高中物理动量守恒定律单元测试练习

这是一份高中物理动量守恒定律单元测试练习，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.）
1. 一物块静止在光滑水平面上，时刻起在水平力F的作用下开始运动，F随时间按正弦规律变化如图所示，则下列选项中错误的是（ ）
A. 在01.5s时间内，第1s末物块的动量最大
B. 第2.0s末，物块回到出发点
C. 在01.0s时间内，F的功率先增大后减小
D. 在时间内，F的冲量为0
2. 如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A. 男孩和木箱组成的系统动量守恒
B. 小车与木箱组成的系统动量守恒
C. 男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D. 木箱的动量的变化量与男孩、小车的总动量的变化量相同
3. 斯诺克是我们所熟知的运动项目，球员出杆击打白球，运动白球撞击彩色球使其入洞并计分。假设在光滑水平面的一条直线上依次放4个质量均为m的弹性红球，质量为1.5m的白球以初速度v0与4号红球发生碰撞，假设发生的碰撞均为弹性正碰，则白球最终的速度大小为（ ）
A. 0B. C. D.
4. 如图所示，一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上，A车上有一质量m=1kg的光滑小球B，将一左端固定于A上的轻质弹簧压缩并锁定（B与弹簧不拴接），此时弹簧的弹性势能Ep=6J，B与A右壁间距离为l。解除锁定，B脱离弹簧后与A右壁的油灰阻挡层（忽略其厚度）碰撞并被粘住，下列说法正确的是（ ）
A. B碰到油灰阻挡层前A与B的动量相同
B. B脱离弹簧时，A的速度大小为3m/s
C. B和油灰阻挡层碰撞并被粘住的过程，B受到的冲量大小为3N•s
D. 解除锁定后，B移动的总距离为
5. 关于物体的动量，下列说法中正确的是（ ）
A. 惯性越大的物体，它的动量也越大
B. 动量大的物体，它的速度不一定大
C. 物体的速度大小不变，则其动量也保持不变
D. 运动物体在任一时刻的动量的方向一定是该时刻的速度方向
6. 2022年5月14日，C919大飞机在上海浦东机场第四跑道起飞，并于9时54分安全降落。这也意味着中国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的第一架大型喷气式民用C919大飞机首次飞行试验圆满成功。C919的成功一部分得益于我国拥有强大的风洞测试系统。在某次风洞测试中，飞机始终保持水平静止状态，风以速度v垂直打到机身面积为S的平面上，且速度立即减为零。已知气流密度为ρ，则（ ）
A. 风的动量变化量为零
B. 此平面受到的风力大小为
C. 若风速减小为原来的，则此平面受到的风力减小为原来的
D. 风对机身平面的冲量与机身平面对风的冲量相同
7. 如图所示，水平桌面有一光滑小孔，轻绳穿过小孔，一端连接质量为小物块，另一端连接质量为的物块，、均静止，绳子竖直部分长。质量为的弹丸以水平速度击中且留在中，已知与桌面间的最大静摩擦力为其重力的倍，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 击中过程系统损失的动能为
B. 摆动过程中偏离竖直方向的最大角度为
C. 绳子对的最大拉力为
D. 在以后的运动过程中，始终处于静止状态
8. 国庆节，某游乐场在确保安全的情况下燃放烟花。质量的烟花点燃后，在时间内发生第一次爆炸，向下高速喷出少量高压气体（此过程烟花位移可以忽略）。然后被竖直发射到距地面的最高点。在最高点时剩余火药在极短时间内发生第二次爆炸，烟花被炸成两部分，其中质量为的部分以的速度向东水平飞出，不计空气阻力和火药的质量，g取10。则（ ）
A. 第一次火药爆炸，烟花动量变化量的大小3.0kg·m/s
B. 第一次火药爆炸过程中高压气体对烟花平均作用力大小为603N
C. 第二次火药爆炸后另一部分烟花的速度大小为40m/s，方向水平向西
D. 第二次火药爆炸后两部分烟花落地点间距为120m
二、非选择题：本题共4小题，共52分.
9. 某同学利用图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸，记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点O。实验时，先调节轨道末端水平，使A球多次从斜轨上位置P静止释放，根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，根据小球在白纸上多次落点的痕迹（图乙为B球多次落点的痕迹）分别找到碰后两球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF。用天平测得A球的质量为，B球的质量为。
（1）关于实验器材，下列说法正确的是________；
A．实验轨道必须光滑
B．该实验不需要秒表计时
C．A球的质量可以小于B球的质量
（2）关于实验操作，下列说法正确的是________；
A．实验过程中白纸和复写纸可以随时调整位置
B．A球每次必须从同一位置由静止释放
C．B球的落点并不重合，说明该同学的实验操作出现了错误
（3）若满足关系式________，则可以认为两球碰撞前后动量守恒（用所测物理量表示）。
（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改装，如图所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面顶点与水平槽等高且无缝连接，使小球A仍从斜槽上S点由静止滚下，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点、、。用刻度尺测量斜面顶点到、、三点的距离分别为、、。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________（用所测物理量的字母表示）。
10. 当地时间12月18日，在卡塔尔世界杯决赛中，阿根廷经过点球大战击败法国时隔36年再次捧起大力神杯。如图所示，假设在某次训练中运动员练习用头颠球。足球由静止下落0.45m，被重新顶起，离开头部后竖直上升至0.8m处。已知足球与头部作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，空气阻力不计。重力加速度g取10m/s2，在此过程中，求：
（1）足球与头部作用过程中，合力对足球的冲量；
（2）头部对足球的平均作用力。
11. 如图1所示为某网红秋千打卡示意图，由两根长度相同的绳子悬挂水平横梁A、B两点，绳子另一端固定在秋千座椅上（可绕中点D摆动），静止时绳子与竖直方向的夹角均为，距离为h。图2为某次工作人员助力游客荡秋千的示意图，当游客自由摆动到最高点G时，工作人员恰好跃起并抓紧座椅，此后同游客一起无初速的由G点向下摆至最低点时，工作人员突然发力将游客水平快速推出，然后工作人员自由竖直下落到E处。若游客、座椅的总质量为m，工作人员的质量也为m，与的夹角为，重力加速度为g，忽略一切阻力以及绳子质量，游客（含座椅）、工作人员近似处理为质点模型，求：
（1）游客与工作人员自由下摆到C处分离前时的速度大小；
（2）游客与工作人员分离前后瞬间绳子上拉力大小的增加量。
12. 如图所示，倾角、长的传送带上端与固定在竖直平面内半径的光滑圆弧轨道相切于c点，半径竖直；传送带下端与光滑水平面间用一极小段光滑的圆弧平滑连接。可视成质点的质量分别为，的物块A、B之间夹着一根仅与物块B栓连、被压缩且锁定的轻短弹簧，它们静止在光滑的水平轨道上。已知传送带以逆时针匀速传动，物块A与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速，，。
（1）若解除弹簧锁定后，要使物块A恰能通过圆弧轨道最高点，求开始时弹簧弹性势能大小；
（2）若开始时弹簧弹性势能，求解除弹簧锁定后，物块A在传送带上运动过程中产生的摩擦热；
（3）在（2）问的基础上，求物块A在光滑水平面上运动的最终速度大小。
13. 我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（ ）
A. 火箭的加速度为零时，动能最大
B. 高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能
C. 高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量
D. 高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量
14. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（ ）
A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积B. 动量大小先增大后减小
C. 动能变化正比于曲线与横轴围成的面积D. 加速度大小先增大后减小
15. 神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（ ）
A. 在时间内，返回舱重力的功率随时间减小
B. 在时间内，返回舱的加速度不变
C. 在时间内，返回舱的动量随时间减小
D. 在时间内，返回舱机械能不变
16. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。
（1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。
（2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。
A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的
C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同
（3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母）
17. 如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。
（1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是___________。
（2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做___________运动。
（3）测得滑块B的质量为，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为___________（保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为___________（选填“②”“③”“④”）。
18. 有一个角度可变的轨道，当倾角为时，A恰好匀速下滑，现将倾角调为，从高为h的地方从静止下滑，过一段时间无碰撞地进入光滑水平面，与B发生弹性正碰，B被一根绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰好能做完整的圆周运动，已知A的质量是B质量的3倍，求：
①A与轨道间动摩擦因数；
②A与B刚碰完B的速度大小；
③绳子的长度L。
19. 某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度为向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f为，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量，滑杆的质量，A、B间的距离，重力加速度g取，不计空气阻力。求：
（1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小和；
（2）滑块碰撞前瞬间的速度大小v1；
（3）滑杆向上运动的最大高度h。
20. 如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上：物块B向A运动，时与弹簧接触，到时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的图像如图（b）所示。已知从到时间内，物块A运动的距离为。A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为，与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求
（1）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值；
（2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值；
（3）物块A与斜面间的动摩擦因数。