甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲、乙物体的速度大小分

别为3m/s和1m/s；碰撞后甲、乙两物体都反向运动，速度大小均为2m/s。则甲、乙两物体

质量之比为（）

A.2：3B.2：5

C.3：5D.5：3

解析：选C选取碰撞前甲物体的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有/〃甲为一/乙"=一

加甲的'+加乙吸'，代入数据，可得加甲：/乙=3：5,选项C正确。

6.如图所示，质量为〃的小车置于光滑的水平面上，车的上表面是粗糙的，有一质量为血的

木块，以初速度的滑上小车的上表面。若车的上表面足够长，则（）

笥*

I\M

/////Zy^//////^////////

A.木块的最终速度一定为

M-rni

B.由于车的上表面粗糙，小车和木块组成的系统动量减小

C.车的上表面越粗糙，木块减少的动量越多

D.车的上表面越粗糙，小车增加的动量越多

解析：选A以小车和木块组成的系统为研究对象，所受合外力为零，因此系统动量守恒，

由于摩擦力的作用，木块速度减小，小车速度增大，最后小车和木块以共同速度运动。有mn=

（0+粉/,解得/=而，无论车上表面如何粗糙，最终两者的速度都是/=巾，故A正

确。

7.（多选）如图所示，在光滑的水平面上有一静止的斜面，斜面光滑，现有一个小球从斜面顶

点由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是（）

A.斜面和小球组成的系统动量守恒

B.斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒

C.斜面向右运动

D.斜面静止不动

解析：选BC小球加速下滑，系统竖直方向上有向下的加速度，竖直方向合力不为零，故系

统动量不守恒，但系统水平方向上合力为零，故系统在水平方向上动量守恒，因小球下滑过程中

水平向左的速度在增大，由动量守恒定律可得，斜面水平向右的速度也在增加，故B、C正确。

8.A,6两球沿同一条直线运动，如图记录了它们碰撞前后的运动情况。其中a、6分别为/、

8碰前的xt图线，c为它们碰后的x£图线。若/球质量为1kg,则8球质量是多少？

解析：由图像可知

4—10

碰前va=---m/s=—3m/s,

4—0/八,

vb=~--m/s=2m/So

2—4

碰后m/s=-1m/s,

由碰撞过程中动量守恒有

期%+侬％=（m«+%,

代入数据得如〜0.67kg。

答案:0.67kg

9.（多选）如图所示，小车18放在光滑水平面上，力端固定一个轻弹簧，6端粘有油泥，AB

总质量为M,质量为勿的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的4端并使弹簧压缩，开始时小

车4?和木块C都静止，当突然烧断细绳时，，被释放，使，离开弹簧向8端冲去，并跟8端油泥

粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是（）

油泥

....包:

//////////////////////////Z

A.弹簧伸长过程中C向右运动，同时小车也向右运动

B.，与8碰前，C与小车49的速率之比为M：加

C.C与油泥粘在一起后，小车仍立即停止运动

D.。与油泥粘在一起后，小车48继续向右运动

解析：选BC弹簧向右推G。向右运动，同时弹簧向左推/端，小车4;向左运动，A错误;

因小车4?与C组成的系统动量守恒，C与6碰前，有mv,=Mv福,得什：吹=材：/，B正确；C与

2?碰撞过程动量守恒，有：mvc-MvAB=v,知r=0,故C正确、D错误。

10.（多选）如图所示，一个质量为"=2kg的足够长的木板放置在光滑水平面上，木板的一

侧是一个固定在水平面上的四分之一圆弧质圆弧半径火=0.6m,£点切线水平。轨道底端高度

与木板高度相同。现将可视为质点、质量为勿=1kg的小铁块从弧形轨道顶端由静止释放，小铁

块到达轨道底端时，轨道的支持力为25N。若小铁块在弧形轨道上下滑动过程中克服摩擦力所做

2

的功为%小铁块和长木板达到的共同速度为r,重力加速度g取10m/so则（）

A.明=3JB.e=1.5J

C.v=2m/sD.v=lm/s

解析：选BD小铁块在弧形轨道底端时，满足尸一侬=寸，解得：%=3m/s,根据动能定

理有侬7?一明0,解得：/『=L5J。根据动量守恒定律知勿的=（如+粉%解得F=1m/s。

故选项B、D正确。

11.如图所示，一足够长木板，质量为M放在光滑水平面上，在其左端放一质量为〃的小

木块（可视为质点），力M,木块与木板间存在摩擦，现使两者以速度的共同向右运动。已知木板

与墙碰撞后立即反向且速度大小不变，木块不会滑离木板和碰到墙。求木板在第二次碰墙后的运

动过程中，木板速度为零时木块的速度。

一。

解析：第一次碰墙后，木板原速率反向瞬间，木块速度不变，木板与木块最终一起以共同速

度向右运动，

由动量守恒定律得（0一M*Vo—（卬+粉V,

m—MVo

第二次碰墙后，当木板速度为零时，由动量守恒定律得①一财

mffl+.'l/

3、实验：动量守恒定律的验证

i.(多选)在利用气垫导轨做动量守恒定律的验证的实验中，下列哪些因素可导致实验误差

()

A.导轨安放不水平B.滑块上挡光片倾斜

C.两滑块质量不相等I).两滑块碰后连在一起

解析：选AB导轨不水平将导致滑块速度受重力分力影响，从而产生实验误差；挡光片倾斜

会导致挡光片宽度不等于挡光阶段滑块通过的位移；实验中并不要求两滑块的质量相等；两滑块

碰后连在一起并不影响碰撞中的守恒量。综上所述，A、B选项正确。

2.在利用平抛运动做“动量守恒定律的验证”实验中，安装斜槽轨道时;应让斜槽末端的

切线保持水平，这样做的目的是()

A.入射球得到较大的速度

B.入射球与被碰球对心碰撞后速度均为水平方向

C.入射球与被碰球碰撞时动能无损失

D.入射球与被碰球碰撞后均能从同一高度飞出

解析：选B实验中小球能水平飞出是实验成功的关键，只有这样才能使两个小球在空中运

动时间相等。

3.某同学用图甲所示装置来做动量守恒定律的验证，实验时先让小球a从斜槽轨道上某固

定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把小球6静置

在斜槽轨道末端，让小球a仍从原固定点由静止开始滚下，和小球8相碰后，两球分别落在记录

纸的不同位置处，重复10次。

(1)在安装实验器材时斜槽的末端应。

(2)小球a、8质量的大小关系应满足皿,期，两球的半径应满足乙,刀“(选填

“》，，，，＜，，或“=”)

(3)本实验中小球落地点的平均位置距。点的距离如图乙所示，小球a、8碰撞后的平均落地

点依次是图乙中的点和点。

(4)在本实验中，验证动量守恒定律的式子是下列选项中的。

A.m.,OC—m^OA+mi,OB

B.mQB=m“OA+nibOC

C.m.,OA=mbOC

解析：(1)小球离开轨道后应做平抛运动，所以在安装实验器材时斜槽的末端必须保持水平,

才能使小球做平抛运动。

(2)为防止在碰撞过程中入射小球被反弹，入射小球a的质量加，应该大于被碰小球b的质量

倒。为保证两个小球的碰撞是对心碰撞，两个小球的半径应相等。

(3)碰撞后小球a、6的落地点位置分别为4点、，点。

(4)小球下落高度一样，所以在空中的运动时间t相等，若碰撞过程满足动量守恒，则应有

mM—m„va+nibVb,两边同时乘以时间才可得而“%£=/%%力+肌”即有m“OB=mQC,故选项B

正确。

答案：⑴保持水平(2)＞=(3)/1C(4)B

4.某同学用如图甲所示的装置做“动量守恒定律的验证”的实验，先将球a从斜槽轨道上某

固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的球6

放在斜槽轨道水平段的最右端处静止，让球a仍从原固定点由静止开始滚下，且与球6相碰，碰

后两球分别落在记录纸的不同位置，重复10次。(本实验中的斜槽轨道摩擦可以忽略不计)

甲

(1)在本实验中，下列不是产生误差的主要原因的是。

A.碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向

不是绝对沿水平方向

B.小球在空气中飞行时受到空气阻力

C.通过复写纸描得的各点，不是理想点，有一定的大小，从而带来作图上的误差

D.测量长度时有误差

(2)放上被碰小球8,两球(届＞加相碰后，小球a、6的平均落点位置依次是图甲中的一

点和______点。

(3)某学生在做该实验时，不小心把a、6球位置换了，即把质量较大的a球(质量为加当成

了被碰球，把质量较小的6球(质量为加当成了入射球，且己知加＞/场，结果6球单独滚下时，

平均落点为C点，而6球与a球相撞后，6球和a球平均落点分别为4点和8点(如图乙所示)。

乙

该同学也测得过程中的各物理量，利用这些数据也能判断碰撞过程中的动量守恒，判断的依

据是看和在误差允许的范围内是否相等。利用该实验的数据还可

以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒。判断的依据是看期与在误

差允许的范围内是否相等。

解析：(1)由于碰撞前后小球的速度方向不是绝对沿水平方向，落点不确定，长度测量时有

误差等都是造成误差的主要原因；而在本实验中，由于小球的运动速度不是很大，所以空气阻力

虽然会对测量结果造成影响，但不是产生误差的主要原因，故选B。

(2)a、方两球相碰后，a落在题图甲中力点，6落在题图甲中C点。

(3)判断碰撞过程中动量守恒的依据是：在误差允许范围内，期•Ar=z«,•/如+好•/加

判断机械能守恒的依据：在误差允许范围内，mi,,loc=m„,lai+nib,loh

答案：(1)B(2)4C

(3)如，,loc•los+nib•LAm„•,IOA

5.用如图所示装置来做“动量守恒定律的验证”实验，质量为侬的钢球8放在小支柱/V上，

球心离地面高度为〃；质量为血的钢球/用细线拴好悬挂于。点，当细线被拉直时。点到球心的

距离为。且细线与竖直线之间夹角为。；球1由静止释放，摆到最低点时恰与球6发生正碰，

碰撞后，4球把轻质指示针。推移到与竖直夹角为£处，8球落到地面上，地面上铺有一张盖有

复写纸的白纸。，用来记录球6的落点。

(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后力、8两球的速度(设4、占两球碰前的速度分

别为以、VB,碰后速度分别为r/、Vi)),则VA—,VA—>Vg—,

/一

VB—o

(2)请你提供两条提高实验精度的建议：____________________________________________

解析：⑴根据机械能守恒定律，有%,w：=(1—cosa),v*=72gL_1—cosa-。碰

撞后，同理可知“=#2.l—cos£,由题意，碰撞前”=0,碰撞后小球8做平抛运动，

可得VB't—X,解得Va'=A/令

(2)①让球｛多次从同一位置摆下，求8球落点的平均位置；②。角取值不要太小；③两球4、

8的质量不要太小。(任答两条)

答案：⑴y/2gL―1—cosa-7,2gL~1—cosB_0x(2)见解析

6.为了验证碰撞中的动量守恒定律和检验两个小球的碰撞过程中的机械能损失情况，某同

学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球，按下述步骤做了实验：

①用天平测出两小球的质量(分别为⑶和nk,且o

②按图示安装好实验器材，将斜槽心?固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面比,连接

在斜槽末端。

③先不放小球加，让小球加从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置。

④将小球版放在斜槽末端边缘处，让小球处从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰

撞，分别记下小球面和改在斜面上的落点位置。

⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点6的距离。图中小昆尸点是该同学记下小

球在斜面上的落点位置，到8点的距离分别为。、ULF。

(1)在不放小球德时，小球处从斜槽顶端A处由静止开始滚下，股的落点在图中的一

点，把小球他放在斜槽末端边缘处，让小球面从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，

碰后小球面的落点在图中的点。

(2)若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的有。

A.uhLi~iihLD-\-mzLu

B.m\U—iihLomiLp

C.UhLE=UhLD~\~IDILF

D.LE=LF—LD

解析：(1)小球处从斜槽顶端4处由静止开始滚下，处的落点在题图中的“点，小球用和小

球力,碰撞后，小球极的速度增大，小球面的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后小球冽的落

点是〃点，小球色的落点是尸点。

(2)设斜面倾角为。，小球落点到8点的距离为。小球从8点抛出时速度为心则竖直方向

有£sin0=-gt,水平方向有£cos0=vt,解得v=---；=~/=-jR

乙[/2Zsin0/2sin0

\jg\lg

所以由题意分析得，只要满足0%=您上+〃力”，把速度，代入整理得〃八匠如R+

例",说明两球碰撞过程中动量守恒；若两小球碰撞前后机械能没有损失，则要满足关系式/

=］用%H2，整理得仍。=向以+色小，故C正确。

答案：（1）£D（2）C

4、动量守恒定律的应用

1.运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是（）

A.燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭

B.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭

C.火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭

D.火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭

解析：选B火箭的工作原理是反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温高压气体从尾部迅速喷

出时，使火箭获得反冲速度，故选项B正确。

2.假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是（）

A.向后踢腿B.手臂向后甩

C.在冰面上滚动D.脱下外衣水平抛出

解析：选D踢腿、甩手对整个身体系统来讲是内力，内力不改变系统整体的运动状态。

3.运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是（）

A.燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭

B.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭

C.火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭

D.火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭

解析：选B火箭工作的原理是利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管

迅速喷出时，使火箭获得反冲速度，故B正确。

4.一航天器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面

成一倾角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气

方向的描述中正确的是（）

A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气

B.探测器加速运动时,竖直向下喷气

C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气

D.探测器匀速运动时，不需要喷气

解析：选C探测器加速运动时，通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力沿加

速运动方向，选项A、B错误；探测器匀速运动时，通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引

力的合力为零，根据反冲运动的特点可知选项C正确，选项D错误。

5.一炮艇总质量为材，以速度外匀速行驶，从艇上以相对炮艇的水平速度/沿前进方向发

射一质量为必的炮弹，射出炮弹后炮艇的速度为/,若不计水的阻力，则下列各关系式中正确

的是（）

A.Mvo=Mv'+niv

B.Mva—（J/—z»）v'

C.Mvs=（M—ni）v'+/z?（r+vo）

D.枷o=（〃一/»）/+w（v+v'）

解析：选D发射炮弹的过程，系统动量守恒，发射前，系统的总动量为"外，射出炮弹后，

炮艇的质量变为M—",速度为/,炮弹质量为卬，对地速度为「+/,所以系统总动量为（M—

ni）v1+Z»（K+/）,本题选D。

6.（多选）采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度（）

A.使喷出的气体速度更大

B.使喷出的气体温度更高

C.使喷出的气体质量更大

D.使喷出的气体密度更小

解析：选AC设火箭原来的总质量为机喷出的气体质量为例速度是％剩余的质量为（材

一向,速度是M,由动量守恒得：（"一）「'=“得：，F，由上式可知：勿、「越大，/

越大。故A、C正确。

7.春节期间孩子们玩“冲天炮”，有一个被点燃的“冲天炮”喷出气体竖直向上运动，其中

有一段时间内“冲天炮”向上做匀速直线运动，假设“冲天炮”在这段时间内受到的阻力不变，

则在这段时间内“冲天炮”（）

A.所受的合力为零B.受到的反冲力变小

C.机械能不变D.动量变小

解析：选A由于“冲天炮”在这段时间内做匀速直线运动，处于平衡状态，所以“冲天炮”

受到的合力为零，A正确：“冲天炮”在这段时间内做匀速直线运动，反冲力与重力、阻力平衡，

保持不变，B错误；“冲天炮”在这段时间内做匀速直线运动，速度不变，动量不变，动能不变，

势能增加，故机械能一定增加，C、D错误。

8.竖直发射的火箭质量为6X10：'kg。已知每秒钟喷出气体的质量为200kg。若要使火箭最

初能得到20nl/s?的向上的加速度，则喷出气体的速度应为()

A.700m/sB.800m/s

C.900m/sD.1000m/s

解析：选C每秒喷出气体的动量等于火箭每秒增加的动量，即勿气/气=而防「简，由动量定

理得火箭获得的动力尸="广="—，又F—m筑g=m甯a,得/气=900m/s,选项C正确。

9.一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是120kg。这个士兵用自动步枪

在2s内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹的质量是10g,子弹离开枪口时相对步枪的

速度是800m/s。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。

(1)每次射击后皮划艇的速度改变多少？

(2)连续射击后皮划艇的速度是多大？

(3)连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大？

解析：(1)根据动量守恒定律有：(,"一而片一勿吸=0

mv10X10-3X800，八”,

解侍"产/一20=120-10X10-3m/s^0.067m/s

由于子弹质量很小，相对士兵和皮划艇总质量可忽略，故每次速度改变约0.067m/s。

(2)由于皮划艇每次射击改变的速度很小，相对于子弹的速度可以忽略，根据动量守恒定律

(.17—10^)n'—10m吻=0

10X10X10^X800

解得=步一100=120—10X10X10-m/s七0.67m/s。

(3)根据动量定理FKMvJ

Mv'120X0.67

解得F=—yx-=——-——N=40.2N。

答案：(1)0.067m/s(2)0.67m/s(3)40.2N

10.质量为以半径为力的小球，放在半径为2爪质量为2m的大空心球内，大球开始静止在

光滑水平面上。当小球从如图所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离是

)

R

A-2

RR

C,4D-6

R

解析：选B由水平方向动量守恒有RX小球一2加X大球=0,又X小球+x大球=区所以X大球=W，

o

选项B正确。

11.（多选）一个质量为M的平板车静止在光滑的水平面上，在平板车的车头与车尾站着甲、

乙两人，质量分别为阳和和，当两人相向而行时（）

A.当面〉例时，车子与甲运动方向一致

B.当匕＞。时，车子与甲运动方向一致

C.当周必=破吸时、车子静止不动

D.当如匕＞破畛时，车子运动方向与乙运动方向一致

解析：选CD车子向哪一个方向运动，取决于甲、乙两人的动量大小关系，根据动量守恒定

律可知选项C、D正确。

12.某小组在探究反冲运动时，将质量为处的一个小液化气瓶固定在质量为例的小模具船上,

利用液化气瓶向外喷射气体作为船的动力。现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开液化

气瓶后向外喷射气体的对地速度为必，如果在△f的时间内向后喷射的气体的质量为△〃，忽略水

的阻力，则

（2）喷射出△如气体的过程中，小船所受气体的平均作用力的大小是多少？

解析：（1）由动量守恒定律得：

0=Ani）r®—△mv\,

△mv1

得：vn

nh+nk—Ain

（2）对喷射出的气体运用动量定理得：FXt—Amv\,

Amvi

解得F=

△t

由牛顿第三定律知小船所受气体的平均作用力大小为w?

△mviAmvi

答案:⑴⑵

0+狼一△mAt

13.平板车停在水平光滑的轨道上，平板车上有一人从固定在车上的货贿边沿水平方向顺着

轨道方向跳