人教版高中物理选修一 第1章 动量守恒定律 单元检测(word版含答案)

人教版高中物理选修一 第1章 动量守恒定律 单元检测
一、单项选择题（共8小题；）
1. 篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球。接球时，两手随球迅速收缩至胸前。这样做可以
A. 减小球对手的冲量 B. 减小球对手的冲击力
C. 减小球的动量变化量 D. 减小球的动能变化量
2. 对下列说法，正确的是
A. 竖直上抛物体受到的冲力是均匀变化的（空气阻力不计）
B. 做匀加速直线运动的物体，受到的冲量是恒量
C. 跳高时在沙坑里填一些沙是为了减少冲量
D. 作竖直上抛运动的物体，在相等的时间里动量的增量相等
3. 高空坠物极易对行人造成伤害。若一个 的鸡蛋从一居民楼的 层坠下，与地面的碰撞时间约为 ，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为
A. B. C. D.
4. 如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于 点，开始时沙袋处于静止，此后弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出。第一粒弹丸的速度为 ，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为 ，当其第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以水平速度 又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为 ，若弹丸质量是沙袋质量的 倍，不计空气阻力，则以下结论中正确的是
A. B.
C. D.
5. 甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，它们的动量分别为 ，，甲追乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为 ，则两球质量 与 的关系可能是
A. B. C. D.
6. 质量为 的 球以速率 与质量为 的静止 球沿光滑水平面发生正碰，碰撞后 球速率为 ，则 球速率可能为
A. B. C. D.
7. 如图，用长为 的轻绳悬挂一质量为 的沙箱，沙箱静止。一质量为 的弹丸以速度 水平射入沙箱并留在其中，随后与沙箱共同摆动一小角度。不计空气阻力。对子弹射向沙箱到与其共同摆过一小角度的过程
A. 若保持 、 、 不变， 变大，则系统损失的机械能变小
B. 若保持 、 、 不变， 变大，则系统损失的机械能变小
C. 若保持 、 、 不变， 变大，则系统损失的机械能变大
D. 若保持 、 、 不变， 变大，则系统损失的机械能变大
8. 如图所示的装置中两摆摆长相同，悬挂于同一高度， 、 两摆球均很小，当两摆球均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动 球使其摆线伸直并与竖直方向垂直，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角为 。则 、 的质量之比为
A. B. C. D.
二、双项选择题（共3小题；）
9. 把两个穿孔小球用细线连接，置于光滑水平面上，如图所示，中间夹有一根已被压缩的轻弹簧。烧断细线，小球将分别向两侧弹开。弹开过程中，下列说法正确的是
A. 两小球组成的系统动量守恒
B. 两小球加速度相等
C. 质量大的小球动量增量大
D. 两小球和弹簧组成的系统机械能守恒
10. 如图所示，小车上有一直立木板，木板上方有一槽，槽内固定一定滑轮，跨过定滑轮的轻绳一端系一重球，另一端系在轻质弹簧测力计上，弹簧测力计固定在小车上，开始时小车处于静止状态，轻绳竖直且重球恰好紧挨直立木板，假设重球和小车始终保持相对静止，则下列说法正确的是
A. 若小车匀加速向右运动，弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变
B. 若小车匀加速向左运动，弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变
C. 若小车匀加速向右运动，弹簧测力计读数变大，小车对地面压力不变
D. 若小车匀加速向左运动，弹簧测力计读数变大，小车对地面压力变大
11. 如图所示，两个质量和速度均相同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上质量相同、材料不同的两矩形滑块 、 中，射入 中的深度是射入 中深度的两倍。上述两种射入过程相比较
A. 射入滑块 的子弹速度变化大
B. 整个射入过程中两滑块受的冲量一样大
C. 两个过程中系统产生的热量相同
D. 射入滑块 中时阻力对子弹做功是射入滑块 中时的两倍
三、多项选择题（共1小题；）
12. 如图所示，质量为 的长木板静止在光滑水平面上，上表面 段光滑， 段粗糙且长为 ，左端 处固定轻质弹簧，右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上，轻绳所能承受的最大拉力为 。质量为 的小滑块以速度 从 点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未掉落。则
A. 细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为
B. 细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为
C. 弹簧恢复原长时滑块的动能为
D. 滑块与木板 间的动摩擦因数为
四、填空题（共1小题；）
13. 如果一种手持喷水枪的枪口截面积为 ，喷出水的速度为 （水的密度为 ）。当它工作时，估计水枪的功率为 ，如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为 。
五、解答题（共3小题；）
14. 如图所示，在光滑水平面上有两个并排放置静止的木块 和 ，已知 ，，一质量为 的小铜块 以 的水平初速度，在 表面滑动，由于 与 和 间有摩擦，铜块 最后停在 上， 和 一起以 的速度共同前进，求：
（1）木块 的最后速度 ；
（2）在刚离开 时速度 。
15. 两块厚度相同的木块 和 ，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为 ，。另有一质量 的滑块 ，与 间有摩擦，以 的初速滑到 的上表面，由于摩擦作用， 最后与 以相同速度 运动。求：
（1）木块 的最大速度
（2）滑块 离开 时的速度
16. 如图所示，一质量 的小物块（可视为质点），放置在质量 的长木板左侧，长木板放置在光滑的水平面上。初始时，长木板与物块一起以水平速度 向左匀速运动。在长木板的左端上方固定着一障碍物 ，当物块运动到障碍物 处时与 发生弹性碰撞（碰撞时间极短，无机械能损失），而长木板可继续向左运动。取重力加速度 。
（1）设长木板足够长，求物块与障碍物第一次碰撞后，物块与长木板所能获得的共同速率；
（2）设长木板足够长，物块与障碍物第一次碰撞后，物块向右运动所能达到的最大距离是 ，求物块与长木板间的动摩擦因数以及此过程中长木板运动的加速度的大小；
（3）要使物块不会从长木板上滑落，长木板至少应为多长 整个过程中物块与长木板系统产生的内能。
六、实验题（共1小题；）
17. 某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图所示。将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒。
（1）该同学还必须有的器材是 ；
（2）需要直接测量的数据是 ；
（3）用所得数据验证动量守恒的关系式是 。
答案
1. B
【解析】由动量定理 知，接球时两手随球迅速收缩至胸前，延长了手与球接触的时间，从而减小了球对手的冲击力，选项B正确。
2. D
3. C
【解析】由机械能守恒定律可得 ，可知鸡蛋落地时速度大小 ；鸡蛋与地面作用过程中，设竖直向上为正方向，由动量定理得 ，可知地面对鸡蛋产生的冲击力大小为 ；每层楼高度约为 ，则 ，得 ，接近 ，由牛顿第三定律知鸡蛋对地面的冲击力约为 ，故选项C正确。
4. D
【解析】设子弹的质量为 ，沙袋质量为 。取向右方向为正，第一次射入过程，根据动量守恒定律得：
根据系统沙袋又返回时速度大小仍为 ，但方向向左，第 粒弹丸以水平速度 击中沙袋过程，根据动量守恒定律得：
第一颗子弹打入沙袋后二者共同摆动的过程中，设细绳长为 ，由机械能守恒得：
；
得：
可见 与系统的质量无关，两次最大摆角均为 ，故
联立解得：
5. C
【解析】由碰撞中动量守恒可求得 ．
要使甲追上乙，则必有：，即 ，所以有
碰后甲乙动量均大于零，表示同向运动，则应有：，即
碰撞过程中，动能不增加，则 ，得到
因此
6. C
【解析】选取 与 组成的系统为研究的对象，选取 的初速度的方向为正方向，系统在碰撞过程中动量守恒，则
若碰后 的速度方向与原来相同，则解得：，由于被碰小球的速度不可能小于入碰小球的速度，所以该结果错误；
若碰后 的速度方向与原来相反，则：。故C选项正确。
7. C
【解析】弹丸击中沙箱过程系统水平方向动量守恒，以弹丸的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，
弹丸与沙箱一起摆动过程系统机械能守恒，由能量守恒定律可知，
整个过程系统损失的机械能：；
若保持 、 、 不变， 变大，系统损失的机械能： 变大，故A错误；
若保持 、 、 不变， 变大，则系统损失的机械能： 变大，故B错误；
若保持 、 、 不变， 变大，则系统损失的机械能： 变大，故C正确；
若保持 、 、 不变， 变大，则系统损失的机械能： 不变，故D错误。
8. A
【解析】当 由摆线水平状态运动至竖直状态（与 相碰前）， 的机械能守恒，设摆长为 ，质量为 ，到达最低点的速度为 ，有：
得：
设 碰撞后的共同速度为 ， 的质量为 ，在向左摆至最最高点的过程中，机械能守恒，有：
与 碰撞过程中在水平方向上合力为零，在水平方向上动量守恒，选向左的方向为正，有：
联立以上三式得：
选项A正确，BCD错误。
9. A， D
10. B， C
【解析】开始时小车处于静止状态，小球受重力 、绳的拉力 ，
由于小球静止，所以 ，
当小车匀加速向右运动稳定时，小球也向右匀加速运动。
小球受力如图：
由于小球向右做匀加速运动，所以小球的加速度水平向右，根据牛顿第二定律小球的合力也水平向右，
根据力图几何关系得出：此时绳子的拉力 ，
所以绳中拉力变大，弹簧秤读数变大，
当小车匀加速向左运动，直立木板对小球有支持力，小球仍保持竖直，弹簧拉力不会变；
对整体进行受力分析：
开始时小车处于静止状态，整体所受地面的支持力等于本身重力。
当小车匀加速向右或向左运动稳定时，整体在竖直方向无加速度，也就是整体在竖直方向出于平衡状态，所以整体所受地面的支持力仍然等于本身重力。
11. B， C
【解析】设子弹的初速度为 ，射入滑块后子弹和滑块的共同速度为 ，取向右为正方向，根据动量守恒定律，有：，解得：；由于两矩形滑块 、 的质量相同，故最后子弹的速度 相同，两种情况子弹速度变化相同，故A错误；
根据动量定理知，滑块受到的冲量 ，因为滑块 、 的质量相同， 相同，所以两滑块受的冲量一样大，故B正确；
根据能量守恒定律知两个过程中系统产生的热量等于系统减小的机械能，故两个过程中系统产生的热量相同，故C正确；
根据动能定理，知射入滑块中时阻力对子弹做功等于子弹动能的减小量，故射入滑块 中时阻力对子弹做功是射入滑块 中时的 倍，故D错误。
12. A， B， D
【解析】细绳被拉断瞬间弹簧的弹力等于 ，对木板，由牛顿第二定律得 ，得 ，故A正确；
滑块以速度 从 点向左滑动压缩弹簧，到弹簧压缩量最大时速度为 ，由系统的机械能守恒得：细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为 ，故B正确；
弹簧恢复原长时木板获得的动能，所以滑块的动能小于 ，故C错误；
弹簧最大的弹性势能 ；
小滑块恰未掉落时滑到木板的右端，且速度与木板相同，设为 ；
取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得：
联立解得 ，故D正确。
13. ，
14. （1）
（2）
15. （1）
【解析】对于整个过程，把 看成一个整体，以 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
，
对于 在 上滑行的过程，把 看成一个整体，以 的初速度方向为正方向，动量守恒定律得：
，
代入数据解得：，
（2）
【解析】对于整个过程，把 看成一个整体，以 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
，
对于 在 上滑行的过程，把 看成一个整体，以 的初速度方向为正方向，动量守恒定律得：
，
代入数据解得：，
16. （1）
【解析】物块与挡板碰后，小物块与木板组成的系统水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：
，
代入数据解得：。
（2） ；
【解析】物块与障碍物第一次碰撞后，物块向右做减速到速度为 的过程中只有摩擦力做功，由动能定理得：
代入数据得：
木板在水平方向只受到摩擦力，由牛顿第二定律得：
代入数据得：。
（3） ；
【解析】由题可知，物块多次与障碍物碰撞后，最终将与木板同时都静止，设物块在木板上的相对位移为 ，则由能量的转化与守恒得：
代入数据得：
可知，木板的长度至少为
又：
代入数据得：。
17. （1） 刻度尺、天平
（2） 两物体的质量 ， 和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离 、
（3）
第1页（共1 页）