第1章动量守恒定律单元测试(A卷基础篇）（解析版）.docx

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1、动量守恒定律单元测试A卷基础篇班级 姓名 学号 分数（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）一、单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）（2020.海南中学高二期中）下列说法中正确的是（）A.物体的速度大小保持不变，则其动量不变B.物体的动量保持不变，则其速度方向一定不变C.物体的动能保持不变，则其动量一定不变D.速度大的物体的动量就一定大【答案】B【解析】ABC.物体的速度大小保持不变，动能也保持不变，但是物体的速度方向可能会变化，因为动量 是矢量，方向与速度方向相同，所以物体动量也可能会变化，但是如果物体的动量保持不变，即方向和大 小不会发生变化，

2、物体的速度方向和大小也不会变化；所以AC错误，B正确；D.根据动量定义式，物体的动量和物体的质量、速度有关，质量大的物体，动量不一定大，所以D错误。 故选B。1. （2021 .沙坪坝区.重庆一中高三月考）两只完全相同的鸡蛋A、B自同一高度由静止释放，分别落在海绵 和石头上，鸡蛋A完好（未反弹），鸡蛋B碎了。不计空气阻力，对这一结果，下列说法正确的是（）A.下落过程中鸡蛋B所受重力的冲量更大一些B.下落过程中鸡蛋B的末动量更大一些C.碰撞过程中鸡蛋B动量减小的更多一些D.碰撞过程中鸡蛋B的动量变化率更大【答案】D【解析】AB.两鸡蛋从同一高度开始做自由落体运动，由公式=则运动时间相同，由公式/

3、G=gZ 可知，下落过程中重力的冲量相同，由公式寸=2A.小球4、半径可以不同B.小球Q每次必须从斜槽轨道同一位置由静止释放C.斜槽轨道末端必须保持水平D.需用秒表测定小球在空中飞行的时间（3）实验测得，小球小人质量分别为加、m2,。点到A、B、。三点的距离分别为yi、笫、，若动量守恒，则需要验证的表达式为 o （用所测量的量表示）m1mlm?【答案】BC-/= = -7= + -74% 4% Jy【解析】（1）口为防止两球碰撞后，入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即机1根22A.在实验中，为了发生对心正碰，。、b两球的大小必须相等，故A错误；B.为保证小球每次与球碰撞前的速度相同，

4、应使小球。每次必须从斜槽轨道同一位置由静止释放，故B正确；C.为保证碰撞后两小球均做平抛运动，斜槽轨道末端必须保持水平，故C正确；D.本实验中通过小球。和小球人从同一高度作平抛运动并且落到同一竖直面上，由712i = vt，y=2gti 二 可得 2y因此速度可以通过测量距离来进行计算，不需要测量时间，故D错误。故选BCo（3）3a、b两球碰撞前后做平抛运动，根据/= /I v = 可得 口亍验证动量守恒定律表达式为：S=班7+根2 .岭整理为7nl rri因此，若动量守恒，则需要验证的表达式为一/= = -/= + -/=4% J为 Jx17. （8分）（2020.北京清华附中朝阳学校高二期

5、中）如图所示，用0.5kg的铁锤钉钉子，打击前铁锤的速度 为4m/s,打击后铁锤的速度变为0,设打击时间为0.01s。铁锤所受重力不可忽略。求：铁锤打击钉子这段时间内动量变化量的大小及方向；钉子对铁锤的平均作用力/的大小。【答案】（1）2NS;方向竖直向上；（2）205N【解析】（1）设竖直向下为正方向=。一根口 = -2Ns所以铁锤动量变化量大小为2Ns。（2）根据动量定理（mg - f）t = p解得f = 205N18. （10分）（2020,彳詹州市第一中学高二月考）2020四大洲花样滑冰锦标赛双人自由滑比赛于2月8日在韩 国首尔市结束，中国组合隋文静、韩聪摘得金牌。如图所示为某次训练

6、中情景，他们携手滑步，相对光滑 冰面的速度为l.0m/s,韩聪突然将隋文静向原先运动方向推开，推力作用时间为2.0s,隋文静的速度大小变 为4.0m/s,假设隋文静和韩聪的质量分别为40kg和60kg,求：推开后韩聪的速度；推开过程中隋文静对韩聪的平均作用力大小。【答案】-lm/s,方向与原来方向相反；（2）60N【解析】以原来运动方向为正，由动量守恒定律得（如+加2）厂加力+，%2也解得U2= lm/s,方向与原来方向相反（2）由动量定理Ft=mivimiv解得b二60N即隋文静对韩聪的平均作用力大小为60N（10分）（2020全国高二课时练习）如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位

7、于离地面足够 高的同一水平线上，枪口号目标靶之间的距离s=100m,子弹射出的水平速度200m/s,子弹从枪口射出的 瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10m/s2,求：（1）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离为多少？（2）若子弹质量根=10g,射击枪质饕M=5kg,子弹被击发后，子弹壳内的弹药爆炸，至少要释放多少能量？ 【答案】（1） 1.25m （2） 200.4J【解析】（1）子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动，设子弹经，时间击中目标靶，则目标靶做自由落体运动，则代入数据得/z = i.25m（2）取子弹射出的速度方向为正方向，由动量守恒定

8、律得联立解得，子弹壳内的弹药爆炸要释放的能量 = 200.4J(12分)(2020.湖南高二期中)质量为3m的光滑弧形槽静止在光滑水平地面上，底部与水平面平滑连接，质量为根的小球从槽上高九处由静止滑下，小球运动到右侧墙壁时与竖直墙壁碰撞后以原速率弹回。已知重力加速度为g,求：(1)小球第一次与墙壁碰撞时的速度大小；小球再次滑上弧形梢到达的最大高度。【答案】零T【解析】(1)设小球从弧形槽滑下时的速度大小为力,弧形槽的速度大小为%,由系统机械守恒定律可得JL 2 JL2mgh = - mVj + x 3mv2 由于系统在水平方向上动量守恒，故由动量守恒定律可得加匕=3相匕 联立解得匕=1 V 2

9、2(2)小球与墙壁碰撞后以原速率弹回，当小球再次滑上弧形槽，到达弧形槽最高点时与弧形槽共速，设共 同速度为也此时小球的高度为，对小球和弧形槽有机械能守恒定律可得121c77,1/r、2 z-x+ x 3mv2 = mgh + x(m + 3m)v 由水平方向上动量守恒定律可得加匕+ 3mv2 =(m + 3m)v联立解得得 I = 12gk则两鸡蛋末速度相同，所以下落过程中两鸡蛋的末动量相同，故AB错误；C.两鸡蛋都从相同的速度减为0,则动量减小量相同，故C错误；D.由于两鸡蛋动量变化量相同，鸡蛋B与石头作用时间短，则动量变化率包更大，故D正确。t故选Do3 .（2020山东高二月考）蹦极是一

10、项刺激的极限运动，如图，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关 节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为50kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的 速度减为零，假设弹性绳长为45m。若运动员从跳下到弹性绳绷紧前的过程称为过程I ,绳开始绷紧到运 动员速度减为零的过程称为过程H。（重力加速度g=10m/s2）下列说法正确的是（）A.过程II中绳对人的平均作用力大小为750NB.过程H中运动员重力的冲量与绳作用力的冲量大小相等c.过程n中运动员动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量D.过程【中运动员动量的改变量与重力的冲量相等【答案】D【解析】A.绳在刚绷紧时，人的速度为y = J丽

11、= 30m/s绷紧过程中，根据动量定理（尸根?），=。一（一加丹解得b= 1250N,故A错误；BC.绷紧过程中，根据动量定理七/=。一根口【G手IF ,故BC错误；D.过程I用动量定理=川口一。过程I中运动员动量的改变量与重力的冲量相等，故D正确。故选D。4 . （2020陕西西安市长安一中高三月考）光滑水平面上放有一表面光滑、倾角为a的斜面体A,斜面体质 量为M、底边长为L,如图所示。将一质量为相、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块3 经过时间2刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为尸N,重力加速度为g,则下列说法中正 确的是（）A. F=mgcos aB.滑块下滑

12、过程中支持力对B的冲量大小为Fn/cos。YYlC.此过程中斜面体向左滑动的距离为Leos aM + mD.滑块B下滑的过程中A、3组成的系统动水平方向动量守恒【答案】D【解析】A.当滑块B相对于斜面加速下滑时，斜面A水平向左加速运动，所以滑块B相对于地面的加速 度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零，所以斜面对滑块的支持力外不等于 mgeosa,故A错误；B.滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为fW,故B错误；C.系统水平方向不 受外力，水平方向动量守恒，设A、B两者水平位移大小分别为即、取水平向左为正方向，由动量守恒 定律得：= 0t tmL即有：Mx=mxi,又解得：

13、 =,故C错误；M + mD.滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动水平方向动量守恒，故D正确。故选D。5. （2020.石家庄二中实验学校高二开学考试）如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有 一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入 槽内，则以下结论中正确的是（）A.小球在半圆槽内由A向B运动做圆周运动，由B向C运动也做圆周运动B.小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒C.小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒D.小球离开C点以后，将做竖直上抛运动【答案】C【解析】ABC.

14、小球在半圆槽内由A向3运动时，由于槽的左侧有一固定在水平面上的物块，槽不会向左 运动，则小球机械能守恒，从A到5做圆周运动，系统在水平方向上动量不守恒；从B到C运动的过程中, 槽向右运动，系统在水平方向上动量守恒，则8到C小球的运动不是圆周运动，故A、B错误，C正确； D.小球自由下落到B点的过程中由机械能守恒可得相的=；加/从8至U。过程中水平方向动量守恒，因此有 w =因此小球离开。点以后，既有竖直向上的分速度，又有水平分速度匕，小球做斜上抛运动，故D错误。 故选C。6. （2019,河北深州市中学高三月考）如图甲所示，质量为1kg的物块放在光滑的水平面上，/ = 0时刻，给 物块施加一个

15、水平向右的拉力使物块从静止开始运动，其运动的丫-/图象如图乙所示。则。4s内水平拉 力的冲量大小（）A. 4kg- m/sB.大于4kgm/sC.小于4kgm/sD.无法求解【答案】A【解析】根据动量定理有/ =，必口 = 413111/5,故选A。7. （2021 全国高三专题练习）如图所示，大气球质量为25kg,载有质量为50kg的人，静止在空气中距地 面20m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安 全到达地面，则这绳长至少应为（不计人的高度，可以把人看作质点）（）A. 60mB. 40mC. 30mD. 10m【答案】A【解析】人与气球组成

16、的系统动量守恒，设人的速度也，气球的速度也，设运动时间为3以人与气球组成 的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒得叫匕-牡，2=。则绳子长度L = S气球+ 5人=40m + 20m = 60m即绳子至少长60m长，故选A。8. （202。安徽高三月考）如图所示，质量为M的长木板放在光滑的水平面上处于静止状态，木板的长为L 3为木板的中点，一个质量为根的物块从木板的左侧A端以初速度如滑上木板，木板上表面8点左侧粗糙、右侧光滑，已知物块能滑离木板，且物块在B点右侧木板上滑行的时间为上则物块滑离木板时的速度大小mv(t + MLA.2(M + m)tB.mv(/ + ML(M + m)t2m

17、v(t + MLC.2(M + m)tD.【答案】C【解析】设物块滑到5点右侧时，物块的速度大小为匕，木板的速度大小为岭，则 根据动能守恒根% = mv + Mv22mv（t + ML求得匕=N7,C项正确abd错误.故选C。9. （2021 .胶州市实验中学高三月考）如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固定在水平地面上，另一端拴接 着质量为M的木块A,开始时木块A静止，现让一质量为加的木块B从木块A正上方高为处自由下落, 与木块A碰撞后一起向下压缩弹簧，经过时间木块A下降到最低点.已知弹簧始终处于弹性限度内，不 计空气阻力，木块A与木块B碰撞时间极短，重力加速度为g,下列关于从两木块发生碰撞到木

18、块A第一 次回到初始位置时的过程中弹簧对木块A的冲量/的大小正确的是( )A. I = 2(河 + 2ghB. I - 2m2gh -2(A/ + m)gtC. I = 2(A/ -m)y/2ghD. / = 2m2gh + 2(A1 + m)gt【答案】D解析】B下落/z时的速度为mgh = mv解得vB =大2gh物块B与A碰撞过程由动量守恒得小0=(M +m)v规定向下为正方向，则两物块从开始运动到到达最低点过程中由动量定理得从两木块发生碰撞到木块A第一次回到初始位置时的过程中弹簧对木块A的冲量/的大小为联立解得弹簧对木块A的冲量I的大小为I = 2%国 + 2( + w)g九故选Do1

19、0. (2021.全国)如图是滑板运动的轨道。质量为八=5。kg的运动员从轨道上的A点以水平速度冲上质量为 =5 kg的静止滑板后，又一起滑向光滑QE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回，已知H = L8m。设运动员和滑板可看成质点，滑板与水平地面的摩擦力不计。则下列说法正确的是()A.运动员和滑板一起滑向光滑OE轨道，到达E点的过程中机械能守恒B.运动员冲上滑板的过程中机械能守恒C.刚冲上DE轨道时，运动员和滑板的速度大小是30 m/sD.运动员的初速度% =8 m/s【答案】A【解析】AC运动员和滑板一起滑向光滑OE轨道，到达七点的过程中，只有重力做功，运动员和滑板的 1 9机械能守怛，则

20、(%+% =5 (机A +飞)说解得力=6 m/s，故C错误A正确；CD.设向右为正方向，开始运动员以水平速度均冲上静止滑板的过程中，动量守恒，机械能不守恒(类似于完全非弹性碰撞)，则% =(%+%)%解得% - 6.6 m/s，故BD错误。故选A。二、不定项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对 的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）（2021 .黑龙江齐齐哈尔市.高二期末）人们对 的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看 ，经常出现 砸到眼睛的情况。如图所示，若 质量机为200g,从离人眼约/2=10cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后经 /

21、=0.01s 停止运动，取重力加速度g=10m/s2,下列分析正确的是（）A. 对眼睛的作用力大小约为30N对眼睛的作用力大小约为58NC.全过程重力的冲量大小约为0.48N”D.全过程重力的冲量大小约为0.30Ns【答案】AD【解析】AB. 下落的高度/z = 10cm=0.10m； 的质量2 = 200g=0.20kg ；根据自由落体速度与眼睛作用后的速度变成0,选取向上为正方向，所以与眼睛作用过程中动量变化为与眼睛接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，根据动量定理可知解得 对眼睛的作用力大小F = 30N故A正确，B错误；v 1 4CD.下落时间/ =17s=0.14sg io全过程中重力

22、的冲量/ =? +，）=。.2 x 10 x （0.14 + 0.01）Ns = 0.30Ns故C错误，D正确。故选AD。12. （2021 全国高二期末）如图所示，滑块和小球的质量分别为M、相。滑块可在水平放置的光滑固定导轨 上自由滑动，小球与滑块上的悬点。由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为/,开始时，轻绳处于水平拉直状 态，小球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，下列说法正确的是（）A.滑块和小球组成的系统动量不守恒B.滑块和小球组成的系统竖直方向动量守恒c小球的最大速率为当篁 M + mD.小球的最大速率为为卬M + m)【答案】AC【解析】A.小球下落过程中系统合外力不

23、为零，因此系统动量不守恒，故A正确；B.绳子拉力属于内力，当小球到达最低点时，系统在水平方向不受外力作用，因此系统水平方向动量守恒, 但竖直方向合外力不为。，动量不守恒，故B错误；CD.当小球落到最低点时，只有水平方向有速度，此时小球和滑块的速度均达到最大，根据系统水平方向 动量守恒得A/V1 = mv21 9 1 9小球下落过程中系统机械能守恒，则根g/二一M1+ 加年联立解得,匕=工幽一，故C正确，D错误。故选AC。+M +m（2020浙江高二期末）如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为 机，在水平恒力尸作用下以速度u做匀速运动。在 = 0时轻绳断开，物体A

24、在尸作用下继续前进，则下 列说法正确的是（ ）mv，= 0至1=时间内，物体A、B的总动量守恒 FA. t = 至，=时间内，物体A、B的总动量守恒 F F2777VB. t =时，物体A的动量为2mu F4mvC. t =时，物体A的动量为3根uF【答案】ACD【解析】A.设A、B所受的滑动摩擦力大小均为力系统匀速运动时，有尸=2/得了/轻绳断开后，对B,取向右为正方向，由动量定理得-# = 0-根联立解得=2竺F2mV2 772V即，=一时B停止运动。在B停止运动前，即在U0至/= 时间内，A、B系统的合外力为零，总动FF量守恒，故A正确；9777V3777 VB.，= 至/= 时间内，B

25、停止运动，A匀加速运动，系统的合外力不为零，则系统的总动量不守 F F恒，故B错误；C.，= 时，取向右为正方向，由系统的动量守恒得2mu =+。F2mv t , 4mvD. t =至i =F F2mv t , 4mvD. t =至i =F F得A的动量pA = 2根人故C正确;时间内，对A,根据动量定理得（/一了）网 =a PaF可得Pa =3根也故D正确。故选ACD。14. （2020全国高二专题练习）在光滑水平地面上有一质量为如的小球处于静止状态，现有一质量为22的小球（两球形状完全相同）以一定的初速度匀速向/球运动，并与如球发生对心碰撞。对于这样的一个作 用过程，可用速度时间图像进行描

26、述，下列四个图像中，图线1表示如球运动的情况，图线2表示加2球运动的情况。则在这四个图像中可能正确地反映了两球相互作用过程中速率随时间变化关系的是（）A.A.C.B.D.O【答案】BD【解析】质量为加2的小球以一定的初速度匀速向力,球运动，根据碰撞规律可知，若碰后两球速度方向相同, 两球应同时做匀速运动，若速度不同，应有力也 两球碰后速度相同，应有也=也,故选BD。三、非选择题（共6小题，共54分）（6分）（2021 安徽省桐城中学高二月考）下图为验证动量守恒定律的实验装置示意图。（1）实验中必须满足的条件是A.A.斜槽轨道末端的切线必须水平B.斜槽轨道尽量光滑以减少误差C.入射球每次必须从轨

27、道的同一位置由静止释放D.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同（2）如图所示,两小球的质量分别为如、m2.图中。点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球如多次从S位置静止释放，找出其平均落地点的位置P,然后把被碰小球m2静置于轨道的末端, 再将入射球21从S位置静止释放，与小球”2相碰，并重复多次。如、m2的平均落地点分别为M、N,用刻 度尺测出。点到落地点P、N的距离分别为XOM、XOP、XONo为了验证碰撞前后动量是否守恒，该同学 只需验证表达式 成立，即表示碰撞中动量守恒。（用（2）中所给的字母表示）（3）若两球发生弹性碰撞，则XOM、MP、XON之间一定满足的关系是 （

28、填选项前的符号）。A.= X()M + XnB.X0P + X0M = X0NC.【答案】AC mxop = mxxOM + m2xON B【解析】小球离开时必须做平抛运动，因此小球末端必须水平；故A正确；B.只要小球离开轨道时的水平速度相等即可，不需要要求轨道光滑，故B错误；C.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放以保证每次到达轨道末端速度相同，故C正确；D.为了防止入射球反弹，入射球质量大于被碰球质量，故D错误。故选ACo 要验证动量守恒定律定律，即验证：mivi=miV2+m2V3小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间，相等，上式两边同时乘以，得: 得：mx

29、op = mjoM + m2xON（3）3如果碰撞为弹性碰撞，碰撞过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：联立动量守恒方程解得匕=色二% ；彩=上4呵+m2显然 V2-V1=VO因平抛运动中的时间相等，所以有“p =%n-Xom，故选B。15. （8分）（2020.辽宁大连市.高二期末）在“验证动量守恒定律”实验中，装置如图所示，按照以下步骤 进行操作：在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，使小球。从斜槽轨道上由静止释放, 撞到木板并在白纸上留下痕迹O;将木板水平向右移动一定距离并固定，再使小球，由静止释放，撞到木板上得到痕迹&把小球b静止放在斜槽轨道最右端，让小球仍由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C；为了保证在碰撞过程中。球不反弹，人两球的质量加八22间的关系是如 m2。（填“”、“”或“二”）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是o