高中物理 选修一(2019)第一章 动量守恒定律 综合练习 章末练习 培优(含答案)

动量守恒定律综合培优练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。

下列说法正确的是（）A．物块沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统的机械能守恒B．物块沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统动量守恒C．从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块的冲量等于零D．物块第一次被反弹后一定能再次回到槽上高h处2．长木板A放在光滑的水平面上，质量为m的物块B以水平初速度v0从一端滑上A 的水平上表面，它们在运动过程中的v－t图线如图所示．则根据图中所给出的已知数据v0、t1及物块质量m，可以求出的物理量是（）A．木板A获得的动能B．A、B组成的系统损失的机械能C．木板A的最小长度D．A、B之间的动摩擦因数3．如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，质量M=2kg．质量m=1kg的铁块以水平速度v0=6m/s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端．在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为（）A．3J B．4J C．12J D．6J4．质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上是一个四分之一圆周的光滑轨道，轨道下端切线水平，轨道半径为R，质量为m的小球由轨道最高点静止释放。

已知M=3m，求小球运动到轨道最低点时小车的位移大小（）A．0. 25R B．0. 5R C．0. 75R D．R5．一个质量为M，长为L的小车静止在光滑水平路面上，一个质量为m的人站在小车的一端，当人从车的一端走到另一端时，小车移动的距离为（）A．L B．mLM m-C．mLM m+D．mLM6．某同学将一小球竖直向上抛出，一段时间后小球又落回到抛出点，设整个过程中空气阻力大小恒定，下列说法正确的是（）A．小球先后经过空中同一位置时，重力的瞬时功率大小相等B．小球从抛出到落回的整个过程，重力的冲量为零C．小球从抛出到落回的整个过程，空气阻力对小球做功为零D．小球上升过程合外力的冲量一定大于下落过程合外力的冲量二、多选题7．几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是：四个水球足够！如图，完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，下列说法正确的是（）A．子弹在每个水球中的速度变化相同B．子弹在每个水球中的动能变化相同C．子弹在每个水球中运动的时间相同D．每个水球对子弹的冲量不同8．交警正在调查发生在无信号灯的十字路口的一起汽车相撞事故．根据两位司机的描述得知，发生撞车时汽车A正沿东西大道向正东行驶，汽车B正沿南北大道向正北行驶．相撞后两车立即熄火并在极短的时间内叉接在一起后并排沿直线在水平路面上滑动，最终一起停在路口东北角的路灯柱旁，交警根据事故现场情况画出了如图所示的事故报告图．通过观察地面上留下的碰撞痕迹，交警判定撞车的地点为该事故报告图中P点，并测量出相关的数据标注在图中，又判断出两辆车的质量大致相同．为简化问题，将两车均视为质点，且它们组成的系统在碰撞的过程中动量守恒，根据图中测量数据可知下列说法中正确的是A．发生碰撞时汽车A的速率较大B．发生碰撞时汽车B的速率较大C．发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为12：5D．发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为：9．如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了6J，那么此过程产生的内能可能为（）A．7J B．6J C．5J D．8J10．如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量也为m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，离开小车则（）A．小球将做自由落体运动B．小球将向右做平抛运动C ．小球在弧形槽内上升的最大高度为202v gD ．此过程小球对小车做的功为2012mv三、实验题 11．某同学在做“验证动量守恒定律”的实验，装置如图所示(1)为了完成本实验，下列必须具备的实验条件或操作步骤是_______；A ．斜槽轨道末端的切线必须水平B ．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同C ．必须测出桌面离地的高度HD ．斜槽轨道必须光滑(2)实验过程中用天平测量两个小球的质量m 1、m 2。

用刻度尺量出平均水平位移OM 、OP 、ON ，若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示___（用测量的量表示）。

12．如图甲所示，在“探究碰撞中的不变量”实验时，长木板光滑且处于水平，小车A 的前端粘有橡皮泥，用手推动一下小车A ，放手后小车A 做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合在一起，之后继续匀速运动，在小车A 后连着纸带，打点计时器电源周期为0.02s 。

①若获得纸带如图乙所示，a 为运动的起始点，从a 点开始，每5个点取一个计数点，其中a 、b 、c 、d 、e 都为计数点，并测得相邻计数点间距（已标在图上），则应选_____段来计算A 的碰前速度，应选_____段来计算A 和B 碰后的共同速度（填ab 、bc 、cd 或de ）。

②已测得小车A（含橡皮泥）的质量m A=0.30kg，小车B（含撞针）的质量为m B=0.20kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为_____kg·m/s，碰后系统总动量为_____kg·m/s。

（结果均保留三位有效数字）四、解答题13．高空作业必须系安全带。

如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力的过程中，人下落的距离为h（可视为自由落体运动）。

此后经历时间t，安全带达到最大伸长量，若在此过程中安全带的作用力始终竖直向上，则该段时间内安全带对人的平均作用力大小为多少？请提出关于安全带设计的建议。

14．如图，总质量为M的车沿水平路面以速度0v匀速前进，中途质量为m的挂车脱节，机车发动机的牵引力为F且始终保持不变，机车和挂车所受地面的摩擦力都与重力成正比，机车和挂车都视为顶点，重力加速度取g。

(1)挂车脱节后，机车发动机输出功率怎样变化？(2)在挂车停止的瞬间，机车的速度等于多少？(3)在挂车停止运动前，系统的动能怎样变化？15．如图所示，质量m A为4.0kg的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数 为0.24，木板右端放着质量m B为1.0kg的小物块B（视为质点），它们均处于静止状态。

木板A突然受到水平向右的12Ns的瞬时冲量I作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能E k A为8.0J，小物块的动能为0.50J，重力加速度取10m/s2，求：(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v0；(2)A与B间的摩擦力；(3)木板的位移s；(4)木板的长度L。

16．如图所示，质量M=4kg的L型木板AB静止放在光滑的水平面上，木板右端D点固定着一根轻质弹簧，C点时弹簧的自由端，CD段木板时光滑的，其他部分是粗糙的．质量m=1kg的小木块（可视为质点）静止在木板的左端，与木板间的动摩擦因数μ=0.2．现对木板AB施加水平向左F=14N的恒力，当作用1s后撤去F，这时小木块也刚好到达弹簧的自由端C点，取g=10m/s2．则：(1)弹簧的自由端C点到木板左端的距离为多少？(2)小木块在压缩弹簧的过程中，弹簧获得的最大弹性势能E P0为多少？参考答案1．A【详解】A ．由于弧形槽和水平地面都是光滑的，所以物块下滑时没有摩擦力的作用，物块减少的重力势能全部转化为了物块和弧形槽的动能，所以系统的机械能是守恒的，故A 正确；B ．物块沿槽下滑的过程中，竖直方向上受到了向下的合力，所以竖直方向上动量不守恒，只是水平方向上动量守恒，故B 错误；C ．从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块的冲量使物块的动量发生了变化，所以冲量不为零，故C 错误；D ．物块不能回到弧形槽的高h 处，因为物块一开始的重力势能转化为了物块和弧形槽的动能，而且经弹簧反弹后二者的运动方向是一致的，即使物块能再次冲上弧形槽，它也回不到高h 处，故D 错误。

故选A 。

2．C【解析】试题分析：由题图不知木板的质量和A 、B 的最终速度，则不能获得木板的动能；不能获得A 、B 组成的系统损失的机械能；也不能求得A 、B 之间的动摩擦因数；由图木板的最小长度为：0112v t ；C 正确 故选C考点：运动图像的理解应用点评：中等难度．注意充分审读图像提供的各种有用信息，并仔细分析物体的运动过程，能将图像提供的信息与物体的运动过程建立正确的联系．3．C【解析】【分析】铁块先在木板上以v 0=6m /s 匀速滑行，跟弹簧接触之后，铁块动能减小，木板动能增加，同时有一部分能量储存为弹簧的弹性势能，当弹簧被压缩最短时，弹簧具有的弹性势能最大；以铁块和木板组成的系统动量守恒，以铁块、木板机和弹簧组成的系统械能能守恒；【详解】将M 和m 看成一个系统，并且规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：()0mv M m v =+，解得2m/s v =； 根据能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：()2201112J 22p E mv M m v =-+=． 故本题选C ．【点睛】当铁块和木板速度相等时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，根据动量守恒定律和能量守恒定律可求出弹簧具有的最大弹性势能．4．A【解析】【详解】小球滚到最低点的过程中，由于系统水平方向总动量守恒。

设小球水平位移的大小为s 1，车水平位移的大小为s 2。

得(取水平向左为正方向)： 120s s mM t t-= 又 s 1+s 2=R联立解得：20.25s R =故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

5．C【详解】设该过程人相对地面的位移为x ，小车的对地位移为l ，由人船模型可得mx Ml =又x l L +=联立解得小车移动的距离m l L M m=+ 故ABD 错误，C 正确。

6．D【详解】A ．因为空气阻力大小恒定，所以小球先后经过空中同一位置时，速度的大小不相等，重力的瞬时功率不相等，故A 错误；B ．从抛出到落回的整个过程，小球重力的冲量为重力与总时间的乘积，不为零，故B 错误；C ．从抛出到落回的整个过程，空气阻力对小球始终做负功，故C 错误；D ．空气有阻力，小球上抛时的初速度一定大于落回时的末速度，即上升过程小球动量的变化量一定大于下落过程小球动量的变化量，根据动量定理可知，上升过程合外力冲量的大小一定大于下落过程合外力冲量的大小，故D 正确。

故选D 。