第一章动量守恒定律章末综合练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第一章动量守恒定律章末综合练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-30 06:49:11 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修一 第一章 动量守恒定律 章末综合练
一、单选题
1．一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态。放出一个质量为m的粒子后反冲，已知原子核反冲的动能为E0，则放出的粒子的动能为（ ）
A． B． C． D．
2．下列关于动量的说法中不正确的是（ ）
A．同一物体的动量越大，则它的速度越大
B．动量相同的物体，速度方向一定相同
C．质量和速率相同的物体，其动量一定相同
D．一个物体动量改变，则其速率不一定改变
3．质量为m的某质点在恒力F1作用下从A点由静止出发，当其速度为时立即将F1改为相反方向的恒力F2，质点总共经历时间t运动至B点刚好停下。若该质点以速度v匀速通过A、B两点时，其经历的时间也为t，则（ ）
A．无论F1、F2为何值，均为2v
B．随着F1、F2的取值不同，可能大于2v
C．F1、F2的冲量大小不相等
D．F1、F2的冲量一定大小相等、方向相同
4．某空军跳伞运动大队在进行跳伞训练，如图甲所示，参训队员从静止的飞机上无初速度跳下一段时间后打开降落平，运动过程中队员及降落伞整体受到的空气阻力与时间的关系图象如图乙所示。已知参训队员及装备的总质量为m，当地重力加速度为g，取m/s2，图乙中14~22s间的图线为四分之一圆弧，取。下列关于队员离开飞机后的说法正确的是（ ）
A．阻力的冲量方向发生了改变 B．队员的加速度先不变后增大再减小
C．14s时队员的速度达到最大值 D．22s时队员的速度大小为4m/s
5．如图所示，M、N和P为“验证动量守恒定律”实验中小球的落点。已知入射球质量为m1，被碰球质量为m2，如果碰撞中动量守恒，则有（ ）
A．m1·（-）=m2·
B．m1·（-）=m2·
C．m1·（＋）=m2·
D．m1·=m2·（＋）
6．关于动量的变化，下列说法中错误的是（ ）
A．做直线运动的物体速度增大时，动量的变化Δp与速度的方向相同
B．做直线运动的物体速度减小时，动量的变化Δp与运动方向相反
C．物体的速度大小不变时，动量的变化Δp为零
D．物体做曲线运动时，动量的变化Δp一定不为零
7．如图所示，可视为质点的两小球a、b叠放在一起，从地面上方一定高度处静止释放，之后发生的所有碰撞均为弹性碰撞，b球在碰撞后刚好能静止在水平地面上，以地面为重力势能的零势能面，则（ ）
A．碰撞前后a球的机械能始终不变
B．b球质量是a球质量的2倍
C．a球反弹后上升的最大高度是其初始高度的4倍
D．a球反弹后上升到初始高度时动能与重力势能相等
8．如图所示，质量均为m的木块A、B与轻弹簧相连，置于光滑水平桌面上处于静止状态，与木块A、B完全相同的木块C以速度v0与木块A碰撞并粘在一起，则从木块C与木块A碰撞到弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．木块A、B、C和弹簧组成的系统动量守恒，机械能不守恒
B．木块C与木块A碰撞结束时，木块C的速度为零
C．木块C与木块A碰撞结束时，木块C的速度为
D．弹簧的最大弹性势能等于木块A、B、C和弹簧组成系统的动能减少量
9．关于反冲运动的说法中，正确的是（ ）
A．抛出部分的质量m1要小于剩下部分的质量m2才能获得反冲
B．反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用
C．若抛出部分的质量m1大于剩下部分的质量m2，则m2的反冲力大于m1所受的力
D．抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律
10．如图所示， 质量为 的子弹以某一速度水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了 ， 木块质量为 ， 那么此过程产生的内能可能为（ ）
A．
B．
C．
D．
11．高空抛物指从高处抛掷物品，是一种不文明的行为，该现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，在“上海陋习排行榜”中，它与“乱扔垃圾”齐名，排名第二，高空抛物会造成人身伤亡、财物损失。若一个50g的土豆从一居民楼的26层落下，与地面的撞击时间约为0.002s，则该土豆对地面产生的冲击力约为（ ）
A．10N B．102N
C．103N D．104N
12．如图1所示，在水平地面上有甲、乙两物块（均可视为质点）相向运动，运动一段时间后发生碰撞，碰撞后两物块继续运动直到均停止在地面上。整个过程中甲、乙两物块运动的速度-时间图象如图2所示，时刻甲、乙间距为，均停止后间距为，已知重力加速度m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．两物块与地面间的动摩擦因数相同
B．两物块的质量之比为
C．两物块间的碰撞为弹性碰撞
D．乙在整个过程中的位移大小
二、填空题
13．寻求碰撞中的不变量
（1）质量大的C球与静止的B球碰撞，B球获得的速度______（填“大于”“小于”或“等于”）碰前C球的速度，两球碰撞前后的速度之和______（填“相等”或“不相等”）；
（2）由教材第3页小车碰撞实验中记录的数据知：两小车碰撞前后，动能之和______（填“相等”或“不相等”），质量与速度的乘积之和______。
14．动量守恒定律
（1）系统、内力与外力
①系统：______相互作用的物体构成的一个力学系统。
②内力：______物体间的作用力。
③外力：系统______的物体施加给系统内物体的力。
（2）动量守恒定律
①内容：如果一个系统______，或者______，这个系统的总动量保持不变。
②表达式：
m1v1＋m2v2=______（作用前后总动量相等）。
③适用条件：系统______或者所受外力的______。
④普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速物体。既适用于宏观物体，也适用于______物体。
15．质量大的C球与静止的B球碰撞，B球获得的速度___________（填“大于”“小于”或“等于”）碰前C球的速度，两球碰撞前后的速度之和___________（填“相等”或“不相等”）。
16．某小组用如图所示的装置验证动量守恒定律，装置固定在水平面上。圆弧形轨道末端切线水平，两球半径相同，两球与水平面的动摩擦因数相同。实验时，先测出A、B两球的质量m1、m2，让球A多次从圆弧形轨道上某一位置由静止释放，记下其在水平面上滑行距高的平均值为L，然后把球B静置于轨道末端水平部分，并将球A从轨道上同一位置由静止释放，并与球B相碰，重复多次。已知碰后球A，B滑行距离的平均值分别为L1、L2
（1）为确保实验中球A不反向运动，则m1、m2应满足的关系是___________。
（2）若碰撞前后动量守恒，写出动量守恒的表达式：___________。
17．弹性碰撞的结论
以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生弹性碰撞为例，则有
m1v1＝m1v1′＋m2v2′
m1v12＝ m1v1′2＋m2v2′2
联立解得：v1′＝________， v2′＝_________。
讨论：①若m1＝m2，则v1′＝____，v2′＝____（速度交换）；
②若m1>m2，则v1′>0，v2′>0（碰后两物体沿同一方向运动）；当m1 m2时，v1′≈____，v2′≈____；
③若m10（碰后两物体沿相反方向运动）；当m1 m2时，v1′≈____，v2′≈___.
三、解答题
18．下雨是常见的自然现象，如果雨滴下落为自由落体运动，则雨滴落到地面时，对地表动植物危害巨大，实际上，动植物都没有被雨滴砸伤，因为雨滴下落时不仅受重力，还受空气的浮力和阻力，使得雨滴落地时不会因速度太大而将动植物砸伤。某次下暴雨，质量为的雨滴，从高的云层下落。取），考虑到雨滴同时还受到空气浮力和阻力的作用，设雨滴落到地面的实际速度为，落到地面上经时间速度变为零，在内地面对雨滴的作用力不变且不考虑这段时间雨滴受到的重力、空气的浮力和阻力，求雨滴对地面的作用力大小。
19．如图三国演义“草船借箭”中，若草船的质量为m1，每支箭的质量为m，草船以速度v1返回时，对岸士兵万箭齐发，n支箭同时射中草船，箭的速度皆为v，方向与船行方向相同。由此，草船的速度会增加多少？（不计水的阻力）
20．查阅资料，简述关于运动量度的争论。
21．滑沙是国内新兴的户外运动，运动模型简化成如图甲所示，总质量为30kg的小孩和滑沙板从倾角为37°的滑道顶端由静止开始下滑，为了防止下滑过快，滑沙板后方有一大人沿斜面向上拉滑沙板，拉力T的大小随下滑位移的变化关系如图乙所示。滑道末端安装有缓冲轮胎，滑沙板撞上轮胎后经1.5s停止运动。已知滑沙板前端A至缓冲轮胎B的长度为30m，滑沙板与滑道的动摩擦因数为0.2，忽略轮胎形变产生的位移，g取10，，，求：
（1）当拉力为108N时，小孩的加速度大小；
（2）滑沙板到达缓冲轮胎处的速度大小；
（3）缓冲过程轮胎与滑沙板间的平均作用力大小。
22．细线下吊着个沙袋，构成一个摆。一颗子弹水平射入沙袋并留在沙袋中随沙袋一起摆动。利用这个物理情景可以完成对子弹速度的粗略测量。请你写出需要测量的物理量（直接测量量），并根据这个过程中满足的物理规律写出测量原理（用字母表示）。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
核反应过程系统动量守恒，以放出粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
原子核的动能
粒子的动能
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由动量的定义可知，对同一物体来说，动量越大，速度越大，A正确；
B．根据动量的矢量性可知，动量的方向与速度的方向相同，所以动量相同的物体，速度方向一定相同，B正确；
C．速率相同，速度的方向不一定相同，故动量的方向不一定相同，C错误；
D．物体的动量改变，可能是动量的方向改变，而动量的大小保持不变，如匀速圆周运动，D正确。
故选C。
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
AB．在恒力F1和F2作用下运动时，有
匀速运动时，有
联立解得
故A正确，B错误；
CD．对恒力F1和F2的冲量，有
故冲量大小相等，方向相反，故CD错误。
故选A。
4．D
【解析】
【详解】
A．由于队员跳离飞机后始终向下运动，所以空气阻力始终向上，所以此过程中阻力的冲量方向始终向上，没有发生改变，故A错误；
B．队员的加速度取决于队员受到的合力，所以前10s内加速度没有发生变化，10~14s的过程中加速度先向下逐渐减小后向上逐渐增大，14~20s的过程中加速度逐渐减小，方向始终向上，故B错误；
C．由前面对加速度的分析可知在10~14s的过程中出现了加速度为零的时刻，此时刻为队员速度最大的时刻，故C错误；
D．由动量定理有
由图乙可知图线与横轴所围的面积表示阻力的冲量大小，所以阻力冲量大小为
其中s，s，s，解得
故D正确。
故选D。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
不放被碰小球时，落点为P，则水平位移为OP；放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的M点和N点，则水平位移为OM和O′N；碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t
得
变形可得
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A．当做直线运动的物体速度增大时，其末动量p2大于初动量p1，由矢量的运算法则可知
Δp＝p2－p1＞0
与速度方向相同，故A正确，不符合题意；
B．当做直线运动的物体速度减小时
Δp＝p2－p1＜0
此时Δp与物体的运动方向相反，故B正确，不符合题意；
C．当物体的速度大小不变时，动量可能不变化，也有可能动量大小不变而方向变化，此种情况
Δp≠0
故C错误，符合题意；
D．物体做曲线运动时，速度的方向不断变化，故动量一定变化，Δp一定不为零，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
A．a、b碰前瞬间，，碰撞后，a、b重力势能不变，则a球动能（机械能）增加，A错误；
B．设两小球从离地面高为h处自由下落，落地时的速度大小为，b球着地后以原速率反弹，反弹后与a球碰撞，设碰后a球向上运动的速度大小为v，则由动量守恒定律可得
由机械能守恒定律可得
可解得
B错误；
C．由可得a球反弹后上升的最大高度为
而a球的初始高度为
即
C正确；
D．设a球反弹后动能与重力势能相等的位置离地面的高度为，则由机械能守恒定律可得
解得
D错误。
故选C。
8．A
【解析】
【详解】
A．木块A、B、C和弹簧组成的系统所受合外力为零，所以系统动量守恒。木块C与A碰撞并粘在一起，此过程系统机械能有损失，故系统机械能不守恒，A正确；
BC．木块C与A碰撞并粘在一起，以木块C与木块A组成的系统为研究对象，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得
解得
即木块C与木块A碰撞结束时，木块C的速度为，BC错误；
D．木块C与A碰撞过程中机械能有损失，之后粘合体在通过弹簧与物块B作用过程中满足动量守恒和机械能守恒，粘合体与物块B达到共速时，弹簧的弹性势能最大，但由于碰撞过程系统机械能有损失，所以弹簧的最大弹性势能小于木块A、B、C和弹簧组成系统的动能减少量，D错误。
故选A。
9．D
【解析】
【详解】
A．反冲运动是指由于系统的一部分物体向某一方向运动，而使另一部分向相反方向运动。定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系，故A错误；
BD． 在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度，使该部分的速度逐渐增大，在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立，故B错误，D正确；
C．在反冲运动中，两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，它们大小相等、方向相反，故C错误。
故选D。
10．D
【解析】
【详解】
设子弹的初速度为V，射入木块后子弹与木块共同的速度为v，木块的质量为M，子弹的质量为m。取向右为正方向，根据动量守恒定律得
mV=（M+m）v
解得
木块获得的动能为
系统产生的内能为
可得
Q＞△Ek=5.5J
故D正确，ABC错误。
故选D。
11．C
【解析】
【详解】
土豆从26楼下落，每一层楼的高度约3m，则下落的高度为
h＝75m
根据
v2＝2gh
可知
v＝≈38.7m/s
接近40m/s，取竖直向上为正方向，则土豆与地面碰撞时由动量定理有
解得
F≈103N
ABD错误，C正确。
故选C。
12．D
【解析】
【详解】
A．从图2可以看出
，
解得
，
A错误；
B．碰撞前瞬间甲、乙两物块的速度分别为，，由运动学知识可知碰后瞬间甲、乙两物块的速度分别为，，根据动量守恒定律有
解得
B错误；
C．结合B项分析可知
故碰撞过程中有动能损失，C错误；
D．结合图象分析可知，之后的运动过程，甲的位移为零，则乙的位移大小
D正确。
故选D。
13． 大于 不相等 不相等 基本不变
【解析】
【详解】
[1]本题出现在动量部分第一节，由实验情景可得B球获得的速度大于碰前C球的速度；
[2]实验情景可得两球碰撞前后的速度之和不相等；
[3]两小车碰撞前后，动能之和不相等；
[4]质量与速度的乘积之和基本不变。
14． 两个（或多个） 系统中 以外 不受力 所受外力的矢量和为0 不受外力 矢量和为零 微观
【解析】
【详解】
（1）①[1]系统：两个（或多个）相互作用的物体构成的一个力学系统。
②[2]内力：系统中物体间的作用力。
③[3]外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力。
（2）①[4][5]内容：如果一个系统不受力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。
②[6]表达式：
③[7][8]适用条件：系统不受力，或者所受外力的矢量和为0。
④[9]普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速物体。既适用于宏观物体，也适用于微观物体。
15． 大于 不相等
【解析】
【分析】
【详解】
略
16． m1>m2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即
m1>m2
（2）[2]两球碰前，由动能定理得
解得
碰后两球做匀减速直线运动，设碰后的速度分别为、，由动能定理得
解得
若碰撞前后动量守恒，则
代入速度整理可得
17． v1 v1 0 v1 v1 2v1 < －v1 0
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]根据
解得
[3][4] ①若m1＝m2，则
[5][6] ② 若m1>m2，则v1′>0，v2′>0（碰后两物体沿同一方向运动）；当m1 m2时，
[7][8] ③若m1v2′>0（碰后两物体沿相反方向运动）
当m1 m2时
18．
【解析】
【详解】
雨滴和地面作用过程中根据动量定理
代入数据得
根据牛顿第三定律得雨滴对地面的作用力大小为
19．(v - v1)
【解析】
【分析】
【详解】
船与箭的作用过程系统动量守恒
m1v1 + nmv = (m1 + nm)(v1 + Δv)
得
Δv = (v - v1)
20．见解析
【解析】
【详解】
根据动量定理，有
根据动能定理，有
mv是从时间的角度描述力的积累效果的
mv2是从空间的角度描述力的积累效果的
21．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）设小孩和滑沙板的总质量为m，斜面倾角为，滑沙板与滑道间的动摩擦因数为，支持力大小为N，滑动摩擦力大小为f，拉力为108N时的加速度大小为a。
由牛顿第二定律和滑动摩擦力公式有
联立并代入题给数据得
（2）设AB段运动的过程中拉力所做的功为W，由功的定义有
式中、和、分别对应下滑过程中两阶段所受的拉力及相应的位移大小。
依题意
，，，
设到达B点时速度大小为v，从A到B，由动能定理有
联立并代入题给数据得
（3）缓冲过程由动量定理有
联立式并代入题给数据得
22．见解析
【解析】
【详解】
需要测量子弹的质量m，沙袋的质量m0，摆长l，沙袋摆动时摆线的最大偏角θ。
测量原理如下：
子弹射入沙袋后与沙袋一起从最低位置摆至最高位置的过程中机械能守恒，设在最低位置时，子弹和沙袋的共同速度为v0，则由机械能守恒定律可得
解得
设射入沙袋前子弹速度为v，子弹射入沙袋的过程中系统动量守恒，选子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律可得
联立得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态。放出一个质量为m的粒子后反冲，已知原子核反冲的动能为E0，则放出的粒子的动能为（ ）
A． B． C． D．
2．下列关于动量的说法中不正确的是（ ）
A．同一物体的动量越大，则它的速度越大
B．动量相同的物体，速度方向一定相同
C．质量和速率相同的物体，其动量一定相同
D．一个物体动量改变，则其速率不一定改变
3．质量为m的某质点在恒力F1作用下从A点由静止出发，当其速度为时立即将F1改为相反方向的恒力F2，质点总共经历时间t运动至B点刚好停下。若该质点以速度v匀速通过A、B两点时，其经历的时间也为t，则（ ）
A．无论F1、F2为何值，均为2v
B．随着F1、F2的取值不同，可能大于2v
C．F1、F2的冲量大小不相等
D．F1、F2的冲量一定大小相等、方向相同
4．某空军跳伞运动大队在进行跳伞训练，如图甲所示，参训队员从静止的飞机上无初速度跳下一段时间后打开降落平，运动过程中队员及降落伞整体受到的空气阻力与时间的关系图象如图乙所示。已知参训队员及装备的总质量为m，当地重力加速度为g，取m/s2，图乙中14~22s间的图线为四分之一圆弧，取。下列关于队员离开飞机后的说法正确的是（ ）
A．阻力的冲量方向发生了改变 B．队员的加速度先不变后增大再减小
C．14s时队员的速度达到最大值 D．22s时队员的速度大小为4m/s
5．如图所示，M、N和P为“验证动量守恒定律”实验中小球的落点。已知入射球质量为m1，被碰球质量为m2，如果碰撞中动量守恒，则有（ ）
A．m1·（-）=m2·
B．m1·（-）=m2·
C．m1·（＋）=m2·
D．m1·=m2·（＋）
6．关于动量的变化，下列说法中错误的是（ ）
A．做直线运动的物体速度增大时，动量的变化Δp与速度的方向相同
B．做直线运动的物体速度减小时，动量的变化Δp与运动方向相反
C．物体的速度大小不变时，动量的变化Δp为零
D．物体做曲线运动时，动量的变化Δp一定不为零
7．如图所示，可视为质点的两小球a、b叠放在一起，从地面上方一定高度处静止释放，之后发生的所有碰撞均为弹性碰撞，b球在碰撞后刚好能静止在水平地面上，以地面为重力势能的零势能面，则（ ）
A．碰撞前后a球的机械能始终不变
B．b球质量是a球质量的2倍
C．a球反弹后上升的最大高度是其初始高度的4倍
D．a球反弹后上升到初始高度时动能与重力势能相等
8．如图所示，质量均为m的木块A、B与轻弹簧相连，置于光滑水平桌面上处于静止状态，与木块A、B完全相同的木块C以速度v0与木块A碰撞并粘在一起，则从木块C与木块A碰撞到弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．木块A、B、C和弹簧组成的系统动量守恒，机械能不守恒
B．木块C与木块A碰撞结束时，木块C的速度为零
C．木块C与木块A碰撞结束时，木块C的速度为
D．弹簧的最大弹性势能等于木块A、B、C和弹簧组成系统的动能减少量
9．关于反冲运动的说法中，正确的是（ ）
A．抛出部分的质量m1要小于剩下部分的质量m2才能获得反冲
B．反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用
C．若抛出部分的质量m1大于剩下部分的质量m2，则m2的反冲力大于m1所受的力
D．抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律
10．如图所示， 质量为 的子弹以某一速度水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了 ， 木块质量为 ， 那么此过程产生的内能可能为（ ）
A．
B．
C．
D．
11．高空抛物指从高处抛掷物品，是一种不文明的行为，该现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，在“上海陋习排行榜”中，它与“乱扔垃圾”齐名，排名第二，高空抛物会造成人身伤亡、财物损失。若一个50g的土豆从一居民楼的26层落下，与地面的撞击时间约为0.002s，则该土豆对地面产生的冲击力约为（ ）
A．10N B．102N
C．103N D．104N
12．如图1所示，在水平地面上有甲、乙两物块（均可视为质点）相向运动，运动一段时间后发生碰撞，碰撞后两物块继续运动直到均停止在地面上。整个过程中甲、乙两物块运动的速度-时间图象如图2所示，时刻甲、乙间距为，均停止后间距为，已知重力加速度m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．两物块与地面间的动摩擦因数相同
B．两物块的质量之比为
C．两物块间的碰撞为弹性碰撞
D．乙在整个过程中的位移大小
二、填空题
13．寻求碰撞中的不变量
（1）质量大的C球与静止的B球碰撞，B球获得的速度______（填“大于”“小于”或“等于”）碰前C球的速度，两球碰撞前后的速度之和______（填“相等”或“不相等”）；
（2）由教材第3页小车碰撞实验中记录的数据知：两小车碰撞前后，动能之和______（填“相等”或“不相等”），质量与速度的乘积之和______。
14．动量守恒定律
（1）系统、内力与外力
①系统：______相互作用的物体构成的一个力学系统。
②内力：______物体间的作用力。
③外力：系统______的物体施加给系统内物体的力。
（2）动量守恒定律
①内容：如果一个系统______，或者______，这个系统的总动量保持不变。
②表达式：
m1v1＋m2v2=______（作用前后总动量相等）。
③适用条件：系统______或者所受外力的______。
④普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速物体。既适用于宏观物体，也适用于______物体。
15．质量大的C球与静止的B球碰撞，B球获得的速度___________（填“大于”“小于”或“等于”）碰前C球的速度，两球碰撞前后的速度之和___________（填“相等”或“不相等”）。
16．某小组用如图所示的装置验证动量守恒定律，装置固定在水平面上。圆弧形轨道末端切线水平，两球半径相同，两球与水平面的动摩擦因数相同。实验时，先测出A、B两球的质量m1、m2，让球A多次从圆弧形轨道上某一位置由静止释放，记下其在水平面上滑行距高的平均值为L，然后把球B静置于轨道末端水平部分，并将球A从轨道上同一位置由静止释放，并与球B相碰，重复多次。已知碰后球A，B滑行距离的平均值分别为L1、L2
（1）为确保实验中球A不反向运动，则m1、m2应满足的关系是___________。
（2）若碰撞前后动量守恒，写出动量守恒的表达式：___________。
17．弹性碰撞的结论
以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生弹性碰撞为例，则有
m1v1＝m1v1′＋m2v2′
m1v12＝ m1v1′2＋m2v2′2
联立解得：v1′＝________， v2′＝_________。
讨论：①若m1＝m2，则v1′＝____，v2′＝____（速度交换）；
②若m1>m2，则v1′>0，v2′>0（碰后两物体沿同一方向运动）；当m1 m2时，v1′≈____，v2′≈____；
③若m1
三、解答题
18．下雨是常见的自然现象，如果雨滴下落为自由落体运动，则雨滴落到地面时，对地表动植物危害巨大，实际上，动植物都没有被雨滴砸伤，因为雨滴下落时不仅受重力，还受空气的浮力和阻力，使得雨滴落地时不会因速度太大而将动植物砸伤。某次下暴雨，质量为的雨滴，从高的云层下落。取），考虑到雨滴同时还受到空气浮力和阻力的作用，设雨滴落到地面的实际速度为，落到地面上经时间速度变为零，在内地面对雨滴的作用力不变且不考虑这段时间雨滴受到的重力、空气的浮力和阻力，求雨滴对地面的作用力大小。
19．如图三国演义“草船借箭”中，若草船的质量为m1，每支箭的质量为m，草船以速度v1返回时，对岸士兵万箭齐发，n支箭同时射中草船，箭的速度皆为v，方向与船行方向相同。由此，草船的速度会增加多少？（不计水的阻力）
20．查阅资料，简述关于运动量度的争论。
21．滑沙是国内新兴的户外运动，运动模型简化成如图甲所示，总质量为30kg的小孩和滑沙板从倾角为37°的滑道顶端由静止开始下滑，为了防止下滑过快，滑沙板后方有一大人沿斜面向上拉滑沙板，拉力T的大小随下滑位移的变化关系如图乙所示。滑道末端安装有缓冲轮胎，滑沙板撞上轮胎后经1.5s停止运动。已知滑沙板前端A至缓冲轮胎B的长度为30m，滑沙板与滑道的动摩擦因数为0.2，忽略轮胎形变产生的位移，g取10，，，求：
（1）当拉力为108N时，小孩的加速度大小；
（2）滑沙板到达缓冲轮胎处的速度大小；
（3）缓冲过程轮胎与滑沙板间的平均作用力大小。
22．细线下吊着个沙袋，构成一个摆。一颗子弹水平射入沙袋并留在沙袋中随沙袋一起摆动。利用这个物理情景可以完成对子弹速度的粗略测量。请你写出需要测量的物理量（直接测量量），并根据这个过程中满足的物理规律写出测量原理（用字母表示）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
核反应过程系统动量守恒，以放出粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
原子核的动能
粒子的动能
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由动量的定义可知，对同一物体来说，动量越大，速度越大，A正确；
B．根据动量的矢量性可知，动量的方向与速度的方向相同，所以动量相同的物体，速度方向一定相同，B正确；
C．速率相同，速度的方向不一定相同，故动量的方向不一定相同，C错误；
D．物体的动量改变，可能是动量的方向改变，而动量的大小保持不变，如匀速圆周运动，D正确。
故选C。
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
AB．在恒力F1和F2作用下运动时，有
匀速运动时，有
联立解得
故A正确，B错误；
CD．对恒力F1和F2的冲量，有
故冲量大小相等，方向相反，故CD错误。
故选A。
4．D
【解析】
【详解】
A．由于队员跳离飞机后始终向下运动，所以空气阻力始终向上，所以此过程中阻力的冲量方向始终向上，没有发生改变，故A错误；
B．队员的加速度取决于队员受到的合力，所以前10s内加速度没有发生变化，10~14s的过程中加速度先向下逐渐减小后向上逐渐增大，14~20s的过程中加速度逐渐减小，方向始终向上，故B错误；
C．由前面对加速度的分析可知在10~14s的过程中出现了加速度为零的时刻，此时刻为队员速度最大的时刻，故C错误；
D．由动量定理有
由图乙可知图线与横轴所围的面积表示阻力的冲量大小，所以阻力冲量大小为
其中s，s，s，解得
故D正确。
故选D。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
不放被碰小球时，落点为P，则水平位移为OP；放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的M点和N点，则水平位移为OM和O′N；碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t
得
变形可得
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A．当做直线运动的物体速度增大时，其末动量p2大于初动量p1，由矢量的运算法则可知
Δp＝p2－p1＞0
与速度方向相同，故A正确，不符合题意；
B．当做直线运动的物体速度减小时
Δp＝p2－p1＜0
此时Δp与物体的运动方向相反，故B正确，不符合题意；
C．当物体的速度大小不变时，动量可能不变化，也有可能动量大小不变而方向变化，此种情况
Δp≠0
故C错误，符合题意；
D．物体做曲线运动时，速度的方向不断变化，故动量一定变化，Δp一定不为零，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
A．a、b碰前瞬间，，碰撞后，a、b重力势能不变，则a球动能（机械能）增加，A错误；
B．设两小球从离地面高为h处自由下落，落地时的速度大小为，b球着地后以原速率反弹，反弹后与a球碰撞，设碰后a球向上运动的速度大小为v，则由动量守恒定律可得
由机械能守恒定律可得
可解得
B错误；
C．由可得a球反弹后上升的最大高度为
而a球的初始高度为
即
C正确；
D．设a球反弹后动能与重力势能相等的位置离地面的高度为，则由机械能守恒定律可得
解得
D错误。
故选C。
8．A
【解析】
【详解】
A．木块A、B、C和弹簧组成的系统所受合外力为零，所以系统动量守恒。木块C与A碰撞并粘在一起，此过程系统机械能有损失，故系统机械能不守恒，A正确；
BC．木块C与A碰撞并粘在一起，以木块C与木块A组成的系统为研究对象，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得
解得
即木块C与木块A碰撞结束时，木块C的速度为，BC错误；
D．木块C与A碰撞过程中机械能有损失，之后粘合体在通过弹簧与物块B作用过程中满足动量守恒和机械能守恒，粘合体与物块B达到共速时，弹簧的弹性势能最大，但由于碰撞过程系统机械能有损失，所以弹簧的最大弹性势能小于木块A、B、C和弹簧组成系统的动能减少量，D错误。
故选A。
9．D
【解析】
【详解】
A．反冲运动是指由于系统的一部分物体向某一方向运动，而使另一部分向相反方向运动。定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系，故A错误；
BD． 在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度，使该部分的速度逐渐增大，在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立，故B错误，D正确；
C．在反冲运动中，两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，它们大小相等、方向相反，故C错误。
故选D。
10．D
【解析】
【详解】
设子弹的初速度为V，射入木块后子弹与木块共同的速度为v，木块的质量为M，子弹的质量为m。取向右为正方向，根据动量守恒定律得
mV=（M+m）v
解得
木块获得的动能为
系统产生的内能为
可得
Q＞△Ek=5.5J
故D正确，ABC错误。
故选D。
11．C
【解析】
【详解】
土豆从26楼下落，每一层楼的高度约3m，则下落的高度为
h＝75m
根据
v2＝2gh
可知
v＝≈38.7m/s
接近40m/s，取竖直向上为正方向，则土豆与地面碰撞时由动量定理有
解得
F≈103N
ABD错误，C正确。
故选C。
12．D
【解析】
【详解】
A．从图2可以看出
，
解得
，
A错误；
B．碰撞前瞬间甲、乙两物块的速度分别为，，由运动学知识可知碰后瞬间甲、乙两物块的速度分别为，，根据动量守恒定律有
解得
B错误；
C．结合B项分析可知
故碰撞过程中有动能损失，C错误；
D．结合图象分析可知，之后的运动过程，甲的位移为零，则乙的位移大小
D正确。
故选D。
13． 大于 不相等 不相等 基本不变
【解析】
【详解】
[1]本题出现在动量部分第一节，由实验情景可得B球获得的速度大于碰前C球的速度；
[2]实验情景可得两球碰撞前后的速度之和不相等；
[3]两小车碰撞前后，动能之和不相等；
[4]质量与速度的乘积之和基本不变。
14． 两个（或多个） 系统中 以外 不受力 所受外力的矢量和为0 不受外力 矢量和为零 微观
【解析】
【详解】
（1）①[1]系统：两个（或多个）相互作用的物体构成的一个力学系统。
②[2]内力：系统中物体间的作用力。
③[3]外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力。
（2）①[4][5]内容：如果一个系统不受力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。
②[6]表达式：
③[7][8]适用条件：系统不受力，或者所受外力的矢量和为0。
④[9]普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速物体。既适用于宏观物体，也适用于微观物体。
15． 大于 不相等
【解析】
【分析】
【详解】
略
16． m1>m2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即
m1>m2
（2）[2]两球碰前，由动能定理得
解得
碰后两球做匀减速直线运动，设碰后的速度分别为、，由动能定理得
解得
若碰撞前后动量守恒，则
代入速度整理可得
17． v1 v1 0 v1 v1 2v1 < －v1 0
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]根据
解得
[3][4] ①若m1＝m2，则
[5][6] ② 若m1>m2，则v1′>0，v2′>0（碰后两物体沿同一方向运动）；当m1 m2时，
[7][8] ③若m1
当m1 m2时
18．
【解析】
【详解】
雨滴和地面作用过程中根据动量定理
代入数据得
根据牛顿第三定律得雨滴对地面的作用力大小为
19．(v - v1)
【解析】
【分析】
【详解】
船与箭的作用过程系统动量守恒
m1v1 + nmv = (m1 + nm)(v1 + Δv)
得
Δv = (v - v1)
20．见解析
【解析】
【详解】
根据动量定理，有
根据动能定理，有
mv是从时间的角度描述力的积累效果的
mv2是从空间的角度描述力的积累效果的
21．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）设小孩和滑沙板的总质量为m，斜面倾角为，滑沙板与滑道间的动摩擦因数为，支持力大小为N，滑动摩擦力大小为f，拉力为108N时的加速度大小为a。
由牛顿第二定律和滑动摩擦力公式有
联立并代入题给数据得
（2）设AB段运动的过程中拉力所做的功为W，由功的定义有
式中、和、分别对应下滑过程中两阶段所受的拉力及相应的位移大小。
依题意
，，，
设到达B点时速度大小为v，从A到B，由动能定理有
联立并代入题给数据得
（3）缓冲过程由动量定理有
联立式并代入题给数据得
22．见解析
【解析】
【详解】
需要测量子弹的质量m，沙袋的质量m0，摆长l，沙袋摆动时摆线的最大偏角θ。
测量原理如下：
子弹射入沙袋后与沙袋一起从最低位置摆至最高位置的过程中机械能守恒，设在最低位置时，子弹和沙袋的共同速度为v0，则由机械能守恒定律可得
解得
设射入沙袋前子弹速度为v，子弹射入沙袋的过程中系统动量守恒，选子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律可得
联立得
答案第1页，共2页
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