高二物理选择性必修一第一章《动量守恒定律》真题重组卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 高二物理选择性必修一第一章《动量守恒定律》真题重组卷（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-10 21:03:02 | ||
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文档简介
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第一章 动量守恒定律--真题重组卷
(考试时间：75分钟 满分：100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
1．（23-24高二上·黑龙江牡丹江·期末）下列各图中，不属于反冲现象的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（23-24高二上·广东广州·期末）2023年10月3日晚在第十九届杭州亚运会跳水女子10米跳台决赛中，中国选手全红婵在最后一轮还落后于对手的情况下，凭借最后一跳的“水花消失术”，以总分438.20的成绩，完美“逆袭”，斩获金牌．在该赛事的某次比赛中，全程可以简化为如图所示，全红婵从最高点到入水前的运动过程记为I，入水后到最低点的运动过程记为II，速度减为零时并未到达池底，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．过程I中，她的动量改变量大于重力的冲量
B．过程I中，她的动量改变量等于零
C．过程II中，她的动量改变量等于合外力的冲量
D．过程II中，她的动量改变量等于水的作用力的冲量
3．（23-24高二下·安徽·期末）如图是某人站在压力传感器上做下蹲、起跳动作时，压力随时间变化的图像，a点对应开始下蹲时刻，b点对应下蹲至最低位置的时刻，图中阴影面积分别为S1、S2，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．人跳起后上升的最大高度为1.8m
B．从人开始下蹲至离地，压力传感器对人的平均支持力大小为525N
C．bc过程，人始终处于超重状态
D．S1=S2
4．（22-23高二下·山西晋城·期末）如图所示，光滑水平面上有一小车，小车上有一物体，用一细线将物体系于小车的A端，物体与小车A端之间有一压缩的弹簧，某时刻线断了，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上。则下述说法错误的是（ ）
A．若物体滑动中不受摩擦力，则全过程机械能守恒
B．若物体滑动中有摩擦力，则全过程系统动量守恒
C．小车的最终速度与断线前相同
D．全过程系统的机械能不守恒
5．（22-23高二上·山西吕梁·期末）质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．碰撞后与的速度相同 B．两物体质量和之比为
C．碰撞后的动量与的动量之比为 D．碰撞后的动能与的动能之比为
6．（23-24高二下·湖南衡阳·期末）如图甲所示，质量分别为、的物块A和B静止在光滑的水平地面上，其中物块B左端拴接一轻弹簧，弹簧开始处于原长.给物块A一向右的相速度，物块A与弹簧作用的过程中，物块A、B的速度，的部分大小关系如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内，已知，结合图乙中的数据，下列说法正确的是（ ）
A．物块A的初速度
B．物块B的质量
C．从物块A碰到弹簧到弹簧压缩最短的过程中，弹簧给物块B的冲量大小为0.36N·s
D．弹簧第一次恢复原长时，物块B的速度大小为2m/s
7．（23-24高二上·山东淄博·期末）甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为0.1，则碰撞过程中两物块损失的机械能为（ ）
A．0.3J B．0.4J C．0.5J D．0.6J
8．（22-23高二上·湖南郴州·期末）猫从高处落下一般不会受伤，猫在接近地面的时候，通常都可以保证四肢着地，而猫脚趾上厚实的脂肪质肉垫又能有效地减轻震动对其各脏器的损伤。下列关于一只从某高处落下的猫在与地面接触的过程中相关说法正确的是（空气阻力不计）（ ）
A．猫在与地面接触且不反弹的过程中，不同姿态触地其自身动量变化量大小是相同的
B．厚实的脂肪质肉垫能减小猫在与地面接触过程中自身动量变化量的大小
C．厚实的脂肪质肉垫能减小了地面对猫的冲击力的大小
D．厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程合外力冲量的大小
9．（23-24高二上·云南昆明·期末）某物理课上老师做的一个趣味实验如图所示，将一质量为m1的排球A和一质量为m2的篮球B竖直重叠放置，两球球心在同一竖直线上。现让它们在距水平地面高h处由静止释放，落地后篮球瞬间静止于水平面，而排球被高高弹起，设排球碰后能上升的最大高度为H。所有的碰撞都是弹性正碰，碰撞时间极短均为，且碰撞前后两球都在竖直方向运动，不计空气阻力，两球均可视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．排球与篮球的质量关系为
B．排球碰后能上升的最大高度为
C．水平地面对篮球平均作用力的冲量大小为
D．篮球对排球平均作用力的冲量大小约为
10．（23-24高二下·陕西渭南·期末）如图所示，圆筒C可以沿足够长的水平固定光滑杆左右滑动，圆筒下方用不可伸长的轻绳悬挂物体B。开始时物体B和圆筒C均静止，子弹A以100m/s的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为40m/s，已知子弹A、物体B、圆筒C的质量分别为，，，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．物体B能上升的最大高度为1.8m
B．物体B能上升的最大高度为0.6m
C．物体C能达到的最大速度大小为3.0m/s
D．物体C能达到的最大速度大小为8.0m/s
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（23-24高二下·浙江宁波·期末）图甲所示，用“碰撞实验器”可以研究两个小球在碰撞前后的动量关系，从而验证动量守恒定律以及判断两球碰撞是否为弹性碰撞。
(1)用10分度游标卡尺测量小球直径D，测量结果如图乙所示， mm。
(2)图甲中，点是入射小球抛出点在地面上的垂直投影，点是入射小球B抛出点在地面上的垂直投影的垂直投影，。实验时，先让小球多次从斜轨上S处静止释放，小球B静置于支柱管上，接着使小球A从S处静止释放，在水平段末端与小球B相碰（碰后支柱管立刻倾倒），多次重复实验，找到小球A、B的平均落点。测量出A球质量B球质量，若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为 （用测量的物理量符号表示）。
(3)以下说法中有助于减少实验误差的有______。
A．轨道必须光滑 B．轨道末端必须水平
C．两小球质量必须相等 D．两小球半径必须相同
(4)某实验小组在实验中发现小球落点不在同一条直线上，出现了如图丙所示的情况。已知A球质量球质量和在连线上的垂直投影点为（图中未画出），根据以上数据，请写出验证所需的表达式 （用题（4）中的字母表示）。
12．（9分）（23-24高二下·新疆阿勒泰·期末）某同学利用如图甲所示装置验证动量守恒定律，实验步骤如下：
(1)气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块B上固定一竖直遮光条，用游标卡尺测得遮光条的宽度d，接通气源后，将滑块B轻放在导轨上，给其一初速度，若通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则调节气垫导轨的调节旋钮P使导轨左端的高度 （“升高”或“降低”），直到使轻推后的滑块B通过光电门1的时间 （填“大于”“小于”或“等于”）通过光电门2的时间，即说明滑块B在气垫导轨上近似做 运动。
(2)滑块A的右端、滑块B的左端装有粘扣（如图乙所示），用天平测出滑块A（含粘扣）的总质量m1和滑块B（含粘扣和遮光条）的总质量m2，将滑块A静置于两光电门之间，滑块B静置于光电门2右侧，推一下滑块B，使其获得水平向左的速度，测得滑块B经过光电门2的挡光时间为，滑块B和滑块A碰后粘在一起向左运动，经过光电门1记录的挡光时间为。验证该碰撞过程动量守恒，则他要验证的关系式是 （用题给字母表示）。
13．（8分）（23-24高二上·山东临沂·期末）如图所示，滑板比赛中运动员从平台水平飞出后，经t1=0.6s时落到斜坡上，然后他弯曲双腿做缓冲，经t2=0.3s后其速度方向变为沿斜坡方向。已知斜坡倾角α=37°，运动员及滑板视为整体，其总质量m=50kg，空气阻力忽略不计（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）运动员从平台水平飞出的初速度大小v0；
（2）在t2时间内斜坡对运动员及滑板垂直于斜坡方向的平均冲击力F的大小。
14．（13分）（23-24高二下·天津红桥·期末）如图，一长木板在光滑的水平面上以速度向右做匀速直线运动，将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为m和2m，它们之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。
（1）滑块相对木板静止时，求它们的共同速度大小；
（2）某时刻木板速度是滑块的2倍，求此时滑块到木板最右端的距离。
15.（18分）（23-24高二下·广东广州·期末）甲、乙两位同学用中国象棋进行弹射游戏。在水平放置的棋盘上，甲同学用手将甲方棋子以某一初速度正对乙方棋子弹出，两棋子发生对心正碰（碰撞时间极短），甲方棋子碰撞前、后的速度大小分别为0.3m/s和0.1m/s，且两速度方向相同。两棋子初始位置如图所示，棋子中心与网格线交叉点重合，该棋盘每方格长宽均为，棋子直径均为，棋子质量均为，棋子与棋盘间动摩擦因数均为。重力加速度g大小取。求：
（1）乙方棋子碰后的速度大小及两棋子碰撞时损失的机械能；
（2）甲方棋子被弹出时的初速度大小；
（3）甲方棋子弹出后在棋盘上运动的时间。
答案和解析
1．B
【详解】A．墨鱼在遇到危险时瞬间向与运动相反的方向喷出墨汁，使自己瞬间获得一个较大的速度，这是利用了反冲原理，故A正确，不符合题意；
B．马拉车，马对车做功，马和车一起向着相同的方向运动，不属于反冲现象，故B错误，符合题意；
C．手枪在射击后，枪身向后运动，这是反冲原理，故C正确，不符合题意；
D．“窜天猴”被点然后，火药的燃烧使内部气体迅速膨胀后向下喷出，使自身瞬间获得一个向上的较大的速度，这是反冲原理，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】A．从空中最高点到入水前的过程中，她仅受重力作用，她的动量改变量等于重力的冲量，故A错误；
B．从空中最高点到入水前的过程中，速度增大，动量增大，动量的变化量不为零，故B错误；
CD．从接触水面到水中最低点的过程中，除了重力还有水的作用力，根据动量定理可知，从接触水面到水中最低点的过程中，她的动量改变量等于水对她的冲量与重力的冲量之和，故D错误，C正确。
故选C。
3．D
【详解】A．根据图像可知，人在空中的时间为
上升高度
故A错误；
B．人离地时的速度为
人的重力为
质量
自开始下蹲至离地，用时
对人，根据动量定理有
解得
故B错误；
C．bc过程，压力传感器对人的支持力先大于重力后小于重力，即先超重后失重，故C错误；
D．图中面积表示合力对人的冲量大小，S1对应的冲量向下，S2对应的冲量向上，a、b点人的速度均为零，所以
故D正确。
故选D。
4．A
【详解】AD．根据题意可知，物体与橡皮泥粘合的过程，发生非弹性碰撞，系统机械能有损失，全过程系统的机械能不守恒，故A错误，D正确；
B．根据题意，取小车、物体和弹簧为一个系统，则系统水平方向不受外力（若物体在滑动有摩擦力，为系统的内力），全过程系统的动量守恒，故B正确；
C．取系统的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可知，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上后系统共同的速度与初速度是相同的，故C正确。
本题选错误的，故选A。
5．D
【详解】A．图像的斜率表示物体的速度，两物体正碰后，碰后的速度为
碰后的速度大小为
碰后两物体的速度大小相等，方向相反，A错误；
BCD．两小球碰撞过程中满足动量守恒定律，即
解得两物体质量之比为
根据动量的表达式可知碰撞后的动量与的动量之比为
根据动能的表达式可知碰撞后的动能与的动能之比为
故BC错误，D正确。
故选D。
6．C
【详解】A．由图乙可得物块A的初速度为
故A错误；
B．根据系统动量守恒可得
由图乙可得，当时，，代入可得物块B的质量为
故B错误；
C．弹簧压缩最短时，物块A、B速度相等，根据动量守恒可得
解得
由动量定理可得弹簧给物块B的冲量大小为
故C正确；
D．从接触弹簧到弹簧第一次恢复原长的过程，相当于弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒可得
，
解得
故D错误。
故选C。
7．A
【详解】由v-t图可知，碰前甲、乙的速度分别为，；碰后甲、乙的速度分别为，，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得
解得
则损失的机械能为
解得
故选A。
8．AC
【详解】猫从高处落地时，速度的变化量相同，则猫在与地面接触且不反弹的过程中，不同姿态触地其自身动量变化量大小是相同的，根据动量定理可知，猫与地面接触过程合外力冲量是相同的；而厚实的脂肪质肉垫能增加猫在与地面接触过程中的作用时间，从而减小了地面对猫的冲击力的大小。
故选AC。
9．AC
【详解】AB．两球在水平地面高h处由静止释放，落地前瞬间的速度大小均为
篮球与地面发生碰后的速度大小仍为，方向向上；根据题意可知，篮球与排球碰撞后，篮球的速度为0；篮球与排球碰撞过程，根据动量守恒和机械能守恒可得
联立可得
，
则排球碰后能上升的最大高度为
故A正确，B错误；
C．篮球与地面发生碰撞过程，对篮球根据动量定理可得
可得水平地面对篮球平均作用力的冲量大小为
故C正确；
D．篮球与排球碰撞过程，对排球根据动量定理可得
可得篮球对排球平均作用力的冲量大小为
故D错误。
故选AC。
10．BD
【详解】AB．子弹A以100m/s的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为40m/s，则A、B组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律有
B上升时，与C组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，则有
解得
h=0.6m
故A错误，B正确；
CD．B返回到最低点时，与C组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，此时C的速度最大，则有
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
11．(1)15.2
(2)
(3)BD
(4)，
【详解】（1）小球直径
（2）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则
两边同时乘以t，得
则
（3）A．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；
B．本实验要通过平抛运动验证动量守恒定律，所以轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，故B正确；
C．两个小球的大小必须相等，保证对心碰撞，且入射小球的质量必须大于被撞小球的质量，防止入射球反弹，故C错误；
D．为保证两球对心碰撞，两小球半径必须相同，故D正确。
故选BD。
（4）参考小问（2）分析，若碰撞过程动量守恒，平行于OP方向上有
垂直于OP方向上有
12．(1) 降低 等于 匀速直线
(2)
【详解】（1）[1][2][3]若通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，即经过光电门1的速度较小，导轨左端过高，则可通过调节气垫导轨的调节旋钮P使导轨左端的高度降低，直到使轻推后的滑块B通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间，即说明滑块B在气垫导轨上近似做匀速运动。
（2）滑块B经过光电门2的速度为
滑块A、B一起经过光电门1的速度为
则要验证的关系式为
解得
13．（1）；（2）
【详解】（1）运动员从平台水平飞出后，做平抛运动
运动员落到斜坡上，则
解得运动员从平台水平飞出的初速度大小为
（2）落到斜坡上时，运动员竖直方向的速度为
运动员垂直斜坡方向的速度分量为
在垂直于斜坡方向，根据动量定理有
在t2时间内斜坡对运动员及滑板垂直于斜坡方向的平均冲击力F的大小为
14．（1）；（2）
【详解】（1）滑块与木板组成的系统满足动量守恒，则有
解得滑块相对木板静止时，它们的共同速度大小为
（2）某时刻木板速度是滑块的2倍，设滑块的速度为，则木板的速度为，根据动量守恒可得
解得
根据能量守恒可得
解得滑块与木板的相对位移为
可知此时滑块到木板最右端的距离为。
15．（1），；（2）；（3）
【详解】（1）设甲碰撞前、后速度大小分别为、，乙碰撞后速度大小为，甲、乙棋子碰撞过程动量守恒
解得乙方棋子碰后的速度大小
两棋子碰撞时损失的机械能
（2）甲方棋子被弹出后到与乙碰撞运动的位移大小为
棋子运动的加速度大小为
设甲方棋子被弹出时的初速度大小为，则
解得
（3）甲方棋子弹出后到碰撞前运动的时间
甲方棋子碰撞后在棋盘上运动的时间
甲方棋子碰撞后运动的位移大小
说明甲棋子没滑出棋盘，故甲方棋子弹出后在棋盘上运动的时间
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第一章 动量守恒定律--真题重组卷
(考试时间：75分钟 满分：100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
1．（23-24高二上·黑龙江牡丹江·期末）下列各图中，不属于反冲现象的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（23-24高二上·广东广州·期末）2023年10月3日晚在第十九届杭州亚运会跳水女子10米跳台决赛中，中国选手全红婵在最后一轮还落后于对手的情况下，凭借最后一跳的“水花消失术”，以总分438.20的成绩，完美“逆袭”，斩获金牌．在该赛事的某次比赛中，全程可以简化为如图所示，全红婵从最高点到入水前的运动过程记为I，入水后到最低点的运动过程记为II，速度减为零时并未到达池底，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．过程I中，她的动量改变量大于重力的冲量
B．过程I中，她的动量改变量等于零
C．过程II中，她的动量改变量等于合外力的冲量
D．过程II中，她的动量改变量等于水的作用力的冲量
3．（23-24高二下·安徽·期末）如图是某人站在压力传感器上做下蹲、起跳动作时，压力随时间变化的图像，a点对应开始下蹲时刻，b点对应下蹲至最低位置的时刻，图中阴影面积分别为S1、S2，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．人跳起后上升的最大高度为1.8m
B．从人开始下蹲至离地，压力传感器对人的平均支持力大小为525N
C．bc过程，人始终处于超重状态
D．S1=S2
4．（22-23高二下·山西晋城·期末）如图所示，光滑水平面上有一小车，小车上有一物体，用一细线将物体系于小车的A端，物体与小车A端之间有一压缩的弹簧，某时刻线断了，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上。则下述说法错误的是（ ）
A．若物体滑动中不受摩擦力，则全过程机械能守恒
B．若物体滑动中有摩擦力，则全过程系统动量守恒
C．小车的最终速度与断线前相同
D．全过程系统的机械能不守恒
5．（22-23高二上·山西吕梁·期末）质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．碰撞后与的速度相同 B．两物体质量和之比为
C．碰撞后的动量与的动量之比为 D．碰撞后的动能与的动能之比为
6．（23-24高二下·湖南衡阳·期末）如图甲所示，质量分别为、的物块A和B静止在光滑的水平地面上，其中物块B左端拴接一轻弹簧，弹簧开始处于原长.给物块A一向右的相速度，物块A与弹簧作用的过程中，物块A、B的速度，的部分大小关系如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内，已知，结合图乙中的数据，下列说法正确的是（ ）
A．物块A的初速度
B．物块B的质量
C．从物块A碰到弹簧到弹簧压缩最短的过程中，弹簧给物块B的冲量大小为0.36N·s
D．弹簧第一次恢复原长时，物块B的速度大小为2m/s
7．（23-24高二上·山东淄博·期末）甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为0.1，则碰撞过程中两物块损失的机械能为（ ）
A．0.3J B．0.4J C．0.5J D．0.6J
8．（22-23高二上·湖南郴州·期末）猫从高处落下一般不会受伤，猫在接近地面的时候，通常都可以保证四肢着地，而猫脚趾上厚实的脂肪质肉垫又能有效地减轻震动对其各脏器的损伤。下列关于一只从某高处落下的猫在与地面接触的过程中相关说法正确的是（空气阻力不计）（ ）
A．猫在与地面接触且不反弹的过程中，不同姿态触地其自身动量变化量大小是相同的
B．厚实的脂肪质肉垫能减小猫在与地面接触过程中自身动量变化量的大小
C．厚实的脂肪质肉垫能减小了地面对猫的冲击力的大小
D．厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程合外力冲量的大小
9．（23-24高二上·云南昆明·期末）某物理课上老师做的一个趣味实验如图所示，将一质量为m1的排球A和一质量为m2的篮球B竖直重叠放置，两球球心在同一竖直线上。现让它们在距水平地面高h处由静止释放，落地后篮球瞬间静止于水平面，而排球被高高弹起，设排球碰后能上升的最大高度为H。所有的碰撞都是弹性正碰，碰撞时间极短均为，且碰撞前后两球都在竖直方向运动，不计空气阻力，两球均可视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．排球与篮球的质量关系为
B．排球碰后能上升的最大高度为
C．水平地面对篮球平均作用力的冲量大小为
D．篮球对排球平均作用力的冲量大小约为
10．（23-24高二下·陕西渭南·期末）如图所示，圆筒C可以沿足够长的水平固定光滑杆左右滑动，圆筒下方用不可伸长的轻绳悬挂物体B。开始时物体B和圆筒C均静止，子弹A以100m/s的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为40m/s，已知子弹A、物体B、圆筒C的质量分别为，，，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．物体B能上升的最大高度为1.8m
B．物体B能上升的最大高度为0.6m
C．物体C能达到的最大速度大小为3.0m/s
D．物体C能达到的最大速度大小为8.0m/s
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（23-24高二下·浙江宁波·期末）图甲所示，用“碰撞实验器”可以研究两个小球在碰撞前后的动量关系，从而验证动量守恒定律以及判断两球碰撞是否为弹性碰撞。
(1)用10分度游标卡尺测量小球直径D，测量结果如图乙所示， mm。
(2)图甲中，点是入射小球抛出点在地面上的垂直投影，点是入射小球B抛出点在地面上的垂直投影的垂直投影，。实验时，先让小球多次从斜轨上S处静止释放，小球B静置于支柱管上，接着使小球A从S处静止释放，在水平段末端与小球B相碰（碰后支柱管立刻倾倒），多次重复实验，找到小球A、B的平均落点。测量出A球质量B球质量，若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为 （用测量的物理量符号表示）。
(3)以下说法中有助于减少实验误差的有______。
A．轨道必须光滑 B．轨道末端必须水平
C．两小球质量必须相等 D．两小球半径必须相同
(4)某实验小组在实验中发现小球落点不在同一条直线上，出现了如图丙所示的情况。已知A球质量球质量和在连线上的垂直投影点为（图中未画出），根据以上数据，请写出验证所需的表达式 （用题（4）中的字母表示）。
12．（9分）（23-24高二下·新疆阿勒泰·期末）某同学利用如图甲所示装置验证动量守恒定律，实验步骤如下：
(1)气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块B上固定一竖直遮光条，用游标卡尺测得遮光条的宽度d，接通气源后，将滑块B轻放在导轨上，给其一初速度，若通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则调节气垫导轨的调节旋钮P使导轨左端的高度 （“升高”或“降低”），直到使轻推后的滑块B通过光电门1的时间 （填“大于”“小于”或“等于”）通过光电门2的时间，即说明滑块B在气垫导轨上近似做 运动。
(2)滑块A的右端、滑块B的左端装有粘扣（如图乙所示），用天平测出滑块A（含粘扣）的总质量m1和滑块B（含粘扣和遮光条）的总质量m2，将滑块A静置于两光电门之间，滑块B静置于光电门2右侧，推一下滑块B，使其获得水平向左的速度，测得滑块B经过光电门2的挡光时间为，滑块B和滑块A碰后粘在一起向左运动，经过光电门1记录的挡光时间为。验证该碰撞过程动量守恒，则他要验证的关系式是 （用题给字母表示）。
13．（8分）（23-24高二上·山东临沂·期末）如图所示，滑板比赛中运动员从平台水平飞出后，经t1=0.6s时落到斜坡上，然后他弯曲双腿做缓冲，经t2=0.3s后其速度方向变为沿斜坡方向。已知斜坡倾角α=37°，运动员及滑板视为整体，其总质量m=50kg，空气阻力忽略不计（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）运动员从平台水平飞出的初速度大小v0；
（2）在t2时间内斜坡对运动员及滑板垂直于斜坡方向的平均冲击力F的大小。
14．（13分）（23-24高二下·天津红桥·期末）如图，一长木板在光滑的水平面上以速度向右做匀速直线运动，将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为m和2m，它们之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。
（1）滑块相对木板静止时，求它们的共同速度大小；
（2）某时刻木板速度是滑块的2倍，求此时滑块到木板最右端的距离。
15.（18分）（23-24高二下·广东广州·期末）甲、乙两位同学用中国象棋进行弹射游戏。在水平放置的棋盘上，甲同学用手将甲方棋子以某一初速度正对乙方棋子弹出，两棋子发生对心正碰（碰撞时间极短），甲方棋子碰撞前、后的速度大小分别为0.3m/s和0.1m/s，且两速度方向相同。两棋子初始位置如图所示，棋子中心与网格线交叉点重合，该棋盘每方格长宽均为，棋子直径均为，棋子质量均为，棋子与棋盘间动摩擦因数均为。重力加速度g大小取。求：
（1）乙方棋子碰后的速度大小及两棋子碰撞时损失的机械能；
（2）甲方棋子被弹出时的初速度大小；
（3）甲方棋子弹出后在棋盘上运动的时间。
答案和解析
1．B
【详解】A．墨鱼在遇到危险时瞬间向与运动相反的方向喷出墨汁，使自己瞬间获得一个较大的速度，这是利用了反冲原理，故A正确，不符合题意；
B．马拉车，马对车做功，马和车一起向着相同的方向运动，不属于反冲现象，故B错误，符合题意；
C．手枪在射击后，枪身向后运动，这是反冲原理，故C正确，不符合题意；
D．“窜天猴”被点然后，火药的燃烧使内部气体迅速膨胀后向下喷出，使自身瞬间获得一个向上的较大的速度，这是反冲原理，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】A．从空中最高点到入水前的过程中，她仅受重力作用，她的动量改变量等于重力的冲量，故A错误；
B．从空中最高点到入水前的过程中，速度增大，动量增大，动量的变化量不为零，故B错误；
CD．从接触水面到水中最低点的过程中，除了重力还有水的作用力，根据动量定理可知，从接触水面到水中最低点的过程中，她的动量改变量等于水对她的冲量与重力的冲量之和，故D错误，C正确。
故选C。
3．D
【详解】A．根据图像可知，人在空中的时间为
上升高度
故A错误；
B．人离地时的速度为
人的重力为
质量
自开始下蹲至离地，用时
对人，根据动量定理有
解得
故B错误；
C．bc过程，压力传感器对人的支持力先大于重力后小于重力，即先超重后失重，故C错误；
D．图中面积表示合力对人的冲量大小，S1对应的冲量向下，S2对应的冲量向上，a、b点人的速度均为零，所以
故D正确。
故选D。
4．A
【详解】AD．根据题意可知，物体与橡皮泥粘合的过程，发生非弹性碰撞，系统机械能有损失，全过程系统的机械能不守恒，故A错误，D正确；
B．根据题意，取小车、物体和弹簧为一个系统，则系统水平方向不受外力（若物体在滑动有摩擦力，为系统的内力），全过程系统的动量守恒，故B正确；
C．取系统的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可知，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上后系统共同的速度与初速度是相同的，故C正确。
本题选错误的，故选A。
5．D
【详解】A．图像的斜率表示物体的速度，两物体正碰后，碰后的速度为
碰后的速度大小为
碰后两物体的速度大小相等，方向相反，A错误；
BCD．两小球碰撞过程中满足动量守恒定律，即
解得两物体质量之比为
根据动量的表达式可知碰撞后的动量与的动量之比为
根据动能的表达式可知碰撞后的动能与的动能之比为
故BC错误，D正确。
故选D。
6．C
【详解】A．由图乙可得物块A的初速度为
故A错误；
B．根据系统动量守恒可得
由图乙可得，当时，，代入可得物块B的质量为
故B错误；
C．弹簧压缩最短时，物块A、B速度相等，根据动量守恒可得
解得
由动量定理可得弹簧给物块B的冲量大小为
故C正确；
D．从接触弹簧到弹簧第一次恢复原长的过程，相当于弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒可得
，
解得
故D错误。
故选C。
7．A
【详解】由v-t图可知，碰前甲、乙的速度分别为，；碰后甲、乙的速度分别为，，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得
解得
则损失的机械能为
解得
故选A。
8．AC
【详解】猫从高处落地时，速度的变化量相同，则猫在与地面接触且不反弹的过程中，不同姿态触地其自身动量变化量大小是相同的，根据动量定理可知，猫与地面接触过程合外力冲量是相同的；而厚实的脂肪质肉垫能增加猫在与地面接触过程中的作用时间，从而减小了地面对猫的冲击力的大小。
故选AC。
9．AC
【详解】AB．两球在水平地面高h处由静止释放，落地前瞬间的速度大小均为
篮球与地面发生碰后的速度大小仍为，方向向上；根据题意可知，篮球与排球碰撞后，篮球的速度为0；篮球与排球碰撞过程，根据动量守恒和机械能守恒可得
联立可得
，
则排球碰后能上升的最大高度为
故A正确，B错误；
C．篮球与地面发生碰撞过程，对篮球根据动量定理可得
可得水平地面对篮球平均作用力的冲量大小为
故C正确；
D．篮球与排球碰撞过程，对排球根据动量定理可得
可得篮球对排球平均作用力的冲量大小为
故D错误。
故选AC。
10．BD
【详解】AB．子弹A以100m/s的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为40m/s，则A、B组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律有
B上升时，与C组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，则有
解得
h=0.6m
故A错误，B正确；
CD．B返回到最低点时，与C组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，此时C的速度最大，则有
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
11．(1)15.2
(2)
(3)BD
(4)，
【详解】（1）小球直径
（2）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则
两边同时乘以t，得
则
（3）A．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；
B．本实验要通过平抛运动验证动量守恒定律，所以轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，故B正确；
C．两个小球的大小必须相等，保证对心碰撞，且入射小球的质量必须大于被撞小球的质量，防止入射球反弹，故C错误；
D．为保证两球对心碰撞，两小球半径必须相同，故D正确。
故选BD。
（4）参考小问（2）分析，若碰撞过程动量守恒，平行于OP方向上有
垂直于OP方向上有
12．(1) 降低 等于 匀速直线
(2)
【详解】（1）[1][2][3]若通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，即经过光电门1的速度较小，导轨左端过高，则可通过调节气垫导轨的调节旋钮P使导轨左端的高度降低，直到使轻推后的滑块B通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间，即说明滑块B在气垫导轨上近似做匀速运动。
（2）滑块B经过光电门2的速度为
滑块A、B一起经过光电门1的速度为
则要验证的关系式为
解得
13．（1）；（2）
【详解】（1）运动员从平台水平飞出后，做平抛运动
运动员落到斜坡上，则
解得运动员从平台水平飞出的初速度大小为
（2）落到斜坡上时，运动员竖直方向的速度为
运动员垂直斜坡方向的速度分量为
在垂直于斜坡方向，根据动量定理有
在t2时间内斜坡对运动员及滑板垂直于斜坡方向的平均冲击力F的大小为
14．（1）；（2）
【详解】（1）滑块与木板组成的系统满足动量守恒，则有
解得滑块相对木板静止时，它们的共同速度大小为
（2）某时刻木板速度是滑块的2倍，设滑块的速度为，则木板的速度为，根据动量守恒可得
解得
根据能量守恒可得
解得滑块与木板的相对位移为
可知此时滑块到木板最右端的距离为。
15．（1），；（2）；（3）
【详解】（1）设甲碰撞前、后速度大小分别为、，乙碰撞后速度大小为，甲、乙棋子碰撞过程动量守恒
解得乙方棋子碰后的速度大小
两棋子碰撞时损失的机械能
（2）甲方棋子被弹出后到与乙碰撞运动的位移大小为
棋子运动的加速度大小为
设甲方棋子被弹出时的初速度大小为，则
解得
（3）甲方棋子弹出后到碰撞前运动的时间
甲方棋子碰撞后在棋盘上运动的时间
甲方棋子碰撞后运动的位移大小
说明甲棋子没滑出棋盘，故甲方棋子弹出后在棋盘上运动的时间
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