这是一份2023版新教材高中物理第一章动量与动量守恒定律素养检测教科版选择性必修第一册，共8页。
第一章素养检测考试时间：75分钟，满分：100分一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦．用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动．在地面参考系(可视为惯性系)中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统( )A.动量守恒，机械能守恒B.动量守恒，机械能不守恒C.动量不守恒，机械能守恒D.动量不守恒，机械能不守恒2.疫情隔离期间，为减少人员接触，采用无人机快递物资．如图所示，载有物资的无人机静止于空中某高度处，某时吊挂的物资突然脱落，空气对无人机的作用力始终不变，则从物资脱落到物资落地前的时间内，脱落的物资和无人机组成的系统( )A.总动量向上 B．总动量向下C.机械能增大 D．机械能减小3．一个人在地面上立定跳远最好成绩是s，假设他站在静止于地面的小车的A端(车与地面的摩擦不计)，如图所示，他欲从A端跳到l远处的站台上(车与站台等高)，则( )A.只要l
”“<”或“＝”).(2)碰撞后B球的水平射程约为________ cm.(3)下列选项中，属于本次实验必须测量的是________(填选项前的字母).A.水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到O点的距离C.测量A球或B球的直径D.测量A球和B球的质量E.测量G点相对于水平槽面的高度(4)若系统动量守恒，则应有关系式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.12．(9分)如图所示是“探究碰撞中的不变量”的实验中获得的频闪照片，已知A、B两滑块的质量分别为mA＝1.5 kg、mB＝1 kg，拍摄共进行了四次．第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后．B滑块原来处于静止状态，并且A、B滑块在拍摄频闪照片的这段时间内是在10 cm至105 cm这段范围内运动(以滑块上的箭头位置为准)，试根据频闪照片(闪光时间间隔为0.5 s)回答问题．(1)根据频闪照片分析可知碰撞发生位置在________ cm刻度处．(2)A滑块碰撞后的速度v′A＝________ m/s，B滑块碰撞后的速度v′B＝________ m/s，A滑块碰撞前的速度vA＝________ m/s.(3)根据频闪照片分析得出碰撞前两个滑块各自质量与各自速度的乘积之和是________ kg·m/s；碰撞后两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和是________ kg·m/s.本实验中得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.13．(10分)一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后连为一体，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5 m，据测算两车相撞前的速度约为30 m/s.(1)试求车祸中车内质量约60 kg的人受到的平均冲力大小；(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s，求这时人体受到的平均冲力大小．14．(12分)如图所示，在光滑水平面上有一质量M＝4 kg的滑块，滑块的左侧为一光滑的圆弧面，水平面恰好与圆弧面相切，滑块高度h＝1 m．一质量m＝1 kg的小球以速度v0向右运动冲上滑块，g取10 m/s2.若小球刚好没有冲出滑块的上端，求：(1)小球的初速度v0的大小；(2)滑块获得的最大速度．15．(16分)如图所示，质量为m＝180 g、长1 m的木块A，静止在质量M＝1.8 kg的长木板B的左端，长木板B停止在光滑的水平面上．现有一颗质量为m0＝20 g的子弹，以v0＝300 m/s的初速度，水平从左向右瞬间击中木块并嵌入木块中，子弹在木块中受到的平均阻力f阻＝9 000 N，此后，木块在长木板上向右滑行恰好不离开长木板，木块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.9，g取10 m/s2.求：(1)嵌入木块后，子弹的速度大小；(2)子弹在木块中嵌入的深度d；(3)长木板B的长度．第一章素养检测1．答案：B解析：撤去推力，小车、弹簧和滑块组成的系统所受合力为0，动量守恒；滑块与车厢底板间有摩擦，相对运动时产生内能，机械能不守恒，选项B正确．2．答案：C解析：从物资脱落到物资落地前的时间内，物资和无人机组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统的初状态动量为零，从物资脱落到物资落地前的时间内，脱落的物资和无人机组成的系统总动量为零，故A、B错误；物资下落过程中，无人机上升，浮力对无人机做正功，系统的机械能增加，故D错误，C正确．3．答案：B解析：当人在小车上往站台跳的时候，人有一个向站台的速度，由于动量守恒，小车必然有一个离开站台的速度，人相对于地面的速度小于立定跳远的初速度，所以l＝s或l>s时，人一定跳不到站台上，当l (2)64.7(64.2～65.2均可) (3)ABD (4)mA·OP＝mA·OM＋mB·ON解析：(1)要使两球碰后都向右运动，A球质量应大于B球质量，即mA>mB.(2)将10个点圈在圆内的最小圆的圆心为平均落点，可由米尺测得碰撞后B球的水平射程约为64.7 cm.(3)从同一高度做平抛运动，飞行的时间t相同，而水平方向为匀速直线运动，故水平位移x＝vt，所以只要测出小球飞行的水平位移，就可以用水平位移的测量值代替平抛运动的初速度．故需测出未放B球时A球飞行的水平距离OP和碰后A、B球飞行的水平距离OM和ON，及A、B两球的质量，故A、B、D正确．(4)若动量守恒，需验证的关系式为mAvA＝mAv′A＋mBv′B，将vA＝ eq \f(OP,t)，v′A＝ eq \f(OM,t)，v′B＝ eq \f(ON,t)代入上式得mA·OP＝mA·OM＋mB·ON.12．答案：(1)30 (2)0.4 0.6 0.8 (3)1.2 1.2 两滑块组成的系统在碰撞前后动量不变解析：(1)B滑块原来处于静止状态，则由碰撞前B位置可知碰撞发生在30 cm处．(2)碰后A的位置在40 cm，60 cm，80 cm处，则v′A＝ eq \f(20×10－2,0.5) m/s＝0.4 m/s，碰后B的位置在45 cm，75 cm，105 cm处，则v′B＝ eq \f(30×10－2,0.5) m/s＝0.6 m/s，碰撞发生在30 cm处，碰后B从30 cm处运动到45 cm处，经过时间t＝ eq \f(（45－30）×10－2,0.6) s＝0.25 s，则碰前A从10 cm处运动到30 cm处用时t′＝0.5 s－0.25 s＝0.25 s，则碰前vA＝ eq \f(（30－10）×10－2,0.25) m/s＝0.8 m/s.(3)碰撞前两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和mAvA＋mBvB＝1.2 kg·m/s，碰撞后两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和mAv′A＋mBv′B＝1.2 kg·m/s，本实验中得出的结论是两滑块组成的系统在碰撞前后动量不变．13．答案：(1)5.4×104 N (2)1.8×103 N解析：(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止，位移为0.5 m．设运动时间为t，根据x＝ eq \f(v0,2)t，得t＝ eq \f(2x,v0)＝ eq \f(1,30) s根据动量定理得Ft＝Δp＝mv0则F＝ eq \f(mv0,t)＝ eq \f(60×30,\f(1,30)) N＝5.4×104 N(2)若此人系有安全带，则F′＝ eq \f(mv0,t′)＝ eq \f(60×30,1) N＝1.8×103 N．14．答案：(1)5 m/s (2)2 m/s解析：(1)当小球上升到滑块的最上端时，小球与滑块水平方向的速度相同，设为v1，根据水平方向动量守恒有mv0＝(m＋M)v1系统机械能守恒，有 eq \f(1,2)mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)) ＝ eq \f(1,2)(m＋M)v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) ＋mgh解得v0＝5 m/s(2)小球到达最高点以后又滑回，此过程滑块做加速运动，当小球离开滑块时滑块的速度最大，研究小球从开始冲上滑块到离开滑块的过程，根据动量守恒和机械能守恒，有mv0＝mv2＋Mv3 eq \f(1,2)mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)) ＝ eq \f(1,2)mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)) ＋ eq \f(1,2)Mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(3)) 解得v3＝2 m/s15．答案：(1)30 m/s (2)0.09 m (3)45 m解析：(1)子弹嵌入木块后，由动量守恒定律得m0v0＝(m0＋m)v代入数据解得v＝30 m/s(2)子弹嵌入木块后，由动量守恒定律得f阻d＝ eq \f(1,2)m0v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)) － eq \f(1,2)(m0＋m)v2代入数据求得，子弹在木块中嵌入的深度d＝0.09 m(3)子弹嵌入木块后，子弹及木块在长木板上一起向右滑行恰好不离开长木板，由动量守恒定律得(m＋m0)v＝(M＋m＋m0)v共代入数据求得v共＝3 m/s由能量守恒可得 eq \f(1,2)(m＋m0)v2＝Q＋ eq \f(1,2)(M＋m＋m0)v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(共)) 而产生的热能Q＝μ(m＋m0)gL联立代入数据解得木板长度L＝45 m
