第一章 动量守恒定律 单元测试卷 -2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册（含解析）

2022-2023学年度高二上学期动量守恒定律单元测试卷本试卷分三个大题，满分100分，考试用时90分钟。一、选择题:本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求,第9~11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。1．下列说法正确的是（）A．大的力做功一定比小的力做功多 B．大的力的冲量一定比小的力的冲量大 C．动量大的物体速率一定比动量小的物体速率大 D．物体所受合外力的冲量越大，它的动量变化量一定越大2．一物块静止在光滑水平面上，t＝0时刻起在水平力F的作用下开始运动，F随时间按正弦规律变化如图所示，则下列选项中错误的是（）A．在0～1.5s时间内，第1s末物块的动量最大 B．第2.0s末，物块回到出发点 C．在0～1.0s时间内，F的功率先增大后减小 D．在0.5s～1.5s时间内，F的冲量为03．一空船静止于水面上，船后舱因有漏洞进水，堵住漏洞后用一水泵把后舱中的水抽往前舱，前后舱用隔板隔开，如图所示。不计水的阻力，在抽水过程中船的运动情况是（）A．保持静止 B．持续向前运动 C．持续向后运动 D．前后往复运动4．水刀切割具有精度高，无热变形、无毛刺，无需二次加工以及节约材料等特点，因而得到广泛应用。某水刀切割机床如图所示，若横截面直径为d的圆柱形水流垂直射到要切割的钢板上，碰到钢板后水的速度减为零。已知水的流量（单位时间流出水的体积）为Q，水的密度为ρ，则钢板受到水的平均冲力大小为（）A．4Q2ρ B．Q2ρ C． D．5．某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度v0＝10m/s向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f＝1N，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞（时间极短），然后带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量m＝0.2kg，滑杆的质量M＝0.6kg，A、B间的距离l＝1.2m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。滑块与滑杆发生完全非弹性碰撞过程中，滑杆所受合力的冲量为（）A．1.2N•s B．1.5N•s C． D．6．质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止，设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（）A．B． C． D．2NμmgL7．小明从船尾走到船头停下，已知小明的质量为m，船后退的距离为d，船长为L，不计水的阻力，则船的质量为（）A． B． C． D．8．甲、乙两铁球质量分别是1kg、2kg，在光滑平面上沿同一直线运动，速度分别是v1＝4m/s、v2＝2m/s。甲追上乙发生正碰后两物体的速度有可能是（）A．v1′＝v2′＝3m/s B．v1′＝m/s，v2′＝m/s C．v1′＝3.5m/s，v2′＝2.25m/s D．v1′＝1m/s，v2′＝3.5m/s9．（多选）对下列几种物理现象的解释，正确的是（）A．击钉时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻 B．用手接篮球时，手往往向后缩一下，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，都是为了延长作用时间以减小作用力 D．在车内推车推不动，是因为车（包括人）所受合外力的冲量为零10．（多选）如图所示，质量为m、带有四分之一光滑圆弧槽的小车停放在光滑水平面上，一质量为m的小球以水平速度v0从底端滑上小车，到达某一高度后，小球又返回底端。下列说法正确的是（）A．小车一直向左运动 B．小球到达最高点时速度为零 C．小球和小车组成的系统机械能守恒 D．小球和小车组成的系统动量守恒11．（多选）如图所示，质量分别为2m、m的乙、丙两个小球并排放置在光滑的水平面上，质量为m的小球甲以速度v0（沿乙、丙的连线方向）向乙球运动，三个小球之间的碰撞均为弹性碰撞，下列说法正确的是（）A．当三个小球间的碰撞都结束之后，乙处于静止状态 B．当三个小球间的碰撞都结束之后，三个小球的总动量之和为mv0 C．乙、丙在发生碰撞的过程中，丙对乙做的功为 D．甲、乙在发生碰撞的过程中，乙对甲的冲量的大小为三．实验题（共1小题，每空3分，共计15分）12．如图，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量（填选项前的序号），间接地解决这个问题A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．据图可得两小球质量的关系为接下来要完成的必要步骤是（填选项的符号）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度hD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM，ON③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为用②中测量的量表示）若碰撞是弹性碰撞．那么还应满足的表达式为（用②中测量的量表示）．四．计算题，写出必要的文字说明和公式（共3小题，共计33分）13．（8分）如图所示，在光滑水平面上，两个物体的质量都是m，碰撞前物体B静止，物体A以速度v向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，成为一个质量为2m的物体，以一定速度继续前进。求：（1）碰撞后物体的速度大小v'；（2）碰撞过程中物体B受到的冲量I。14．（10分）如图甲所示，木板B静止在水平面上，质量为6kg的物块A（可视为质点），某时刻从木板B的左侧沿木板上表面滑上木板，初速度v0＝4m/s。此后A和B运动的v﹣t图象如图乙所示，取重力加速度g＝10m/s2，求：（1）A与B上表面之间产生的热量；（2）B的质量。15．（15分）如图所示，光滑水平面上质量为mA＝2kg，mB＝3kg的A、B两物块用轻质弹簧连接，一起以v0＝4m/s的速度向右匀速运动，与静止在水平面上质量mC＝1kg的物块C发生碰撞，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦阻力。（1）若物块B与C发生弹性碰撞，求碰后C的速度大小；（2）若物块B与C碰撞后粘合在一起运动。①求碰后C的速度大小；②求此后弹簧能获得的最大弹性势能。

答案1．D2.B3.C4.D5.A6.B7.D8.B9.CD10.AC11.BC12．①C，②m1＞m2，ADE，③m1•OM+m2•ON＝m1OP，m1•OM2+m2•ON2＝m1OP213．解：（1）根据动量守恒定律，得：2mv′＝mv解得：v′＝（2）碰撞过程中物体B受到的冲量为I＝Δp＝mv方向与初速度方向相同14．解：（1）由乙图可知，A在木板上向右减速，B向右加速，1s末二者共速，之后一起匀减速，3s末停止。A受B的滑动摩擦力产生向左的加速度，由v﹣t图像可知：由牛顿第二定律知AB之间的摩擦力大小为f1＝ma1＝6×2N＝12N，方向水平向左由v﹣t图像与坐标轴所围成的面积表示位移可知0～1s二者相对位移为则A与B上表面之间产生的热量为Q＝f1Δx＝12×2J＝24J（2）1～3s时间A、B一起匀减速，由v﹣t图像可知整体加速度为由此可知，根据牛顿第二定律和整体法可知：a2＝μ2g即地面与B之间的动摩擦因数为μ2＝0.10～1s时间B的加速度为对B，由牛顿第二定律得：f1﹣μ2（M+m）g＝Ma3解得：M＝2kg15．解：（1）物块B与C发生弹性碰撞，碰撞过程系统机械能守恒，在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mBv0＝mBvB+mCvC，由机械能守恒定律得：代入数据解得：vB＝2m/s，vC＝6m/s（2）①若物块B与C碰撞后粘合在一起运动，碰撞过