第一章动量守恒定律复习卷2023-2024学年高中物理人教版选择性必修第一册
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
1.乌贼在无脊椎动物中游泳最快,被称为“水中火箭”。一只悬浮在水中的乌贼,吸满水时的质量为3kg,遇到危险时,乌贼通过体管在0.1s内将0.4kg的水向后以90m/s的速度喷出,从而获得极大的逃窜速度,则乌贼在向后喷水的时间内,获得的向前平均推力约为( )
A.360N B.560N C.640N D.2700N
2.如图所示,甲、乙两人静止在水平冰面上,甲推乙后,两人向相反方向沿直线做减速运动直至停下来。已知甲的质量大于乙的质量,两人与冰面间的动摩擦因数相同,两人之间的相互作用力远大于地面的摩擦力。下列说法正确的是( )
A.甲推乙的过程中,甲和乙组成的系统机械能守恒
B.两人停止运动前的任意时刻,甲的速度总是大于乙的速度
C.两人停止运动前的任意时刻,甲的动量总是大于乙的动量
D.减速过程中,地面摩擦力对甲的冲量等于对乙的冲量
3.如图所示,一个物体在水平地面上受到与水平方向成θ角的拉力F作用时间t后,加速向右运动,在这段时间内各力的冲量下列说法正确的是( )
A.支持力的冲量大小为0
B.合力的冲量大小为Ft
C.摩擦力的冲量大小为Ftcosθ
D.合力的冲量方向水平向右
4.用火箭发射人造地球卫星,以喷气前的火箭为参考系,在极短时间内喷出燃料气体的质量为m,喷出的气体相对喷气前火箭的速度为u,喷气后火箭的质量为M。下列关于火箭的描述正确的是( )
A.持续喷出气体的过程中,火箭的加速度会减小
B.喷气后,火箭的速度变化量为
C.喷气后,火箭的速度大小一定为
D.为了提高火箭的速度,可以研制新型燃料以增加气体的喷射速度u
5.如图所示,三个完全相同的弹簧振子,分别置于光滑水平面上、竖直悬吊在天花板上、置于倾角为θ的光滑斜面上,现将三个物块拉离各自的平衡位置由静止释放,物块做简谐运动。下列说法正确的是( )
A.物块的振幅一定相同 B.物块的振动周期一定相同
C.物块的最大回复力一定相同 D.物块的动量一定相同
6.总质量为M的喷气式飞机静止在跑道上,飞机一次性向后喷出质量为的气体后,飞机在时间t内沿直线前进位移x。不计一切阻力,下列说法正确的是( )
A.喷出气体的速度为
B.在喷气过程中,飞机与喷出气体所组成的系统,动量和机械能均守恒
C.若喷出气体的速度变大但动量不变,飞机前进位移x的时间小于t
D.若喷出气体的质量不变但速度变大,飞机前进位移x的时间小于t
7.一物体静止在光滑水平面上,从时刻起,受到的水平外力F如图所示,以向右运动为正方向,物体质量为2.5kg,则下列说法正确的是( )
A.前1s内力F对物体的冲量为 B.时物体回到出发点
C.时物体的速度大小为1m/s D.第3s内物体的位移为1m
8.如图所示,质量相同的木块A、B之间用轻质弹簧相连,置于光滑水平面上,A靠在固定的挡板C旁。今用水平力F压B,使弹簧被压缩到一定程度后保持静止。突然撤去压力F,弹簧第一次恢复原长时,B的速度为v。那么当弹簧第二次恢复原长时,B的速度是( )
A.0 B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.“雪如意“”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪运动中,裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段:①助滑阶段,运动员两腿尽量深蹲,顺着助滑道的倾斜面下滑;②起跳阶段,当进入起跳区时,运动员两腿猛蹬滑道快速伸直,同时上体向前伸展;③飞行阶段,在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态;④着陆阶段,运动员落地时两腿屈膝,两臂左右平伸。下列说法正确的是( )
A.助滑阶段,运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力
B.起跳阶段,运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度
C.飞行阶段,运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度
D.着陆阶段,运动员两腿屈膝是为了延长与地面的作用时间
10.如图所示,固定光滑曲面左侧与光滑水平面平滑连接,水平面依次放有2024个质量均为2m的弹性物块(所有物块在同一竖直平面内),质量为m的0号物块从曲面上高h处静止释放后沿曲面滑到水平面,以速度与1号物块发生弹性正碰,0号物块反弹后滑上曲面再原路返回,如此反复,2024个弹性物块两两间碰撞时无能量损耗,则下列说法正确的是(所有物块均可视为质点,重力加速度为g)( )
A.0号到2024号所有木块系统全过程动量守恒
B.0号物块最终动量大小为
C.2021号物块最终速度
D.2024号物块最终速度
11.时,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的图线变化。在0~8s内,下列说法正确的是( )
A.时,P到原点的距离最远
B.时,P回到原点
C.在0~8s内,P动量的变化量为零
D.在4~6s和6~8s内,P受合力的冲量相同
12.如图(a),一滑块静置在水平面上,滑块的曲面是半径为R的四分之一圆弧,圆弧最低点切线沿水平方向。小球以水平向右的初速度从圆弧最低点冲上滑块,且小球能从圆弧最高点冲出滑块。小球与滑块水平方向的速度大小分别为、,作出某段时间内图像如图(b)所示,不计一切摩擦,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.滑块与小球在相互作用的过程中,水平方向动量守恒
B.当滑块的速度为时,小球运动至最高点
C.小球与滑块的质量比为1∶2
D.小球的初速度大小可能为
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
13.用如图所示的装置验证“动量守恒定律”。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放,P点为A球落点的平均位置;再把半径相同的B球放在水平轨道末端,将A球仍从原位置由静止释放,M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,O、M、P、N位于同一水平面上。
(1)除了图中器材外,完成本实验还必须使用的器材有 (选填选项前的字母)。
A.天平 B.刻度尺 C.秒表 D.圆规
(2)实验中能够把速度的测量转化为位移的测量的必要操作是
A.安装轨道时,轨道末端必须水平 B.每次必须从同一个高度静止释放小球
C.实验中两个小球的质量应满足m > m D.轨道应当尽量光滑
(3)某次实验中得出的落点情况如图2所示,若测量数据近似满足关系式 (用m1、m2、OM、OP、ON)则说明两小球碰撞过程中动量守恒。若忽略实验中的测量误差,带入上式可判断入射小球质量和被碰小球质量之比为 。
14.如图所示,竖直平面内半径R=0.2m的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切。质量均为m=0.1kg的小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体沿桌面滑动。g取10m/s2。求:
(1)碰撞前瞬间A速度的大小;
(2)碰撞后瞬间A与B整体速度的大小;
(3)A与B碰撞过程中损失的机械能;
(4)碰撞过程中A对B的冲量I的大小。
15.完全相同的甲、乙两辆超市手推车沿直线静置于水平地面,质量均为5kg。甲车获得的初速度后,前进与乙车碰撞并嵌套为一体,碰撞时间极短。车运动时受到的阻力恒为车重的0.1倍,重力加速度g取。求:
(1)甲车与乙车碰撞前速度的大小;
(2)甲车与乙车碰撞后共同运动的最远距离。
16.如图所示,在光滑绝缘足够大的水平面上存在方向水平向右的匀强电场,质量为m、电荷量为q的带正电金属小球甲从A点由静止释放后,以大小为的速度与静止在O点、质量为3m小球乙发生碰撞,乙球不带电,碰撞时间极短且无电荷量转移,首次碰撞后甲向左运动的最远距离距O点,已知AO相距为L,与A点相距3L处的B处有一固定的竖直挡板,乙球与挡板碰撞时间极短且无机械能损失。求:
(1)电场的电场强度E的大小;
(2)首次碰撞后瞬间,甲、乙两球的速度大小;
(3)如果在甲、乙两球首次碰撞后瞬间,将电场强度大小改为,方向不变,要保证乙球碰撞挡板后,甲、乙两球能再次在OB区域相碰,K的取值范围。
17.如图所示,在光滑水平面上停有一辆质量为M的小车,车身长为l,一个质量为m的质点A放在车的尾部。A与车之间的动摩擦系数为μ,现给质点A以水平速度v0向右运动,设A与小车的前后挡板碰撞中动能不损失。问∶
(1)质点A与小车相对静止时,小车速度多大?
(2)质点A相对小车静止前与小车前后挡板碰撞的总次数是多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
1.A
2.D
3.D
4.D
5.B
6.D
7.D
8.A
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.BD
10.BC
11.CD
12.AC
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
13.(1)ABD
(2)ABC
(3) m1OP = m1OM + m2ON m1: m2=19:5
14.(1);(2);(3);(4)
15.(1);(2)
16.(1);(2),方向水平向左;;方向水平向右;(3)
17.(1);(2)
答案第1页,共2页
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