人教版（2019）选择性必修第一册《1.1 动量》2022年同步练习卷（1）（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）选择性必修第一册《1.1 动量》2022年同步练习卷（1）（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 192.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-14 14:27:02 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修第一册《1.1 动量》2022年同步练习卷（1）
一 、多选题（本大题共5小题，共30分）
1.（6分）在做探究碰撞中的不变量实验时，实验条件是
A. 斜槽轨道必须是光滑的
B. 斜槽轨道末端的切线是水平的
C. 入射球每一次都要从同一高度由静止滚下
D. 碰撞的瞬间，入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行
2.（6分）气垫导轨是常用的一种实验仪器，开动气泵后滑块悬浮在导轨上，滑块的运动可视为没有摩擦．现用带光电门和的气垫导轨以及滑块和来做“寻找碰撞中的守恒量”的实验，步骤如下：
用天平分别测出滑块、的质量含遮光板、含自动锁定装置
调整气垫导轨，使导轨处于水平．
将、静止放置在气垫导轨上如图
给一定的初速度，碰后锁定连在一起运动
记下滑块及连接体分别通过光电和的时间、
下面为三种猜想对应的表达式可以验证的是
A. 猜想一：系统的合速度为守恒量，待验证等式：
B. 猪想二：系统的总动量为守恒量，待验证等式：
C. 猜想三：系统的总动能为守恒量，待验证等式：
D. 猜想三：系统的总动能为守恒量，待验证等式：
3.（6分）如图所示为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明用下面的实例来检验广告的科学性：设一个质量为的鸡蛋从楼顶自由落下，相邻楼层的高度差为，鸡蛋与地面撞击时间约为，不计空气阻力，。则
A. 从下落到即将落地，鸡蛋的动量变化约为
B. 该鸡蛋对地面平均冲击力约为
C. 鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动量变化相等
D. 鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动能变化相等
4.（6分）从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是
A. 掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小
B. 掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，而掉在草地上的玻璃杯动量改变小
C. 掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，而掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
D. 掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长
5.（6分）如图所示，物体套在光滑的竖直杆上，物体放置在粗糙水平桌面上，用一不可伸长轻绳连接。初始时轻绳经过定滑轮呈水平，、物体质量均为。物体从点由静止释放，下落到点时，速度为，之间的高度差为，此时连接物体的轻绳与水平方向夹角为。在此过程中，则
A. 物体做匀加速直线运动
B. 物体到点时，物体的速度为
C. 物体到点时，物体的动量为
D. 物体克服摩擦做的功为
二 、实验题（本大题共3小题，共30分）
6.（10分）气垫导轨是常用的一种实验仪器它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦我们可以用带竖直挡板和的气垫导轨以及滑块和来做“探究碰撞中的不变量”实验，实验装置如图所示弹簧的长度忽略不计，采用的实验步骤如下：
用天平分别测出滑块、的质量、
调整气垫导轨，使导轨处于水平.
在和间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上.
用刻度尺测出的左端至板的距离
按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块、运动时间的计时器开始工作当、滑块分别碰撞、挡板时停止计时，记下、分别到达、的运动时间和
实验中还应测量的物理量是________。
利用上述测量的实验数据，在“探究碰撞中的不变量”时的表达式是________，上式中算得的、两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是________。
7.（10分）在“验证动量守恒定律”的实验中：
某同学先采用如图甲所示的装置进行实验。把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，保持球静止，拉起球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。
①实验中必须测量的物理有______填选项前的字母；
A.细线的长度
B.球质量和球质量
C.释放时球被拉起的角度
D.碰后摆起的最大角度
E.当地的重力加速度
②利用上述测量的物理量，验证动量守恒定律的表达式为______；用选项中所给字母表示
某同学又用如图乙所示的装置做验证动量守恒定律的实验，两球质量分别为和，下列说法中符合本实验要求的是______填选项前的字母；
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放
D.入射小球与被碰小球必须满足
若该同学在用如图乙所示的装置的实验中，操作正确无误，得出的落点情况如图丙所示，其中点为单独下落时的落点位置，则入射小球质量和被碰小球质量之比为______。
8.（10分）在“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置、实验中小球运动轨迹及落点的情况如图所示。
本实验需要测量的物理量是 ______填选项前的字母。
A.小球的质量、
B.小球做平抛运动的时间、
C.、、到点的距离、、
D.槽口到水平地面的竖直高度
如果满足关系式 ______用第题中选择测量的物理量字母表示，则验证了、碰撞过程中动量守恒。
三 、单选题（本大题共5小题，共30分）
9.（6分）超强台风山竹于年月日前后来到我国广东中部沿海登陆，其风力达到级超强台风强度，风速左右，对固定建筑物破坏程度非常巨大。请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力空气的压力与风速空气流动速度大小关系，假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为，风速大小为，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为，风力与风速大小关系式为
A. B. C. D.
10.（6分）关于动量，下列说法中正确的是
A. 做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变
B. 做匀速圆周运动的物体，动量不变
C. 物体的动量变化，动能也一定变化
D. 甲物体动量，乙物体动量，所以
11.（6分）如图为游乐场滑道的简化模型，光滑曲面滑道与水平粗糙滑道在点平滑连接，高度差为，长为。质量为的滑块从点由静止滑下，到点进入减速区，在点与缓冲墙发生碰撞后，运动至点停下。已知碰撞过程中缓冲墙对滑块的冲量大小为，滑块与间的动摩擦因数为，重力加速度，则滑块与缓冲墙碰撞后瞬间的速度大小为
A. B. C. D.
12.（6分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量，间接地解决这个问题．
A. 小球开始释放时的高度 B. 小球抛出点距地面的高度
C. 小球做平抛运动的水平位移
13.（6分）如图，表面光滑的固定斜面其中顶端安装一定滑轮，小物块、用轻绳连接并跨过滑轮不计滑轮的质量和摩擦初始时刻，、处于同一高度并恰好静止状态．剪断轻绳后下落、沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块
A. 速率的变化量不同 B. 机械能的变化量不同
C. 重力势能的变化量相同 D. 重力做功的平均功率相同
四 、计算题（本大题共2小题，共24分）
14.（12分）质量为的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来，安全带长，安全带所受的平均冲力的大小为，求安全带的缓冲时间是多少？
15.（12分）用同种材料制成的质量均为的形状不同的滑块个静止在光滑水平面上编号依次为、、……质量为的子弹视为质点以水平初速度依次击穿这些滑块后最终保留在第个滑块中。要求子弹穿过每个滑块的时间都相等，子弹穿过滑块时受到的水平阻力保持恒定。测得子弹穿过编号为的滑块后滑块的速度变为。不考虑子弹在竖直方向上的受力和运动。滑块不翻转不计空气阻力，求。
答案和解析
1.【答案】BCD;
【解析】解：、探究碰撞中的不变量实验，要求入射小球每次到槽口时，具有相同的速度，所以应从槽上同一位置由静止滚下，但斜槽不需要光滑，故错误，正确；
、由于碰撞前后要求小球均做平抛运动，且两小球间要对心碰撞，则斜槽轨道末端的切线要水平，入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行，故正确；
故选：。
根据动量守恒定律验证实验的实验原理掌握正确的实验条件即可。
此题主要考查了动量守恒定律的相关应用，理解实验的原理，掌握正确的实验操作即可。
2.【答案】ABC;
【解析】
根据经过光电门的时间可求得物体在经过光电门时的速度；再根据动量守恒和动能守恒的假设进行列式化简即可。
本题要注意遮光条的宽度没有告诉，但是两边可以消去，故不需要在公式中表现出遮光条的宽度来。
A.要验证速度为守恒量，应测出碰撞前后的速度；则根据光电门规律可知，碰前速度；碰后速度为：；只需验证：即即可，故正确；
B.要验证动量守恒，则应为：；即：，故正确；
要验证总动能守恒；则就为：；即：，故正确，错误。
故选。
3.【答案】BC;
【解析】解：、每层楼高约为，鸡蛋下落的总高度为：；
自由下落时间为：；
落地速度
所以从下落到即将落地，鸡蛋的动量变化为，故错误；
、与地面的碰撞时间约为：，取竖直向上为正方向，根据动量定理：
代入数据解得：，故正确；
、鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内速度变化量相等，所以动量变化量相等，故正确；
、鸡蛋在空中运动过程中，速度越来越大，任意相等时间内位移变化量不同，根据动能定理可知，合外力的功等于动能变化量，所以动能变化量不相等，故错误；
故选：。
根据自由落体运动求出鸡蛋落地速度，结合动量定理求出动量变化和平均冲击力；根据动量定理和动能定理确定动量变化和动能变化。
本题主要是考查动量定理，利用动量定理解答问题时，要明确过程，注意分析运动过程中物体的受力情况。
4.【答案】CD;
【解析】解：、玻璃杯落地前是自由落体运动，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量相等，故A错误；
B、玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两种情况下动量变化量相同，故B错误；
C、玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量的变化快，掉在草地上的杯子动量改变慢，故C、D正确。
故选：。
玻璃杯落地前是自由落体运动；与地面碰撞过程，根据动量定理列式分析即可．
本题关键是明确玻璃杯的运动情况和受力情况，然后根据动量定理列式分析，基础问题．
5.【答案】CD;
【解析】解：、物体下滑时，细绳对物体的拉力是变化的，则物体所受的合力不是恒力，则物体的加速度不是恒量，因此物体做的是非匀加速直线运动，故错误；
、物体到点时速度为，根据物体沿绳子方向的分速度与物体的速度大小相等，如图所示，由速度的分解可知，物体的速度为，故错误；
、物体到点时，物体的动量为，故正确；
、由能量关系可知，物体减少的重力势能等于克服摩擦力做功和 、两物体动能增量之和，则物体克服摩擦做的功为，故正确。
故选：。
下滑过程中，分析绳子上拉力的变化，从而明确物体的运动情况；根据物体沿绳子方向的分速度与物体的速度大小相等，求出的速度，从而求得物体的动量；再根据功能关系即可确定重力势能与动能的关系，并求出物体克服摩擦力所做的功。
解答本题的关键是要抓住与两物体沿着绳子方向的分速度大小相等，来求解物体的速度。
6.【答案】测出端到板的距离；
；测量滑块质量时产生误差、或长度的测量误差等。;
【解析】
根据实验原理及目的分析需要测量的量；
根据动量守恒定律得出要验证的关系式，根据实验过程分析误差来源。
此题主要考查验证动量守恒定律的实验，掌握实验原理、误差产生的原因是解答该题的关键。难度一般。
由于要验证该过程动量守恒，故需测出相互作用后瞬间的速度，由于相互作用后两滑块做匀速运动，故由各自位移与所用时间的比值即可解得二者匀速运动的速度，由于二者匀速运动的时间已测出，故需测二者到达两挡板的距离，故实验中还应测量的物理量是测出端到板的距离；
若二者相互作用过程动量守恒，则有二者相互作用后的总动量为零，故二者的动量等大，即：，又，，联立解得：；
若上式中算得的两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因可能是二者质量测量过程产生误差或长度的测量误差等引起。
7.【答案】①；② ；
；
。;
【解析】
根据实验原理可知，通过两个小球碰撞前后摆动的高度判断速度的大小，其次根据动量的表达式即可判断需要测量的物理量；根据机械能守恒定律得出碰撞前后的速度，利用动量守恒的表达式判断需要验证的等量关系；
图乙是利用平抛运动的水平位移等效代替碰撞前后的初速度，其次在实验中要保证每次碰撞前的速度相等，且满足速度水平，碰撞后不能反弹；
根据动量守恒的表达式列式进行求解。
此题主要考查验证动量守恒定律的实验，采用不同的验证方法，实验的根本原理均为判断碰撞前后的动量关系，因此求解碰撞前后的速度是解题的突破口。
①需测量的物理量为球的质量和球的质量以及释放时球被拉起的角度，和碰后摆起的最大角度，故选；
②球静止释放到两球碰撞前，根据机械能守恒定律有，
两球碰撞后到一起运动到最高点，根据机械能守恒定律有： ，
碰撞中的不变量满足 ，则验证动量守恒定律的表达式为；
“验证动量守恒定律”的实验中是通过平拋运动的基本规律求解碰撞前后的速度，只要小球离开轨道后做平抛运动对斜槽是否光滑没有要求，故错误；
B.要保证每次小球都做平抛运动则轨道的末端必须水平，故正确；
C.要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故正确；
D.为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求 ，，故错误。
设落地时间为，则有，，，而动量守恒的表达式为 ，即，代入数据可得：。
8.【答案】AC =+;
【解析】解：两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，
小球离开斜槽后做平抛运动，小球做平抛运动抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等，
两边同时乘以时间得：，则，
实验需要测量：小球的质量、，小球离开斜槽后飞行的水平射程、、，故正确，错误。
故选：。
由可知，如果满足，则验证了、碰撞过程中动量守恒。
故答案为：；。
两小球碰撞过程系统动量守，应用动量守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题。
此题主要考查了验证动量守恒定律，理解实验原理是解题的前提，应用动量守恒定律即可解题。
9.【答案】B;
【解析】
可取单位时间的空气吹向人体，则密度公式求出空气的质量；再由动量定理即可求出空气的冲击力。
此题主要考查动量定理的应用，注意应先取单位时间的空气为研究对象，由动量定理求解。
时间内吹向建筑物的空气质量；则以这部分空气为研究对象，由动量定理可知：解得：，故正确，错误。
故选。
10.【答案】A;
【解析】解：、动量等于质量和速度乘积，所以做匀变速直线运动的物体，它的速度一定在变化，所以动量一定在改变，故正确；
、匀速圆周运动的物体速度一直在变，所以动量在变，故错误；
、动量是矢量，动能是标量，动量变动能不一定变，例如一个做匀速圆周运动的物体，动量变化、动能不变，故错误；
、动量是矢量，正负代表方向，不表示大小，绝对值大的动量大，故错误。
故选：。
根据动量的计算公式分析动量的变化；动量改变动能不一定变化；动量是矢量，正负代表方向。
本题主要是考查动量的概念，知道动量是一个矢量，动能是一个标量，掌握动量的计算公式是关键。
11.【答案】B;
【解析】解：以滑块为研究对象，从到的过程由动能定理得：
解得：
选向左为正方向，滑块与缓冲墙碰撞过程，由动量定理得：
，其中，为撞后瞬间的速度大小
解得：
故正确，错误。
故选：。
先用动能定理求碰前速度，再用动量定理求碰后速度。
此题主要考查了动能定理与动量定理的综合应用，求滑块碰巧速度，对从到的过程全程列动能定理方程比较简便。
12.【答案】C;
【解析】解：验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平位移来体现速度，故C正确，AB错误。
故选：。
验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒．
此题主要考查验证动量守恒定律的实验，要注意在本实验中采用在相同高度下，用水平射程来间接测出速度，可以将复杂问题简单化．
13.【答案】D;
【解析】解：滑块和滑块沿着斜面方向的分力等大，故：；
A、滑块下滑过程机械能守恒，有：，则，由于两个滑块的高度差相等，故落地速度大小相等，即速率变化量相同，故A错误；
B、在光滑的斜面上物体下滑时只有重力对物体做功，故对于每个物体而言其机械能均保持不变，故两物块的机械能变化量均为，故B错误；
C、滑块和滑块沿着斜面方向的分力等大，故：；由于，故，在同一高度下落，只质量大的物体重力势能变化量大，故C错误；
D、令下落高度为，则沿斜面下滑的位移，物体下滑的加速度，据，可得下滑的时间，所以重力对做功的平均功率，同理可得，因为所以可得，故D正确。
故选：。
对两个滑块分别受力分析，然后根据平衡条件列方程判断两滑块质量的关系；根据机械能守恒定律比较到达底端的速度大小，结合重力和速度的方向，结合瞬时功率的表达式求出瞬时功率的大小，从而进行比较．由牛顿第二定律求出加速度，然后求出运动时间，进行比较．
本题综合考查了共点力平衡、牛顿第二定律和运动学公式，综合性较强，注意求解瞬时功率时，不能忘记力与速度方向之间的夹角．
14.【答案】解：根据得，弹性绳绷直时，工人的速度
设向下为正，则由动量定理可知：
解得：；
答：安全带的缓冲时间为．;
【解析】
建筑工人先做自由落体运动，由自由落体规律可求得弹性绳绷直的瞬间速度，再对缓冲过程由动量定理可求得缓冲的时间．
此题主要考查动量定理的应用，要注意动量定理的方向性，同时本题也可以对全程由动量定理列式计算．
15.【答案】解：子弹穿过每个滑块的时间都相等，子弹穿过滑块时受到的水平阻力保持恒定，则子弹穿过每一个滑块时，滑块得到的速度相等，因为子弹穿过编号为n-1的滑块后滑块的速度变为v=1.5m/s，可知穿过第一个滑块时滑块的速度也为v=1.5m/s，则子弹击穿第一块滑块的过程，由动量守恒定律m=m+Mv
代入数据解得：=185m/s
由于子弹穿过每个滑块的时间相等、受到的阻力也相等，所以速度的减少量相等
Δv=-=200m/s-185m/s=15m/s
取
n=14
答：n的值为14.;
【解析】
分析子弹击穿第一块滑块的过程，运用动量守恒定律求解。
此题主要考查了求子弹、木块速度问题，分析清楚运动过程、正确选择研究对象与运动过程是解题的前提与关键，应用动量守恒定律即可正确解题；解题时要注意正方向的选择。
一 、多选题（本大题共5小题，共30分）
1.（6分）在做探究碰撞中的不变量实验时，实验条件是
A. 斜槽轨道必须是光滑的
B. 斜槽轨道末端的切线是水平的
C. 入射球每一次都要从同一高度由静止滚下
D. 碰撞的瞬间，入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行
2.（6分）气垫导轨是常用的一种实验仪器，开动气泵后滑块悬浮在导轨上，滑块的运动可视为没有摩擦．现用带光电门和的气垫导轨以及滑块和来做“寻找碰撞中的守恒量”的实验，步骤如下：
用天平分别测出滑块、的质量含遮光板、含自动锁定装置
调整气垫导轨，使导轨处于水平．
将、静止放置在气垫导轨上如图
给一定的初速度，碰后锁定连在一起运动
记下滑块及连接体分别通过光电和的时间、
下面为三种猜想对应的表达式可以验证的是
A. 猜想一：系统的合速度为守恒量，待验证等式：
B. 猪想二：系统的总动量为守恒量，待验证等式：
C. 猜想三：系统的总动能为守恒量，待验证等式：
D. 猜想三：系统的总动能为守恒量，待验证等式：
3.（6分）如图所示为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明用下面的实例来检验广告的科学性：设一个质量为的鸡蛋从楼顶自由落下，相邻楼层的高度差为，鸡蛋与地面撞击时间约为，不计空气阻力，。则
A. 从下落到即将落地，鸡蛋的动量变化约为
B. 该鸡蛋对地面平均冲击力约为
C. 鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动量变化相等
D. 鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动能变化相等
4.（6分）从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是
A. 掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小
B. 掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，而掉在草地上的玻璃杯动量改变小
C. 掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，而掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
D. 掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长
5.（6分）如图所示，物体套在光滑的竖直杆上，物体放置在粗糙水平桌面上，用一不可伸长轻绳连接。初始时轻绳经过定滑轮呈水平，、物体质量均为。物体从点由静止释放，下落到点时，速度为，之间的高度差为，此时连接物体的轻绳与水平方向夹角为。在此过程中，则
A. 物体做匀加速直线运动
B. 物体到点时，物体的速度为
C. 物体到点时，物体的动量为
D. 物体克服摩擦做的功为
二 、实验题（本大题共3小题，共30分）
6.（10分）气垫导轨是常用的一种实验仪器它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦我们可以用带竖直挡板和的气垫导轨以及滑块和来做“探究碰撞中的不变量”实验，实验装置如图所示弹簧的长度忽略不计，采用的实验步骤如下：
用天平分别测出滑块、的质量、
调整气垫导轨，使导轨处于水平.
在和间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上.
用刻度尺测出的左端至板的距离
按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块、运动时间的计时器开始工作当、滑块分别碰撞、挡板时停止计时，记下、分别到达、的运动时间和
实验中还应测量的物理量是________。
利用上述测量的实验数据，在“探究碰撞中的不变量”时的表达式是________，上式中算得的、两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是________。
7.（10分）在“验证动量守恒定律”的实验中：
某同学先采用如图甲所示的装置进行实验。把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，保持球静止，拉起球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。
①实验中必须测量的物理有______填选项前的字母；
A.细线的长度
B.球质量和球质量
C.释放时球被拉起的角度
D.碰后摆起的最大角度
E.当地的重力加速度
②利用上述测量的物理量，验证动量守恒定律的表达式为______；用选项中所给字母表示
某同学又用如图乙所示的装置做验证动量守恒定律的实验，两球质量分别为和，下列说法中符合本实验要求的是______填选项前的字母；
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放
D.入射小球与被碰小球必须满足
若该同学在用如图乙所示的装置的实验中，操作正确无误，得出的落点情况如图丙所示，其中点为单独下落时的落点位置，则入射小球质量和被碰小球质量之比为______。
8.（10分）在“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置、实验中小球运动轨迹及落点的情况如图所示。
本实验需要测量的物理量是 ______填选项前的字母。
A.小球的质量、
B.小球做平抛运动的时间、
C.、、到点的距离、、
D.槽口到水平地面的竖直高度
如果满足关系式 ______用第题中选择测量的物理量字母表示，则验证了、碰撞过程中动量守恒。
三 、单选题（本大题共5小题，共30分）
9.（6分）超强台风山竹于年月日前后来到我国广东中部沿海登陆，其风力达到级超强台风强度，风速左右，对固定建筑物破坏程度非常巨大。请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力空气的压力与风速空气流动速度大小关系，假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为，风速大小为，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为，风力与风速大小关系式为
A. B. C. D.
10.（6分）关于动量，下列说法中正确的是
A. 做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变
B. 做匀速圆周运动的物体，动量不变
C. 物体的动量变化，动能也一定变化
D. 甲物体动量，乙物体动量，所以
11.（6分）如图为游乐场滑道的简化模型，光滑曲面滑道与水平粗糙滑道在点平滑连接，高度差为，长为。质量为的滑块从点由静止滑下，到点进入减速区，在点与缓冲墙发生碰撞后，运动至点停下。已知碰撞过程中缓冲墙对滑块的冲量大小为，滑块与间的动摩擦因数为，重力加速度，则滑块与缓冲墙碰撞后瞬间的速度大小为
A. B. C. D.
12.（6分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量，间接地解决这个问题．
A. 小球开始释放时的高度 B. 小球抛出点距地面的高度
C. 小球做平抛运动的水平位移
13.（6分）如图，表面光滑的固定斜面其中顶端安装一定滑轮，小物块、用轻绳连接并跨过滑轮不计滑轮的质量和摩擦初始时刻，、处于同一高度并恰好静止状态．剪断轻绳后下落、沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块
A. 速率的变化量不同 B. 机械能的变化量不同
C. 重力势能的变化量相同 D. 重力做功的平均功率相同
四 、计算题（本大题共2小题，共24分）
14.（12分）质量为的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来，安全带长，安全带所受的平均冲力的大小为，求安全带的缓冲时间是多少？
15.（12分）用同种材料制成的质量均为的形状不同的滑块个静止在光滑水平面上编号依次为、、……质量为的子弹视为质点以水平初速度依次击穿这些滑块后最终保留在第个滑块中。要求子弹穿过每个滑块的时间都相等，子弹穿过滑块时受到的水平阻力保持恒定。测得子弹穿过编号为的滑块后滑块的速度变为。不考虑子弹在竖直方向上的受力和运动。滑块不翻转不计空气阻力，求。
答案和解析
1.【答案】BCD;
【解析】解：、探究碰撞中的不变量实验，要求入射小球每次到槽口时，具有相同的速度，所以应从槽上同一位置由静止滚下，但斜槽不需要光滑，故错误，正确；
、由于碰撞前后要求小球均做平抛运动，且两小球间要对心碰撞，则斜槽轨道末端的切线要水平，入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行，故正确；
故选：。
根据动量守恒定律验证实验的实验原理掌握正确的实验条件即可。
此题主要考查了动量守恒定律的相关应用，理解实验的原理，掌握正确的实验操作即可。
2.【答案】ABC;
【解析】
根据经过光电门的时间可求得物体在经过光电门时的速度；再根据动量守恒和动能守恒的假设进行列式化简即可。
本题要注意遮光条的宽度没有告诉，但是两边可以消去，故不需要在公式中表现出遮光条的宽度来。
A.要验证速度为守恒量，应测出碰撞前后的速度；则根据光电门规律可知，碰前速度；碰后速度为：；只需验证：即即可，故正确；
B.要验证动量守恒，则应为：；即：，故正确；
要验证总动能守恒；则就为：；即：，故正确，错误。
故选。
3.【答案】BC;
【解析】解：、每层楼高约为，鸡蛋下落的总高度为：；
自由下落时间为：；
落地速度
所以从下落到即将落地，鸡蛋的动量变化为，故错误；
、与地面的碰撞时间约为：，取竖直向上为正方向，根据动量定理：
代入数据解得：，故正确；
、鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内速度变化量相等，所以动量变化量相等，故正确；
、鸡蛋在空中运动过程中，速度越来越大，任意相等时间内位移变化量不同，根据动能定理可知，合外力的功等于动能变化量，所以动能变化量不相等，故错误；
故选：。
根据自由落体运动求出鸡蛋落地速度，结合动量定理求出动量变化和平均冲击力；根据动量定理和动能定理确定动量变化和动能变化。
本题主要是考查动量定理，利用动量定理解答问题时，要明确过程，注意分析运动过程中物体的受力情况。
4.【答案】CD;
【解析】解：、玻璃杯落地前是自由落体运动，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量相等，故A错误；
B、玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两种情况下动量变化量相同，故B错误；
C、玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量的变化快，掉在草地上的杯子动量改变慢，故C、D正确。
故选：。
玻璃杯落地前是自由落体运动；与地面碰撞过程，根据动量定理列式分析即可．
本题关键是明确玻璃杯的运动情况和受力情况，然后根据动量定理列式分析，基础问题．
5.【答案】CD;
【解析】解：、物体下滑时，细绳对物体的拉力是变化的，则物体所受的合力不是恒力，则物体的加速度不是恒量，因此物体做的是非匀加速直线运动，故错误；
、物体到点时速度为，根据物体沿绳子方向的分速度与物体的速度大小相等，如图所示，由速度的分解可知，物体的速度为，故错误；
、物体到点时，物体的动量为，故正确；
、由能量关系可知，物体减少的重力势能等于克服摩擦力做功和 、两物体动能增量之和，则物体克服摩擦做的功为，故正确。
故选：。
下滑过程中，分析绳子上拉力的变化，从而明确物体的运动情况；根据物体沿绳子方向的分速度与物体的速度大小相等，求出的速度，从而求得物体的动量；再根据功能关系即可确定重力势能与动能的关系，并求出物体克服摩擦力所做的功。
解答本题的关键是要抓住与两物体沿着绳子方向的分速度大小相等，来求解物体的速度。
6.【答案】测出端到板的距离；
；测量滑块质量时产生误差、或长度的测量误差等。;
【解析】
根据实验原理及目的分析需要测量的量；
根据动量守恒定律得出要验证的关系式，根据实验过程分析误差来源。
此题主要考查验证动量守恒定律的实验，掌握实验原理、误差产生的原因是解答该题的关键。难度一般。
由于要验证该过程动量守恒，故需测出相互作用后瞬间的速度，由于相互作用后两滑块做匀速运动，故由各自位移与所用时间的比值即可解得二者匀速运动的速度，由于二者匀速运动的时间已测出，故需测二者到达两挡板的距离，故实验中还应测量的物理量是测出端到板的距离；
若二者相互作用过程动量守恒，则有二者相互作用后的总动量为零，故二者的动量等大，即：，又，，联立解得：；
若上式中算得的两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因可能是二者质量测量过程产生误差或长度的测量误差等引起。
7.【答案】①；② ；
；
。;
【解析】
根据实验原理可知，通过两个小球碰撞前后摆动的高度判断速度的大小，其次根据动量的表达式即可判断需要测量的物理量；根据机械能守恒定律得出碰撞前后的速度，利用动量守恒的表达式判断需要验证的等量关系；
图乙是利用平抛运动的水平位移等效代替碰撞前后的初速度，其次在实验中要保证每次碰撞前的速度相等，且满足速度水平，碰撞后不能反弹；
根据动量守恒的表达式列式进行求解。
此题主要考查验证动量守恒定律的实验，采用不同的验证方法，实验的根本原理均为判断碰撞前后的动量关系，因此求解碰撞前后的速度是解题的突破口。
①需测量的物理量为球的质量和球的质量以及释放时球被拉起的角度，和碰后摆起的最大角度，故选；
②球静止释放到两球碰撞前，根据机械能守恒定律有，
两球碰撞后到一起运动到最高点，根据机械能守恒定律有： ，
碰撞中的不变量满足 ，则验证动量守恒定律的表达式为；
“验证动量守恒定律”的实验中是通过平拋运动的基本规律求解碰撞前后的速度，只要小球离开轨道后做平抛运动对斜槽是否光滑没有要求，故错误；
B.要保证每次小球都做平抛运动则轨道的末端必须水平，故正确；
C.要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故正确；
D.为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求 ，，故错误。
设落地时间为，则有，，，而动量守恒的表达式为 ，即，代入数据可得：。
8.【答案】AC =+;
【解析】解：两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，
小球离开斜槽后做平抛运动，小球做平抛运动抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等，
两边同时乘以时间得：，则，
实验需要测量：小球的质量、，小球离开斜槽后飞行的水平射程、、，故正确，错误。
故选：。
由可知，如果满足，则验证了、碰撞过程中动量守恒。
故答案为：；。
两小球碰撞过程系统动量守，应用动量守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题。
此题主要考查了验证动量守恒定律，理解实验原理是解题的前提，应用动量守恒定律即可解题。
9.【答案】B;
【解析】
可取单位时间的空气吹向人体，则密度公式求出空气的质量；再由动量定理即可求出空气的冲击力。
此题主要考查动量定理的应用，注意应先取单位时间的空气为研究对象，由动量定理求解。
时间内吹向建筑物的空气质量；则以这部分空气为研究对象，由动量定理可知：解得：，故正确，错误。
故选。
10.【答案】A;
【解析】解：、动量等于质量和速度乘积，所以做匀变速直线运动的物体，它的速度一定在变化，所以动量一定在改变，故正确；
、匀速圆周运动的物体速度一直在变，所以动量在变，故错误；
、动量是矢量，动能是标量，动量变动能不一定变，例如一个做匀速圆周运动的物体，动量变化、动能不变，故错误；
、动量是矢量，正负代表方向，不表示大小，绝对值大的动量大，故错误。
故选：。
根据动量的计算公式分析动量的变化；动量改变动能不一定变化；动量是矢量，正负代表方向。
本题主要是考查动量的概念，知道动量是一个矢量，动能是一个标量，掌握动量的计算公式是关键。
11.【答案】B;
【解析】解：以滑块为研究对象，从到的过程由动能定理得：
解得：
选向左为正方向，滑块与缓冲墙碰撞过程，由动量定理得：
，其中，为撞后瞬间的速度大小
解得：
故正确，错误。
故选：。
先用动能定理求碰前速度，再用动量定理求碰后速度。
此题主要考查了动能定理与动量定理的综合应用，求滑块碰巧速度，对从到的过程全程列动能定理方程比较简便。
12.【答案】C;
【解析】解：验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平位移来体现速度，故C正确，AB错误。
故选：。
验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒．
此题主要考查验证动量守恒定律的实验，要注意在本实验中采用在相同高度下，用水平射程来间接测出速度，可以将复杂问题简单化．
13.【答案】D;
【解析】解：滑块和滑块沿着斜面方向的分力等大，故：；
A、滑块下滑过程机械能守恒，有：，则，由于两个滑块的高度差相等，故落地速度大小相等，即速率变化量相同，故A错误；
B、在光滑的斜面上物体下滑时只有重力对物体做功，故对于每个物体而言其机械能均保持不变，故两物块的机械能变化量均为，故B错误；
C、滑块和滑块沿着斜面方向的分力等大，故：；由于，故，在同一高度下落，只质量大的物体重力势能变化量大，故C错误；
D、令下落高度为，则沿斜面下滑的位移，物体下滑的加速度，据，可得下滑的时间，所以重力对做功的平均功率，同理可得，因为所以可得，故D正确。
故选：。
对两个滑块分别受力分析，然后根据平衡条件列方程判断两滑块质量的关系；根据机械能守恒定律比较到达底端的速度大小，结合重力和速度的方向，结合瞬时功率的表达式求出瞬时功率的大小，从而进行比较．由牛顿第二定律求出加速度，然后求出运动时间，进行比较．
本题综合考查了共点力平衡、牛顿第二定律和运动学公式，综合性较强，注意求解瞬时功率时，不能忘记力与速度方向之间的夹角．
14.【答案】解：根据得，弹性绳绷直时，工人的速度
设向下为正，则由动量定理可知：
解得：；
答：安全带的缓冲时间为．;
【解析】
建筑工人先做自由落体运动，由自由落体规律可求得弹性绳绷直的瞬间速度，再对缓冲过程由动量定理可求得缓冲的时间．
此题主要考查动量定理的应用，要注意动量定理的方向性，同时本题也可以对全程由动量定理列式计算．
15.【答案】解：子弹穿过每个滑块的时间都相等，子弹穿过滑块时受到的水平阻力保持恒定，则子弹穿过每一个滑块时，滑块得到的速度相等，因为子弹穿过编号为n-1的滑块后滑块的速度变为v=1.5m/s，可知穿过第一个滑块时滑块的速度也为v=1.5m/s，则子弹击穿第一块滑块的过程，由动量守恒定律m=m+Mv
代入数据解得：=185m/s
由于子弹穿过每个滑块的时间相等、受到的阻力也相等，所以速度的减少量相等
Δv=-=200m/s-185m/s=15m/s
取
n=14
答：n的值为14.;
【解析】
分析子弹击穿第一块滑块的过程，运用动量守恒定律求解。
此题主要考查了求子弹、木块速度问题，分析清楚运动过程、正确选择研究对象与运动过程是解题的前提与关键，应用动量守恒定律即可正确解题；解题时要注意正方向的选择。