物理人教（2019）人教版选择性必修第一册第1章：动量守恒定律 分层练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 物理人教（2019）人教版选择性必修第一册第1章：动量守恒定律 分层练习（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-01-02 14:49:17 | ||
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文档简介
2022—2023学年物理人教（2019）人教版选择性必修第一册第1章：动量守恒定律 分层练习含答案
人教第1章：动量守恒定律
一、选择题。
1、一质量为0.2 kg的小钢球由距地面5 m高处自由下落，与地面碰撞后又以等大的动量被反弹，碰撞作用时间为0.1 s．若取向上为正方向，g取10 m/s2，下列说法中正确的是( )
A．小钢球碰地前后的动量变化是2 kg·m/s
B．小钢球碰地过程中受到的合冲量是4 N·s
C．地面受到小钢球的平均压力为40 N
D．引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力的冲量
2、质量为5 kg的小球以5 m/s的速度竖直落到地板上，随后以3 m/s速度反向弹回．若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为( )
A．10 kg·m/s B．－10 kg·m/s
C．40 kg·m/s D．－40 kg·m/s
3、如图所示，质量mB＝2 kg的足够长的平板车B的上表面粗糙水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一块质量mA＝2 kg的物块A，一颗质量m0＝0.01 kg的子弹以v0＝600 m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v＝200 m/s.则平板车的最终速度为( )
A．0.5 m/s B．1 m/s C．1.5 m/s D．2 m/s
4、在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反．则碰撞后B球的速度大小可以是( )
A．0.6v B．0.4v C．0.3v D．0.2v
5、(多选)下列图片所描述的事例或应用中，利用了反冲原理的是( )
6、如图所示，光滑水平直轨道上有两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m.开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0．一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起．碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半．则物体B的质量为( )
A． B． C．m D．2m
7、如图所示，甲球从O点以水平速度v1飞出，落在水平地面上的A点．乙球从O点以水平速度v2飞出，落在水平地面上的B点，反弹后恰好也落在A点．两球质量均为m.若乙球落在B点时的速度大小为v3，与地面的夹角为60°，且与地面发生弹性碰撞，不计碰撞时间和空气阻力，下列说法错误的是( )
A．乙球在B点受到的冲量大小为mv3
B．抛出时甲球的机械能大于乙球的机械能
C．OA两点的水平距离与OB两点的水平距离之比是3∶1
D．由O点到A点，甲、乙两球运动时间之比是1∶1
8、从同一高度自由下落的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在软泥地上不易碎，这是因为( )
A．掉在水泥地上，玻璃杯的动量大
B．掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化大
C．掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量大
D．掉在水泥地上玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大，但与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大
9、如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5 m/s，乙同学和他的车的总质量为200 kg，碰撞前向左运动，速度的大小为4.25 m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)( )
A．1 m/s B．0.5 m/s C．－1 m/s D．－0.5 m/s
10、如图所示，光滑水平直轨道上有三个半径相等的小球a、b、c，质量分别为mb＝mc＝m、ma＝3m，开始时b、c均静止，a以初速度v0＝5 m/s向左运动，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．则b与c碰撞前b的速度大小为( )
A．4 m/s B．6 m/s C．8 m/s D．10 m/s
11、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)
12、据新华社报道，2018年5月9日凌晨，我国长征系列运载火箭，在太原卫星发射中心完成第274次发射任务，成功发射“高分五号”卫星，该卫星是世界上第一颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星．最初静止的运载火箭点火后喷出质量为M的气体后，质量为m的卫星(含未脱离的火箭)的速度大小为v，不计卫星受到的重力和空气阻力．则在上述过程中，卫星所受冲量大小为( )
A．Mv B．(M＋m)v C．(M－m)v D．mv
13、（双选）两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是( )
A．互推后两同学总动量增加
B．互推后两同学动量大小相等，方向相反
C．分离时质量大的同学的速度小一些
D．互推过程中机械能守恒
14、（双选）质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等．两者质量之比可能为( )
A．2 B．3 C．4 D．5
15、如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为m0，当炮筒水平，火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为v2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v0为( )
A. B.
C. D.
二、非选择题。
16、某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律．图中AB为斜槽，BC为水平槽。
(1)下列说法正确的是________。
A．该实验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量
B．该实验要求入射小球和被碰小球必须是金属材质
C．该实验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度
D．该实验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度
(2)实验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置S多次由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上并留下痕迹，从而确定P点的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，让入射小球仍从位置S多次由静止释放，跟被碰小球碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定M、N点的位置．实验中，确定P点位置时多次落点的痕迹如图乙所示，刻度尺的零刻线与O点对齐，则OP＝______cm。
(3)该实验若要验证两小球碰撞前后的动量是否守恒，需要分别测量记录纸上M点距O点的距离LO M、P点距O点的距离LO P、N点距O点的距离LO N．除此之外，还需要测量的物理量是____________，需要验证的关系式为______________________(其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示)。
17、利用如图甲所示装置验证动量守恒定律．实验过程如下，请将实验过程补充完整。
(1)将打点计时器固定在长木板的一端；
(2)小车上连好纸带，把长木板有打点计时器的一端垫高，微调木板的倾斜程度，直到____________________________________，这样做的目的是___________________________；
(3)后面贴有双面胶的小车A静止在木板上，靠近打点计时器的小车B连着穿过限位孔的纸带；
(4)接通打点计时器的电源，轻推一下小车B，使小车B运动一段距离后与小车A发生正碰，碰后粘在一起继续运动；
(5)小车运动到木板下端后，关闭电源，取下纸带如图乙，图中已标出各计数点之间的距离，小车碰撞发生在________(填“ab段”“bc段”“cd段”或“de段”)；
(6)若打点计时器电源频率为50 Hz，小车A的质量为0.2 kg，小车B的质量为0.6 kg，则碰前两小车的总动量是________kg·m/s，碰后两小车的总动量是________kg·m/s(结果保留3位有效数字)。
18、（计算题）如图所示，A、B两个木块质量分别为2 kg和0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s，铁块可视为质点，求：
(1)A的最终速度；
(2)铁块刚滑上B时铁块的速度．
19、（计算类题）如图所示，在光滑水平面上有A，B，C三个大小相同的弹性小球静止地排成一直线．已知A球质量是为m，B球质量为3m，C球质量为2m.现使A球沿三球球心连线以速度v0冲向B球．假设三球间的相互作用都是弹性碰撞。试求三球不再发生相互作用时每个球的速度。
20、（计算题）如图所示，水平轨道O点左侧粗糙，右侧光滑，在A、B两物块中间安放一颗微型炸药，并紧挨着放置于O点保持静止，物块C静置在O点右侧的P点上．某时刻引爆炸药，使A、B两物块向相反方向运动，A滑行到Q点后停止，B与C相碰后粘在一起向右运动．已知物块A与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.10，O、Q间的距离L＝2.0 m，物块的质量分别为mA＝2.0 kg，mB＝1.0 kg，mC＝3.0 kg，重力加速度g＝10 m/s2，A、B、C均可视为质点，爆炸时间极短．求：
(1)爆炸瞬间，物块A获得的速率vA；
(2)爆炸瞬间，物块B获得的速率vB；
(3)物块B与物块C相碰时产生的内能E.
2022—2023学年物理人教（2019）人教版选择性必修第一册第1章：动量守恒定律 分层练习含答案
人教第1章：动量守恒定律
一、选择题。
1、一质量为0.2 kg的小钢球由距地面5 m高处自由下落，与地面碰撞后又以等大的动量被反弹，碰撞作用时间为0.1 s．若取向上为正方向，g取10 m/s2，下列说法中正确的是( )
A．小钢球碰地前后的动量变化是2 kg·m/s
B．小钢球碰地过程中受到的合冲量是4 N·s
C．地面受到小钢球的平均压力为40 N
D．引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力的冲量
【答案】B
2、质量为5 kg的小球以5 m/s的速度竖直落到地板上，随后以3 m/s速度反向弹回．若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为( )
A．10 kg·m/s B．－10 kg·m/s
C．40 kg·m/s D．－40 kg·m/s
【答案】D
3、如图所示，质量mB＝2 kg的足够长的平板车B的上表面粗糙水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一块质量mA＝2 kg的物块A，一颗质量m0＝0.01 kg的子弹以v0＝600 m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v＝200 m/s.则平板车的最终速度为( )
A．0.5 m/s B．1 m/s C．1.5 m/s D．2 m/s
【答案】B
4、在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反．则碰撞后B球的速度大小可以是( )
A．0.6v B．0.4v C．0.3v D．0.2v
【答案】A
5、(多选)下列图片所描述的事例或应用中，利用了反冲原理的是( )
【答案】ABC
6、如图所示，光滑水平直轨道上有两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m.开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0．一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起．碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半．则物体B的质量为( )
A． B． C．m D．2m
【答案】B
7、如图所示，甲球从O点以水平速度v1飞出，落在水平地面上的A点．乙球从O点以水平速度v2飞出，落在水平地面上的B点，反弹后恰好也落在A点．两球质量均为m.若乙球落在B点时的速度大小为v3，与地面的夹角为60°，且与地面发生弹性碰撞，不计碰撞时间和空气阻力，下列说法错误的是( )
A．乙球在B点受到的冲量大小为mv3
B．抛出时甲球的机械能大于乙球的机械能
C．OA两点的水平距离与OB两点的水平距离之比是3∶1
D．由O点到A点，甲、乙两球运动时间之比是1∶1
【答案】D
8、从同一高度自由下落的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在软泥地上不易碎，这是因为( )
A．掉在水泥地上，玻璃杯的动量大
B．掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化大
C．掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量大
D．掉在水泥地上玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大，但与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大
【答案】D
9、如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5 m/s，乙同学和他的车的总质量为200 kg，碰撞前向左运动，速度的大小为4.25 m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)( )
A．1 m/s B．0.5 m/s C．－1 m/s D．－0.5 m/s
【答案】D
10、如图所示，光滑水平直轨道上有三个半径相等的小球a、b、c，质量分别为mb＝mc＝m、ma＝3m，开始时b、c均静止，a以初速度v0＝5 m/s向左运动，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．则b与c碰撞前b的速度大小为( )
A．4 m/s B．6 m/s C．8 m/s D．10 m/s
【答案】B
11、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
12、据新华社报道，2018年5月9日凌晨，我国长征系列运载火箭，在太原卫星发射中心完成第274次发射任务，成功发射“高分五号”卫星，该卫星是世界上第一颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星．最初静止的运载火箭点火后喷出质量为M的气体后，质量为m的卫星(含未脱离的火箭)的速度大小为v，不计卫星受到的重力和空气阻力．则在上述过程中，卫星所受冲量大小为( )
A．Mv B．(M＋m)v C．(M－m)v D．mv
【答案】D
13、（双选）两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是( )
A．互推后两同学总动量增加
B．互推后两同学动量大小相等，方向相反
C．分离时质量大的同学的速度小一些
D．互推过程中机械能守恒
【答案】BC
14、（双选）质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等．两者质量之比可能为( )
A．2 B．3 C．4 D．5
【答案】AB
15、如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为m0，当炮筒水平，火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为v2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v0为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
二、非选择题。
16、某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律．图中AB为斜槽，BC为水平槽。
(1)下列说法正确的是________。
A．该实验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量
B．该实验要求入射小球和被碰小球必须是金属材质
C．该实验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度
D．该实验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度
(2)实验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置S多次由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上并留下痕迹，从而确定P点的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，让入射小球仍从位置S多次由静止释放，跟被碰小球碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定M、N点的位置．实验中，确定P点位置时多次落点的痕迹如图乙所示，刻度尺的零刻线与O点对齐，则OP＝______cm。
(3)该实验若要验证两小球碰撞前后的动量是否守恒，需要分别测量记录纸上M点距O点的距离LO M、P点距O点的距离LO P、N点距O点的距离LO N．除此之外，还需要测量的物理量是____________，需要验证的关系式为______________________(其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示)。
【答案】(1)A (2)39.80 (3)两球的质量m1LOP＝m1LOM＋m2LON
17、利用如图甲所示装置验证动量守恒定律．实验过程如下，请将实验过程补充完整。
(1)将打点计时器固定在长木板的一端；
(2)小车上连好纸带，把长木板有打点计时器的一端垫高，微调木板的倾斜程度，直到____________________________________，这样做的目的是___________________________；
(3)后面贴有双面胶的小车A静止在木板上，靠近打点计时器的小车B连着穿过限位孔的纸带；
(4)接通打点计时器的电源，轻推一下小车B，使小车B运动一段距离后与小车A发生正碰，碰后粘在一起继续运动；
(5)小车运动到木板下端后，关闭电源，取下纸带如图乙，图中已标出各计数点之间的距离，小车碰撞发生在________(填“ab段”“bc段”“cd段”或“de段”)；
(6)若打点计时器电源频率为50 Hz，小车A的质量为0.2 kg，小车B的质量为0.6 kg，则碰前两小车的总动量是________kg·m/s，碰后两小车的总动量是________kg·m/s(结果保留3位有效数字)。
【答案】(2)轻推小车，使小车能够沿木板匀速下滑 平衡摩擦力，使系统的合外力为零，满足动量守恒的条件 (5)cd段 (6)1.13 1.08
18、（计算题）如图所示，A、B两个木块质量分别为2 kg和0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s，铁块可视为质点，求：
(1)A的最终速度；
(2)铁块刚滑上B时铁块的速度．
【答案】(1)0.25 m/s (2)2.75 m/s
【解析】铁块从A的左端向右滑动，铁块做减速运动，A、B一起做加速运动，当铁块冲上B后，A、B分离，A做匀速运动，B继续做加速运动，当铁块与B达到共同速度后一起做匀速运动．
(1)选铁块和木块A、B为系统，取水平向右为正方向，由系统总动量守恒得mv＝(MB＋m)vB＋MAvA
代入数据解得vA＝0.25 m/s
(2)设铁块刚滑上B时的速度为v′，此时A、B的速度均为vA＝0.25 m/s，铁块与A、B组成的系统动量守恒，由系统动量守恒得mv＝mv′＋(MA＋MB)vA
解得v′＝2.75 m/s。
19、（计算类题）如图所示，在光滑水平面上有A，B，C三个大小相同的弹性小球静止地排成一直线．已知A球质量是为m，B球质量为3m，C球质量为2m.现使A球沿三球球心连线以速度v0冲向B球．假设三球间的相互作用都是弹性碰撞。试求三球不再发生相互作用时每个球的速度。
【答案】－v0 v0 v0
【解析】设小球A与B发生碰撞后速度分别为vA、vB，由于是弹性碰撞mv0＝mvA＋3mvB，mv＝mv＋×3mv，解得vA＝－v0，方向向左；vB＝v0，方向向右．此后B球以速度vB与C球发生碰撞，设碰撞后速度分别为vB′、vC，由于是弹性碰撞3mvB＝3mvB′＋2mvC，×3mv＝×3mvB′2＋×2mv，代入数据得vB′＝vB＝v0，方向向右；vC＝vB＝v0，方向向右；此后三球不会再碰撞，故三球不再发生相互作用时速度分别为－v0、v0、v0
20、（计算题）如图所示，水平轨道O点左侧粗糙，右侧光滑，在A、B两物块中间安放一颗微型炸药，并紧挨着放置于O点保持静止，物块C静置在O点右侧的P点上．某时刻引爆炸药，使A、B两物块向相反方向运动，A滑行到Q点后停止，B与C相碰后粘在一起向右运动．已知物块A与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.10，O、Q间的距离L＝2.0 m，物块的质量分别为mA＝2.0 kg，mB＝1.0 kg，mC＝3.0 kg，重力加速度g＝10 m/s2，A、B、C均可视为质点，爆炸时间极短．求：
(1)爆炸瞬间，物块A获得的速率vA；
(2)爆炸瞬间，物块B获得的速率vB；
(3)物块B与物块C相碰时产生的内能E.
【答案】(1)2 m/s (2)4 m/s (3)6 J
【解析】(1)A物块从O到Q过程，由动能定理
－μmAgL＝0－mAv
解得：vA＝2 m/s.
(2)取向右为正方向，爆炸瞬间，A与B组成的系统动量守恒0＝－mAvA＋mBvB
解得vB＝4 m/s.
(3)取向右为正方向，B与C组成的系统动量守恒、能量守恒，则mBvB＝(mB＋mC)v，
E＝mv－(mB＋mC)v2
联立解得E＝6 J。
人教第1章：动量守恒定律
一、选择题。
1、一质量为0.2 kg的小钢球由距地面5 m高处自由下落，与地面碰撞后又以等大的动量被反弹，碰撞作用时间为0.1 s．若取向上为正方向，g取10 m/s2，下列说法中正确的是( )
A．小钢球碰地前后的动量变化是2 kg·m/s
B．小钢球碰地过程中受到的合冲量是4 N·s
C．地面受到小钢球的平均压力为40 N
D．引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力的冲量
2、质量为5 kg的小球以5 m/s的速度竖直落到地板上，随后以3 m/s速度反向弹回．若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为( )
A．10 kg·m/s B．－10 kg·m/s
C．40 kg·m/s D．－40 kg·m/s
3、如图所示，质量mB＝2 kg的足够长的平板车B的上表面粗糙水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一块质量mA＝2 kg的物块A，一颗质量m0＝0.01 kg的子弹以v0＝600 m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v＝200 m/s.则平板车的最终速度为( )
A．0.5 m/s B．1 m/s C．1.5 m/s D．2 m/s
4、在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反．则碰撞后B球的速度大小可以是( )
A．0.6v B．0.4v C．0.3v D．0.2v
5、(多选)下列图片所描述的事例或应用中，利用了反冲原理的是( )
6、如图所示，光滑水平直轨道上有两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m.开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0．一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起．碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半．则物体B的质量为( )
A． B． C．m D．2m
7、如图所示，甲球从O点以水平速度v1飞出，落在水平地面上的A点．乙球从O点以水平速度v2飞出，落在水平地面上的B点，反弹后恰好也落在A点．两球质量均为m.若乙球落在B点时的速度大小为v3，与地面的夹角为60°，且与地面发生弹性碰撞，不计碰撞时间和空气阻力，下列说法错误的是( )
A．乙球在B点受到的冲量大小为mv3
B．抛出时甲球的机械能大于乙球的机械能
C．OA两点的水平距离与OB两点的水平距离之比是3∶1
D．由O点到A点，甲、乙两球运动时间之比是1∶1
8、从同一高度自由下落的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在软泥地上不易碎，这是因为( )
A．掉在水泥地上，玻璃杯的动量大
B．掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化大
C．掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量大
D．掉在水泥地上玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大，但与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大
9、如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5 m/s，乙同学和他的车的总质量为200 kg，碰撞前向左运动，速度的大小为4.25 m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)( )
A．1 m/s B．0.5 m/s C．－1 m/s D．－0.5 m/s
10、如图所示，光滑水平直轨道上有三个半径相等的小球a、b、c，质量分别为mb＝mc＝m、ma＝3m，开始时b、c均静止，a以初速度v0＝5 m/s向左运动，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．则b与c碰撞前b的速度大小为( )
A．4 m/s B．6 m/s C．8 m/s D．10 m/s
11、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)
12、据新华社报道，2018年5月9日凌晨，我国长征系列运载火箭，在太原卫星发射中心完成第274次发射任务，成功发射“高分五号”卫星，该卫星是世界上第一颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星．最初静止的运载火箭点火后喷出质量为M的气体后，质量为m的卫星(含未脱离的火箭)的速度大小为v，不计卫星受到的重力和空气阻力．则在上述过程中，卫星所受冲量大小为( )
A．Mv B．(M＋m)v C．(M－m)v D．mv
13、（双选）两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是( )
A．互推后两同学总动量增加
B．互推后两同学动量大小相等，方向相反
C．分离时质量大的同学的速度小一些
D．互推过程中机械能守恒
14、（双选）质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等．两者质量之比可能为( )
A．2 B．3 C．4 D．5
15、如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为m0，当炮筒水平，火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为v2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v0为( )
A. B.
C. D.
二、非选择题。
16、某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律．图中AB为斜槽，BC为水平槽。
(1)下列说法正确的是________。
A．该实验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量
B．该实验要求入射小球和被碰小球必须是金属材质
C．该实验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度
D．该实验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度
(2)实验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置S多次由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上并留下痕迹，从而确定P点的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，让入射小球仍从位置S多次由静止释放，跟被碰小球碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定M、N点的位置．实验中，确定P点位置时多次落点的痕迹如图乙所示，刻度尺的零刻线与O点对齐，则OP＝______cm。
(3)该实验若要验证两小球碰撞前后的动量是否守恒，需要分别测量记录纸上M点距O点的距离LO M、P点距O点的距离LO P、N点距O点的距离LO N．除此之外，还需要测量的物理量是____________，需要验证的关系式为______________________(其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示)。
17、利用如图甲所示装置验证动量守恒定律．实验过程如下，请将实验过程补充完整。
(1)将打点计时器固定在长木板的一端；
(2)小车上连好纸带，把长木板有打点计时器的一端垫高，微调木板的倾斜程度，直到____________________________________，这样做的目的是___________________________；
(3)后面贴有双面胶的小车A静止在木板上，靠近打点计时器的小车B连着穿过限位孔的纸带；
(4)接通打点计时器的电源，轻推一下小车B，使小车B运动一段距离后与小车A发生正碰，碰后粘在一起继续运动；
(5)小车运动到木板下端后，关闭电源，取下纸带如图乙，图中已标出各计数点之间的距离，小车碰撞发生在________(填“ab段”“bc段”“cd段”或“de段”)；
(6)若打点计时器电源频率为50 Hz，小车A的质量为0.2 kg，小车B的质量为0.6 kg，则碰前两小车的总动量是________kg·m/s，碰后两小车的总动量是________kg·m/s(结果保留3位有效数字)。
18、（计算题）如图所示，A、B两个木块质量分别为2 kg和0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s，铁块可视为质点，求：
(1)A的最终速度；
(2)铁块刚滑上B时铁块的速度．
19、（计算类题）如图所示，在光滑水平面上有A，B，C三个大小相同的弹性小球静止地排成一直线．已知A球质量是为m，B球质量为3m，C球质量为2m.现使A球沿三球球心连线以速度v0冲向B球．假设三球间的相互作用都是弹性碰撞。试求三球不再发生相互作用时每个球的速度。
20、（计算题）如图所示，水平轨道O点左侧粗糙，右侧光滑，在A、B两物块中间安放一颗微型炸药，并紧挨着放置于O点保持静止，物块C静置在O点右侧的P点上．某时刻引爆炸药，使A、B两物块向相反方向运动，A滑行到Q点后停止，B与C相碰后粘在一起向右运动．已知物块A与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.10，O、Q间的距离L＝2.0 m，物块的质量分别为mA＝2.0 kg，mB＝1.0 kg，mC＝3.0 kg，重力加速度g＝10 m/s2，A、B、C均可视为质点，爆炸时间极短．求：
(1)爆炸瞬间，物块A获得的速率vA；
(2)爆炸瞬间，物块B获得的速率vB；
(3)物块B与物块C相碰时产生的内能E.
2022—2023学年物理人教（2019）人教版选择性必修第一册第1章：动量守恒定律 分层练习含答案
人教第1章：动量守恒定律
一、选择题。
1、一质量为0.2 kg的小钢球由距地面5 m高处自由下落，与地面碰撞后又以等大的动量被反弹，碰撞作用时间为0.1 s．若取向上为正方向，g取10 m/s2，下列说法中正确的是( )
A．小钢球碰地前后的动量变化是2 kg·m/s
B．小钢球碰地过程中受到的合冲量是4 N·s
C．地面受到小钢球的平均压力为40 N
D．引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力的冲量
【答案】B
2、质量为5 kg的小球以5 m/s的速度竖直落到地板上，随后以3 m/s速度反向弹回．若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为( )
A．10 kg·m/s B．－10 kg·m/s
C．40 kg·m/s D．－40 kg·m/s
【答案】D
3、如图所示，质量mB＝2 kg的足够长的平板车B的上表面粗糙水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一块质量mA＝2 kg的物块A，一颗质量m0＝0.01 kg的子弹以v0＝600 m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v＝200 m/s.则平板车的最终速度为( )
A．0.5 m/s B．1 m/s C．1.5 m/s D．2 m/s
【答案】B
4、在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反．则碰撞后B球的速度大小可以是( )
A．0.6v B．0.4v C．0.3v D．0.2v
【答案】A
5、(多选)下列图片所描述的事例或应用中，利用了反冲原理的是( )
【答案】ABC
6、如图所示，光滑水平直轨道上有两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m.开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0．一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起．碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半．则物体B的质量为( )
A． B． C．m D．2m
【答案】B
7、如图所示，甲球从O点以水平速度v1飞出，落在水平地面上的A点．乙球从O点以水平速度v2飞出，落在水平地面上的B点，反弹后恰好也落在A点．两球质量均为m.若乙球落在B点时的速度大小为v3，与地面的夹角为60°，且与地面发生弹性碰撞，不计碰撞时间和空气阻力，下列说法错误的是( )
A．乙球在B点受到的冲量大小为mv3
B．抛出时甲球的机械能大于乙球的机械能
C．OA两点的水平距离与OB两点的水平距离之比是3∶1
D．由O点到A点，甲、乙两球运动时间之比是1∶1
【答案】D
8、从同一高度自由下落的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在软泥地上不易碎，这是因为( )
A．掉在水泥地上，玻璃杯的动量大
B．掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化大
C．掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量大
D．掉在水泥地上玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大，但与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大
【答案】D
9、如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5 m/s，乙同学和他的车的总质量为200 kg，碰撞前向左运动，速度的大小为4.25 m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)( )
A．1 m/s B．0.5 m/s C．－1 m/s D．－0.5 m/s
【答案】D
10、如图所示，光滑水平直轨道上有三个半径相等的小球a、b、c，质量分别为mb＝mc＝m、ma＝3m，开始时b、c均静止，a以初速度v0＝5 m/s向左运动，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．则b与c碰撞前b的速度大小为( )
A．4 m/s B．6 m/s C．8 m/s D．10 m/s
【答案】B
11、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
12、据新华社报道，2018年5月9日凌晨，我国长征系列运载火箭，在太原卫星发射中心完成第274次发射任务，成功发射“高分五号”卫星，该卫星是世界上第一颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星．最初静止的运载火箭点火后喷出质量为M的气体后，质量为m的卫星(含未脱离的火箭)的速度大小为v，不计卫星受到的重力和空气阻力．则在上述过程中，卫星所受冲量大小为( )
A．Mv B．(M＋m)v C．(M－m)v D．mv
【答案】D
13、（双选）两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是( )
A．互推后两同学总动量增加
B．互推后两同学动量大小相等，方向相反
C．分离时质量大的同学的速度小一些
D．互推过程中机械能守恒
【答案】BC
14、（双选）质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等．两者质量之比可能为( )
A．2 B．3 C．4 D．5
【答案】AB
15、如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为m0，当炮筒水平，火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为v2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v0为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
二、非选择题。
16、某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律．图中AB为斜槽，BC为水平槽。
(1)下列说法正确的是________。
A．该实验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量
B．该实验要求入射小球和被碰小球必须是金属材质
C．该实验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度
D．该实验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度
(2)实验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置S多次由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上并留下痕迹，从而确定P点的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，让入射小球仍从位置S多次由静止释放，跟被碰小球碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定M、N点的位置．实验中，确定P点位置时多次落点的痕迹如图乙所示，刻度尺的零刻线与O点对齐，则OP＝______cm。
(3)该实验若要验证两小球碰撞前后的动量是否守恒，需要分别测量记录纸上M点距O点的距离LO M、P点距O点的距离LO P、N点距O点的距离LO N．除此之外，还需要测量的物理量是____________，需要验证的关系式为______________________(其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示)。
【答案】(1)A (2)39.80 (3)两球的质量m1LOP＝m1LOM＋m2LON
17、利用如图甲所示装置验证动量守恒定律．实验过程如下，请将实验过程补充完整。
(1)将打点计时器固定在长木板的一端；
(2)小车上连好纸带，把长木板有打点计时器的一端垫高，微调木板的倾斜程度，直到____________________________________，这样做的目的是___________________________；
(3)后面贴有双面胶的小车A静止在木板上，靠近打点计时器的小车B连着穿过限位孔的纸带；
(4)接通打点计时器的电源，轻推一下小车B，使小车B运动一段距离后与小车A发生正碰，碰后粘在一起继续运动；
(5)小车运动到木板下端后，关闭电源，取下纸带如图乙，图中已标出各计数点之间的距离，小车碰撞发生在________(填“ab段”“bc段”“cd段”或“de段”)；
(6)若打点计时器电源频率为50 Hz，小车A的质量为0.2 kg，小车B的质量为0.6 kg，则碰前两小车的总动量是________kg·m/s，碰后两小车的总动量是________kg·m/s(结果保留3位有效数字)。
【答案】(2)轻推小车，使小车能够沿木板匀速下滑 平衡摩擦力，使系统的合外力为零，满足动量守恒的条件 (5)cd段 (6)1.13 1.08
18、（计算题）如图所示，A、B两个木块质量分别为2 kg和0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s，铁块可视为质点，求：
(1)A的最终速度；
(2)铁块刚滑上B时铁块的速度．
【答案】(1)0.25 m/s (2)2.75 m/s
【解析】铁块从A的左端向右滑动，铁块做减速运动，A、B一起做加速运动，当铁块冲上B后，A、B分离，A做匀速运动，B继续做加速运动，当铁块与B达到共同速度后一起做匀速运动．
(1)选铁块和木块A、B为系统，取水平向右为正方向，由系统总动量守恒得mv＝(MB＋m)vB＋MAvA
代入数据解得vA＝0.25 m/s
(2)设铁块刚滑上B时的速度为v′，此时A、B的速度均为vA＝0.25 m/s，铁块与A、B组成的系统动量守恒，由系统动量守恒得mv＝mv′＋(MA＋MB)vA
解得v′＝2.75 m/s。
19、（计算类题）如图所示，在光滑水平面上有A，B，C三个大小相同的弹性小球静止地排成一直线．已知A球质量是为m，B球质量为3m，C球质量为2m.现使A球沿三球球心连线以速度v0冲向B球．假设三球间的相互作用都是弹性碰撞。试求三球不再发生相互作用时每个球的速度。
【答案】－v0 v0 v0
【解析】设小球A与B发生碰撞后速度分别为vA、vB，由于是弹性碰撞mv0＝mvA＋3mvB，mv＝mv＋×3mv，解得vA＝－v0，方向向左；vB＝v0，方向向右．此后B球以速度vB与C球发生碰撞，设碰撞后速度分别为vB′、vC，由于是弹性碰撞3mvB＝3mvB′＋2mvC，×3mv＝×3mvB′2＋×2mv，代入数据得vB′＝vB＝v0，方向向右；vC＝vB＝v0，方向向右；此后三球不会再碰撞，故三球不再发生相互作用时速度分别为－v0、v0、v0
20、（计算题）如图所示，水平轨道O点左侧粗糙，右侧光滑，在A、B两物块中间安放一颗微型炸药，并紧挨着放置于O点保持静止，物块C静置在O点右侧的P点上．某时刻引爆炸药，使A、B两物块向相反方向运动，A滑行到Q点后停止，B与C相碰后粘在一起向右运动．已知物块A与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.10，O、Q间的距离L＝2.0 m，物块的质量分别为mA＝2.0 kg，mB＝1.0 kg，mC＝3.0 kg，重力加速度g＝10 m/s2，A、B、C均可视为质点，爆炸时间极短．求：
(1)爆炸瞬间，物块A获得的速率vA；
(2)爆炸瞬间，物块B获得的速率vB；
(3)物块B与物块C相碰时产生的内能E.
【答案】(1)2 m/s (2)4 m/s (3)6 J
【解析】(1)A物块从O到Q过程，由动能定理
－μmAgL＝0－mAv
解得：vA＝2 m/s.
(2)取向右为正方向，爆炸瞬间，A与B组成的系统动量守恒0＝－mAvA＋mBvB
解得vB＝4 m/s.
(3)取向右为正方向，B与C组成的系统动量守恒、能量守恒，则mBvB＝(mB＋mC)v，
E＝mv－(mB＋mC)v2
联立解得E＝6 J。