1、1单元滚动检测卷六 动量守恒定律考生注意：1本试卷分选择题部分和非选择题部分，共 4 页2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间 90 分钟，满分 100 分选择题部分一、选择题(本题共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1(2018新高考研究联盟联考)2016 年 8 月 12 日，在里约奥运会乒乓球男子单打决赛中，中国名将马龙 40 战胜对手，夺得冠军，首次拿下大满贯如图 1 所示，马龙快速扣杀的乒乓球在飞行中受到的力有( )图 1A重力 B重力、击
2、打力C重力、空气阻力 D重力、空气阻力、击打力答案 C2.如图 2 所示，是一名登山运动员攀登陡峭雪壁的情形，如果认为峭壁的平面是竖直的平面，冰面是光滑的，腿与峭壁面是垂直的，轻绳与壁面的夹角为 30，运动员质量为 60kg， g取 10m/s2.运动员处于静止状态，则轻绳给运动员的拉力大小 FT为( )图 2A200 N3B600N2C400 N3D1200N答案 C3(2018嘉兴一中期末)以下关于物理学研究方法的叙述正确的是( )A在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法B根据速度的定义式，当 t 非常小时，就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，该定义运用了放大
3、思想方法C在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了类比的思想方法D在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法答案 D4.(2018杭州市五校联考)如图 3 所示，小球从光滑斜面 AC 的顶端 A 处由静止开始做匀加速直线运动， B 为 AC 的中点，下列说法中正确的是( )图 3A小球通过 AB 段与 BC 段所用时间之比为 11B小球在 AB 段与 BC 段的平均速度之比为 1 2C小球在 B 点与 C 点的瞬时速度之比
4、为 1 2D小球在 B 点的瞬时速度与 AC 段的平均速度相等答案 C5(2018金华市十校期末)如图 4 是某物体在 t 时间内的位移时间图象和速度时间图象，从图象上可以判断得到( )图 4A物体的运动轨迹是曲线 B在 t 时间内物体运动的平均速度为 2m/sC物体运动的时间 t 为 2s D物体的位移为 4m 时所用时间为 1s答案 C6.(2018台州中学统练)如图 5 将两根吸管串接起来，再取一根牙签置于吸管中，前方挂一张薄纸，用同样的力对吸管吹气，牙签加速射出，击中薄纸若牙签开始是放在吸管的出口处附近，则牙签吹在纸上即被阻挡落地；若牙签开始时放在嘴附近，则牙签将穿入薄纸中，3有时甚至
5、射穿薄纸设牙签在管中动力恒定，下列说法正确的是( )图 5A两种情况下牙签击中薄纸时的速度相同B两种情况下牙签在管中运动的加速度相同C牙签开始放在吸管的出口处时，气体对其做功较大D牙签开始放在近嘴处时，运动时惯性较大答案 B7.(2018名校高考联盟联考)科技馆的科普器材中常有如图 6 所示的匀速率的传动装置：在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮若齿轮的齿很小，大齿轮的半径(内径)是小齿轮半径的3 倍，则当大齿轮顺时针匀速转动时，下列说法正确的是( )图 6A小齿轮和大齿轮转速相同B小齿轮每个齿的线速度均相同C小齿轮的角速度是大齿轮角速度的 3 倍D大齿轮每个齿的向心加速度大小是小齿轮每个齿的向心
6、加速度大小的 3 倍答案 C8.(2018温州市 3 月选考)2017 年 6 月 15 日 11 时，中国在酒泉卫星发射中心采用“长征四号乙”运载火箭，成功发射首颗 X 射线空间天文卫星“慧眼” ，如图 7 所示，并在引力波事件发生时成功监测了引力波源所在的天区已知“慧眼”在距离地面 550km 的圆轨道上运行，则其( )图 7A线速度大于第一宇宙速度B运行周期大于地球自转周期4C角速度小于同步卫星的角速度D向心加速度大于静止在地球赤道上物体的向心加速度答案 D9有消息称：中国羽毛球运动员在一档节目上演示了一把高速度杀球，轻小的羽毛球被快速击出后瞬间将西瓜冲撞爆裂！据测羽毛球的速度高达 30
7、0km/h，羽毛球的质量介于4.74g5.50g 之间，经分析，下列说法中正确的是( )A这则消息一定是假的，因为羽毛球很轻小，不可能使西瓜爆裂B这则消息一定是假的，因为击出的羽毛球速度虽然高，但其能量却很小C这则消息可能是真的，俗话说无快不破，羽毛球虽然很轻小，但速度很高D这则消息可能是真的，西瓜是否被撞击爆裂取决于羽毛球对西瓜的冲击力大小答案 D解析 在高速度杀球时，由于球速较快，在与西瓜相撞的瞬间，速度急剧变化，根据动量定理可知，羽毛球对西瓜的作用力较大，完全可以使西瓜爆裂，故使西瓜裂开的原因不是速度，而是冲击力的大小，该消息可能是真的，故只有 D 正确，A、B、C 错误10.如图 8
8、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，下列说法中正确的是( )图 8A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木箱的动量增量与小车(包含男孩)的动量增量相同答案 C解析 木箱、男孩、小车组成的系统动量守恒，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同，方向相反，故 A、B、D 错误11.飞机在空中撞到一只鸟常见，撞到一只兔子就比较罕见了，而这种情况真的被澳大利亚一架飞机遇到了.2017 年 10 月 20 日，一架从墨尔本飞往布里斯班的飞机，飞到 1500m 高时就撞到
9、了一只兔子，当时这只兔子正被一只鹰抓着，两者撞到飞机当场殒命如图 9.设当时飞机正以 720km/h 的速度飞行，撞到质量为 2kg 的兔子，作用时间为 0.1s则飞机受到兔子的平均撞击力约为( )5图 9A1.4410 3N B410 3NC810 3N D1.4410 4N答案 B解析 720km/h200 m/s，根据动量定理 Ft mv 可得 F N410 3N，故选 B.mvt 22000.112解放军鱼雷快艇在南海海域附近执行任务时，假设鱼雷快艇的总质量为 M，以速度 v 前进，现沿快艇前进方向发射一颗质量为 m 的鱼雷后，快艇速度减为原来的 ，不计水的阻力，35则鱼雷的发射速度为
10、( )A. v B. v2M 3m5m 2M5mC. v D. v4M m5m 4M5m答案 A解析 以快艇的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有： Mv( M m) v mv，35解得 v v.2M 3m5m二、选择题(本题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分，有错选的得 0 分)13如图 10 所示，质量为 m2的小球 B 静止在光滑的水平面上，质量为 m1的小球 A 以速度v0靠近 B，并与 B 发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上 A、 B 两球的半径相等，且碰撞过程没有
11、机械能损失当 m1、 v0一定时，若 m2越大，则( )图 10A碰撞后 A 的速度越小B碰撞后 A 的速度越大C碰撞过程中 B 受到的冲量越大D碰撞过程中 A 受到的冲量越大答案 CD解析 碰撞过程中，动量守恒，以 v0的方向为正方向，则 m1v0 m1v1 m2v2，6又因碰撞过程中机械能守恒， m1v02 m1v12 m2v2212 12 12两式联立得， v1 ， v2m1 m2v0m1 m2 2m1v0m1 m2当 m2m1时， m2越大， v1速度反向，但越来越大，A、B 错误；碰撞过程中， A 受到的冲量 IA m1v1 m1v0 v0 v0，可知 m2越大， A 受到2m1m2
12、m1 m2 2m1m1m2 1的冲量越大，D 正确；而 B 受到的冲量与 A 受到的冲量大小相等、方向相反，因此 m2越大，B 受到的冲量也会越大，C 正确14从同样高度自由落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是( )A掉在水泥地上的玻璃杯动量大，掉在草地上的玻璃杯动量小B掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时作用时间长答案 CD15.如图 11 所示，某人身系弹性绳自高空 P 点自由下落， a 点
13、是弹性绳的原长位置， b 点是人静止悬挂时的平衡位置， c 点是人所能到达的最低点(弹性绳在弹性限度内)若把 P 点到a 点的过程称为过程，由 a 点到 c 点的过程称为过程，不计空气阻力下列说法正确的是( )图 11A过程中系统的机械能不变B过程中人的动能逐渐减小到零C过程中人的动量改变量与过程的动量改变量大小相等D过程中人的动量改变量等于重力的冲量答案 AC解析 从 a 到 c 因只有重力和弹性绳弹力做功，故系统机械能守恒，A 正确；从 a 到 c，人的动能先增大后减小，故 B 错误；设人到 a 点时速度为 v，则过程中人的动量改变量大小7为 p mv，过程中人的动量改变量大小为 p mv
14、， p p ，故 C 正确；根据动量定理，过程中人的动量改变量等于重力和弹力的合力的冲量，故 D 错误16.如图 12 所示，放在光滑水平桌面上的两个木块 A、 B 中间夹一被压缩的弹簧，当弹簧被放开时，它们各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面落在地上 A 的落地点与桌边的水平距离为 0.5m， B 的落地点与桌边的水平距离为 1m，不计空气阻力，那么( )图 12A A、 B 离开弹簧时的速度大小之比为 12B A、 B 质量之比为 21C未离开弹簧时， A、 B 所受冲量大小之比为 12D未离开弹簧时， A、 B 加速度大小之比为 12答案 ABD解析 A、 B 组成的系统在水平方向上不受外
15、力，动量守恒， A、 B 两木块的落地点到桌边的水平距离 x v0t，因为两木块的落地时间相等，所以 v0与 x 成正比，故 vA vB12，即A、 B 离开弹簧时的速度之比为 12.由动量守恒定律可知， mA mB21.未离开弹簧时，A、 B 受到的弹力相等，作用时间相同，故冲量大小相等未离开弹簧时， F 相等， m 不同，加速度 a ，与质量成反比，故 aA aB12.Fm非选择部分三、非选择题(本题共 6 小题，共 52 分)17(6 分)某同学在“探究碰撞中的不变量”实验中，采用如图 13 所示的实验装置，在光滑的水平轨道上，停着甲、乙两辆小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带在启动打点计
16、时器的同时，给甲车沿轨道方向的冲量，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰，由于两车相撞处装有尼龙拉扣，两车立即粘在一起继续运动纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图 14 所示，纸带上 A、 B 两点的距离为_cm；为完成实验，同学已经测出碰撞前后小车甲的速度，他还需要测量_图 13图 148答案 1.20(0.02) 小车甲和小车乙的质量解析 A、 B 两点之间的距离为 2.20cm1.00cm1.20cm.根据动量守恒定律知，要探究碰撞中的不变量还需要测量小车甲和小车乙的质量18(8 分)在验证机械能守恒定律的实验中，某同学利用图 15 甲中器材进行实验，正确地完成实验操作后
17、，得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示在实验数据处理中，某同学取A、 B 两点来验证实验已知打点计时器每隔 0.02s 打一个点，图中测量结果记录在下面的表格中(重力加速度为 g9.8m/s 2)图 15项目 x1/cmA 点瞬时速度/(ms1 )x2/cm B 点瞬时速度/(ms 1 )AB 两点间距离/cm数据 3.92 0.98 12.80 50.00(1)观察纸带，可知连接重物的夹子应夹在纸带的_(选填“左”或“右”)端(2)将表格中未填项目填写完整(3)若重物和夹子的总质量为 0.6kg，那么在 AB 运动过程中，动能的增加量为_J，重力势能减少量为_J.答案 (1)左 (2)3.20
18、 (3)2.78 2.94解析 (1)重物刚开始运动，速度较小，点迹比较密集，故夹子应夹在纸带的左端(2)vB 3.20m/s.x22T(3)在 AB 运动过程中，动能增加量为 Ek mvB2 mvA22.78J，重力势能减少量12 12 Ep mghAB2.94J.919(8 分)如图 16，一质量为 M 的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为 h.一质量为 m 的子弹以水平速度 v0射入物块后，以水平速度 射出重力加速度为 g.求：v02图 16(1)此过程中系统损失的机械能；(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离答案 (1) mv02 (2) 18(3 mM) mv0M h2g解
19、析 (1)设子弹射出物块后物块的速度为 v，以 v0的方向为正方向，由动量守恒定律得mv0 m Mvv02解得 v v0m2M系统损失的机械能为 E mv02 12 12m(v02)2 12Mv2由式得 E mv0218(3 mM)(2)设物块下落到地面所用时间为 t，落地点距桌面边缘的水平距离为 x，则h gt212x vt由得 x .mv0M h2g20(10 分)如图 17，长为 L、质量为 M 的木块在粗糙的水平面上处于静止状态，有一质量为 m 的子弹(可视为质点)以水平速度 v0击中木块并恰好未穿出设子弹射入木块过程时间极短，子弹受到木块的阻力恒定，木块运动的最大距离为 s，重力加速
20、度为 g，求：图 17(1)木块与水平面间的动摩擦因数 ；(2)子弹在木块运动过程中产生多少热量答案 见解析10解析 (1)子弹射入木块的极短时间内，水平方向动量守恒，取 v0的方向为正方向，有mv0( M m)v 共从子弹与木块共速到最终停止的过程中，由功能关系得(M m)v 共 2 (M m)gs12解得： m2v022gsM m2(2)子弹射入木块的极短时间内，设产生的热量为 Q，由功能关系得Q mv02 (M m)v 共 212 12解得： Q .Mmv022M m21(10 分)如图 18 所示，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于
21、冰面上某时刻小孩将冰块以相对冰面 3m/s 的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为 h0.3 m(h 小于斜面体的高度)已知小孩与滑板的总质量为 m130 kg，冰块的质量为 m210 kg，小孩与滑板始终无相对运动取重力加速度的大小 g10 m/s 2.图 18(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？答案 (1)20kg (2)不能，理由见解析解析 (1)规定向左为速度正方向冰块在斜面体上上升到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为 v，斜面体的质量为 m3.由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得m2v0( m2 m3)vm2
22、v02 (m2 m3)v2 m2gh12 12式中 v03m/s 为冰块推出时的速度联立式并代入题给数据得m320kg(2)设小孩推出冰块后的速度为 v1，由动量守恒定律有m1v1 m2v00代入数据得 v11m/s设冰块与斜面体分离后的速度分别为 v2和 v3，由动量守恒和机械能守恒定律有m2v0 m2v2 m3v311m2v02 m2v22 m3v3212 12 12联立式并代入数据得v21m/s由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方，故冰块不能追上小孩22.(10 分)(2019 届东阳中学模拟)如图 19 所示，水平面上的 A 点有一固定的理想弹簧发射装置，发
23、射装置内壁光滑， A 为发射口所在的位置， B 点与在竖直面内、内壁光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道平滑相接，钢管内径很小， “9”字全高 H1m；“9”字上半部分圆弧半径 R0.1m，圆弧为 圆周；当弹簧压缩量为 2cm(弹性限度内)时，启动发射装置，恰能使34质量 m0.1kg 的滑块沿轨道上升到最高点 C，已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，AB 间距离为 L4m，滑块与水平面间的动摩擦因数为 0.2，重力加速度 g10m/s 2，求：图 19(1)当弹簧压缩量为 2cm 时，弹簧的弹性势能；(2)当弹簧压缩量为 3cm(弹性限度内)时，启动发射装置，滑块滑到轨道最高点 C 时对轨道的
24、作用力；(3)当弹簧压缩量为 3cm 时，启动发射装置，滑块从 D 点水平抛出后的水平射程答案 (1)1.8J (2)44N，方向竖直向上 (3)2.8m解析 (1)根据能量守恒定律得， Ep mgL mgH，解得 Ep1.8J(2)因为弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，弹簧压缩量为 3cm 时， Ep Ep94根据能量守恒定律得， Ep mgL mgH mvC212由牛顿第二定律得： FN mg m ，解得 FN44NvC2R由牛顿第三定律可知，滑块滑到轨道最高点 C 时对轨道作用力的大小 FN44N，方向竖直向上(3)根据能量守恒定律 Ep mgL mg(H2 R) mvD2，解得 vD7m/s，12由平抛运动规律得， H2 R gt2， x vDt1212故水平射程 x2.8m.
