2022春物理人教版2019选择性必修第一册第1章:动量守恒定律习题(word版含答案)

文档属性

名称 2022春物理人教版2019选择性必修第一册第1章:动量守恒定律习题(word版含答案)
格式 zip
文件大小 1.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-07-22 11:52:30

图片预览

文档简介

2022春物理人教版2019选择性必修第一册第1章:动量守恒定律习题附答案
人教(2019)人教版选择性必修第一册第1章:动量守恒定律
一、选择题。
1、如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将质量为m的球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上.已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视做平抛运动,球落在底线上时速度方向的偏角为α.下列判断正确的是(  )
A.tan α=
B.球的速度v=
C.球从抛出至落地过程重力的冲量等于m
D.球从击出至落地所用时间为L
2、最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为(  )
A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg
C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg
3、如图,放在光滑水平面上的小车质量为M,它两端各有弹性挡板P和Q.有一质量为m的物体放于车上,车内表面与物体间的动摩擦因数为μ,今给物体施一瞬时冲量,使之获得初速度v0向右运动,物体与Q碰撞后又返回,再与P碰撞.这样物体在车内来回与P和Q碰撞若干次后最终速度为(  )
A.零 B.mv0/(M+m)
C.v0 D.一定小于v0的速度,大小不能确定
4、如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动.滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右.滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左.两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是(  )
A.A和B都向左运动 B.A和B都向右运动
C.A静止,B向右运动 D.A向左运动,B向右运动
5、一个人在地面上立定跳远的最好成绩是s(m),假设他站立在船的右端处于静止状态要跳上距离他L(m)远的岸上(设船与岸边同高),如图所示,(忽略水的阻力)则(  )
A.只要LC.如果L=s,他有可能跳上岸 D.如果L=s,他一定能跳上岸
6、如图所示,甲、乙两车的质量均为M,静置在光滑的水平面上,两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人,他通过一条轻绳拉甲车,甲、乙两车最后相接触,以下说法正确的是(  )
A.甲、乙两车运动中速度之比为
B.甲、乙两车运动中速度之比为
C.甲车移动的距离为L
D.乙车移动的距离为L
7、在物理课堂上,陈老师给同学们做演示实验:将一个50 g的鸡蛋从1 m的高度掉下,与玻璃缸的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋受到玻璃缸的作用力约为(  )
A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N
8、甲球与乙球相碰,甲球的速度减少了5 m/s,乙球的速度增加了3 m/s,则甲、乙两球的质量之比m甲:m乙为(  )
A.2:1 B.3:5 C.5:3 D.1:2
9、如图所示,木块A和B质量均为2 kg,置于光滑水平面上,B与一轻质弹簧一端相连,弹簧另一端固定在竖直挡板上,当A以4 m/s的速度向B撞击时,由于有橡皮泥而粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,具有的弹性势能大小为(  )
A.4 J B.8 J C.16 J D.32 J
10、如图所示,一枚火箭搭载着卫星以速率v0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m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2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v1为(  )
A.v0-v2 B.v0+v2
C.v0-v2 D.v0+(v0-v2)
11、(双选)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动.F随时间t变化的图线如图所示,则(  )
A.t=1 s时物块的速率为1 m/s
B.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
D.t=4 s时物块的速度为零
12、(双选)如图所示,一个质量为m=0.4 kg的足球以10 m/s的速度水平飞向球门.守门员跃起用双拳将足球以12 m/s的速度反方向击出,守门员触球时间约为0.1 s,则足球受到的平均作用力大小和方向为(  )
A.8.8 N B.88 N
C.方向与原来速度方向相同 D.方向与原来速度方向相反
二、填空含实验题。
13、【实验选择题】(双选)用如图所示的装置探究碰撞中的不变量时,必须注意的事项是(  )
A.A到达最低点时,两球的球心连线可以不水平
B.A到达最低点时,两球的球心连线要水平
C.多次测量减小误差时,A球必须从同一高度释放
D.多次测量减小误差时,A球必须从不同高度释放
14、利用气垫导轨上两滑块的碰撞来验证动量守恒定律.某次实验通过闪光照相的方法得到的照片如图所示.拍摄共进行了5次,前2次是在两滑块相撞之前,以后的3次是在碰撞之后.已知A、B两滑块的质量为m1=1 kg、m2=1.5 kg,A滑块原来处于静止状态,A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在0至150 cm这段范围内运动(以滑块上的箭头位置为准),若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计.试根据闪光照片(闪光时间间隔为0.2 s)分析得出:
(1)碰撞发生位置在刻度尺________cm刻度处。
(2)选取水平向右为正方向,则两滑块碰撞前,A的动量为______kg·m/s,B的动量为______kg·m/s;两滑块碰撞后,A的动量为______kg·m/s,B的动量为______kg·m/s。
(3)比较A、B碰撞前后的动量之和,得出的实验结论是____________________。
三、计算类解答题。
15、如图所示,用0.5 kg的铁锤竖直把钉子钉进木头里,打击时铁锤的速度为4.0 m/s.如果打击后铁锤的速度变为0,打击的作用时间是0.01 s,那么:
(1)不计铁锤受的重力,铁锤钉钉子时,钉子受到的平均作用力是多少?
(2)考虑铁锤受的重力,铁锤钉钉子时,钉子受到的平均作用力又是多少?(g取10 m/s2)
16、(计算题)如图所示,光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为mA=3m,mB=mC=m,开始时B、C均静止,A以初速度v0向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小.
17、(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)如图所示,质量为M,内壁光滑的半圆槽放在光滑的水平面上,其左侧紧靠台阶,槽的半径为R.今从槽左侧A点的正上方D点自由释放一个质量为m的小球,球恰从A点进入槽的内壁轨道.为使小球沿槽的内壁恰好运动到右端B点,试求D点至A点的高度.
2022春物理人教版2019选择性必修第一册第1章:动量守恒定律习题附答案
人教(2019)人教版选择性必修第一册第1章:动量守恒定律
一、选择题。
1、如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将质量为m的球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上.已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视做平抛运动,球落在底线上时速度方向的偏角为α.下列判断正确的是(  )
A.tan α=
B.球的速度v=
C.球从抛出至落地过程重力的冲量等于m
D.球从击出至落地所用时间为L
【答案】C 
2、最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为(  )
A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg
C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg
【答案】B
3、如图,放在光滑水平面上的小车质量为M,它两端各有弹性挡板P和Q.有一质量为m的物体放于车上,车内表面与物体间的动摩擦因数为μ,今给物体施一瞬时冲量,使之获得初速度v0向右运动,物体与Q碰撞后又返回,再与P碰撞.这样物体在车内来回与P和Q碰撞若干次后最终速度为(  )
A.零 B.mv0/(M+m)
C.v0 D.一定小于v0的速度,大小不能确定
【答案】B
4、如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动.滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右.滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左.两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是(  )
A.A和B都向左运动 B.A和B都向右运动
C.A静止,B向右运动 D.A向左运动,B向右运动
【答案】D
5、一个人在地面上立定跳远的最好成绩是s(m),假设他站立在船的右端处于静止状态要跳上距离他L(m)远的岸上(设船与岸边同高),如图所示,(忽略水的阻力)则(  )
A.只要LC.如果L=s,他有可能跳上岸 D.如果L=s,他一定能跳上岸
【答案】B
6、如图所示,甲、乙两车的质量均为M,静置在光滑的水平面上,两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人,他通过一条轻绳拉甲车,甲、乙两车最后相接触,以下说法正确的是(  )
A.甲、乙两车运动中速度之比为
B.甲、乙两车运动中速度之比为
C.甲车移动的距离为L
D.乙车移动的距离为L
【答案】ACD
7、在物理课堂上,陈老师给同学们做演示实验:将一个50 g的鸡蛋从1 m的高度掉下,与玻璃缸的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋受到玻璃缸的作用力约为(  )
A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N
【答案】B
8、甲球与乙球相碰,甲球的速度减少了5 m/s,乙球的速度增加了3 m/s,则甲、乙两球的质量之比m甲:m乙为(  )
A.2:1 B.3:5 C.5:3 D.1:2
【答案】B
9、如图所示,木块A和B质量均为2 kg,置于光滑水平面上,B与一轻质弹簧一端相连,弹簧另一端固定在竖直挡板上,当A以4 m/s的速度向B撞击时,由于有橡皮泥而粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,具有的弹性势能大小为(  )
A.4 J B.8 J C.16 J D.32 J
【答案】B
10、如图所示,一枚火箭搭载着卫星以速率v0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m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2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v1为(  )
A.v0-v2 B.v0+v2
C.v0-v2 D.v0+(v0-v2)
【答案】D
11、(双选)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动.F随时间t变化的图线如图所示,则(  )
A.t=1 s时物块的速率为1 m/s
B.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
D.t=4 s时物块的速度为零
【答案】AB
12、(双选)如图所示,一个质量为m=0.4 kg的足球以10 m/s的速度水平飞向球门.守门员跃起用双拳将足球以12 m/s的速度反方向击出,守门员触球时间约为0.1 s,则足球受到的平均作用力大小和方向为(  )
A.8.8 N B.88 N
C.方向与原来速度方向相同 D.方向与原来速度方向相反
【答案】BD
二、填空含实验题。
13、【实验选择题】(双选)用如图所示的装置探究碰撞中的不变量时,必须注意的事项是(  )
A.A到达最低点时,两球的球心连线可以不水平
B.A到达最低点时,两球的球心连线要水平
C.多次测量减小误差时,A球必须从同一高度释放
D.多次测量减小误差时,A球必须从不同高度释放
【答案】BC 
14、利用气垫导轨上两滑块的碰撞来验证动量守恒定律.某次实验通过闪光照相的方法得到的照片如图所示.拍摄共进行了5次,前2次是在两滑块相撞之前,以后的3次是在碰撞之后.已知A、B两滑块的质量为m1=1 kg、m2=1.5 kg,A滑块原来处于静止状态,A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在0至150 cm这段范围内运动(以滑块上的箭头位置为准),若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计.试根据闪光照片(闪光时间间隔为0.2 s)分析得出:
(1)碰撞发生位置在刻度尺________cm刻度处。
(2)选取水平向右为正方向,则两滑块碰撞前,A的动量为______kg·m/s,B的动量为______kg·m/s;两滑块碰撞后,A的动量为______kg·m/s,B的动量为______kg·m/s。
(3)比较A、B碰撞前后的动量之和,得出的实验结论是____________________。
【答案】(1)50~70  (2)0 3.0 1.5 1.5  (3)A、B系统动量守恒
【解析】(1)由图可知:碰撞发生在50~70 cm之间.
(2)由题意,A滑块碰前速度vA=0,vB== m/s=2.0 m/s;碰后速度vA′== m/s=1.5 m/s,vB′== m/s=1.0 m/s,所以两滑块碰撞前的动量pA=0,pB=m2vB=3.0 kg·m/s;两滑块碰撞后的动量为pA′=m1vA′=1.5 kg·m/s,pB′=m2vB=1.5 kg·m/s.
(3)碰撞前的动量p=pB=3.0 kg·m/s,碰撞后的动量p′=pA′+pB′=3.0 kg·m/s,故A、B系统动量守恒。
三、计算类解答题。
15、如图所示,用0.5 kg的铁锤竖直把钉子钉进木头里,打击时铁锤的速度为4.0 m/s.如果打击后铁锤的速度变为0,打击的作用时间是0.01 s,那么:
(1)不计铁锤受的重力,铁锤钉钉子时,钉子受到的平均作用力是多少?
(2)考虑铁锤受的重力,铁锤钉钉子时,钉子受到的平均作用力又是多少?(g取10 m/s2)
【答案】(1)200 N,方向竖直向下 (2)205 N,方向竖直向下
【解析】(1)以铁锤为研究对象,不计重力时,只受钉子的作用力,方向竖直向上,设为F1,取竖直向上为正,由动量定理可得F1t=0-mv
所以F1=- N=200 N,方向竖直向上.
由牛顿第三定律知,钉子受到的平均作用力为200 N,方向竖直向下.
(2)若考虑重力,设此时铁锤受钉子的作用力为F2,对铁锤应用动量定理,取竖直向上为正.
(F2-mg)t=0-mv
F2=- N+0.5×10 N=205 N,方向竖直向上.
由牛顿第三定律知,钉子受到的平均作用力为205 N,方向竖直向下。
16、(计算题)如图所示,光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为mA=3m,mB=mC=m,开始时B、C均静止,A以初速度v0向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小.
【答案】v0 
【解析】A与B碰撞时动量守恒,设A与B碰撞后,A的速度为vA,B与C碰撞前B的速度为vB,则
mAv0=mAvA+mBvB, ①
B与C碰撞时动量守恒,设粘在一起的速度为v,则
mBvB=(mB+mC)v, ②
由A与B间的距离保持不变可知vA=v, ③
联立①②③式,代入数据得vB=v0
17、(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)如图所示,质量为M,内壁光滑的半圆槽放在光滑的水平面上,其左侧紧靠台阶,槽的半径为R.今从槽左侧A点的正上方D点自由释放一个质量为m的小球,球恰从A点进入槽的内壁轨道.为使小球沿槽的内壁恰好运动到右端B点,试求D点至A点的高度.
【答案】R
【解析】第一阶段小球从D点自由下落至A点,只有重力做功,机械能守恒,有mgh=mv.
第二阶段小球从A点运动到半圆槽的最低点O1,由于受台阶的作用,半圆槽仍保持静止,仅重力做功,机械能守恒,可得mgR=mv-mv.
第三阶段小球从O1点运动至B点,到达B点时小球和槽有共同的速度vB,对槽和小球系统而言,只有重力做功,可得-mgR=(M+m)v-mv.
在此阶段,系统在水平方向不受外力,水平方向上动量守恒,故有mvO1=(m+M)vB.
联立以上四式解得h=R.