人教版高中物理选修一 第1章 动量守恒定律 复习提升(word版含答案)
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选修一 第1章 动量守恒定律 复习提升(word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 108.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-12 19:07:21 | ||
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文档简介
人教版高中物理选修一 第1章 动量守恒定律 复习提升
一、单项选择题（共6小题）
1. 质量为 的物体放在水平地面上，在与水平方向成 角的拉力 作用下，从静止开始运动，经过时间 ，速度达到 。在这段时间内，拉力 和重力的冲量大小分别为
A. ， B. ， C. ， D. ，
2. 一枚火箭搭载着卫星以速率 进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为 ，后部分的箭体质量为 ，分离后箭体以速率 沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率 为
A. B.
C. D.
3. 将一物体以某一初速度沿竖直方向向上抛出。 表示物体的动量， 表示物体的动量变化率，取竖直向下为正方向，忽略空气阻力。则下图中正确的是
A. B.
C. D.
4. 在同一竖直平面内， 个完全相同的小钢球（ 号、 号、 号）悬挂于同一高度；静止时小球恰能接触 且悬线平行，如图所示。在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。以下分析正确的是
A. 将 号移至高度 释放，碰撞后，观察到 号静止、 号摆至高度 。若 号换成质量不同的小钢球，重复上述实验， 号仍能摆至高度
B. 将 、 号一起移至高度 释放，碰撞后，观察到 号静止， 、 号一起摆至高度 ，释放后整个过程机械能和动量都守恒
C. 将右侧涂胶的 号移至高度 释放， 、 号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒， 号仍能摆至高度
D. 将 号和右侧涂胶的 号一起移至高度 释放，碰撞后， 、 号粘在一起向右运动，未能摆至高度 ，释放后整个过程机械能和动量都不守恒
5. 高水速切割是一种高科技工艺加工技术，为完成飞机制造工程中高难度的工艺加工而特制了一台高压水切割坐标机器人，该机器人的喷嘴直径为 ，喷嘴射流速度为空气中音速的 倍，假设水流射到工件上后的速度变为零。已知空气中音速约为 ，水的密度为 ，高速射流在工件上产生的压力约为
A. B. C. D.
6. 甲乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知它们的动量分别是 ，，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为 ，则两球质量 与 间的关系可能是
A. B. C. D.
二、解答题（共3小题）
7. 如图所示，质量为 的滑块静止在光滑的水平桌面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一个质量为 的小球以速度 向滑块滚来，小球不能越过滑块，求小球到达最高点时，小球和滑块的速度大小。
8. 城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题，由物理学知识可知，即使是很小的物体从高处坠落也可能对人造成严重的伤害。设一个 的鸡蛋从 楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差约为 ，鸡蛋下落起点距地面的高度约为 ，鸡蛋撞击地面后速度减为 。为便于估算，不计空气阻力，不计与地面撞击过程中鸡蛋的重力， 取 。
（1）求鸡蛋与地面撞击前的速度大小，以及撞击过程中地面对鸡蛋作用的冲量大小；
（2）若鸡蛋与地面撞击的时间为 ，求鸡蛋对地面的平均冲击力的大小。
9. 如图所示，在光滑水平轨道上有一小车质量为 ，它下面用长为 的细绳系质量为 的沙袋。今有一水平射来的质量为 的子弹，它射入沙袋后并不穿出，而与沙袋一起运动，最大偏角为 ，不计细绳质量，试求子弹射入沙袋时的速度 多大
答案
1. D
2. D
【解析】箭体与卫星分离前后系统动量守恒，则有 ，解得 ，选D。
3. C
4. D
【解析】A． 号球与质量不同的 号球相碰撞后， 号球速度不为零，则 号球获得的动能小于 号球撞 号球前瞬间的动能，所以 号球与 号球相碰撞后， 号球获得的动能也小于 号球撞 号球前瞬间的动能，则 号不可能摆至高度 ，故A错误；
B． 、 号球释放后，三小球之间的碰撞为弹性碰撞，且三小球组成的系统只有重力做功，所以系统的机械 能守恒，但整个过程中，系统所受合外力不为零，所以系统动量不守恒，故B错误；
C． 、 号碰撞后粘在一起，为完全非弹性碰撞，碰撞过程有机械能损失，所以 、 号球再与 号球相碰 后， 号球获得的动能不足以使其摆至高度 ，故C错误；
D．碰撞后， 、 号粘在一起，为完全非弹性碰撞，碰撞过程有机械能损失，且整个过程中，系统所受合 外力不为零，所以系统的机械能和动量都不守恒，故D正确。
5. B
【解析】单位时间内喷到工件上的水的体积为：
故质量为：
设水的初速度方向为正方向；则由动量定理可得：
解得：；
水受到的冲击力与运动方向相反，工件受到的冲击力产生的压力为 ，方向沿水流的方向。
6. C
【解析】根据动量守恒定律得
解得
碰撞过程系统的总动能不增加，则有
解得
碰撞后甲的速度不大于乙的速度，则有
解得
从而 的取值范围：。故C正确，A、B、D错误。
7.
【解析】小球沿滑块上滑的过程中，对小球和滑块组成的系统，水平方向不受外力，因而该系统在水平方向上动量守恒，小球到达最高点时和滑块具有相同的对地速度 （若速度不相同，必然相对滑块运动，此时一定不是最高点），由水平方向动量守恒得 ，所以 。
8. （1） ；
【解析】根据机械能守恒定律 ，
解得鸡蛋撞击地面前的速度大小 ，
以向下为正方向，根据动量定理 ，
撞击过程中地面对鸡蛋作用的冲量大小为 。
（2）
【解析】根据 解得 ，
根据牛顿第三定律可知，鸡蛋对地面的平均冲击力大小为 。
9.
【解析】子弹射入沙袋过程中子弹和沙袋组成的系统动量守恒，设子弹射入沙袋后子弹和沙袋的共同速度为 ，由动量守恒定律有 ，
此后沙袋和子弹一起摆动到偏角为 位置的过程中，沿水平方向做减速运动，而小车在水平方向做加速运动，当细绳偏角达到最大时，沙袋、子弹与小车速度相等，竖直方向上的速度为零，在这一过程中，系统机械能守恒，设子弹、沙袋和小车的共同速度为 ，由机械能守恒定律有
子弹、沙袋、小车组成的系统在水平方向不受外力，所以系统水平方向动量守恒，有
联立①②③解得 。
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一、单项选择题（共6小题）
1. 质量为 的物体放在水平地面上，在与水平方向成 角的拉力 作用下，从静止开始运动，经过时间 ，速度达到 。在这段时间内，拉力 和重力的冲量大小分别为
A. ， B. ， C. ， D. ，
2. 一枚火箭搭载着卫星以速率 进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为 ，后部分的箭体质量为 ，分离后箭体以速率 沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率 为
A. B.
C. D.
3. 将一物体以某一初速度沿竖直方向向上抛出。 表示物体的动量， 表示物体的动量变化率，取竖直向下为正方向，忽略空气阻力。则下图中正确的是
A. B.
C. D.
4. 在同一竖直平面内， 个完全相同的小钢球（ 号、 号、 号）悬挂于同一高度；静止时小球恰能接触 且悬线平行，如图所示。在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。以下分析正确的是
A. 将 号移至高度 释放，碰撞后，观察到 号静止、 号摆至高度 。若 号换成质量不同的小钢球，重复上述实验， 号仍能摆至高度
B. 将 、 号一起移至高度 释放，碰撞后，观察到 号静止， 、 号一起摆至高度 ，释放后整个过程机械能和动量都守恒
C. 将右侧涂胶的 号移至高度 释放， 、 号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒， 号仍能摆至高度
D. 将 号和右侧涂胶的 号一起移至高度 释放，碰撞后， 、 号粘在一起向右运动，未能摆至高度 ，释放后整个过程机械能和动量都不守恒
5. 高水速切割是一种高科技工艺加工技术，为完成飞机制造工程中高难度的工艺加工而特制了一台高压水切割坐标机器人，该机器人的喷嘴直径为 ，喷嘴射流速度为空气中音速的 倍，假设水流射到工件上后的速度变为零。已知空气中音速约为 ，水的密度为 ，高速射流在工件上产生的压力约为
A. B. C. D.
6. 甲乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知它们的动量分别是 ，，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为 ，则两球质量 与 间的关系可能是
A. B. C. D.
二、解答题（共3小题）
7. 如图所示，质量为 的滑块静止在光滑的水平桌面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一个质量为 的小球以速度 向滑块滚来，小球不能越过滑块，求小球到达最高点时，小球和滑块的速度大小。
8. 城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题，由物理学知识可知，即使是很小的物体从高处坠落也可能对人造成严重的伤害。设一个 的鸡蛋从 楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差约为 ，鸡蛋下落起点距地面的高度约为 ，鸡蛋撞击地面后速度减为 。为便于估算，不计空气阻力，不计与地面撞击过程中鸡蛋的重力， 取 。
（1）求鸡蛋与地面撞击前的速度大小，以及撞击过程中地面对鸡蛋作用的冲量大小；
（2）若鸡蛋与地面撞击的时间为 ，求鸡蛋对地面的平均冲击力的大小。
9. 如图所示，在光滑水平轨道上有一小车质量为 ，它下面用长为 的细绳系质量为 的沙袋。今有一水平射来的质量为 的子弹，它射入沙袋后并不穿出，而与沙袋一起运动，最大偏角为 ，不计细绳质量，试求子弹射入沙袋时的速度 多大
答案
1. D
2. D
【解析】箭体与卫星分离前后系统动量守恒，则有 ，解得 ，选D。
3. C
4. D
【解析】A． 号球与质量不同的 号球相碰撞后， 号球速度不为零，则 号球获得的动能小于 号球撞 号球前瞬间的动能，所以 号球与 号球相碰撞后， 号球获得的动能也小于 号球撞 号球前瞬间的动能，则 号不可能摆至高度 ，故A错误；
B． 、 号球释放后，三小球之间的碰撞为弹性碰撞，且三小球组成的系统只有重力做功，所以系统的机械 能守恒，但整个过程中，系统所受合外力不为零，所以系统动量不守恒，故B错误；
C． 、 号碰撞后粘在一起，为完全非弹性碰撞，碰撞过程有机械能损失，所以 、 号球再与 号球相碰 后， 号球获得的动能不足以使其摆至高度 ，故C错误；
D．碰撞后， 、 号粘在一起，为完全非弹性碰撞，碰撞过程有机械能损失，且整个过程中，系统所受合 外力不为零，所以系统的机械能和动量都不守恒，故D正确。
5. B
【解析】单位时间内喷到工件上的水的体积为：
故质量为：
设水的初速度方向为正方向；则由动量定理可得：
解得：；
水受到的冲击力与运动方向相反，工件受到的冲击力产生的压力为 ，方向沿水流的方向。
6. C
【解析】根据动量守恒定律得
解得
碰撞过程系统的总动能不增加，则有
解得
碰撞后甲的速度不大于乙的速度，则有
解得
从而 的取值范围：。故C正确，A、B、D错误。
7.
【解析】小球沿滑块上滑的过程中，对小球和滑块组成的系统，水平方向不受外力，因而该系统在水平方向上动量守恒，小球到达最高点时和滑块具有相同的对地速度 （若速度不相同，必然相对滑块运动，此时一定不是最高点），由水平方向动量守恒得 ，所以 。
8. （1） ；
【解析】根据机械能守恒定律 ，
解得鸡蛋撞击地面前的速度大小 ，
以向下为正方向，根据动量定理 ，
撞击过程中地面对鸡蛋作用的冲量大小为 。
（2）
【解析】根据 解得 ，
根据牛顿第三定律可知，鸡蛋对地面的平均冲击力大小为 。
9.
【解析】子弹射入沙袋过程中子弹和沙袋组成的系统动量守恒，设子弹射入沙袋后子弹和沙袋的共同速度为 ，由动量守恒定律有 ，
此后沙袋和子弹一起摆动到偏角为 位置的过程中，沿水平方向做减速运动，而小车在水平方向做加速运动，当细绳偏角达到最大时，沙袋、子弹与小车速度相等，竖直方向上的速度为零，在这一过程中，系统机械能守恒，设子弹、沙袋和小车的共同速度为 ，由机械能守恒定律有
子弹、沙袋、小车组成的系统在水平方向不受外力，所以系统水平方向动量守恒，有
联立①②③解得 。
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