2024年高二物理寒假提升（人教版）第5天 《動量 動量定理、動量守恒定律》測試題（原卷版）

第5天《動量、動量定理、動量守恒定律》測試題一、單選題（每小題3分，每個小題只有一個正確的選項，答對得3分，答錯得0分）1．（2023上·河南濮陽·高二校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示，半圓形粗糙圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道圓心為，半徑為。將質(zhì)量為的小球在軌道上與等高的A點由靜止釋放，經(jīng)過時間小球運(yùn)動到軌道的最低點，已知小球通過最低點時的速度大小為，重力加速度為，則小球從A點運(yùn)動到點的過程中，下列說法正確的是（）A．重力對小球的沖量大小為B．軌道支持力對小球的沖量大小為0C．軌道對小球作用力的沖量大小為D．軌道對小球作用力的沖量大小為2．（2023上·湖南長沙·高二?？茧A段練習(xí)）質(zhì)量為m的人從空中下落，腳剛接觸蹦床時速度大小為v，經(jīng)時間t到達(dá)最低處。已知重力加速度大小為g，則在時間內(nèi)蹦床對人的沖量（）A．大小為，方向豎直向下 B．大小為，方向豎直向上C．大小為，方向豎直向上 D．大小為，方向豎直向上3．（2023上·重慶·高二重慶市萬州第二高級中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示，光滑水平面上有一傾角為a的光滑斜面體A，質(zhì)量為M，底邊長為L，將一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的滑塊B從斜面的頂端由靜止釋放，滑塊B經(jīng)過時間t剛好滑到斜面底端。此過程中斜面體對滑塊的支持力大小為，重力加速度大小為g，則（

）A．斜面體A對滑塊B支持力不做功B．滑塊B下滑過程中，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒C．滑塊B滑到斜面底端時，斜面體向左滑動的距離為D．滑塊B下滑時間t過程中，地面對A支持力的沖量大小為4．（2023上·甘肅張掖·高三甘肅省民樂縣第一中學(xué)校考期中）如圖a所示，在粗糙的水平地面上有兩個大小相同但材質(zhì)不同的甲、乙物塊。t=0時刻，甲物塊以速度向右運(yùn)動，經(jīng)一段時間后與靜止的乙物塊發(fā)生正碰，碰撞前后兩物塊運(yùn)動的v—t圖像如圖b中實線所示，其中甲物塊碰撞前后的圖線平行，已知甲物塊質(zhì)量為5kg，乙物塊質(zhì)量為4kg，則（）A．此碰撞過程為彈性碰撞B．碰后瞬間乙物塊速度為2.5m/sC．碰后乙物塊移動的距離為3.5mD．碰后甲、乙兩物塊所受摩擦力之比為6∶55．（2023上·陜西西安·高二?？茧A段練習(xí)）“世界上第一個想利用火箭飛行的人”是明朝的士大夫萬戶。他把個自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風(fēng)箏，設(shè)想利用火箭的推力，飛上天空，然后利用風(fēng)箏平穩(wěn)著陸。假設(shè)萬戶及所攜設(shè)備總質(zhì)量為，點燃火箭后在極短的時間內(nèi)，質(zhì)量為的熾熱燃?xì)庀鄬Φ孛嬉缘乃俣蓉Q直向下噴出。忽略此過程中空氣阻力的影響，重力加速度為，下列說法中正確的是（）A．火箭所受的推力來源于空氣對它的反作用力B．在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的速度大小為C．噴出燃?xì)夂笕f戶及所攜設(shè)備能上升的最大高度為D．在火箭噴氣過程中，萬戶及所攜設(shè)備機(jī)械能守恒6．（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）質(zhì)量為m的列車勻速v行駛，突然以F大小的力制動剎車直到列車停止，過程中恒受到f的空氣阻力，下列說法正確的是（）A．減速運(yùn)動加速度大小 B．力F的沖量為mvC．剎車距離為 D．勻速行駛時功率為7．（2022·北京·高考真題）質(zhì)量為和的兩個物體在光滑水平面上正碰，其位置坐標(biāo)x隨時間t變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．碰撞前的速率大于的速率 B．碰撞后的速率大于的速率C．碰撞后的動量大于的動量 D．碰撞后的動能小于的動能8．（2023上·河南開封·高二河南大學(xué)附屬中學(xué)?？奸_學(xué)考試）如圖所示的裝置中，木塊B靜止在光滑的水平面上，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短?，F(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象（系統(tǒng)），則此系統(tǒng)在子彈開始射入到彈簧被壓縮至最短的整個過程中（）A．機(jī)械能守恒，彈簧增加的勢能等于子彈的初動能B．機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)減少的動能等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能C．動量守恒，子彈減少的動量等于木塊增加的動量D．動量不守恒，合外力的沖量大小等于子彈初動量的大小二．多選題（每個小題有多個選項正確，選全得4分，部分正確得2分，選錯得0分）9．（2023·福建·統(tǒng)考高考真題）甲、乙兩輛完全相同的小車均由靜止沿同一方向出發(fā)做直線運(yùn)動。以出發(fā)時刻為計時零點，甲車的速度—時間圖像如圖（a）所示，乙車所受合外力—時間圖像如圖（b）所示。則（

）A．0~2s內(nèi)，甲車的加速度大小逐漸增大B．乙車在t=2s和t=6s時的速度相同C．2~6s內(nèi)，甲、乙兩車的位移不同D．t=8s時，甲、乙兩車的動能不同10．（2023上·重慶·高二重慶市萬州第二高級中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示，小球A質(zhì)量為m，系在細(xì)線的一端，線的另一端固定在O點，O點到光滑水平面的距離為h，物塊B和C的質(zhì)量分別是和，B與C用輕彈簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物塊位于O點正下方?，F(xiàn)拉動小球使細(xì)線水平伸直靜止釋放，運(yùn)動到最低點時與物塊B發(fā)生正碰（碰撞時間極短），碰撞過程損失的機(jī)械能為，小球與物塊均視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度為g，則（）A．碰后A上升的最大高度為B．碰后B物塊的速度大小為C．碰后輕彈簧獲得的最大彈性勢能為D．從開始至物塊C獲得最大速度過程，彈簧對C物體做的功為11．（2022上·北京海淀·高三統(tǒng)考期中）輕彈簧的兩端分別與物塊A、B相連，它們靜止在光滑水平地面上?，F(xiàn)使物塊A以水平向右的速度開始運(yùn)動，如圖甲所示，并從此時刻開始計時。兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．時，物塊A和B的加速度大小相等B．時，物塊A的速度大小為C．內(nèi)，彈簧對兩物塊的沖量大小相等D．，彈簧對兩物塊做的功相等12．（2021上·重慶沙坪壩·高三重慶八中?？茧A段練習(xí)）光滑水平面上放著質(zhì)量的物塊A與質(zhì)量的物塊B，A與B均可視為質(zhì)點，物塊A、B相距，A、B間系一長的輕質(zhì)細(xì)繩，開始時A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示?，F(xiàn)對物塊B施加一個水平向右的恒力，物塊B運(yùn)動一段時間后，繩在短暫時間內(nèi)被拉斷，繩斷后經(jīng)時間，物塊B的速度達(dá)到。則下列說法正確的是（

）A．繩拉斷后瞬間的速度B．繩拉斷后瞬間的速度C．繩拉斷過程繩對物塊A所做的功D．繩拉斷過程繩對物塊B的沖量大小為三．實驗題（每空得2分，共18分）13．（2023下·廣東深圳·高二深圳市龍華中學(xué)?？计谥校﹥蓪嶒炐〗M想驗證動量守恒定律，第一組采用傳統(tǒng)的如圖甲所示的“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）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驗證第一組實驗的同學(xué)們用托盤天平測出了小球A的質(zhì)量記為，小球B的質(zhì)量記為，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）③第二組實驗的同學(xué)用如圖丁所示用螺旋測微器測量遮光板寬度。④第二組實驗中測得P、Q的質(zhì)量分別為和，左、右遮光板的寬度分別為和。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、，則動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為（用、、、、、表示）。⑤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）。14．（2023·貴州六盤水·統(tǒng)考模擬預(yù)測）某實驗小組驗證動量守恒定律。主要實驗器材有：兩個質(zhì)量不同的滑塊，天平，兩個相同輕質(zhì)彈簧，兩個壓力傳感器及其配件，氣墊導(dǎo)軌及其配件。

（1）用天平測出兩個滑塊的質(zhì)量，。（2）用充氣泵給氣墊導(dǎo)軌充氣，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，并將兩輕質(zhì)彈簧水平固定在壓力傳感器上，如圖甲所示。（3）水平向右推滑塊，使右側(cè)彈簧適當(dāng)壓縮并鎖定。壓力傳感器開始記錄數(shù)據(jù)，同時開始計時，時刻釋放。與發(fā)生碰撞后，向左運(yùn)動并壓縮左側(cè)彈簧，返回再次壓縮右側(cè)彈簧。該過程中，兩壓力傳感器A、B的示數(shù)隨時間變化的圖像如圖乙中A、B所示。

（4）若彈簧彈力大小與形變量的關(guān)系如圖丙所示；則釋放過程中，彈簧對做的功。（5）和組成的系統(tǒng)，碰撞前總動量，碰撞后總動量。實驗相對誤差，如果小于，則可認(rèn)為動量守恒。（所有空均保留三位有效數(shù)字）四、計算題15．（9分）（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，質(zhì)量為m的小球A用一不可伸長的輕繩懸掛在O點，在O點正下方的光滑桌面上有一個與A完全相同的靜止小球B，B距O點的距離等于繩長L。現(xiàn)將A拉至某一高度，由靜止釋放，A以速度v在水平方向和B發(fā)生正碰并粘在一起。重力加速度為g。求：（1）A釋放時距桌面的高度H；（2）碰撞前瞬間繩子的拉力大小F；（3）碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

16．（11分）（2023上·江蘇鎮(zhèn)江·高二江蘇省鎮(zhèn)江第一中學(xué)?？计谥校┤鐖D甲，一質(zhì)量為2kg的物塊B用一長度為l=0.9m的輕繩懸掛于P點處，初始時其與豎直方向的夾角α=60°，P點正下方0.6m處有一釘子。另一質(zhì)量為3kg物塊A與輕質(zhì)彈簧連接，靜止于光滑水平面上?，F(xiàn)自由釋放物塊B，當(dāng)其運(yùn)動至P點正下方時輕繩在釘子的作用下斷裂。輕繩在斷裂后不影響物塊B的后續(xù)運(yùn)動，物塊B觸地時水平速度不變，豎直速度變?yōu)榱?；然后物塊B以水平速度向物塊A運(yùn)動，記物塊B第一次與彈簧接觸的時刻為t=0，第一次與彈簧分離的時刻為t=2t0。第一次碰撞過程中，A、B的v-t圖像如圖乙所示。已知從t=0到t=t0時間內(nèi)，物塊A運(yùn)動的距離為0.432t0。重力加速度為g=10m/s2。求（1）輕繩即將斷裂時的拉力；（2）第一次碰撞過程中，彈簧的彈性勢能的最大值；（3）第一次碰撞過程中，彈簧壓縮量的最大值（用t0表示）。17．（10）（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）已知A、B兩物體，，A物體從處自由下落，且同時B物體從地面豎直上拋，經(jīng)過相遇碰撞后，兩物體立刻粘在一起運(yùn)動，已知重力加速度，求：（1）碰撞時離地高度x；（2）碰后速度v；（3）碰撞損失機(jī)械能。18.（12分）（2023·四川成都·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，置于平板小