2019人教版选择性必修第一册第一章动量守恒定律章末综合检测卷（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2019人教版选择性必修第一册第一章动量守恒定律章末综合检测卷（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 456.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 07:47:40 | ||
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文档简介
2019人教版选择性必修第一册 第一章 动量守恒定律 章末综合检测卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，有两个半径相同、质量不同的小球A和B，两球静止在光滑的水平面上，其中B球质量是A球质量的3倍。某时刻给A球一水平向右大小为10m/s的初速度，使得A球与静止的B球发生正碰，取向右为正方向，则碰撞后A球的速度可能为（ ）
A．-8m/s B．-3m/s C．4m/s D．2m/s
2．如图a所示为建筑工地上打桩机将桩料打入泥土的图片，图b为其工作时的示意图。打桩前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土的深度忽略不计。已知夯锤的质量为M=150kg，桩料的质量为m=50kg。某次打桩时，将夯锤提升到距离桩顶h0=0.2m处由桩料静止释放，夯锤自由下落。夯锤砸在桩顶上后，立刻随桩料起向下运动。假设桩料进入泥土的过程中所受泥土的阻力大小恒为4500N。取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度大小为2m/s B．夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度大小为1.5m/s
C．本次打桩，桩料进入泥土的最大深度为0.16m D．本次打桩，桩料进入泥土的最大深度为0.09m
3．如图所示，甲、乙两煤块（在传送带上滑行时会留下痕迹）质量分别为1kg、2kg，放在静止的水平传送带上，两者相距5m，与传送带间的动摩擦因数均为0.2。t=0时，甲、乙分别以6m/s、3m/s的初速度开始向右滑行t=0.5s时，传送带启动（不计启动时间），立即以4m/s的速度向右做匀速直线运动。传送带足够长，g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．t=0.5s时，两煤块相距1.5m B．t=1.5s时，两煤块速度相等
C．0~1.5s内，甲在传送带上留下的划痕长为3m D．0~1.5s内，乙相对传送带的位移为2.25m
4．长征三号乙遥二十八火箭在发射中星9A卫星过程中出现变故，由于运载火箭的异常，致使卫星没有按照原计划进入预定轨道．经过航天测控人员的配合和努力，通过多次调整轨道，卫星成功变轨进入同步卫星轨道．假设该卫星某一次变轨如图所示，卫星从椭圆轨道Ⅰ上的远地点Q改变速度进入地球同步轨道Ⅱ，P点为椭圆轨道的近地点．下列说法正确的是
A．卫星在椭圆轨道Ⅰ上运行时，在P点的速度等于在Q点的速度
B．卫星在椭圆轨道Ⅰ上的Q点的速度小于在同步轨道Ⅱ上的Q点的速度
C．卫星在椭圆轨道Ⅰ上运行时，卫星在P、Q两位置机械能不相等
D．卫星耗尽燃料后，在微小空气阻力的作用下，轨道半径变小，机械能减小，动能变大
二、单选题
5．如图所示，跳水运动员从一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知运动员质量，初速度，若经过2s时速度为，则在此过程中，运动员动量的变化量为（g取，不计空气阻力）（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，顶端与竖直墙壁接触，现打开尾端阀门，气体往外喷出，设喷口面积为S，气体密度为，气体往外喷出的速度为，则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是（ ）
A． B． C． D．
7．从地面以速度竖直上抛一质量为m的小球，由于受到空气阻力，小球落回地面的速度减为，若空气阻力的大小与小球的速率成正比，则由此可以计算（ ）
A．上升阶段小球所受重力的冲量 B．下落阶段小球所受空气阻力的冲量
C．小球加速度为0时的动量 D．下落阶段小球所受合力的冲量
8．如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止木块，子弹未穿透木块，此过程木块的动能增加了6 J，那么此过程产生的内能可能为( )
A．16 J B．2 J C．6 J D．4 J
9．体操运动员从同样高度翻滚落地时，总有一个屈膝的动作，其原因是（ ）
A．屈膝落地动量小，不易受伤
B．屈膝落地动量改变小，不易受伤
C．不屈膝落地动量改变大，容易受伤
D．屈膝落地可以延长作用时间，从而减小腿部受力，不易受伤
10．如图一个铁球从竖立在地面的轻弹簧正上方某处自由下落，接触弹簧并将弹簧压缩，在压缩的全过程中，弹簧均为弹性形变，那么当弹簧压缩量最大时
A．球所受合力最大，但不一定大于重力值
B．球的加速度最大，且一定大于重力加速度值
C．球的加速度最大，有可能等于重力加速度值
D．球所受弹力最大，该弹力大于1倍重力值小于2倍重力值
三、实验题
11．2019年9月，我国成功完成了高速下列车实车对撞实验．标志着我国高速列车被动安全技术达到了世界领先水平．某学习小组受此启发，设计了如下碰撞实验，探究其中的能量损耗问题，实验装置如图所示．
实验准备了质量分别为0.20kg、0.20kg、0.40kg的滑块A、B、C，滑块A右侧带有自动锁扣，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连，滑块B、C左侧均带有自动锁扣，打点计时器的电源频率．
调整好实验装置后，在水平气垫导轨上放置A、B两个滑块，启动打点计时器，使滑块A以某一速度与静止的滑块B相碰并粘合在一起运动，纸带记录的数据如图所示；用滑块C替代滑块B，重复上述实验过程，纸带数据如图所示．
根据纸带记录的数据，滑块A与B碰撞过程系统损失的动能为______J，滑块A与C碰撞过程系统损失的动能为______J．（计算结果均保留2位有效数字）
根据实验结果可知，被碰物体质量增大，系统损失的动能______（填“增大”“减小”或“不变”）．
12．研究两个小球在轨道水平部分碰撞的规律（动量守恒定律）：先安装好如图实验装置，在地上铺一张白纸。白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。之后的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。
(1)上述实验中小球1和小球2应选择（________）
A、相同大小的铁球
B、相同大小的塑料球
C、小球1铁球，小球2 塑料球，两者大小相同
D、小球1塑料球，小球2 铁球，两者大小相同
(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有 ________。
A．A、B两点间的高度差h1 B．B点离地面的高度H2
C．小球1和小球2的质量、 D．小球1和小球2的半径r
(3)当所测物理量满足________________时（用所测物理量的字母表示），说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足_________________时（用所测物理量的字母表示），说明两球碰撞发生弹性碰撞。
四、解答题
13．一质量kg、边长cm的正方体木块放置在光滑的水平面上，现有一质量kg的子弹，以的速度水平射向木块，子弹的速度方向与木块表面垂直，如果用钉子将木块固定在桌上，则子弹可穿过木块，穿过后子弹的速度变为。
(1)求子弹穿过木块的过程中受到的平均阻力大小f；
(2)如果木块不固定，试推理判断子弹能否穿过木块；
(3)在(2)的情况下，木块和子弹的最终速度分别为多大？
14．有一水龙头以每秒800g水的流量竖直注入盆中,盆放在磅秤上,如图所示．盆中原来无水，盆的质量500g，注至5s末时，磅秤的读数为57N，重力加速度g取10m/s2，则此时注入盆中的水流的速度约为多大
15．2022年第24届冬奥会将在北京举行，其中冰壶比赛是冬奥会项目之一。在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面、可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图甲所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶、两壶发生正碰。若碰撞前、后两壶的v一t图像如图乙所示，求碰撞后两壶相距的最远距离。
16．如图所示，竖直平面内固定有一圆形轨道，一小球（可视为质点）在轨道内侧从轨道的最低点A处沿顺时针方向运动，依次经过水平直径的两端B点和C点时，轨道内侧的压力传感器示数之比为4:1．求：
（1）小球经过B点和C点时速率的比值k；
（2）小球从B点运动到C点的过程中损失的机械能与B点动能的比值．
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．BD
【详解】
根据完全弹性碰撞关系可得
mv=mvA+3mvB
解得
根据完全非弹性碰撞关系可得
mv=4mvAB
解得
vA=vAB=2.5m/s
所以若碰撞后A的速度向右，则应该小于等于2.5m/s；若碰撞后A的速度向左，则应该小于等于5m/s；
故选BD。
2．ABD
【详解】
A．夯锤与桩料碰撞前，夯锤做自由落体运动，则有
代入数据解得2m/s，故A正确；
B．取向下为正方向，打击过程内力远大于外力，故系统动量守恒，夯锤与桩料碰撞后两者共速，则有
Mv0=（M+m）v
代入数据解得v=1.5m/s，故B正确；
CD．设桩料进入泥土的最大深度为h，对夯锤与桩料，由动能定理得
代入数据解得h=0.09m，故C错误，D正确。
故选ABD。
3．BC
【详解】
A．t=0.5s时，两煤块的的速度
此时两煤块间的距离
A错误；
B．在0.5s~1.5s时间内，甲先减速度运动，减速的时间
因此甲煤块在时速度与传送带速度相等，接下来一直匀速运动。而煤块乙先加速运动，加速度时间
因此乙煤块在时刻速度与传送带速度相等，B正确；
C．0~1.0s内，甲在传送带上一直减速运动，留下的划痕长度
C正确；
D．在0~0.5s内，乙相对传送带的位移
在0.5s~1.5s内，乙相对传送带的位移
因此乙相对传送带的位移为
D错误。
故选BC。
4．BD
【详解】
A．在I轨道上运行时，根据开普勒第二定律可知，离中心天体越近，则速度越大，可知在P点的速度大于在Q点的速度，故A错误；
B．由于从轨道I上的Q点变轨到II，需要点火加速，所以在轨道Ⅰ的Q点速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度，故B正确；
C．卫星在椭圆轨道Ⅰ上运行时，只有地球的引力做功，则机械能守恒，则卫星在P、Q两位置机械能相等，选项C错误；
D．由于人造地球卫星受微小阻力的作用，阻力做负功，故机械能减小，人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，由可知，动能为：
轨道半径减小，动能增大，故D正确．
5．C
【详解】
运动员只受重力做平抛运动，由动量定理可知
故选C。
6．D
【详解】
对喷出气体分析，设喷出时间为，则喷出气体质量为，由动量定理，有
其中F为瓶子对喷出气体的作用力，可解得
根据牛顿第三定律，喷出气体对瓶子作用力大小为F，再对瓶子分析，由平衡条件和牛顿第三定律求得钢瓶顶端对竖直墙壁的作用力大小也是F，故D正确，ABC错误。
故选D。
7．D
【详解】
A．该题中，由于仅仅是知道空气阻力的大小与小球的速率成正比，而不知道具体的关系，所以不能求出小球受到的阻力，也就不能求出小球向上运动的时间和小球向下运动的时间，所以不能求出小球受到的重力的冲量以及阻力的冲量，故A错误；
B．与A同理，也不能求出下落阶段小球所受空气阻力的冲量，故B错误；
C．小球向上运动的过程中加速度的方向向下，小球向下运动的过程中加速度的方向也向下，而且在最高点小球的加速度等于重力加速度，方向也向下，如有小球加速度为0的状态，则应是下降阶段速度为时，则动量为，但根据题意无法判断，小球是否有存在加速度为0的状态，故C错误；
D．根据动量定理可知，下落阶段小球所受合力的冲量
故D正确。
故选D。
8．A
【详解】
设子弹的质量为m0，初速度为v0，木块的质量为m，则子弹打入木块的过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，即
m0v0＝(m＋m0)v
此过程产生的内能等于系统损失的动能，即
ΔE＝m0v02－(m＋m0)v2
而木块获得的动能
Ek木＝mv2＝6 J
两式相除得
即 E＞6 J．
A. 16 J，与结论相符，选项A正确；
B. 2 J，与结论不相符，选项B错误；
C. 6 J，与结论不相符，选项C错误；
D. 4 J，与结论不相符，选项D错误．
9．D
【详解】
人从高处跳下落地时，总有一个曲膝的动作，是为了增加运动员与地面的作用时间，根据动量定理
在动量变化相同的情况下可以减小作用力，避免运动员受到伤害；不会减小动量变化量，也不会减小地面对人的冲量，故ABC错误，D正确。
故选D。
10．B
【详解】
铁球下落过程中，刚接触弹簧时，仅受重力作用，加速度为重力加速度值，弹力逐渐增大，铁球做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与弹力平衡时，加速度为零，速度达到最大值，然后铁球继续下落，弹力继续增大，铁球做加速度逐渐增大的减速运动，弹簧压缩量最大时，速度为零，加速度达到最大值，根据对称性，此位置比刚接触弹簧时加速度大，即球的加速度一定大于重力加速度值，弹力大于2倍重力值，故ACD错误，B正确．
11．0.46 0.61 增大
【详解】
[1] A、B两滑块碰撞之前，A的速度：
A、B两滑块碰撞之前，A的动能：
A、B两滑块碰撞之后，整体的速度：
A、B两滑块碰撞之后，整体的动能：
滑块A与B碰撞过程系统损失的动能为:
[2]滑块A与C碰撞之后，整体的速度：
滑块A与C碰撞之后，整体的动能：
滑块A与C碰撞过程系统损失的动能为:
[3] 因为，可见被碰物体质量增大，系统损失的动能增大．
12．C C
【详解】
(1)[1] 上述实验中小球1和小球2半径应该相等，以保证两球发生正碰；同时为防止入射球1反弹，则小球1的质量应该大于被碰球2的质量，故选C。
(2) [2]因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，要验证的关系是：
m1 v0=m1 v1+m2 v2
将速度换成位移，则所测物理量满足表达式为：
m1 OP=m1 OM+m2 ON
则上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量、，故选C；
(3)[3][4]由以上分析可知，当所测物理量满足
m1 OP=m1 OM+m2 ON
说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
由功能关系可知，只要
成立则机械能守恒，故若
说明碰撞过程中机械能守恒。
13．(1)750N；(2)子弹能穿过木块；(3)，
【详解】
(1)子弹穿木块过程中，对子弹，由动能定理得
代入数据解得
(2)如果木块不固定，子弹击中木块过程中系统动量守恒，设子弹恰好射穿木块时木块的长度为d，以向右为正方向，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
代入数据解得
因此子弹能穿过木块.
(3)子弹射穿木块过程中系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
代入数据解得
（，，不符合实际，舍去）.
14．15m/s
【解析】
5s时，杯子及水的总质量m=0.5+0.8×5=4.5kg；
设注入水流的速度为t，取竖直向下为正方向，△t时间内注入杯中的水的质量△m=0.8△t
对杯子和杯子中的水进行分析，根据动量定理可知：
(mg+△mg F)△t=0 △mv
由题意可知，F=57N；而△mg<所以上式可变式为：
mg F= 0.7v
代入数据，解得v=15m/s．
点睛：取极短时间内注入杯中的水为研究对象，根据动量定理列式，可求得注入水流的速度．
15．1.1m
【详解】
设碰后蓝壶的速度为，碰前红壶的速度为
碰后红壶的速度为
取碰前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得
解得
根据图像可得，红壶碰前的加速度为
所以蓝壶静止的时刻为
速度图像与坐标围成的面积表示位移，可得碰后两壶相距的最远距离为
16．（1）2:1（2）3:4
【分析】
（1）在BC两点的向心力由轨道对小球的支持力提供，根据牛顿第二定律列出方程求解速度之比；（2）根据能量关系求解小球从B点运动到C点的过程中损失的机械能与B点动能的比值.
【详解】
（1）在B点，根据牛顿第二定律：；在C点： ；因NB：NC=4:1可知;
（2） 小球从B点运动到C点的过程中损失的机械能 ；则小球从B点运动到C点的过程中损失的机械能与B点动能的比值为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，有两个半径相同、质量不同的小球A和B，两球静止在光滑的水平面上，其中B球质量是A球质量的3倍。某时刻给A球一水平向右大小为10m/s的初速度，使得A球与静止的B球发生正碰，取向右为正方向，则碰撞后A球的速度可能为（ ）
A．-8m/s B．-3m/s C．4m/s D．2m/s
2．如图a所示为建筑工地上打桩机将桩料打入泥土的图片，图b为其工作时的示意图。打桩前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土的深度忽略不计。已知夯锤的质量为M=150kg，桩料的质量为m=50kg。某次打桩时，将夯锤提升到距离桩顶h0=0.2m处由桩料静止释放，夯锤自由下落。夯锤砸在桩顶上后，立刻随桩料起向下运动。假设桩料进入泥土的过程中所受泥土的阻力大小恒为4500N。取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度大小为2m/s B．夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度大小为1.5m/s
C．本次打桩，桩料进入泥土的最大深度为0.16m D．本次打桩，桩料进入泥土的最大深度为0.09m
3．如图所示，甲、乙两煤块（在传送带上滑行时会留下痕迹）质量分别为1kg、2kg，放在静止的水平传送带上，两者相距5m，与传送带间的动摩擦因数均为0.2。t=0时，甲、乙分别以6m/s、3m/s的初速度开始向右滑行t=0.5s时，传送带启动（不计启动时间），立即以4m/s的速度向右做匀速直线运动。传送带足够长，g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．t=0.5s时，两煤块相距1.5m B．t=1.5s时，两煤块速度相等
C．0~1.5s内，甲在传送带上留下的划痕长为3m D．0~1.5s内，乙相对传送带的位移为2.25m
4．长征三号乙遥二十八火箭在发射中星9A卫星过程中出现变故，由于运载火箭的异常，致使卫星没有按照原计划进入预定轨道．经过航天测控人员的配合和努力，通过多次调整轨道，卫星成功变轨进入同步卫星轨道．假设该卫星某一次变轨如图所示，卫星从椭圆轨道Ⅰ上的远地点Q改变速度进入地球同步轨道Ⅱ，P点为椭圆轨道的近地点．下列说法正确的是
A．卫星在椭圆轨道Ⅰ上运行时，在P点的速度等于在Q点的速度
B．卫星在椭圆轨道Ⅰ上的Q点的速度小于在同步轨道Ⅱ上的Q点的速度
C．卫星在椭圆轨道Ⅰ上运行时，卫星在P、Q两位置机械能不相等
D．卫星耗尽燃料后，在微小空气阻力的作用下，轨道半径变小，机械能减小，动能变大
二、单选题
5．如图所示，跳水运动员从一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知运动员质量，初速度，若经过2s时速度为，则在此过程中，运动员动量的变化量为（g取，不计空气阻力）（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，顶端与竖直墙壁接触，现打开尾端阀门，气体往外喷出，设喷口面积为S，气体密度为，气体往外喷出的速度为，则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是（ ）
A． B． C． D．
7．从地面以速度竖直上抛一质量为m的小球，由于受到空气阻力，小球落回地面的速度减为，若空气阻力的大小与小球的速率成正比，则由此可以计算（ ）
A．上升阶段小球所受重力的冲量 B．下落阶段小球所受空气阻力的冲量
C．小球加速度为0时的动量 D．下落阶段小球所受合力的冲量
8．如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止木块，子弹未穿透木块，此过程木块的动能增加了6 J，那么此过程产生的内能可能为( )
A．16 J B．2 J C．6 J D．4 J
9．体操运动员从同样高度翻滚落地时，总有一个屈膝的动作，其原因是（ ）
A．屈膝落地动量小，不易受伤
B．屈膝落地动量改变小，不易受伤
C．不屈膝落地动量改变大，容易受伤
D．屈膝落地可以延长作用时间，从而减小腿部受力，不易受伤
10．如图一个铁球从竖立在地面的轻弹簧正上方某处自由下落，接触弹簧并将弹簧压缩，在压缩的全过程中，弹簧均为弹性形变，那么当弹簧压缩量最大时
A．球所受合力最大，但不一定大于重力值
B．球的加速度最大，且一定大于重力加速度值
C．球的加速度最大，有可能等于重力加速度值
D．球所受弹力最大，该弹力大于1倍重力值小于2倍重力值
三、实验题
11．2019年9月，我国成功完成了高速下列车实车对撞实验．标志着我国高速列车被动安全技术达到了世界领先水平．某学习小组受此启发，设计了如下碰撞实验，探究其中的能量损耗问题，实验装置如图所示．
实验准备了质量分别为0.20kg、0.20kg、0.40kg的滑块A、B、C，滑块A右侧带有自动锁扣，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连，滑块B、C左侧均带有自动锁扣，打点计时器的电源频率．
调整好实验装置后，在水平气垫导轨上放置A、B两个滑块，启动打点计时器，使滑块A以某一速度与静止的滑块B相碰并粘合在一起运动，纸带记录的数据如图所示；用滑块C替代滑块B，重复上述实验过程，纸带数据如图所示．
根据纸带记录的数据，滑块A与B碰撞过程系统损失的动能为______J，滑块A与C碰撞过程系统损失的动能为______J．（计算结果均保留2位有效数字）
根据实验结果可知，被碰物体质量增大，系统损失的动能______（填“增大”“减小”或“不变”）．
12．研究两个小球在轨道水平部分碰撞的规律（动量守恒定律）：先安装好如图实验装置，在地上铺一张白纸。白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。之后的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。
(1)上述实验中小球1和小球2应选择（________）
A、相同大小的铁球
B、相同大小的塑料球
C、小球1铁球，小球2 塑料球，两者大小相同
D、小球1塑料球，小球2 铁球，两者大小相同
(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有 ________。
A．A、B两点间的高度差h1 B．B点离地面的高度H2
C．小球1和小球2的质量、 D．小球1和小球2的半径r
(3)当所测物理量满足________________时（用所测物理量的字母表示），说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足_________________时（用所测物理量的字母表示），说明两球碰撞发生弹性碰撞。
四、解答题
13．一质量kg、边长cm的正方体木块放置在光滑的水平面上，现有一质量kg的子弹，以的速度水平射向木块，子弹的速度方向与木块表面垂直，如果用钉子将木块固定在桌上，则子弹可穿过木块，穿过后子弹的速度变为。
(1)求子弹穿过木块的过程中受到的平均阻力大小f；
(2)如果木块不固定，试推理判断子弹能否穿过木块；
(3)在(2)的情况下，木块和子弹的最终速度分别为多大？
14．有一水龙头以每秒800g水的流量竖直注入盆中,盆放在磅秤上,如图所示．盆中原来无水，盆的质量500g，注至5s末时，磅秤的读数为57N，重力加速度g取10m/s2，则此时注入盆中的水流的速度约为多大
15．2022年第24届冬奥会将在北京举行，其中冰壶比赛是冬奥会项目之一。在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面、可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图甲所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶、两壶发生正碰。若碰撞前、后两壶的v一t图像如图乙所示，求碰撞后两壶相距的最远距离。
16．如图所示，竖直平面内固定有一圆形轨道，一小球（可视为质点）在轨道内侧从轨道的最低点A处沿顺时针方向运动，依次经过水平直径的两端B点和C点时，轨道内侧的压力传感器示数之比为4:1．求：
（1）小球经过B点和C点时速率的比值k；
（2）小球从B点运动到C点的过程中损失的机械能与B点动能的比值．
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．BD
【详解】
根据完全弹性碰撞关系可得
mv=mvA+3mvB
解得
根据完全非弹性碰撞关系可得
mv=4mvAB
解得
vA=vAB=2.5m/s
所以若碰撞后A的速度向右，则应该小于等于2.5m/s；若碰撞后A的速度向左，则应该小于等于5m/s；
故选BD。
2．ABD
【详解】
A．夯锤与桩料碰撞前，夯锤做自由落体运动，则有
代入数据解得2m/s，故A正确；
B．取向下为正方向，打击过程内力远大于外力，故系统动量守恒，夯锤与桩料碰撞后两者共速，则有
Mv0=（M+m）v
代入数据解得v=1.5m/s，故B正确；
CD．设桩料进入泥土的最大深度为h，对夯锤与桩料，由动能定理得
代入数据解得h=0.09m，故C错误，D正确。
故选ABD。
3．BC
【详解】
A．t=0.5s时，两煤块的的速度
此时两煤块间的距离
A错误；
B．在0.5s~1.5s时间内，甲先减速度运动，减速的时间
因此甲煤块在时速度与传送带速度相等，接下来一直匀速运动。而煤块乙先加速运动，加速度时间
因此乙煤块在时刻速度与传送带速度相等，B正确；
C．0~1.0s内，甲在传送带上一直减速运动，留下的划痕长度
C正确；
D．在0~0.5s内，乙相对传送带的位移
在0.5s~1.5s内，乙相对传送带的位移
因此乙相对传送带的位移为
D错误。
故选BC。
4．BD
【详解】
A．在I轨道上运行时，根据开普勒第二定律可知，离中心天体越近，则速度越大，可知在P点的速度大于在Q点的速度，故A错误；
B．由于从轨道I上的Q点变轨到II，需要点火加速，所以在轨道Ⅰ的Q点速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度，故B正确；
C．卫星在椭圆轨道Ⅰ上运行时，只有地球的引力做功，则机械能守恒，则卫星在P、Q两位置机械能相等，选项C错误；
D．由于人造地球卫星受微小阻力的作用，阻力做负功，故机械能减小，人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，由可知，动能为：
轨道半径减小，动能增大，故D正确．
5．C
【详解】
运动员只受重力做平抛运动，由动量定理可知
故选C。
6．D
【详解】
对喷出气体分析，设喷出时间为，则喷出气体质量为，由动量定理，有
其中F为瓶子对喷出气体的作用力，可解得
根据牛顿第三定律，喷出气体对瓶子作用力大小为F，再对瓶子分析，由平衡条件和牛顿第三定律求得钢瓶顶端对竖直墙壁的作用力大小也是F，故D正确，ABC错误。
故选D。
7．D
【详解】
A．该题中，由于仅仅是知道空气阻力的大小与小球的速率成正比，而不知道具体的关系，所以不能求出小球受到的阻力，也就不能求出小球向上运动的时间和小球向下运动的时间，所以不能求出小球受到的重力的冲量以及阻力的冲量，故A错误；
B．与A同理，也不能求出下落阶段小球所受空气阻力的冲量，故B错误；
C．小球向上运动的过程中加速度的方向向下，小球向下运动的过程中加速度的方向也向下，而且在最高点小球的加速度等于重力加速度，方向也向下，如有小球加速度为0的状态，则应是下降阶段速度为时，则动量为，但根据题意无法判断，小球是否有存在加速度为0的状态，故C错误；
D．根据动量定理可知，下落阶段小球所受合力的冲量
故D正确。
故选D。
8．A
【详解】
设子弹的质量为m0，初速度为v0，木块的质量为m，则子弹打入木块的过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，即
m0v0＝(m＋m0)v
此过程产生的内能等于系统损失的动能，即
ΔE＝m0v02－(m＋m0)v2
而木块获得的动能
Ek木＝mv2＝6 J
两式相除得
即 E＞6 J．
A. 16 J，与结论相符，选项A正确；
B. 2 J，与结论不相符，选项B错误；
C. 6 J，与结论不相符，选项C错误；
D. 4 J，与结论不相符，选项D错误．
9．D
【详解】
人从高处跳下落地时，总有一个曲膝的动作，是为了增加运动员与地面的作用时间，根据动量定理
在动量变化相同的情况下可以减小作用力，避免运动员受到伤害；不会减小动量变化量，也不会减小地面对人的冲量，故ABC错误，D正确。
故选D。
10．B
【详解】
铁球下落过程中，刚接触弹簧时，仅受重力作用，加速度为重力加速度值，弹力逐渐增大，铁球做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与弹力平衡时，加速度为零，速度达到最大值，然后铁球继续下落，弹力继续增大，铁球做加速度逐渐增大的减速运动，弹簧压缩量最大时，速度为零，加速度达到最大值，根据对称性，此位置比刚接触弹簧时加速度大，即球的加速度一定大于重力加速度值，弹力大于2倍重力值，故ACD错误，B正确．
11．0.46 0.61 增大
【详解】
[1] A、B两滑块碰撞之前，A的速度：
A、B两滑块碰撞之前，A的动能：
A、B两滑块碰撞之后，整体的速度：
A、B两滑块碰撞之后，整体的动能：
滑块A与B碰撞过程系统损失的动能为:
[2]滑块A与C碰撞之后，整体的速度：
滑块A与C碰撞之后，整体的动能：
滑块A与C碰撞过程系统损失的动能为:
[3] 因为，可见被碰物体质量增大，系统损失的动能增大．
12．C C
【详解】
(1)[1] 上述实验中小球1和小球2半径应该相等，以保证两球发生正碰；同时为防止入射球1反弹，则小球1的质量应该大于被碰球2的质量，故选C。
(2) [2]因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，要验证的关系是：
m1 v0=m1 v1+m2 v2
将速度换成位移，则所测物理量满足表达式为：
m1 OP=m1 OM+m2 ON
则上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量、，故选C；
(3)[3][4]由以上分析可知，当所测物理量满足
m1 OP=m1 OM+m2 ON
说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
由功能关系可知，只要
成立则机械能守恒，故若
说明碰撞过程中机械能守恒。
13．(1)750N；(2)子弹能穿过木块；(3)，
【详解】
(1)子弹穿木块过程中，对子弹，由动能定理得
代入数据解得
(2)如果木块不固定，子弹击中木块过程中系统动量守恒，设子弹恰好射穿木块时木块的长度为d，以向右为正方向，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
代入数据解得
因此子弹能穿过木块.
(3)子弹射穿木块过程中系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
代入数据解得
（，，不符合实际，舍去）.
14．15m/s
【解析】
5s时，杯子及水的总质量m=0.5+0.8×5=4.5kg；
设注入水流的速度为t，取竖直向下为正方向，△t时间内注入杯中的水的质量△m=0.8△t
对杯子和杯子中的水进行分析，根据动量定理可知：
(mg+△mg F)△t=0 △mv
由题意可知，F=57N；而△mg<
mg F= 0.7v
代入数据，解得v=15m/s．
点睛：取极短时间内注入杯中的水为研究对象，根据动量定理列式，可求得注入水流的速度．
15．1.1m
【详解】
设碰后蓝壶的速度为，碰前红壶的速度为
碰后红壶的速度为
取碰前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得
解得
根据图像可得，红壶碰前的加速度为
所以蓝壶静止的时刻为
速度图像与坐标围成的面积表示位移，可得碰后两壶相距的最远距离为
16．（1）2:1（2）3:4
【分析】
（1）在BC两点的向心力由轨道对小球的支持力提供，根据牛顿第二定律列出方程求解速度之比；（2）根据能量关系求解小球从B点运动到C点的过程中损失的机械能与B点动能的比值.
【详解】
（1）在B点，根据牛顿第二定律：；在C点： ；因NB：NC=4:1可知;
（2） 小球从B点运动到C点的过程中损失的机械能 ；则小球从B点运动到C点的过程中损失的机械能与B点动能的比值为
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