第一章《动量守恒定律》单元测试（原卷版）

第一章《动量守恒定律》单元测试一．选择题（共12小题）1．玻璃杯从同一高度落下，落在坚硬地面上比落在地毯上容易碎，下列说法正确的是（）A．玻璃杯落在坚硬地面上比落在地毯上的动量大 B．玻璃杯落在坚硬地面上比落在地毯上的冲量大 C．玻璃杯落在坚硬地面上比落在地毯上的动量变化率大 D．玻璃杯落在坚硬地面上比落在地毯上的动量变化量大2．下列几幅图片所展示的现象和情形与动量中缓冲无关的是（）A．甲图中易碎物品运输时，要用柔软材料包装 B．乙图中码头边上悬挂着一排排旧轮胎 C．丙图中体操运动员着地时先屈膝后站立 D．丁图中直升机依靠螺旋桨旋转获得升力3．物理规律往往有一定的适用条件，我们在运用物理规律解决实际问题时，需要判断使用的物理规律是否成立。如图所示，在光滑的地面上，人、车、锤一起向右在做匀速直线运动，现在为了使车能够停下来，车上的人用锤连续敲打小车，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．连续敲打可以使小车停止运动 B．人、车、锤组成的系统机械能守恒 C．人、车、锤组成的系统机械能不守恒，但水平方向的动量守恒 D．人、车、锤组成的系统机械能不守恒，且任意方向的动量也不守恒4．在水平力F的作用下质量为2kg的物块由静止开始在水平地面上做直线运动，水平力F随时间t变化的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，g取10m/s2。则（）A．6s时物块的动量为零 B．3s时物块离初始位置的距离最远 C．0～6s时间内F对物块冲量为24N•s D．0～6s时间内水平力F对物块所做的功为20J5．中国女子短道速滑队在进行3000米接力比赛过程中，在接力区内“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把如图所示，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲过程中、忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（）A．甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量 B．甲的动量变化率一定大于乙的动量变化率 C．若两运动员质量相近，甲将获得和乙近似相等的速度 D．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量6．2021年5月11日，浙江卫视三星GalaxyZFold25G折量屏手机《迫星星的人》开启新征程，来到平潭岛。在气候宜人的“白金海岸”潭南湾，吴奇隆、窦骁、宋轶、张杰瑞将携手钟汉良、陈楚生，在温暖的海风中仰望星空，享受解压偶像之旅，宋轶体验海上飞龙全程尖叫。如图所示，宋轶和工作人员在玩海上飞龙时，工作人员操控喷射式悬浮飞行器将水带送上来的水反转180°后竖直向下以相等大小的速度喷出，令宋轶和工作人员悬停在空中。已知宋轶、工作人员与装备的总质量M为157kg，两个圆管喷嘴的直径均为10cm，已知重力加速度大小g＝10m/s2，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为（）A．7.1m/s B．9.0m/s C．11.2m/s D．16.0m/s7．质量相等的a、b两小球（视为质点）在同一竖直线的不同高度以不同的初速度同时竖直上抛，在a球到达最高点时两球发生正碰且碰撞时间极短。图中实线和虚线分别表示a、b两小球位置随时间变化的曲线，图线Ⅰ前半部分、Ⅱ后半部分关于t1时刻对称。则下列说法正确的是（）A．t＝0时刻，a球的速率大于b球的速率 B．碰撞前后瞬间，b球的动量不变 C．a球先落回地面 D．碰撞后a球的机械能大于b球的机械能8．两位同学对变力问题感兴趣。张明同学将质量为m＝2kg的物体放置光滑的水平面，从静止施加水平拉力，拉力随时间的图像F﹣t如图甲，2秒末时物体获得的速度为v1；李华同学将质量为m＝2kg的物体放置光滑的水平面，从静止施加水平拉力，拉力随位移的图像F﹣x如图乙，运动2米时物体获得的速度为v2，那么（）A．v1＝4.5m/s，v2＝4.5m/s B．v1＝4.5m/s，v2＝3m/s C．v1＝6m/s，v2＝3m/s D．v1＝6m/s，v2＝4.5m/s9．如图所示，固定在水平地面上的光滑斜面倾角为θ，质量分别为m、2m的甲、乙小滑块由轻线连接，甲滑块固定在轻质弹簧下端，两滑块均处于静止状态。现烧断两滑块间的轻线，当甲滑块的速度大小为v1时，乙滑块的速度大小为v2且仍在斜面上，则从烧断轻线到甲滑块的速度大小为v1过程，下列说法正确的是（）A．斜面对甲滑块支持力的冲量为零 B．乙滑块重力的冲量大小为mvC．甲滑块重力的冲量大小可能为mvD．弹簧对甲物体的冲量大小可能为m（v1+v2）10．随着2022年北京冬奥会和冬残奥会的成功举办，北京成为世界上首个双奥之城。如图所示，一滑雪运动员从A点由静止沿半径r＝50m的圆弧形滑道AB下滑，经B点越过宽为d的横沟到达平台C时，其速度vC刚好沿水平方向。已知A、B两点的高度差为20m，B、C两点间的高度差h＝4.05m，坡道在B点的切线方向与水平面成37°，运动员的质量m＝50kg，重力加速度g取10m/s2，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，下列说法正确的是（）A．运动员在C点的速度大小vC＝9m/s B．运动员在飞出B点前，对B点的压力大小为725N C．从A到B的运动过程中，运动员机械能的减少量为4375J D．从B到C的运动过程中，运动员动量的变化量大小为150kg•m/s11．一质量为m的篮球从距水平地面高H处从静止开始自由下落，与水平地面碰撞后，反弹能上升的最大高度为h，篮球与地面碰撞过程作用时间为t，不计空气阻力，重力加速度为g，则篮球与地面碰撞过程中受地面平均作用力大小为（）A．mt(2gH+C．mt(212．如图所示，若令y轴和x轴分别表示某个物理量，图像表示直线运动中物理量之间的关系，A为图线上一点，过A点作图线的切线交y轴于M点，过A点作垂线交x轴于N点，切线AM的斜率记为k，图中的阴影面积记为S。下列说法正确的是（）A．若x轴表示位移x，y轴表示物体所受的合外力F，面积S表示这一过程中的末动能 B．若x轴表示速度v，y轴表示物体所受的合外力F，面积S表示A点速度时合外力的瞬时功率 C．若x轴表示时间t，y轴表示物体动量p，斜率k表示A点时物体所受合力 D．若x轴表示距参考平面的高度h，y轴表示物体的重力势能Ep，斜率k表示物体的重力二．多选题（共3小题）（多选）13．历史上，一种观点认为应该用物理量mv来量度运动的“强弱”；另一种观点认为应该用物理量mv2来量度运动的“强弱”。前者代表人物是笛卡尔，后者则是莱布尼茨。经过半个多世纪的争论，法国科学家达兰贝尔用他的研究指出，双方实际是从不同的角度量度运动。关于这段描述中体现的物理思想，下列说法正确的是（）A．用mv量度体现了动量守恒的思想 B．用mv2量度体现了动量守恒的思想 C．动量决定了物体在力的阻碍下能够运动多长距离 D．动能定理反映了力对空间的累积效应（多选）14．2022年35岁的梅西竭尽所能率领阿根廷队取得第二十二届世界杯足球赛冠军，如图是梅西在练习用头颠球。假设足球从静止开始自由下落45cm，被头竖直顶起，离开头部后足球上升的最大高度仍为45cm，足球与头部的接触时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，不计空气阻力，g＝10m/s2，下列说法正确的是（）A．头向上顶球的过程中，头对足球的冲量等于足球动量的变化量 B．头向上顶球的过程中，足球的动量变化量大小为2.4kg•m/s C．头向上顶球的过程中，头部对足球的平均作用力大小为28N D．从最高点下落至回到最高点的过程中，足球重力的冲量为零（多选）15．如图甲所示，滑雪运动员在助滑道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后落在倾斜的雪道上，其过程可简化为图乙。现有一运动员从跳台O处以初速度v0飞出，方向与雪道成60°，之后落在雪道的P处。运动员质量为m，倾斜雪道与水平方向的夹角为30°。重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．运动员在空中飞行的时间为v0B．OP两点间的距离为2vC．运动员在飞行过程中动能变化量的大小为2mv0D．运动员在飞行过程中动量变化量的大小为2mv0三．实验题（共2小题）16．用如图所示的装置根据平抛运动规律验证两小球碰撞中的动量守恒。使用频闪相机对小球碰撞前后的运动情况进行拍摄。图中背景是放在竖直平面内带方格的纸板，纸板平面与小球运动轨迹所在的平面平行，每个小方格的边长为a＝5cm，取g＝10m/s2，实验核心步骤如下：（1）让小球m1从挡板处由静止释放，从斜槽末端水平抛出后频闪照片如图乙中的A所示。（2）把小球m2静置于轨道末端，让小球m1从挡板处由静止释放，两球在斜槽末端碰撞。碰撞后两小球从斜槽末端水平抛出。抛出后的频闪照片分别如图乙中的B、C所示。（3）由图乙结合已知数据可计算出频闪相机闪光的周期T＝s（结果保留2位有效数字）。（4）由图乙结合已知数据可计算出碰撞后小球m2的速度v2＝m/s（结果保留2位有效数字）。（5）若碰撞过程中动量守恒，则m1：m2＝。17．如图甲为某同学利用气垫导轨、滑块、光电门（可记录遮光时间）、已知宽度的遮光片来探究两滑块碰撞前后的动量变化规律。（1）要测量滑块的动量，除了以上器材外，还必需的实验器材是。（2）由于气垫导轨配套的光电门损坏，该同学利用手机的连拍功能记录两滑块碰撞前后的照片，并从照片中读取滑块的位置x和时间t，取滑块A碰前的运动方向为正方向，做出x﹣t图像如图乙所示。已知滑块B的质量为180.0g，由图中数据可得滑块B碰前的动量为kg•m•s﹣1（保留3位有效数字），滑块A碰后的图线为（选填“①”、“②”、“③”或“④”）。四．计算题（共3小题）18．在2022年北京举办的第二十四届冬奥会中，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h＝10m，C是半径R＝20m圆弧的最低点。质量m＝60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，BC段的阻力忽略不计。加速度a＝4.5m/s2，到达B点时速度vB＝30m/s。取重力加速度g＝10m/s2。（1）求长直助滑道AB的长度L；（2）求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；（3）求出运动员经过C点时的速度大小；（4）画出运动员在C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小。19．保龄球运动既可以锻炼身体，又可以缓解心理压力，而且老少咸宜，广受大众的喜爱。某同学设想了如下过程来模拟一次保龄球的投掷、运行、撞击的训练过程．如图所示，将一质量为M＝2.8kg的保龄球从A点开始由静止向前掷出，球沿曲线运动，脱手后，在B点以v0＝6m/s的速度切入水平球道。球做直线运动经t＝4s时间后在C点与质量为m＝1.4kg的球瓶发生正碰。已知在A点时保龄球的下沿距离球道表面的高度为h＝1m，保龄球在球道上运动时受到的阻力恒为重力的k＝0.05倍，g取10m/s2，忽略空气阻力，忽略保龄球的滚动，球与球瓶的碰撞时间极短，碰撞中没有能量损失，球与球瓶均可看成质点。求：（1）运动员在掷球过程中对保龄球做的功W；（2）在撞上球瓶前的瞬间，保龄球的速度v1的大小；（3）碰撞后，球瓶的速度v2的大小。20．如图所示，一木楔OABC固定于水平地面上，其斜面AB段的倾角为53°，BC段的倾角为37°，AB与BC间、BC与地面间均通过一段很短的圆弧