資源簡介

章末檢測試卷(一)
(滿分：100分)
一、單項選擇題：(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。)
1．下列說法正確的是(　　)
A．動量是矢量，沖量是標(biāo)量
B．一個物體的合外力不變時，其動量一定不變
C．易碎品運輸時，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時間以減小作用力
D．火箭尾部噴出的氣體對空氣產(chǎn)生一個作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動力
2．(2024·佛山市高二期中)現(xiàn)代飛機(jī)的機(jī)輪剎車在潮濕、結(jié)冰或被雪覆蓋的跑道上效果會降低。反推器能產(chǎn)生反向氣流，用于在潮濕冰雪天氣時替代機(jī)輪剎車，從而縮短制動距離。下列說法正確的是(　　)
A．飛機(jī)啟動過程中應(yīng)開啟反推器，推動飛機(jī)前進(jìn)
B．反推器噴氣氣流速度越大，飛機(jī)受到的反推力越大
C．飛機(jī)制動過程中開啟反推器，飛機(jī)動量守恒
D．反推力做功的多少等于飛機(jī)動能的減少量
3.(2024·廣州市高二期末)在一次“水火箭”比賽中，某小組利用廢棄的飲料瓶來制作箭體。發(fā)射時，先灌入水，再用打氣筒充入空氣，到達(dá)一定的壓力后發(fā)射升空。若某次發(fā)射過程中，0.01 s時間內(nèi)箭體受到的平均反沖力約為12 N，噴射的水流速度約為3 m/s，則該過程中噴射的水的質(zhì)量約為(　　)
A．0.04 kg B．0.12 kg C．0.30 kg D．1.2 kg
4.如圖所示，光滑水平面上靜置一質(zhì)量為M的木塊，由一輕彈簧連在墻上，有一質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平射入木塊并留在其中，當(dāng)木塊第一次回到原來位置的過程中(彈簧始終在彈性限度內(nèi))，墻對彈簧的沖量大小為(　　)
A．0 B.
C. D．2mv0
5．(2023·佛山市第一中學(xué)高二質(zhì)量檢測)如圖甲所示，光滑水平面上有A、B兩物塊，A的質(zhì)量為2 kg，初始時刻B靜止，A以一定的初速度向右運動，之后與B發(fā)生碰撞并一起運動。若以水平向右為正，它們的位移—時間圖像如圖乙所示，則物塊B的質(zhì)量為(　　)
A．1 kg B．2 kg C．3 kg D．4 kg
6.2023年6月20日，中國“天宮”空間站電推進(jìn)發(fā)動機(jī)首次實現(xiàn)在軌“換氣”，電推進(jìn)發(fā)動機(jī)如圖所示，其工作原理為先將氙氣等惰性氣體轉(zhuǎn)化為帶電離子，然后把這些離子加速并噴出，以產(chǎn)生推進(jìn)力，進(jìn)而完成航天器的姿態(tài)控制、軌道修正、軌道維持等任務(wù)。已知電推進(jìn)發(fā)動機(jī)功率為100 kW，能夠產(chǎn)生5.0 N的推力，忽略惰性氣體質(zhì)量減少對航天器的影響，以下說法正確的是(　　)
A．電推進(jìn)發(fā)動機(jī)工作時系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的
B．電推進(jìn)發(fā)動機(jī)工作時系統(tǒng)的動量不守恒
C．惰性氣體離子被加速后的速度約為20 km/s
D．電推進(jìn)發(fā)動機(jī)需要每秒約噴射1.25×10－4 kg惰性氣體離子
7.一光滑水平地面上靜止放著質(zhì)量為m、半徑為R的光滑圓弧軌道，質(zhì)量也為m的小球從軌道最左端的A點由靜止滑下(AC為水平直徑)，重力加速度為g，下列選項正確的是(　　)
A．小球不可能滑到圓弧軌道最右端C
B．小球向右運動的過程中軌道先向左加速運動，后向右加速運動
C．軌道做往復(fù)運動，離原先靜止位置最大距離為R
D．小球通過最低點B時速度為
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8.(2023·佛山市順德區(qū)華僑中學(xué)高二月考)在光滑水平桌面上有一個靜止的木塊，高速飛行的子彈水平穿過木塊，若子彈穿過木塊過程中受到的摩擦力大小不變，則(　　)
A．若木塊固定，則子彈對木塊的摩擦力的沖量為零
B．若木塊不固定，則子彈減小的動能大于木塊增加的動能
C．不論木塊是否固定，兩種情況下木塊對子彈的摩擦力的沖量大小相等
D．不論木塊是否固定，兩種情況下子彈與木塊間因摩擦產(chǎn)生的熱量相等
9.如圖所示，在光滑水平面上，有質(zhì)量分別為3m和m的A、B兩滑塊，它們中間夾著一根處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧(彈簧與A、B不拴連)，由于被一根細(xì)繩拉著而處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)剪斷細(xì)繩，在兩滑塊脫離彈簧之后，下述說法正確的是(　　)
A．兩滑塊的動能之比為1∶3
B．兩滑塊的動量大小之比為3∶1
C．兩滑塊的速度大小之比為1∶3
D．彈簧對兩滑塊做功之比為1∶1
10.(2023·珠海市第四中學(xué)高二期中)如圖所示，光滑水平面上有一足夠長的小車B，右端固定一個沙箱，沙箱左側(cè)連著一水平輕彈簧，物塊A隨小車以速度v0向右勻速運動。物塊A與左側(cè)的車面存在摩擦，與右側(cè)車面摩擦不計。車勻速運動時，距沙面H高處有一質(zhì)量為m的小球自由下落，恰好落在沙箱中，則以下說法正確的有(　　)
A．小球落入沙箱的過程中，小球與車組成的系統(tǒng)動量不守恒
B．小球落入沙箱的過程中，沙箱對它的沖量等于m
C．彈簧彈性勢能的最大值等于物塊A與車之間摩擦產(chǎn)生的總熱量
D．小球隨小車向右運動的過程中，它的機(jī)械能不斷增大
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11．(8分)現(xiàn)利用圖甲所示裝置驗證“動量守恒定律”。在圖甲中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與穿過打點計時器(圖中未畫出)的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，數(shù)字計時器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時間，實驗測得滑塊A的質(zhì)量m1＝280 g，滑塊B的質(zhì)量m2＝120 g，遮光片的寬度d＝1.00 cm；打點計時器所用交變電流的頻率f＝50 Hz。將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動打點計時器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰，碰后數(shù)字計時器顯示的時間為ΔtB＝4.00 ms，碰撞前、后打出的紙帶如圖乙。
(1)(2分)通過分析可知：紙帶的________端(填“C”或“D”)與滑塊A左側(cè)相連；
(2)(4分)滑塊A在碰撞前速度大小v0＝2.00 m/s，滑塊A在碰撞后速度大小v1＝________ m/s，滑塊B在碰撞后的速度大小v2＝________ m/s(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)；
(3)(2分)設(shè)兩滑塊碰撞前、后的動量分別為p和p′，則p＝m1v0＝0.560 kg·m/s，p′＝________ kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)。
12．(10分)(2024·深圳市龍華中學(xué)校考期中)兩實驗小組想驗證動量守恒定律，第一組采用如圖甲所示的碰撞實驗裝置驗證“兩小球碰撞前后的動量是否守恒”；第二組設(shè)計了如圖乙所示利用固定了兩個光電門的氣墊導(dǎo)軌驗證“兩滑塊碰撞前后的動量是否守恒”。
(1)(4分)①關(guān)于第一組實驗，下列說法正確的是 ________ 。
A．斜槽軌道必須光滑
B．斜槽軌道的末端切線無須保持水平
C．入射球A和被碰球B的質(zhì)量必須相等
D．入射球A每次必須從斜槽軌道的同一位置由靜止釋放
②進(jìn)行第一組實驗的同學(xué)們用托盤天平測出了小球A的質(zhì)量記為m1，小球B的質(zhì)量記為m2，用毫米刻度尺測得O、M、P、N各點間的距離(圖丙中已標(biāo)出)，則驗證兩小球碰撞過程中動量守恒的表達(dá)式為________________。(用題中涉及的物理量符號x1、x2、x3表示，表達(dá)式應(yīng)為最簡形式)
(2)(6分)①第二組實驗的同學(xué)用如圖丁所示的螺旋測微器測量遮光板寬度d＝________mm。
②第二組實驗中測得P、Q的質(zhì)量分別為m1和m2，左、右遮光板的寬度分別為d1和d2。實驗中，用細(xì)線將兩個滑塊連接使輕彈簧壓縮且靜止，然后燒斷細(xì)線，輕彈簧將兩個滑塊彈開，測得它們通過光電門的時間分別為t1、t2，則動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為________________(用t1、t2、d1、d2、m1、m2表示)。
③若左、右遮光板的寬度相同，上一問中動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式簡化為______________(用題中字母表示)。
13．(10分)(2023·汕頭市金山中學(xué)高二期中)某同學(xué)受電動窗簾的啟發(fā)，設(shè)計了如圖所示的簡化模型。多個質(zhì)量m＝1 kg的滑塊可在水平滑軌上滑動，忽略阻力。開窗簾過程中，電機(jī)對滑塊1施加一個水平向右的恒力F，推動滑塊1以0.4 m/s的速度與靜止的滑塊2碰撞，碰撞時間極短，碰撞結(jié)束后瞬間兩滑塊一起滑動。求：
(1)(6分)關(guān)于滑塊1與滑塊2的碰撞過程，碰撞過程中損失的能量為多少？
(2)(4分)若滑塊1與滑塊2的碰撞時間為0.02 s，滑塊2受到滑塊1的平均沖力的大小？
14．(12分)短道速度滑冰接力賽很具有觀賞性，某次訓(xùn)練參與接力的兩隊員，甲質(zhì)量為60 kg，乙質(zhì)量為75 kg，接力前二人速度均為10 m/s，方向向前，甲在前，乙在后，乙從后面猛推甲(如圖)，動作完成瞬間乙的速度變?yōu)? m/s，方向不變，接力過程二人所受的系統(tǒng)外力遠(yuǎn)小于推力，且接力前后瞬間兩人均在一條直線上運動。
(1)(2分)求乙猛推甲動作完成瞬間甲的速度大小；
(2)(5分)乙猛推甲過程，甲的速度變化量大小是多少？若該過程作用時間為0.8 s，求甲的平均加速度大小；
(3)(5分)乙推甲過程，若乙肌肉做功，消耗的生物能量全部轉(zhuǎn)化為甲、乙系統(tǒng)機(jī)械能，且其他力的功不考慮，求乙消耗的生物能。
15．(14分)(2024·深圳市高二期中)如圖所示， 一小滑塊Q從A點正上方距A點高 H＝1 m處由靜止釋放， 從A點進(jìn)入固定著的光滑 圓弧AB并沿圓弧運動。 圓弧AB半徑為R＝4 m, 與粗糙水平面BC平滑連接，小滑塊Q與水平面BC間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，Q從B運動到C所用時間為t＝2 s，在C點靜止著一個小滑塊P，C點右邊 CD為光滑水平面， 當(dāng)Q運動到C點時與P發(fā)生彈性正碰。光滑的 弧形槽質(zhì)量為M＝2 kg，其左端和水平面相切于D點并靜止。已知兩滑塊Q、P質(zhì)量分別為m1＝1 kg，m2＝2 kg，重力加速度g取10 m/s2, 求：
(1)(4分)Q經(jīng)過圓弧末端B時對圓弧軌道的壓力大小；
(2)(5分)Q、P第一次碰撞后，Q、P的速度大小；
(3)(5分)求P在光滑的弧形槽M中上升的最大高度。
章末檢測試卷(一)
1．C　[動量與沖量均有大小，有方向，遵循平行四邊形定則，因此，動量與沖量均為矢量，故A錯誤；一個物體的合外力不變時，其動量有可能發(fā)生變化，例如平拋運動，所受合力為重力，合力不變，但速度大小與方向均在改變，即動量在改變，故B錯誤；根據(jù)動量定理有Ft＝Δp＝mΔv，可知，在動量變化一定時，作用時間越長，作用力越小，即易碎品運輸時，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時間以減小作用力，故C正確；火箭尾部噴出氣體過程中，火箭對噴出的氣體產(chǎn)生一個作用力，噴出的氣體對火箭有反作用力使火箭獲得飛行的動力，故D錯誤。]
2．B　[若飛機(jī)啟動過程中開啟反推器，反推器會產(chǎn)生反向氣流，阻礙飛機(jī)前進(jìn)，故A錯誤；根據(jù)動量定理Ft＝mv，知反推器噴氣氣流速度越大，飛機(jī)受到的反推力越大，B正確；飛機(jī)制動過程中開啟反推器，飛機(jī)受到與運動方向相反的推力，動量發(fā)生變化，故C錯誤；飛機(jī)動能的減少量等于合力做功，飛機(jī)在跑道剎車時，還受到跑道的阻力等力，所以反推力做功的多少不等于飛機(jī)動能的減少量，故D錯誤。]
3．A　[由題意可知，在0.01 s時間內(nèi)箭體受到的平均反沖力約為12 N，由牛頓第三定律可知，噴射的水受到的作用力大小約為12 N，對水由動量定理可得Ft＝mv，代入數(shù)據(jù)解得m＝＝ kg＝0.04 kg，A正確，B、C、D錯誤。]
4．D　[由于子彈射入木塊的時間極短，系統(tǒng)的動量守恒，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得mv0＝(M＋m)v，解得v＝。從彈簧被壓縮到木塊第一次回到原來的位置過程中，系統(tǒng)速度大小不變，方向改變，對木塊(含子彈)，根據(jù)動量定理得I＝－(M＋m)v－(M＋m)v＝－2(M＋m)·＝－2mv0。由于彈簧的質(zhì)量不計，則墻對彈簧的彈力等于彈簧對木塊的彈力，所以墻對彈簧的沖量大小等于彈簧對木塊的沖量大小，為2mv0，故D正確。]
5．C　[設(shè)A、B的質(zhì)量分別為M、m，由圖像可得，碰前A的速度為v1＝ m/s＝5 m/s，碰后共同速度為v2＝ m/s＝2 m/s，由動量守恒定律可得Mv1＝(M＋m)v2，代入數(shù)據(jù)解得m＝3 kg，故選C。]
6．D　[電推進(jìn)發(fā)動機(jī)工作時，推進(jìn)力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能增加，但系統(tǒng)所受合外力為0，系統(tǒng)的動量守恒，故A、B錯誤；設(shè)惰性氣體離子被加速后的速度為v，t時間內(nèi)噴射惰性氣體離子的質(zhì)量為m，則有Pt＝mv2，根據(jù)動量定理可得Ft＝mv，聯(lián)立可得Pt＝Ftv，解得v＝＝ m/s＝40×103 m/s＝40 km/s，電推進(jìn)發(fā)動機(jī)需要每秒噴射惰性氣體離子的質(zhì)量為m0＝＝＝ kg＝1.25×10－4 kg，故C錯誤，D正確。]
7．D　[小球滑到圓弧的最高點時，根據(jù)水平方向動量守恒得知，小球與圓弧的速度均為零，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得知，小球能滑到右端C，故A錯誤；小球向右運動的過程中，軌道先向左加速，后向左減速，當(dāng)小球到達(dá)C點時，速度為零，故B錯誤；設(shè)小球滑到最低點時，軌道向左運動的距離為s，則小球相對于地水平位移大小為R－s，取水平向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒得m－m＝0，解得s＝，所以軌道做往復(fù)運動，離原先靜止位置最大距離為2s＝R，故C錯誤；設(shè)小球通過最低點時小球與軌道的速度分別為v和v′，以向右為正方向，由動量守恒定律得
mv＋mv′＝0，由機(jī)械能守恒定律
mgR＝mv2＋mv′2，
聯(lián)立解得v＝，故D正確。]
8．BD　[若木塊固定，子彈在木塊中運動的時間t不為零，摩擦力f不為零，則子彈對木塊的摩擦力的沖量I＝ft不為零，A錯誤；若木塊不固定，子彈減小的動能等于木塊增加的動能與系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和，可知子彈減小的動能大于木塊增加的動能，B正確；木塊固定時子彈射出木塊所用時間較短，木塊不固定時子彈射出木塊所用時間較長，摩擦力大小不變，則木塊不固定時木塊對子彈的摩擦力的沖量大小大于木塊固定時木塊對子彈的摩擦力的沖量大小，C錯誤；不論木塊是否固定，摩擦產(chǎn)生的熱量等于摩擦力與木塊厚度的乘積，摩擦力與木塊厚度都不變，因此兩種情況下子彈與木塊間因摩擦產(chǎn)生的熱量相等，D正確。]
9．AC　[兩滑塊及輕彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，則有－pA＋pB＝0，所以pA∶pB＝1∶1，故B錯誤；設(shè)兩滑塊速度大小分別為vA、vB，則－3mvA＋mvB＝0，得vA∶vB＝1∶3，故C正確；兩滑塊的動能之比為EkA∶EkB＝(×3m×vA2)∶(×m×vB2)＝1∶3，由動能定理可得WA∶WB＝EkA∶EkB＝1∶3，故A正確，D錯誤。]
10．AC　[小球落入沙箱的過程中，小球與車組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，水平方向動量守恒，但豎直方向小球受重力作用，豎直方向動量不守恒，故小球與車組成的系統(tǒng)動量不守恒，A正確；小球落入沙箱的過程中，沙箱對它豎直方向的沖量等于其豎直方向的動量變化量與重力沖量之和，大小等于Iy＝Δpy＋mgt＝m＋mgt，在水平方向上，小球獲得了水平向右的速度，有Ix＝Δpx，因此，沙箱對小球的沖量之和不等于m，B錯誤；小球落入沙箱后，彈簧壓縮到最短時物塊A與小車共速，A最終與小車相對靜止時A與小車也共速，由能量守恒定律知彈簧彈性勢能的最大值等于物塊A與小車之間摩擦產(chǎn)生的總熱量，C正確；小球隨小車向右運動的過程中，A與彈簧接觸后彈簧被壓縮，使得小球向右的速度增大，在彈簧恢復(fù)原長后，A相對小車向左運動，在摩擦力作用下使得小球向右的速度減小，故小球的機(jī)械能不是一直增大，D錯誤。]
11．(1)D　(2)0.880　2.50　(3)0.546
解析　(1)根據(jù)滑塊A的質(zhì)量m1＝280 g，滑塊B的質(zhì)量m2＝120 g，滑塊A碰后速度小于碰前速度，所以紙帶D端與滑塊A相連。
(2)在紙帶上打出相鄰兩點的時間間隔為ΔtA＝＝0.02 s，
根據(jù)滑塊A碰后速度小于碰前速度，結(jié)合碰撞時間較短，則有滑塊A碰撞后速度大小
v1＝ m/s＝0.880 m/s。
設(shè)滑塊B碰撞后的速度大小為v2，
由v2＝得v2＝2.50 m/s。
(3)兩滑塊碰后的動量
p′＝m1v1＋m2v2≈0.546 kg·m/s。
12. (1)①D　②m1x2＝m2(x1＋x2＋x3)　(2)①6.860　②m1－m2＝0　③m1t2－m2t1＝0
解析　(1)①本實驗只需要每次到達(dá)斜槽末端的速度大小相同，斜面是否光滑對實驗無影響，故A錯誤；本實驗需要小球碰后做相同的平拋運動，為保證初速度水平，斜槽末端必須保持水平，故B錯誤；本實驗對小球質(zhì)量的要求是A球質(zhì)量大于B球質(zhì)量，故C錯誤；每次從同一位置釋放A球可以保證A球到達(dá)斜槽末端時速度大小不變，故D正確。
②動量守恒的表達(dá)式為
m1v0＝m1v1＋m2v2，即m1＝m1＋m2，
化簡可得m1x2＝m2(x1＋x2＋x3)
(2)①螺旋測微器讀數(shù)為
6．5＋0.01×36.0 mm＝6.860 mm
②動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為
m1v1－m2v2＝0，則m1－m2＝0
③若左、右遮光板的寬度相同，動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式簡化為
m1t2－m2t1＝0
13．(1)0.04 J　(2)10 N
解析　(1)滑塊1、2碰撞過程，由動量守恒定律，
有mv1＝2mv共－0，
解得v共＝0.2 m/s
由能量守恒定律，
有ΔE＝mv12－·2mv共2
聯(lián)立解得ΔE＝0.04 J
(2)滑塊1、2碰撞過程，對滑塊2，由動量定理得Ft＝mv共－0，
解得F＝10 N。
14．(1)20 m/s　(2)10 m/s　12.5 m/s2
(3)5 400 J
解析　(1)設(shè)所求甲的速度為v2，乙猛推甲，
系統(tǒng)動量守恒
(m＋M)v0＝Mv1＋mv2
解得v2＝20 m/s，方向向前
(2)設(shè)所求甲的速度變化量為Δv，平均加速度為
Δv＝v2－v0＝(20－10) m/s＝10 m/s
＝＝ m/s2＝12.5 m/s2
(3)設(shè)乙消耗的生物能為E，對二者組成的系統(tǒng)，
由能量守恒定律(m＋M)v02＋E＝Mv12＋mv22
解得E＝5 400 J。
15．(1)35 N　(2)2 m/s　4 m/s
(3)0.4 m
解析　(1)設(shè)Q運動到B點時的速度大小為vB1，
根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
m1g(R＋H)＝m1vB12
解得vB1＝10 m/s
在B點，根據(jù)牛頓第二定律有
FN－m1g＝m1
代入數(shù)據(jù)解得F N＝35 N
由牛頓第三定律可知，Q經(jīng)過圓弧末端B時對圓弧軌道的壓力大小為35 N；
(2)以向右為正方向，設(shè)Q由B點滑行至C點的速度為v1，
由動量定理得
－μm1gt＝m1v1－m1vB1
解得v1＝6 m/s
Q與P碰撞過程，根據(jù)動量守恒有m1v1＝m1v1′＋m2v2
根據(jù)機(jī)械能守恒有
m1v12＝m1v1′2＋m2v22
聯(lián)立解得v1′＝－2 m/s，v2＝4 m/s
即碰后Q的速度大小為2 m/s，P的速度大小為4 m/s。
(3)當(dāng)P在光滑的弧形槽中上升至最大高度時，
P與弧形槽水平方向速度相等，
則由水平方向動量守恒得
m2v2＝(m2＋M)v共
解得v共＝2 m/s
根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得
m2gh＝m2v22－(m2＋M)v共2
代入數(shù)據(jù)解得h＝0.4 m。(共55張PPT)
章末檢測試卷(一)
一、單項選擇題
1.下列說法正確的是
A.動量是矢量，沖量是標(biāo)量
B.一個物體的合外力不變時，其動量一定不變
C.易碎品運輸時，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了
延長作用時間以減小作用力
D.火箭尾部噴出的氣體對空氣產(chǎn)生一個作用力，空氣的反作用力使火箭
獲得飛行的動力
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
動量與沖量均有大小，有方向，遵循平行四邊形定則，因此，動量與沖量均為矢量，故A錯誤；
一個物體的合外力不變時，其動量有可能發(fā)生變化，例如平拋運動，所受合力為重力，合力不變，但速度大小與方向均在改變，即動量在改變，故B錯誤；
根據(jù)動量定理有Ft＝Δp＝mΔv，可知，在動量變化一定時，作用時間越長，作用力越小，即易碎品運輸時，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時間以減小作用力，故C正確；
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火箭尾部噴出氣體過程中，火箭對噴出的氣體產(chǎn)生一個作用力，噴出的氣體對火箭有反作用力使火箭獲得飛行的動力，故D錯誤。
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2.(2024·佛山市高二期中)現(xiàn)代飛機(jī)的機(jī)輪剎車在潮濕、結(jié)冰或被雪覆蓋的跑道上效果會降低。反推器能產(chǎn)生反向氣流，用于在潮濕冰雪天氣時替代機(jī)輪剎車，從而縮短制動距離。下列說法正確的是
A.飛機(jī)啟動過程中應(yīng)開啟反推器，推動
飛機(jī)前進(jìn)
B.反推器噴氣氣流速度越大，飛機(jī)受到
的反推力越大
C.飛機(jī)制動過程中開啟反推器，飛機(jī)動量守恒
D.反推力做功的多少等于飛機(jī)動能的減少量
√
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若飛機(jī)啟動過程中開啟反推器，反推器會產(chǎn)生反向氣流，阻礙飛機(jī)前進(jìn)，故A錯誤；
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根據(jù)動量定理Ft＝mv，知反推器噴氣氣流速度越大，飛機(jī)受到的反推力越大，B正確；
飛機(jī)制動過程中開啟反推器，飛機(jī)受到與運動方向相反的推力，動量發(fā)生變化，故C錯誤；
飛機(jī)動能的減少量等于合力做功，飛機(jī)在跑道剎車時，還受到跑道的阻力等力，所以反推力做功的多少不等于飛機(jī)動能的減少量，故D錯誤。
3.(2024·廣州市高二期末)在一次“水火箭”比賽中，某小組利用廢棄的飲料瓶來制作箭體。發(fā)射時，先灌入水，再用打氣筒充入空氣，到達(dá)一定的壓力后發(fā)射升空。若某次發(fā)射過程中，0.01 s時間內(nèi)箭體受到的平均反沖力約為12 N，噴射的水流速度約為3 m/s，
則該過程中噴射的水的質(zhì)量約為
A.0.04 kg B.0.12 kg
C.0.30 kg D.1.2 kg
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由題意可知，在0.01 s時間內(nèi)箭體受到的平均反沖力約為12 N，由牛頓第三定律可知，噴射的水受到的作用力大小約為12 N，
對水由動量定理可得Ft＝mv，代入數(shù)據(jù)解
4.如圖所示，光滑水平面上靜置一質(zhì)量為M的木塊，由一輕彈簧連在墻上，有一質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平射入木塊并留在其中，當(dāng)木塊第一次回到原來位置的過程中(彈簧始終在彈性限度內(nèi))，墻對彈簧的沖量大小為
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由于子彈射入木塊的時間極短，系統(tǒng)的動量守恒，取向右為正方向，
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從彈簧被壓縮到木塊第一次回到原來的位置過程中，系統(tǒng)速度大小不變，方向改變，對木塊(含子彈)，
由于彈簧的質(zhì)量不計，則墻對彈簧的彈力等于彈簧對木塊的彈力，所以墻對彈簧的沖量大小等于彈簧對木塊的沖量大小，為2mv0，故D正確。
5.(2023·佛山市第一中學(xué)高二質(zhì)量檢測)如圖甲所示，光滑水平面上有A、B兩物塊，A的質(zhì)量為2 kg，初始時刻B靜止，A以一定的初速度向右運動，之后與B發(fā)生碰撞并一起運動。若以水平向右為正，它們的位移—時間圖像如圖乙所示，則物塊B
的質(zhì)量為
A.1 kg B.2 kg
C.3 kg D.4 kg
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6.2023年6月20日，中國“天宮”空間站電推進(jìn)發(fā)動機(jī)首次實現(xiàn)在軌“換氣”，電推進(jìn)發(fā)動機(jī)如圖所示，其工作原理為先將氙氣等惰性氣體轉(zhuǎn)化為帶電離子，然后把這些離子加速并噴出，以產(chǎn)生推進(jìn)力，進(jìn)而完成航天器的姿態(tài)控制、軌道修正、軌道維持等任務(wù)。已知電推進(jìn)發(fā)動機(jī)功率為100 kW，能夠產(chǎn)生5.0 N的推力，忽略惰性氣體質(zhì)量減少對航天器的影響，以下說法正確的是
A.電推進(jìn)發(fā)動機(jī)工作時系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的
B.電推進(jìn)發(fā)動機(jī)工作時系統(tǒng)的動量不守恒
C.惰性氣體離子被加速后的速度約為20 km/s
D.電推進(jìn)發(fā)動機(jī)需要每秒約噴射1.25×10－4 kg惰性氣體離子
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電推進(jìn)發(fā)動機(jī)工作時，推進(jìn)力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能增加，但系統(tǒng)所受合外力為0，系統(tǒng)的動量守恒，故A、B錯誤；
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7.一光滑水平地面上靜止放著質(zhì)量為m、半徑為R的光滑圓弧軌道，質(zhì)量也為m的小球從軌道最左端的A點由靜止滑下(AC為水平直徑)，重力加速度為g，下列選項正確的是
A.小球不可能滑到圓弧軌道最右端C
B.小球向右運動的過程中軌道先向左加速運動，后
向右加速運動
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小球滑到圓弧的最高點時，根據(jù)水平方向動量守恒得知，小球與圓弧的速度均為零，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得知，小球能滑到右端C，故A錯誤；
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小球向右運動的過程中，軌道先向左加速，后向左減速，當(dāng)小球到達(dá)C點時，速度為零，故B錯誤；
設(shè)小球滑到最低點時，軌道向左運動的距離為s，則小球相對于地水平位移大小為R－s，取水平向右為正方向，
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所以軌道做往復(fù)運動，離原先靜止位置最大距離為2s＝R，故C錯誤；
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設(shè)小球通過最低點時小球與軌道的速度分別為v和v′，以向右為正方向，由動量守恒定律得mv＋mv′＝0，
二、多項選擇題
8.(2023·佛山市順德區(qū)華僑中學(xué)高二月考)在光滑水平桌面上有一個靜止的木塊，高速飛行的子彈水平穿過木塊，若子彈穿過木塊過程中受到的摩擦力大小不變，則
A.若木塊固定，則子彈對木塊的摩擦力的沖量為零
B.若木塊不固定，則子彈減小的動能大于木塊增加
的動能
C.不論木塊是否固定，兩種情況下木塊對子彈的摩擦力的沖量大小相等
D.不論木塊是否固定，兩種情況下子彈與木塊間因摩擦產(chǎn)生的熱量相等
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若木塊固定，子彈在木塊中運動的時間t不為零，摩擦力f不為零，則子彈對木塊的摩擦力的沖量I＝ft不為零，A錯誤；
若木塊不固定，子彈減小的動能等于木塊增加的動能與系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和，可知子彈減小的動能大于木塊增加的動能，B正確；
木塊固定時子彈射出木塊所用時間較短，木塊不固定時子彈射出木塊所用時間較長，摩擦力大小不變，則木塊不固定時木塊對子彈的摩擦力的沖量大小大于木塊固定時木塊對子彈的摩擦力的沖量大小，C錯誤；
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不論木塊是否固定，摩擦產(chǎn)生的熱量等于摩擦力與木塊厚度的乘積，摩擦力與木塊厚度都不變，因此兩種情況下子彈與木塊間因摩擦產(chǎn)生的熱量相等，D正確。
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9.如圖所示，在光滑水平面上，有質(zhì)量分別為3m和m的A、B兩滑塊，它們中間夾著一根處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧(彈簧與A、B不拴連)，由于被一根細(xì)繩拉著而處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)剪斷細(xì)繩，在兩滑塊脫離彈簧之后，下述說法正確的是
A.兩滑塊的動能之比為1∶3
B.兩滑塊的動量大小之比為3∶1
C.兩滑塊的速度大小之比為1∶3
D.彈簧對兩滑塊做功之比為1∶1
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兩滑塊及輕彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，以向右
為正方向，則有－pA＋pB＝0，所以pA∶pB＝1∶1，故B錯誤；
設(shè)兩滑塊速度大小分別為vA、vB，則－3mvA＋mvB＝0，得vA∶vB＝1∶3，故C正確；
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由動能定理可得WA∶WB＝EkA∶EkB＝1∶3，故A正確，D錯誤。
10.(2023·珠海市第四中學(xué)高二期中)如圖所示，光滑水平面上有一足夠長的小車B，右端固定一個沙箱，沙箱左側(cè)連著一水平輕彈簧，物塊A隨小車以速度v0向右勻速運動。物塊A與左側(cè)的車面存在摩擦，與右側(cè)車面摩擦不計。車勻速運動時，距沙面H高處有一質(zhì)量為m的小球自由下落，恰好落在沙箱中，則以下說法正確的有
A.小球落入沙箱的過程中，小球與車組成的系統(tǒng)動
量不守恒
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C.彈簧彈性勢能的最大值等于物塊A與車之間摩擦產(chǎn)生的總熱量
D.小球隨小車向右運動的過程中，它的機(jī)械能不斷增大
√
√
小球落入沙箱的過程中，小球與車組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，水平方向動量守恒，但豎直方向小球受重力作用，豎直方向動量不守恒，故小球與車組成的系統(tǒng)動量不守恒，A正確；
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小球落入沙箱后，彈簧壓縮到最短時物塊A與小車共速，A最終與小車相對靜止時A與小車也共速，由能量守恒定律知彈簧彈性勢能的最大值等于物塊A與小車之間摩擦產(chǎn)生的總熱量，C正確；
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小球隨小車向右運動的過程中，A與彈簧接觸后彈簧被壓縮，使得小球向右的速度增大，在彈簧恢復(fù)原長后，A相對小車向左運動，在摩擦力作用下使得小球向右的速度減小，故小球的機(jī)械能不是一直增大，D錯誤。
三、非選擇題
11.現(xiàn)利用圖甲所示裝置驗證“動量守恒定律”。在圖甲中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與穿過打點計時器(圖中未畫出)的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，數(shù)字計時器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時間，實驗測得滑塊A的質(zhì)量m1＝280 g，滑塊B的質(zhì)量m2＝120 g，遮光片的寬度d＝1.00 cm；打點計時器所用交變電流的頻率f＝50 Hz。將光電門固定在滑塊B
的右側(cè)，啟動打點計時器，給滑塊A一向右
的初速度，使它與B相碰，碰后數(shù)字計時器
顯示的時間為ΔtB＝4.00 ms，碰撞前、后打
出的紙帶如圖乙。
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(1)通過分析可知：紙帶的______端(填“C”或“D”)與滑塊A左側(cè)相連；
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D
根據(jù)滑塊A的質(zhì)量m1＝280 g，滑塊B的質(zhì)量m2＝120 g，滑塊A碰后速度小于碰前速度，所以紙帶D端與滑塊A相連。
(2)滑塊A在碰撞前速度大小v0＝2.00 m/s，滑塊A在碰撞后速度大小v1＝_____ m/s，滑塊B在碰撞后的速度大小v2＝_____ m/s
(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)；
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根據(jù)滑塊A碰后速度小于碰前速度，結(jié)合碰撞時間較短，則有滑塊A碰撞后速度大小
設(shè)滑塊B碰撞后的速度大小為v2，
(3)設(shè)兩滑塊碰撞前、后的動量分別為p和p′，則p＝m1v0＝0.560 kg·m/s，p′＝________ kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)。
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兩滑塊碰后的動量
p′＝m1v1＋m2v2≈0.546 kg·m/s。
12.(2024·深圳市龍華中學(xué)校考期中)兩實驗小組想驗證動量守恒定律，第一組采用如圖甲所示的碰撞實驗裝置驗證“兩小球碰撞前后的動量是否守恒”；第二組設(shè)計了如圖乙所示利用固定了兩個光電門的氣墊導(dǎo)軌驗證“兩滑塊碰撞前后的動量是否守恒”。
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(1)①關(guān)于第一組實驗，下列說法正確的是_____ 。
A.斜槽軌道必須光滑
B.斜槽軌道的末端切線無須保持水平
C.入射球A和被碰球B的質(zhì)量必須相等
D.入射球A每次必須從斜槽軌道的同一位置由靜止釋放
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本實驗只需要每次到達(dá)斜槽末端的速度大小相
同，斜面是否光滑對實驗無影響，故A錯誤；
本實驗需要小球碰后做相同的平拋運動，為保
證初速度水平，斜槽末端必須保持水平，故B錯誤；
本實驗對小球質(zhì)量的要求是A球質(zhì)量大于B球質(zhì)量，故C錯誤；
每次從同一位置釋放A球可以保證A球到達(dá)斜槽末端時速度大小不變，故D正確。
②進(jìn)行第一組實驗的同學(xué)們用托盤天平測出了小球A的質(zhì)量記為m1，小球B的質(zhì)量記為m2，用毫米刻度尺測得O、M、P、N各點間的距離(圖丙中已標(biāo)出)，則驗證兩小球碰撞過程中動量守恒的表達(dá)式為___________________。(用題中涉及的物理量符號x1、x2、x3表示，表達(dá)式應(yīng)為最簡形式)
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m1x2＝m2(x1＋x2＋x3)
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動量守恒的表達(dá)式為m1v0＝m1v1＋m2v2，
(2)①第二組實驗的同學(xué)用如圖丁所示的螺旋測微器測量遮光板寬度d＝________mm。
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螺旋測微器讀數(shù)為6.5＋0.01×36.0 mm＝6.860 mm
②第二組實驗中測得P、Q的質(zhì)量分別為m1和m2，左、右遮光板的寬度分別為d1和d2。實驗中，用細(xì)線將兩個滑塊連接使輕彈簧壓縮且靜止，然后燒斷細(xì)線，輕彈簧將兩個滑塊彈開，測得它們通過光電門的時間分別
為t1、t2，則動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為________________(用t1、t2、d1、d2、m1、m2表示)。
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③若左、右遮光板的寬度相同，上一問中動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式簡化為______________(用題中字母表示)。
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m1t2－m2t1＝0
若左、右遮光板的寬度相同，動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式簡化為m1t2－m2t1＝0
13.(2023·汕頭市金山中學(xué)高二期中)某同學(xué)受電動窗簾的啟發(fā)，設(shè)計了如圖所示的簡化模型。多個質(zhì)量m＝1 kg的滑塊可在水平滑軌上滑動，忽略阻力。開窗簾過程中，電機(jī)對滑塊1施加一個水平向右的恒力F，推動滑塊1以0.4 m/s的速度與靜止的滑塊2碰撞，碰撞時間極短，碰撞結(jié)束后瞬間兩滑塊一起滑動。求：
(1)關(guān)于滑塊1與滑塊2的碰撞過程，碰撞過程中
損失的能量為多少？
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答案　0.04 J　
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滑塊1、2碰撞過程，由動量守恒定律，
有mv1＝2mv共－0，解得v共＝0.2 m/s
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聯(lián)立解得ΔE＝0.04 J
(2)若滑塊1與滑塊2的碰撞時間為0.02 s，滑塊2受到滑塊1的平均沖力的大小？
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答案　10 N
滑塊1、2碰撞過程，對滑塊2，
由動量定理得Ft＝mv共－0，解得F＝10 N。
14.短道速度滑冰接力賽很具有觀賞性，某次訓(xùn)練參與接力的兩隊員，甲質(zhì)量為60 kg，乙質(zhì)量為75 kg，接力前二人速度均為10 m/s，方向向前，甲在前，乙在后，乙從后面猛推甲(如圖)，動作完成瞬間乙的速度變?yōu)? m/s，方向不變，接力過程二人所受的系統(tǒng)外力遠(yuǎn)小于推力，且接力前后瞬間兩人均在一條直線上運動。
(1)求乙猛推甲動作完成瞬間甲的速度大小；
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答案　20 m/s　
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設(shè)所求甲的速度為v2，乙猛推甲，
系統(tǒng)動量守恒(m＋M)v0＝Mv1＋mv2
解得v2＝20 m/s，方向向前
(2)乙猛推甲過程，甲的速度變化量大小是多少？若該過程作用時間為0.8 s，求甲的平均加速度大小；
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答案　10 m/s　12.5 m/s2　
Δv＝v2－v0＝(20－10) m/s＝10 m/s
(3)乙推甲過程，若乙肌肉做功，消耗的生物能量全部轉(zhuǎn)化為甲、乙系統(tǒng)機(jī)械能，且其他力的功不考慮，求乙消耗的生物能。
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答案　5 400 J
設(shè)乙消耗的生物能為E，對二者組成的系統(tǒng)，
解得E＝5 400 J。
15.(2024·深圳市高二期中)如圖所示， 一小滑塊Q從A點正上方距A點高 H＝1 m處由靜止釋放， 從A點進(jìn)入固定著的光滑 圓弧AB并沿圓弧運動。 圓弧AB半徑為R＝4 m, 與粗糙水平面BC平滑連接，小滑塊Q與水平面BC間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，Q從B運動到C所用時間為t＝2 s，在C點靜止著一個小滑塊P，C點右邊 CD為光滑水平面， 當(dāng)Q運動到C點時與P發(fā)生彈性正碰。光滑的 弧形槽質(zhì)量為M＝2 kg，其左端
和水平面相切于D點并靜止。已知兩滑塊Q、P
質(zhì)量分別為m1＝1 kg，m2＝2 kg，重力加速度g
取10 m/s2, 求：
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(1)Q經(jīng)過圓弧末端B時對圓弧軌道的壓力大小；
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答案　35 N　
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設(shè)Q運動到B點時的速度大小為vB1，
解得vB1＝10 m/s
代入數(shù)據(jù)解得F N＝35 N
由牛頓第三定律可知，Q經(jīng)過圓弧末端B時對圓弧軌道的壓力大小為35 N；
(2)Q、P第一次碰撞后，Q、P的速度大小；
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答案　2 m/s　4 m/s　
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以向右為正方向，設(shè)Q由B點滑行至C點
的速度為v1，
由動量定理得－μm1gt＝m1v1－m1vB1
解得v1＝6 m/s
Q與P碰撞過程，根據(jù)動量守恒有m1v1＝m1v1′＋m2v2
聯(lián)立解得v1′＝－2 m/s，v2＝4 m/s
即碰后Q的速度大小為2 m/s，P的速度大小為4 m/s。
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答案　0.4 m
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P與弧形槽水平方向速度相等，
則由水平方向動量守恒得m2v2＝(m2＋M)v共
解得v共＝2 m/s
代入數(shù)據(jù)解得h＝0.4 m。

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