試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁第一章動量守恒定律經(jīng)典題型檢測卷-高中物理人教版選擇性必修第一冊一、單選題1．2023年10月3日，共有8支隊伍參加杭州亞運會4×100米接力決賽，中國隊以38秒29獲得杭州亞運會田徑項目男子4×100米接力決賽冠軍。國際田聯(lián)規(guī)定，以0.1秒為起跑反應標準，意思就是起跑反應時間在0.1秒以下的都視為搶跑。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是（

）A．判定運動員是否搶跑的標準0.1s是時刻，中國隊的奪冠成績38秒29是時間B．參加4×100米接力決賽的隊伍，其中一支隊伍的平均速度可能為0C．研究接力運動員的交接棒技術時，教練員可以把運動員看成質點D．每支隊參加接力的四位運動員，速度最快的運動員動量一定是最大的2．某實驗小組測得在豎直方向飛行的無人機飛行高度y隨時間t的變化曲線如圖所示，E、F、M、N為曲線上的點，EF、MN段可視為兩段直線，其方程分別為y=4t-26和y=-2t+140。無人機及其載物的總質量為2kg，取豎直向上為正方向。則（）A．EF段無人機的速度大小為2m/sB．FM段無人機的貨物處于失重狀態(tài)C．FN段無人機和載物總動量的變化量大小為4kg·m/sD．MN段無人機的機械能守恒3．質量為m的列車以速度v沿水平直軌道勻速行駛，突然以大小為F的力制動剎車直到列車停止，過程中恒受到大小為f的阻力，下列說法正確的是（）A．減速運動加速度大小B．力F的沖量大小為C．剎車距離為D．勻速行駛時牽引力的功率為4．春節(jié)期間很多騎行人員未按要求佩戴頭盔，交管部門針對這一現(xiàn)象，進行專項整治，未按要求佩戴頭盔人員將受到如下懲罰：舉如圖所示的廣告牌，發(fā)朋友圈“集贊”。某同學在某輕質頭盔的安全性測試中進行了模擬檢測，某次他在頭盔中裝入質量為5kg的物體，物體與頭盔緊密接觸，使其從0.8m的高處自由落下，并與水平面發(fā)生碰撞，頭盔被擠壓了0.02m時，物體的速度減為0，如圖所示，擠壓過程中視為勻減速直線運動，不考慮物體和地面的形變，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體落地瞬間的速度為8m/sB．勻減速直線運動過程中頭盔對物體的平均作用力大小為2050NC．物體做勻減速直線過程中動量變化量大小為20kg·m/s，方向豎直向下D．物體在自由下落過程中重力的沖量大小為30N·s5．下列四幅圖所反映的物理過程中，系統(tǒng)動量守恒的是（）A．只有甲、乙 B．只有甲、丙 C．只有甲、丁 D．只有丙、丁6．小明利用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律，實驗過程中需要滿足的要求是（

）A．斜槽軌道必須光滑B．入射小球的半徑大于被碰小球的半徑C．入射小球的質量和被碰小球的質量相等D．入射小球每次從斜槽軌道的同一位置由靜止釋放7．質量為的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上，鋼板處于平衡狀態(tài)。一質量也為的物塊從鋼板正上方高為的處自由落下，打在鋼板上并與鋼板一起向下運動后到達最低點，已知重力加速度為，空氣阻力不計。下列說法正確的是（

）A．物塊和鋼板一起運動到最低點過程物塊的機械能守恒B．從物塊下落到一起運動到最低點的過程物塊、鋼板和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C．物塊和鋼板一起運動到最低點過程中彈簧彈性勢能的增加量為D．物塊和鋼板一起運動到最低點過程中彈簧彈性勢能的增加量為8．總質量為m的返回式人造地球衛(wèi)星沿半徑為R的圓軌道繞地球運動到某點時，向原來運動方向噴出氣體以降低衛(wèi)星的速度，隨后衛(wèi)星轉到與地球相切的橢圓軌道，要使衛(wèi)星相對地面的速度變?yōu)樵瓉淼膋倍（k＜1），則衛(wèi)星在該點將質量為的氣體噴出的對地速度大小應為（將連續(xù)噴氣等效為一次性噴氣，地球半徑為，地球表面重力加速度為g）A． B．C． D．二、多選題9．一位士兵坐在皮劃艇上用自動步槍沿水平方向連續(xù)射出2發(fā)子彈。此過程反沖力對槍的沖量大小為I，每發(fā)子彈離開槍口時的動量大小均為p，射出第1、2發(fā)子彈后，皮劃艇的動量大小分別為和。若射擊前皮劃艇是靜止的，不考慮一切阻力，則下列關系式成立的是（）A． B． C． D．10．在相互平行且足夠長的兩根水平光滑的硬桿上，穿著三個半徑相同的剛性球A、B、C，三球的質量分別為，初狀態(tài)B、C球之間連著一根輕質彈簧并處于靜止狀態(tài)，B、C連線與桿垂直并且彈簧剛好處于原長狀態(tài)，A球以的速度向左運動，與同一桿上的B球粘在一起（作用時間極短），則下列關于碰后的判斷，正確的是（

）A．A球與B球碰撞中損耗的機械能為20JB．在以后的運動過程中，彈簧的最大彈性勢能為9JC．在以后的運動過程中，B球的最小速度為1m/sD．在以后的運動過程中，C球的最大速度為2m/s11．如圖1所示，物體、放在粗糙水平面上，、與地面間的動摩擦因數(shù)均為，，，、分別受到的隨時間變化的力FA與FB，如圖2所示。已知重力加速度，下列說法正確的是（）A．兩物體在t=1.5s時分離 B．兩物體分離時的速度為C．兩物體分離時的速度為 D．兩物體一起做加速運動12．如圖所示，在光滑、絕緣水平面上有兩個完全相同的帶電金屬小球a、b，它們的質量均為m，a所帶電荷量為，b所帶電荷量為，a以速度，b以速度v相向運動，兩球先接觸并發(fā)生彈性碰撞，之后分離各自反向運動。小球可視為質點，不計一切阻力，不考慮由于帶電小球運動引起的電磁效應。下列說法正確的是（）A．兩球碰撞位置在二者初始位置的連線中點左側B．整個過程兩小球組成系統(tǒng)動量守恒C．整個過程兩小球組成系統(tǒng)機械能先減小后增大D．某時刻a球向左運動速度為時，系統(tǒng)減少的電勢能為三、實驗題13．某實驗小組用如圖（a）所示裝置通過半徑相同的小球1和2的碰撞來驗證動量守恒定律。實驗時先使小球1從斜槽頂端固定擋板處由靜止開始釋放，落到位于水平地面的記錄紙上，重復上述操作10次。再把小球2放在記錄紙上留下落點痕跡。重復這種操作10次，用最小的圓圈把所有落點圈在里面，圓心即為落點的平均位置，得到如圖（b）所示的三個落點、和。點為斜槽末端在記錄紙上的豎直投影點。(1)落點到點的距離為。(2)由圖（b）信息可知，小球1和2的質量之比近似為________。（填正確答案標號）A． B． C．(3)由圖（b）信息可知，在誤差允許范圍內，小球1和2碰撞彈性碰撞。（選填“是”或“不是”）四、解答題14．如圖所示，光滑水平面上靜止放置一個四分之一圓弧槽，圓弧的半徑為R，槽面光滑。一個小球從水平面上以水平速度滑上圓弧槽，g為重力加速度，小球與圓弧槽的質量均為m。（1）求小球從圓弧槽上側離開時的速度大小與小球離開圓弧槽后能上升的最大高度；（2）求小球從滑上圓弧槽到徹底離開圓弧槽整個過程中小球所受合力的沖量大小。15．如圖所示，質量為的小車D靜止在水平光滑軌道上，一根長為的細繩一端固定質量為的球A，細繩的另一端固定在小車D上，另一根長為的細繩一端固定質量為的球B，另一端固定在O點，兩細繩自由下垂時兩小球正好相切，且兩球心在同一水平高度上。現(xiàn)將球B拉至細繩處于水平伸長狀態(tài)后釋放，設A、B發(fā)生碰撞時無機械能損失，重力加速度為g取。求：（1）球B在最低點時細繩拉力的大小；（2）碰撞結束后球A上升的最大高度h。16．如圖所示，內壁光滑的管道AB，其形狀是按照平拋運動的拋物線制作而成，固定安裝在豎直平面內，入口點A的切線水平，出口B點的切線與水平方向的夾角為。先讓質量為的小球甲（視為質點，直徑略小于管道的內徑）從A點由靜止沿管道下滑，當?shù)竭_B點時的速度為，半徑為的光滑的四分之一圓弧軌道PA固定安裝在豎直平面內，在A點與管道AB平滑對接，P點的切線豎直。再把小球甲重新靜止放置在A點，讓質量為的小球乙（視為質點）從P點由靜止滑下，在A點與甲發(fā)生對心正碰，碰后甲向下運動的過程中與管道始終不接觸，、重力加速度，求：（1）A、B兩點的高度差；（2）在A點甲、乙碰撞結束時，甲的速度為多少；（3）甲乙碰撞過程中生成的熱量為多少。17．如圖甲所示，在粗糙水平地面上有三個小物塊A、B、C，已知A、C質量均為m，小物塊A緊靠豎直墻壁但不黏連；小物塊B靜止于P點，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧將小物塊A、B連接，開始時彈簧處于原長，小物塊A、B均靜止。小物塊C固定于Q點，P、Q之間的距離用L表示，L為未知量，當物塊C處于P、Q之間時總會受到水平向右的恒力，恒力大小為，小物塊B在P、Q之間不會受到這一恒力。現(xiàn)釋放小物塊C，小物塊C向右運動，一段時間后與小物塊B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），碰撞前后小物塊C運動的v-t圖像如圖乙所示，圖像中的和均為未知量，當時刻將小物塊C鎖定。碰撞之后小物塊B向右運動壓縮彈簧，一段時間后又被彈簧彈回開始向左運動，當小物塊B向左運動的速度為零時小物塊A恰好開始離開豎直墻壁。三個小物塊A、B、C與水平地面間的動摩擦因數(shù)均相同，為未知量，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g，不計空氣阻力，彈簧始終在彈性限度內，彈簧的彈性勢能可表示為，k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量。求：（1）小物塊B的質量；（2）三個小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)；（3）P、Q兩點間的距離L。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．B【詳解】A．判定運動員是否搶跑的標準0.1s是時間，中國隊的奪冠成績38秒29是時間，故A錯誤；B．參加4×100米接力決賽的隊伍，最內圈的隊伍若始終在最內圈運動，則達到終點時位移為零，因此整個運動過程的平均速度為零，故B正確；C．研究接力運動員的交接棒技術時，要研究運動員之間相互交接棒的動作，不能忽略運動員的形狀大小，因此教練員不能把運動員看成質點，故C錯誤；D．動量因此可知，每支隊參加接力的四位運動員，速度最快的運動員動量不一定是最大的，故D錯誤。故選B。2．B【詳解】A．根據(jù)EF段的方程y=4t-26可知，EF段無人機的速度大小故A錯誤；B．根據(jù)y-t圖像的切線斜率表示無人機的速度可知，F(xiàn)M段無人機先向上做減速運動，后向下做加速運動，加速度方向一直向下，則無人機的貨物處于失重狀態(tài)，故B正確；C．根據(jù)MN段的方程y=-2t+140可知，MN段無人機的速度則有Δp=mv'-mv=2×（-2）kg·m/s-2×4kg·m/s=-12kg·m/s則FN段無人機和載物總動量變化量的大小為12kg·m/s，故C錯誤；D．MN段無人機向下做勻速直線運動，動能不變，重力勢能減少，無人機的機械能不守恒，故D錯誤。故選B。3．C【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律有可得減速運動加速度大小為故A錯誤；B．根據(jù)運動學公式有解得列車制動剎車的時間為故力F的沖量大小為方向與運動方向相反，故B錯誤；C．根據(jù)運動學公式有可得剎車距離為故C正確；D．勻速行駛時牽引力大小等于阻力大小，則牽引力的功率為故D錯誤。故選C。4．B【詳解】A．物體落地瞬間的速度為A錯誤；B．物體勻減速過程中設豎直向下為正方向，根據(jù)動量定理得頭盔對物體的平均作用力大小為B正確；C．物體做勻減速直線過程中動量變化量大小為方向豎直向上，C錯誤；D．物體在自由下落過程中重力的沖量大小為得D錯誤。故選B。5．B【詳解】甲圖中子彈與木塊組成的系統(tǒng)所受合外力為0，系統(tǒng)動量守恒；乙圖中M與N組成的系統(tǒng)所受合外力不為0，系統(tǒng)動量不守恒；丙圖中木球與鐵球組成的系統(tǒng)所受合外力為0，系統(tǒng)動量守恒；丁圖中斜面與木塊組成的系統(tǒng)所受合外力不為0，系統(tǒng)動量不守恒，所以系統(tǒng)動量守恒的只有甲、丙。故選B。6．D【詳解】AD．該實驗中只需要讓入射小球每次從斜槽軌道的同一位置由靜止釋放，即可獲得相同的平拋速度，不需要斜槽軌道必須光滑，故A錯誤，D正確；B．為了讓碰撞發(fā)生在水平方向，入射小球的半徑需等于被碰小球的半徑，故B錯誤；C．為了使入射小球碰撞后不反彈，入射小球的質量需大于被碰小球的質量，故C錯誤。故選D。7．C【詳解】A．物塊和鋼板一起運動到最低點過程，鋼板對物塊的彈力做負功，則物塊的機械能減少，故A錯誤；B．由于物塊與鋼板碰撞過程存在機械能損失，則從物塊下落到一起運動到最低點的過程物塊、鋼板和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故B錯誤；CD．物塊下落過程，做自由落體運動，則有物塊與鋼板碰撞過程，根據(jù)動量守恒可得解得物塊和鋼板一起運動到最低點過程中，根據(jù)能量守恒可得可得彈簧彈性勢能的增加量為故C正確，D錯誤。故選C。8．C【詳解】設原本速度，由萬有引力提供向心力噴出后速度，相對地球速度，由動量守恒又解得故選C。9．AB【詳解】射出第一發(fā)子彈后，根據(jù)動量守恒定律可得射出第二發(fā)子彈后，根據(jù)動量守恒可得聯(lián)立可得AB正確；CD．沿水平方向連續(xù)射出2發(fā)子彈，此過程反沖力對槍的沖量大小為，根據(jù)動量定理可得則有CD錯誤。故選AB。10．BD【詳解】A．A、B碰撞的過程中，滿足動量守恒解得A球與B球碰撞中損耗的機械能A錯誤；B．在以后的運動過程中，AB的組合體與C的速度相等時，彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒解得最大彈性勢能解得B正確；CD．當彈簧再次恢復原長時，根據(jù)動量守恒和能量守恒可知解得，此時A反向速度最大，根據(jù)動量守恒，B的最大速度為2m/s，而A由于速度由正向到反向，因此最小速度為零，C錯誤，D正確。故選BD。11．AC【詳解】A．由圖2知FA與t的關系式為與的關系式為的摩擦力為的摩擦力為物體、分離時，、加速度相等，速度相同，但、間無彈力，則對、受力分析，由牛頓第二定律可知，分離時物體物體當，即解得故A正確；BC．取向右為正，對整體分析從開始到分離過程由動量定理得由圖2知圖線圍成的面積表示沖量可知在內，物體的沖量物體的沖量代入數(shù)據(jù)解得故B錯誤，C正確；D．A、B分離前一起加速，后不再一起加速運動，故D錯誤。故選AC。12．BCD【詳解】A.對小球a、b有因為兩小球完全相同，所以又由有對小球a對小球b得又得即在發(fā)生碰撞在右側，故A錯誤；BC．整個過程兩小球組成系統(tǒng)所受合外力為0，所以系統(tǒng)動量守恒，靠近時庫侖力做負功，所以系統(tǒng)機械能減少，遠離時庫侖力做正功，所以機械能增加，故BC正確；D．根據(jù)動量守恒定律，設向右為正方向，對小球a、b有即，由功能關系有故D正確。故選BCD。13．(1)20.0(2)A(3)是【詳解】（1）圖中刻度尺的分度值，由圖（b）可知落點到點的距離為。（2）設碰前瞬間小球1的速度為，碰后瞬間小球1、2的速度分別為、，由動量守恒定律得兩小球豎直方向做自由落體運動，下落高度相同，運動時間相等，則有可得則小球1和2的質量之比為故選A。（3）假設小球1和2碰撞為彈性碰撞，根據(jù)機械能守恒可得又聯(lián)立可得則有由圖（b）可得假設成立，故小球1和2碰撞是彈性碰撞。14．（1）；；（2）【詳解】（1）依題意，系統(tǒng)水平方向動量守恒，小球從圓弧槽上側離開時二者具有相同的水平速度大小設為v，可得解得根據(jù)機械能守恒，可得解得設小球離開圓弧槽后能上升的最大高度為H，則有