動(dòng)量守恒定律章末測(cè)試(原卷版+解析)

動(dòng)量守恒定律章末測(cè)試(建議用時(shí)：75分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1、質(zhì)量為5kg的小球以5m/s的速度豎直落到地板上，隨后以3m/s的速度反向彈回，若取豎直向下的方向?yàn)檎较?，則小球動(dòng)量的變化為()A．10kg·m/s B．－10kg·m/sC．40kg·m/s D．－40kg·m/s2、下列關(guān)于物體的動(dòng)量和動(dòng)能的說(shuō)法，正確的是()A．物體的動(dòng)量發(fā)生變化，其動(dòng)能一定發(fā)生變化B．物體的動(dòng)能發(fā)生變化，其動(dòng)量一定發(fā)生變化C．若兩個(gè)物體的動(dòng)量相同，它們的動(dòng)能也一定相同D．動(dòng)能大的物體，其動(dòng)量也一定大3、兩球在水平面上相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰后都變?yōu)殪o止?？梢钥隙ǖ氖牵銮皟汕虻?)A．質(zhì)量相等 B．動(dòng)能相等C．動(dòng)量大小相等 D．速度大小相等4、人們對(duì)手機(jī)的依賴(lài)性越來(lái)越強(qiáng)，有些人喜歡躺著看手機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸傷眼睛的情況。若手機(jī)質(zhì)量約為200g，從離人眼約20cm的高度無(wú)初速掉落，砸到眼睛后手機(jī)未反彈，眼睛受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為0.1s，g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是()A．手機(jī)落到眼睛處的速度大小約為1m/sB．手機(jī)對(duì)眼睛的沖量方向豎直向上C．手機(jī)對(duì)眼睛的沖量大小約為0.6N·sD．眼睛對(duì)手機(jī)的平均作用力大小約為4N5、(2022·揚(yáng)州調(diào)研)《民法典》明確提出“禁止從建筑物中拋擲物品”，如果一瓶500mL的礦泉水瓶裝滿(mǎn)水后從教學(xué)樓4樓窗戶(hù)墜下，與地面的撞擊時(shí)間約為7×10－3s，未反彈，g取10m/s2，則礦泉水瓶對(duì)地面的沖擊力約為()A．10N B．102NC．103N D．104N6、如圖甲所示，光滑水平面上有A、B兩物塊，已知A物塊的質(zhì)量mA＝2kg，以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的物塊B發(fā)生碰撞并一起運(yùn)動(dòng)，碰撞前后的位移—時(shí)間圖像如圖乙所示(規(guī)定向右為正方向)，則碰撞后的速度及物體B的質(zhì)量分別為()A．2m/s，5kg B．2m/s，3kgC．3.5m/s，2.86kg D．3.5m/s，0.86kg7、兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線(xiàn)、同一方向運(yùn)動(dòng)，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s。當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是()A．vA′＝3m/s，vB′＝4m/sB．vA′＝5m/s，vB′＝2.5m/sC．vA′＝2m/s，vB′＝4m/sD．vA′＝－4m/s，vB′＝7m/s8、(2022·河源開(kāi)學(xué)考)內(nèi)壁光滑的圓環(huán)管道固定于水平面上，圖為水平面的俯視圖。O為圓環(huán)圓心，直徑略小于管道內(nèi)徑的甲、乙兩個(gè)等大的小球(均可視為質(zhì)點(diǎn))分別靜置于P、Q處，PO⊥OQ，甲、乙兩球質(zhì)量分別為m、km?，F(xiàn)給甲球一瞬時(shí)沖量，使甲球沿圖示方向運(yùn)動(dòng)，甲、乙兩球發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間不計(jì)，碰后甲球立即向左運(yùn)動(dòng)，甲球剛返回到P處時(shí)，恰好與乙球再次發(fā)生碰撞，則()A．k＝eq\f(1,2) B．k＝eq\f(5,3)C．k＝2 D．k＝5二、多項(xiàng)選擇題9、(2022·北京西城區(qū)5月統(tǒng)測(cè))蹦床是體操運(yùn)動(dòng)的一種，有“空中芭蕾”之稱(chēng)。為了能夠更好地完成空中動(dòng)作，在網(wǎng)上準(zhǔn)備階段運(yùn)動(dòng)員要設(shè)法使自己彈得足夠高。如圖所示，蹦床的中心由彈性網(wǎng)面組成，若運(yùn)動(dòng)員從離水平網(wǎng)面3m高處由靜止自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向回到離水平網(wǎng)面5m高處，則在此過(guò)程中()A．只有重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒B．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加，是因?yàn)閺椥跃W(wǎng)彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做正功C．彈性網(wǎng)彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小等于運(yùn)動(dòng)員重力的沖量大小D．彈性網(wǎng)彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小大于運(yùn)動(dòng)員重力的沖量大小10、(2022·綿陽(yáng)第二次診斷)如圖所示，總質(zhì)量為M、帶有光滑平臺(tái)的小車(chē)靜止在光滑水平地面上，一輕質(zhì)彈簧左端固定于平臺(tái)上豎直擋板，右端用質(zhì)量為m的小球壓縮一定距離后用細(xì)線(xiàn)鎖定。固定小車(chē)，燒斷細(xì)線(xiàn)，小球被彈出后落在車(chē)上A點(diǎn)，水平位移大小為L(zhǎng)，彈簧對(duì)小球的沖量大小為I；不固定小車(chē)，燒斷細(xì)線(xiàn)，小球落在車(chē)上B點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，則()A．小球水平位移大小大于LB．小球水平位移大小小于LC．彈簧對(duì)小球的沖量大小大于ID．彈簧對(duì)小球的沖量大小小于I11、如圖甲所示，長(zhǎng)2m的木板Q靜止在某水平面上，t＝0時(shí)刻，可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊P以水平向右的某初速度從Q的左端向右滑行。P、Q的速度—時(shí)間圖像如圖乙所示，其中a、b分別是0～1s內(nèi)P、Q的速度—時(shí)間圖線(xiàn)，1～2s內(nèi)P、Q共同的速度—時(shí)間圖線(xiàn)。已知P、Q的質(zhì)量均是1kg，g取10m/s2。則以下判斷正確的是()A．P、Q系統(tǒng)在相互作用的過(guò)程中動(dòng)量守恒B．在0～2s內(nèi)，摩擦力對(duì)Q的沖量是2N·sC．P、Q之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．1D．P相對(duì)Q靜止的位置在Q木板的右端12、物理學(xué)中有一種碰撞被稱(chēng)為“超彈性連續(xù)碰撞”，通過(guò)能量的轉(zhuǎn)移可以使最上面的小球彈起的高度比釋放時(shí)的高度更大。如圖所示，A、B、C三個(gè)彈性極好的小球，相鄰小球間有極小間隙，三球球心連線(xiàn)豎直，從離地一定高度處由靜止同時(shí)釋放(其中C球下部離地H)，所有碰撞均為彈性碰撞，且碰后B、C恰好靜止，則()A．C球落地前瞬間A球的速度為B．從上至下三球的質(zhì)量之比為1∶2∶6C．A球彈起的最大高度為25HD．A球彈起的最大高度為9H三、實(shí)驗(yàn)題13、為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(探究碰撞中的不變量)，某同學(xué)選取了兩個(gè)材質(zhì)相同、體積不等的立方體滑塊A和B，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：步驟1：在A、B的相撞面分別裝上尼龍拉扣，以便二者相撞以后能夠立刻結(jié)為整體；步驟2：安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲，鋁質(zhì)軌道槽的左端是傾斜槽，右端是長(zhǎng)直水平槽，傾斜槽和水平槽由一小段弧連接，軌道槽被固定在水平桌面上，在軌道槽的側(cè)面與軌道等高且適當(dāng)遠(yuǎn)處裝一臺(tái)數(shù)碼頻閃照相機(jī)；步驟3：讓滑塊B靜置于水平槽的某處，滑塊A從斜槽某處由靜止釋放，同時(shí)開(kāi)始頻閃拍攝，直到A、B停止運(yùn)動(dòng)，得到一幅多次曝光的數(shù)碼照片；步驟4：多次重復(fù)步驟3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出來(lái)，將刻度尺緊靠照片放置，如圖乙所示。(1)由圖分析可知，滑塊A與滑塊B碰撞發(fā)生的位置在________。①P5、P6之間②P6處③P6、P7之間(2)為了探究碰撞中動(dòng)量是否守恒，需要直接測(cè)量或讀取的物理量是________。①A、B兩個(gè)滑塊的質(zhì)量m1和m2②滑塊A釋放時(shí)距桌面的高度③頻閃照相的周期④照片尺寸和實(shí)際尺寸的比例⑤照片上測(cè)得的s45、s56和s67、s78⑥照片上測(cè)得的s34、s45、s56和s67、s78、s89⑦滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)寫(xiě)出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式______________________________________________。(3)請(qǐng)你寫(xiě)出一條有利于提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)原理的建議：_。14、如圖所示，某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌和光電門(mén)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。將氣墊導(dǎo)軌放置在水平桌面上，導(dǎo)軌的左端有緩沖裝置，右端固定有彈簧。將滑塊b靜止放于兩光電門(mén)之間，用彈簧將滑塊a彈出?；瑝Ka被彈出后與b發(fā)生碰撞，b與緩沖裝置相碰后立即停下，測(cè)得滑塊a、b質(zhì)量分別為ma、mb，兩個(gè)滑塊上安裝的擋光片的寬度均為d。(1)實(shí)驗(yàn)中記錄下滑塊b經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光片的擋光時(shí)間為t0，滑塊a第一次、第二次經(jīng)過(guò)光電門(mén)A時(shí)，擋光片的擋光時(shí)間分別為t1、t2，則通過(guò)表達(dá)式可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。物塊a、b的質(zhì)量大小關(guān)系為ma(選填“>”“<”或“=”)mb；

(2)將滑塊b上的擋光片取下，在兩滑塊相鄰端面粘上輕質(zhì)尼龍拉扣，使兩滑塊碰撞能粘在一起運(yùn)動(dòng)，記錄下滑塊a上擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)A的擋光時(shí)間為ta，滑塊a、b粘在一起后擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)B的擋光時(shí)間為tb，若兩滑塊的質(zhì)量仍為ma、mb，則驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是。

四、解答題15、宇宙飛船在飛行過(guò)程中有很多技術(shù)問(wèn)題需要解決，其中之一就是當(dāng)飛船進(jìn)入宇宙微粒塵區(qū)時(shí)如何保持速度不變的問(wèn)題。假設(shè)一宇宙飛船以v＝2.0×103m/s的速度進(jìn)入密度ρ＝2.0×10－6kg/m3的微粒塵區(qū)，飛船垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的最大截面積S＝5m2，且認(rèn)為微粒與飛船相碰后都附著在飛船上，則飛船要保持速度v不變，所需推力多大？16、如圖所示，在水平面上依次放置小物塊A、C以及曲面劈B，其中A與C的質(zhì)量相等均為m，曲面劈B的質(zhì)量M＝3m，曲面劈B的曲面下端與水平面相切，且曲面劈B足夠高，各接觸面均光滑?，F(xiàn)讓小物塊C以水平速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與A發(fā)生碰撞，碰撞后兩個(gè)小物塊粘在一起滑上曲面劈B。求：圖4(1)碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；(2)碰后物塊A與C在曲面劈B上能夠達(dá)到的最大高度。17、如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M＝1.98kg的小車(chē)，車(chē)的B點(diǎn)右側(cè)的上表面是粗糙水平軌道，車(chē)的B點(diǎn)的左側(cè)固定一半徑R＝0.7m的eq\f(1,4)光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在B點(diǎn)相切，車(chē)的最右端D點(diǎn)固定輕質(zhì)彈簧，彈簧處于自然長(zhǎng)度其左端正好對(duì)應(yīng)小車(chē)的C點(diǎn)，B與C之間距離L＝0.9m，一個(gè)質(zhì)量m＝2kg的小物塊，置于車(chē)的B點(diǎn)，車(chē)與小物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，突然有一質(zhì)量m0＝20g的子彈，以速度v0＝500m/s擊中小車(chē)并停留在車(chē)中，設(shè)子彈擊中小車(chē)的過(guò)程時(shí)間極短，已知小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，g取10m/s2，則：(1)通過(guò)計(jì)算判斷小物塊是否能達(dá)到圓弧軌道的最高點(diǎn)A，并求當(dāng)小物塊再次回到B點(diǎn)時(shí)，小物塊的最大速度大小；(2)若已知彈簧被小物塊壓縮的最大壓縮量x＝10cm，求彈簧的最大彈性勢(shì)能。動(dòng)量守恒定律章末測(cè)試(建議用時(shí)：75分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1、質(zhì)量為5kg的小球以5m/s的速度豎直落到地板上，隨后以3m/s的速度反向彈回，若取豎直向下的方向?yàn)檎较?，則小球動(dòng)量的變化為()A．10kg·m/s B．－10kg·m/sC．40kg·m/s D．－40kg·m/s【答案】D【解析】動(dòng)量的變化是末動(dòng)量減去初動(dòng)量，規(guī)定了豎直向下為正方向，則小球的初動(dòng)量p1＝mv1＝25kg·m/s，末動(dòng)量p2＝mv2＝－15kg·m/s，所以動(dòng)量的變化Δp＝p2－p1＝－40kg·m/s。2、下列關(guān)于物體的動(dòng)量和動(dòng)能的說(shuō)法，正確的是()A．物體的動(dòng)量發(fā)生變化，其動(dòng)能一定發(fā)生變化B．物體的動(dòng)能發(fā)生變化，其動(dòng)量一定發(fā)生變化C．若兩個(gè)物體的動(dòng)量相同，它們的動(dòng)能也一定相同D．動(dòng)能大的物體，其動(dòng)量也一定大【答案】B【解析】物體的動(dòng)量發(fā)生變化時(shí)，如果只是方向發(fā)生變化，則其動(dòng)能不變，A錯(cuò)誤；物體的動(dòng)能發(fā)生變化時(shí)，速度大小一定變化，則動(dòng)量一定發(fā)生變化，B正確；由Ek＝eq\f(p2,2m)可知，兩物體的動(dòng)量相同時(shí)，質(zhì)量越小，動(dòng)能越大，故選項(xiàng)C、D均錯(cuò)誤。3、兩球在水平面上相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰后都變?yōu)殪o止?？梢钥隙ǖ氖牵銮皟汕虻?)A．質(zhì)量相等 B．動(dòng)能相等C．動(dòng)量大小相等 D．速度大小相等【答案】C【解析】?jī)汕蚪M成的系統(tǒng)碰撞過(guò)程中滿(mǎn)足動(dòng)量守恒，兩球在水平面上相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰后都變?yōu)殪o止，故根據(jù)動(dòng)量守恒定律可以判斷碰前兩球的動(dòng)量大小相等、方向相反，選項(xiàng)C正確。4、人們對(duì)手機(jī)的依賴(lài)性越來(lái)越強(qiáng)，有些人喜歡躺著看手機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸傷眼睛的情況。若手機(jī)質(zhì)量約為200g，從離人眼約20cm的高度無(wú)初速掉落，砸到眼睛后手機(jī)未反彈，眼睛受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為0.1s，g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是()A．手機(jī)落到眼睛處的速度大小約為1m/sB．手機(jī)對(duì)眼睛的沖量方向豎直向上C．手機(jī)對(duì)眼睛的沖量大小約為0.6N·sD．眼睛對(duì)手機(jī)的平均作用力大小約為4N【答案】C【解析】手機(jī)做自由落體運(yùn)動(dòng)，有v2=2gh，解得v=2m/s，故A錯(cuò)誤；手機(jī)對(duì)眼睛的作用力豎直向下，根據(jù)沖量的概念，可知其沖量方向豎直向下，故B錯(cuò)誤；取豎直向上為正方向，手機(jī)與眼睛作用過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理，有I-mgt=0-mv，解得I=0.6N·s，故C正確；眼睛對(duì)手機(jī)的平均作用力大小滿(mǎn)足I=t，解得=6N，故D錯(cuò)誤。5、(2022·揚(yáng)州調(diào)研)《民法典》明確提出“禁止從建筑物中拋擲物品”，如果一瓶500mL的礦泉水瓶裝滿(mǎn)水后從教學(xué)樓4樓窗戶(hù)墜下，與地面的撞擊時(shí)間約為7×10－3s，未反彈，g取10m/s2，則礦泉水瓶對(duì)地面的沖擊力約為()A．10N B．102NC．103N D．104N【答案】C【解析】礦泉水瓶的質(zhì)量約為m＝0.5kg，4樓窗戶(hù)離地高度約為h＝3×3m＝9m，礦泉水瓶做自由落體運(yùn)動(dòng)，落地速度為v＝eq\r(2gh)＝6eq\r(5)m/s，未反彈，則末速度為零，對(duì)礦泉水瓶撞地的過(guò)程，取向下為正，由動(dòng)量定理mg·Δt－F·Δt＝0－mv，由牛頓第三定律可知地面對(duì)瓶的支持力等于瓶對(duì)地面的沖擊力F′＝F，聯(lián)立可得F′≈9.6×102N，力的數(shù)量級(jí)約為103N。6、如圖甲所示，光滑水平面上有A、B兩物塊，已知A物塊的質(zhì)量mA＝2kg，以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的物塊B發(fā)生碰撞并一起運(yùn)動(dòng)，碰撞前后的位移—時(shí)間圖像如圖乙所示(規(guī)定向右為正方向)，則碰撞后的速度及物體B的質(zhì)量分別為()A．2m/s，5kg B．2m/s，3kgC．3.5m/s，2.86kg D．3.5m/s，0.86kg【答案】B【解析】由圖像可知，碰前A的速度為v1＝eq\f(20,4)m/s＝5m/s，碰后A、B的共同速度為v2＝eq\f(28－20,8－4)m/s＝2m/s，A、B碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得mAv1＝(mA＋mB)v2，解得mB＝3kg，故選項(xiàng)B正確。7、兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線(xiàn)、同一方向運(yùn)動(dòng)，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s。當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是()A．vA′＝3m/s，vB′＝4m/sB．vA′＝5m/s，vB′＝2.5m/sC．vA′＝2m/s，vB′＝4m/sD．vA′＝－4m/s，vB′＝7m/s【答案】C【解析】碰前系統(tǒng)總動(dòng)量為p＝mAvA＋mBvB＝(1×6＋2×2)kg·m/s＝10kg·m/s，碰前總動(dòng)能為Ek＝eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)＋eq\f(1,2)mBveq\o\al(2,B)＝(eq\f(1,2)×1×62＋eq\f(1,2)×2×22)J＝22J，如果vA′＝3m/s，vB′＝4m/s，則碰后總動(dòng)量為p′＝(1×3＋2×4)kg·m/s＝11kg·m/s，動(dòng)量不守恒，A錯(cuò)誤；碰撞后，A、B兩球同向運(yùn)動(dòng)，A球在B球的后面，A球的速度大于B球的速度，不可能，B錯(cuò)誤；如果vA′＝2m/s，vB′＝4m/s，則碰后總動(dòng)量為p′＝(1×2＋2×4)kg·m/s＝10kg·m/s，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，碰后總動(dòng)能為Ek′＝(eq\f(1,2)×1×22＋eq\f(1,2)×2×42)J＝18J，系統(tǒng)動(dòng)能減小，滿(mǎn)足碰撞的條件，C正確；如果vA′＝－4m/s，vB′＝7m/s，則碰后總動(dòng)量為p′＝[1×(－4)＋2×7]kg·m/s＝10kg·m/s，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，碰后總動(dòng)能為Ek′＝(eq\f(1,2)×1×42＋eq\f(1,2)×2×72)J＝57J，系統(tǒng)動(dòng)能增加，不可能，D錯(cuò)誤。8、(2022·河源開(kāi)學(xué)考)內(nèi)壁光滑的圓環(huán)管道固定于水平面上，圖為水平面的俯視圖。O為圓環(huán)圓心，直徑略小于管道內(nèi)徑的甲、乙兩個(gè)等大的小球(均可視為質(zhì)點(diǎn))分別靜置于P、Q處，PO⊥OQ，甲、乙兩球質(zhì)量分別為m、km。現(xiàn)給甲球一瞬時(shí)沖量，使甲球沿圖示方向運(yùn)動(dòng)，甲、乙兩球發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間不計(jì)，碰后甲球立即向左運(yùn)動(dòng)，甲球剛返回到P處時(shí)，恰好與乙球再次發(fā)生碰撞，則()A．k＝eq\f(1,2) B．k＝eq\f(5,3)C．k＝2 D．k＝5【答案】B【解析】設(shè)甲球初速度為v0，初始時(shí)兩球間的弧長(zhǎng)為l，則管道長(zhǎng)為4l，設(shè)碰撞后甲、乙小球速度大小分別為v1、v2，兩球發(fā)生彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律得mv0＝kmv2－mv1，由機(jī)械能守恒定律得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)kmveq\o\al(2,2)＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，由于再次碰撞，則有l(wèi)＝v1t，3l＝v2t，聯(lián)立方程，解得k＝eq\f(5,3)，故選B。二、多項(xiàng)選擇題9、(2022·北京西城區(qū)5月統(tǒng)測(cè))蹦床是體操運(yùn)動(dòng)的一種，有“空中芭蕾”之稱(chēng)。為了能夠更好地完成空中動(dòng)作，在網(wǎng)上準(zhǔn)備階段運(yùn)動(dòng)員要設(shè)法使自己彈得足夠高。如圖所示，蹦床的中心由彈性網(wǎng)面組成，若運(yùn)動(dòng)員從離水平網(wǎng)面3m高處由靜止自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向回到離水平網(wǎng)面5m高處，則在此過(guò)程中()A．只有重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒B．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加，是因?yàn)閺椥跃W(wǎng)彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做正功C．彈性網(wǎng)彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小等于運(yùn)動(dòng)員重力的沖量大小D．彈性網(wǎng)彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小大于運(yùn)動(dòng)員重力的沖量大小【答案】BC【解析】運(yùn)動(dòng)員從離水平網(wǎng)面3m高處由靜止自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向回到離水平網(wǎng)面5m高處，初、末位置動(dòng)能都為0，但末位置重力勢(shì)能大于初位置重力勢(shì)能，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加了，故機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加，彈性網(wǎng)彈力先對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功，再做正功，但總體做正功，故B正確；根據(jù)動(dòng)量定理可知，運(yùn)動(dòng)員初、末速度為0，故動(dòng)量的變化量為0，合外力的沖量為0，故彈性網(wǎng)彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小等于運(yùn)動(dòng)員重力的沖量大小，故C正確，D錯(cuò)誤。10、(2022·綿陽(yáng)第二次診斷)如圖所示，總質(zhì)量為M、帶有光滑平臺(tái)的小車(chē)靜止在光滑水平地面上，一輕質(zhì)彈簧左端固定于平臺(tái)上豎直擋板，右端用質(zhì)量為m的小球壓縮一定距離后用細(xì)線(xiàn)鎖定。固定小車(chē)，燒斷細(xì)線(xiàn)，小球被彈出后落在車(chē)上A點(diǎn)，水平位移大小為L(zhǎng)，彈簧對(duì)小球的沖量大小為I；不固定小車(chē)，燒斷細(xì)線(xiàn)，小球落在車(chē)上B點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，則()A．小球水平位移大小大于LB．小球水平位移大小小于LC．彈簧對(duì)小球的沖量大小大于ID．彈簧對(duì)小球的沖量大小小于I【答案】BD【解析】固定小車(chē)時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為了小球的動(dòng)能，小球速度大，得到的沖量大；沒(méi)固定小車(chē)時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能只有部分轉(zhuǎn)化為了小球的動(dòng)能，小球速度小，得到的沖量小。綜上，小球水平位移大小小于L，得到的沖量大小小于I，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確。11、如圖甲所示，長(zhǎng)2m的木板Q靜止在某水平面上，t＝0時(shí)刻，可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊P以水平向右的某初速度從Q的左端向右滑行。P、Q的速度—時(shí)間圖像如圖乙所示，其中a、b分別是0～1s內(nèi)P、Q的速度—時(shí)間圖線(xiàn)，1～2s內(nèi)P、Q共同的速度—時(shí)間圖線(xiàn)。已知P、Q的質(zhì)量均是1kg，g取10m/s2。則以下判斷正確的是()A．P、Q系統(tǒng)在相互作用的過(guò)程中動(dòng)量守恒B．在0～2s內(nèi)，摩擦力對(duì)Q的沖量是2N·sC．P、Q之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．1D．P相對(duì)Q靜止的位置在Q木板的右端【答案】AC【解析】根據(jù)圖乙可知，1s后二者以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)，水平方向受力平衡，即不受摩擦力作用，在0～2s內(nèi)，木板Q下表面與水平面之間沒(méi)有摩擦力，P、Q系統(tǒng)在相互作用的過(guò)程所受的外力之和為零，動(dòng)量守恒，故A正確；從圖像可知，0～2s內(nèi)對(duì)Q，先做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在1～2s內(nèi)無(wú)摩擦力，根據(jù)動(dòng)量定理，摩擦力的沖量等于動(dòng)量的變化，所以I＝Mv－0＝1N·s，故B錯(cuò)誤；P從速度為2m/s減為1m/s所需的時(shí)間為1s，則a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(1－2,1)m/s2＝－1m/s2，又a＝eq\f(－μmg,m)＝－μg，所以μ＝0.1，故C正確；在t＝1s時(shí)，P、Q相對(duì)靜止，一起做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在0～1s內(nèi)，P的位移x1＝eq\f(2＋1,2)×1m＝1.5m，Q的位移x2＝eq\f(0＋1,2)m＝0．5m，則Δx＝x1－x2＝1m＜2m，知P與Q相對(duì)靜止時(shí)剛好在木板的中間，并不在木板的右端，故D錯(cuò)誤。12、物理學(xué)中有一種碰撞被稱(chēng)為“超彈性連續(xù)碰撞”，通過(guò)能量的轉(zhuǎn)移可以使最上面的小球彈起的高度比釋放時(shí)的高度更大。如圖所示，A、B、C三個(gè)彈性極好的小球，相鄰小球間有極小間隙，三球球心連線(xiàn)豎直，從離地一定高度處由靜止同時(shí)釋放(其中C球下部離地H)，所有碰撞均為彈性碰撞，且碰后B、C恰好靜止，則()A．C球落地前瞬間A球的速度為B．從上至下三球的質(zhì)量之比為1∶2∶6C．A球彈起的最大高度為25HD．A球彈起的最大高度為9H【答案】ABD【解析】因?yàn)锳、B、C球由靜止同時(shí)釋放，所以落地瞬間的速度相等，由自由落體運(yùn)動(dòng)公式v2=2gH，解得vA=vC=vB=，A正確；由題意可知，C球碰地，反向碰B，B再反向碰A，因都是彈性碰撞，設(shè)向上為正方向，由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，C碰B過(guò)程有mCvC-mBvB=mBvB'，2，B碰A過(guò)程有mBvB'-mAvA=mAvA'，，聯(lián)立解得mA∶mB∶mC=1∶2∶6，B正確；由B選項(xiàng)分析解得vA'=3，A球彈起的最大高度hmax==9H，C錯(cuò)誤，D正確。三、實(shí)驗(yàn)題13、為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(探究碰撞中的不變量)，某同學(xué)選取了兩個(gè)材質(zhì)相同、體積不等的立方體滑塊A和B，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：步驟1：在A、B的相撞面分別裝上尼龍拉扣，以便二者相撞以后能夠立刻結(jié)為整體；步驟2：安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲，鋁質(zhì)軌道槽的左端是傾斜槽，右端是長(zhǎng)直水平槽，傾斜槽和水平槽由一小段弧連接，軌道槽被固定在水平桌面上，在軌道槽的側(cè)面與軌道等高且適當(dāng)遠(yuǎn)處裝一臺(tái)數(shù)碼頻閃照相機(jī)；步驟3：讓滑塊B靜置于水平槽的某處，滑塊A從斜槽某處由靜止釋放，同時(shí)開(kāi)始頻閃拍攝，直到A、B停止運(yùn)動(dòng)，得到一幅多次曝光的數(shù)碼照片；步驟4：多次重復(fù)步驟3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出來(lái)，將刻度尺緊靠照片放置，如圖乙所示。(1)由圖分析可知，滑塊A與滑塊B碰撞發(fā)生的位置在________。①P5、P6之間②P6處③P6、P7之間(2)為了探究碰撞中動(dòng)量是否守恒，需要直接測(cè)量或讀取的物理量是________。①A、B兩個(gè)滑塊的質(zhì)量m1和m2②滑塊A釋放時(shí)距桌面的高度③頻閃照相的周期④照片尺寸和實(shí)際尺寸的比例⑤照片上測(cè)得的s45、s56和s67、s78⑥照片上測(cè)得的s34、s45、s56和s67、s78、s89⑦滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)寫(xiě)出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式______________________________________________。(3)請(qǐng)你寫(xiě)出一條有利于提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)原理的建議：________________。【答案】(1)②(2)①⑥m1(2s56＋s45－s34)＝(m1＋m2)·(2s67＋s78－s89)(3)見(jiàn)解析(任意一條即可)【解析】(1)由題圖可知碰撞位置發(fā)生在P5、P6之間或P6處，又由于P6位置滑塊速度明顯減小，故A、B相撞的位置在P6處，故②正確。(2)設(shè)碰撞前滑塊A在P4、P5、P6的速度分別為v4、v5、v6，碰撞后，整體在P6、P7、P8的速度分別為v6′、v7、v8，則v4＝eq\f(s34＋s45,2T)，v5＝eq\f(s45＋s56,2T)，又v5＝eq\f(v4＋v6,2)，解得碰撞前滑塊A速度v6＝eq\f(2s56＋s45－s34,2T)，同理，碰撞后整體的速度v6′＝eq\f(2s67＋s78－s89,2T)，需要驗(yàn)證的方程為m1v6＝(m1＋m2)v6′，將以上兩式代入整理得m1(2s56＋s45－s34)＝(m1＋m2)(2s67＋s78－s89)，故需要直接測(cè)量的物理量是A、B兩個(gè)滑塊的質(zhì)量m1和m2及s34、s45、s56和s67、s78、s89，故①、⑥正確。(3)提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)原理的建議：①使用更平整的軌道槽，軌道要平整，防止各段摩擦力不同，滑塊做非勻變速運(yùn)動(dòng)。②在足夠成像的前提下，縮短頻閃照相每次曝光的時(shí)間，碰撞時(shí)間很短，縮短頻閃照相每次曝光的時(shí)間，使滑塊碰撞位置拍攝更清晰、準(zhǔn)確。③適當(dāng)增大相機(jī)和軌道槽的距離，相機(jī)和軌道槽的距離較小時(shí)，由于鏡頭拍攝引起的距離誤差增大，應(yīng)適當(dāng)增大相機(jī)和軌道槽的距離。④將軌道的一端墊起少許，平衡摩擦力，使得滑塊碰撞前后都做勻速運(yùn)動(dòng)。14、如圖所示，某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌和光電門(mén)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。將氣墊導(dǎo)軌放置在水平桌面上，導(dǎo)軌的左端有緩沖裝置，右端固定有彈簧。將滑塊b靜止放于兩光電門(mén)之間，用彈簧將滑塊a彈出?；瑝Ka被彈出后與b發(fā)生碰撞，b與緩沖裝置相碰后立即停下，測(cè)得滑塊a、b質(zhì)量分別為ma、mb，兩個(gè)滑塊上安裝的擋光片的寬度均為d。(1)實(shí)驗(yàn)中記錄下滑塊b經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光片的擋光時(shí)間為t0，滑塊a第一次、第二次經(jīng)過(guò)光電門(mén)A時(shí)，擋光片的擋光時(shí)間分別為t1、t2，則通過(guò)表達(dá)式可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。物塊a、b的質(zhì)量大小關(guān)系為ma(選填“>”“<”或“=”)mb；

(2)將滑塊b上的擋光片取下，在兩滑塊相鄰端面粘上輕質(zhì)尼龍拉扣，使兩滑塊碰撞能粘在一起運(yùn)動(dòng)，記錄下滑塊a上擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)A的擋光時(shí)間為ta，滑塊a、b粘在一起后擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)B的擋光時(shí)間為tb，若兩滑塊的質(zhì)量仍為ma、mb，則驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是。

答案:(1)<(2)解析:(1)滑塊b碰后的速度v2=滑塊a碰前的速度v0=滑塊a碰后彈回的速度v1=要驗(yàn)證的關(guān)系是mav0=mbv2-mav1即ma=mb-ma即因a碰后反彈，則物塊a、b的質(zhì)量大小關(guān)系為ma<mb。(2)滑塊a經(jīng)過(guò)光電門(mén)A的速度va=兩滑塊粘在一起后經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí)的速度vab=要驗(yàn)證的關(guān)系是mava=(ma+mb)vab即ma=(ma+mb)即。四、解答題15、宇宙飛船在飛行過(guò)程中有很多技術(shù)問(wèn)題需要解決，其中之一就是當(dāng)飛船進(jìn)入宇宙微粒塵區(qū)時(shí)如何保持速度不變的問(wèn)題。假設(shè)一宇宙飛船以v＝2.0×103m/s的速度進(jìn)入密度ρ＝2.0×10－6kg/m3的微粒塵區(qū)，飛船垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的最大截面積S＝5m2，且認(rèn)為微粒與飛船相碰后都附著在飛船上，則飛船要保持速度v不變，所需推力多大？【答案】40N【解析】設(shè)飛船在微粒塵區(qū)飛行Δt時(shí)間，則在這段時(shí)間內(nèi)附著在飛船上的微粒質(zhì)量Δm＝ρSvΔt，微粒由靜止到與飛船一起運(yùn)動(dòng)，微粒的動(dòng)量增加，由動(dòng)量定理Ft＝Δp得FΔt＝Δmv＝ρSvΔtv，所以飛船所需推力F＝ρSv2＝2.0×10－6×5×(2.0×103)2N＝40N。16、如圖所示，在水平面上依次放置小物塊A、C以及曲面劈B，其中A與C的質(zhì)量相等均為m，曲面劈B的質(zhì)量M＝3m，曲面劈B的曲面下端與水平面相切，且曲面劈B足夠高，各接觸面均光滑。現(xiàn)讓小物塊C以水平速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與A發(fā)生碰撞，碰撞后兩個(gè)小物塊粘在一起滑上曲面劈B。求：圖4(1)碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；(2)碰后物塊A與C在曲面劈B上能夠達(dá)到的最大高度?！敬鸢浮?1)eq