新高考物理一輪復習單元檢測專題09　動量守恒定律（原卷版）

專題09動量守恒定律質量檢測卷（時間：90分鐘分值：100分）一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個題目只有一個選項符合要求，選對得4分，選錯得0分。1．（2022·山東·臨沭第一中學模擬預測）如圖，三個質量分別為2m、m、m的物塊A、B、C靜止在光滑水平直軌道上，A、B間用一根細線相連，然后在A、B間夾一壓縮狀態(tài)的輕質彈簧，此時輕彈簧的彈性勢能為SKIPIF1<0?，F(xiàn)在剪短細線，A和B向兩邊滑出，當輕質彈簧恢復原長時，B與C發(fā)生碰撞黏合在一起，下列說法正確的是（）A．彈簧恢復原長時，SKIPIF1<0B．彈簧恢復原長時，SKIPIF1<0C．B與C發(fā)生碰撞黏合在一起后的速度大小為SKIPIF1<0D．B與C發(fā)生碰撞黏合在一起后的速度大小為SKIPIF1<02．（2022·全國·三模）如圖所示，質量為m的子彈以v0的水平初速度射向放在光滑水平面上的物塊，物塊質量為5m。水平面左端與一固定光滑圓弧軌道平滑相接，子彈進入物塊后沒有射出，物塊恰好能到達軌道的最高點，當?shù)刂亓铀俣葹間，下列說法正確的是（）A．物塊和子彈的最大重力勢能為SKIPIF1<0mv02B．圓弧軌道的半徑為SKIPIF1<0C．子彈進入物塊后一起運動過程中，物塊和子彈動量守恒D．整個作用過程中，物塊和子彈的機械能守恒3．（2022·湖南·邵陽市第二中學模擬預測）如圖所示，一輛四分之一圓弧小車停在水平地面上（小車與地面間摩擦不計），質量為m的小球從靜止開始由車頂無摩擦滑下，為使小車始終保持靜止狀態(tài)，某同學用力F向右推著圓弧小車。設小球滑下四分之一圓弧所用時間為t，該同學對小車的沖量為I。則該同學對小車的推力的平均值和最大值為（重力加速度為g）（）A．SKIPIF1<0和SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0和SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0和SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0和SKIPIF1<04．（2022·江蘇·高三開學考試）燃放爆竹是我國傳統(tǒng)民俗，春節(jié)期間，某人斜向上拋出一個爆竹，到最高點時速度大小為v0，方向水平向東，并炸開成質量相等的三塊碎片a、b、c，其中碎片a的速度方向水平向東，忽略空氣阻力，以下說法正確的是（）A．炸開時，若碎片b的速度方向水平向西，則碎片c的速度方向可能水平向南B．炸開時，若碎片b的速度為零，則碎片c的速度方向一定水平向西C．炸開時，若碎片b的速度方向水平向北，則三塊碎片一定同時落地D．炸開時，若碎片a、b的速度等大反向，則碎片c落地時的速度可能等于3v05．（2022·江蘇·高三開學考試）如圖甲所示，一輕彈簧的兩端分別與質量為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的兩物塊相連接，并且靜止在光滑的水平面上?，F(xiàn)使SKIPIF1<0瞬時獲得水平向右的速度SKIPIF1<0，以此刻為計時零點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像信息可得（）A．在SKIPIF1<0、SKIPIF1<0時刻兩物塊達到共同速度SKIPIF1<0且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)B．從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時刻彈簧由壓縮狀態(tài)逐漸恢復原長C．兩物塊的質量之比為SKIPIF1<0：SKIPIF1<0：SKIPIF1<0D．在SKIPIF1<0時刻SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的動能之比為SKIPIF1<06．（2022·天津市寧河區(qū)蘆臺第一中學高二期末）質量為SKIPIF1<0的平板小車左端放有質量為SKIPIF1<0的小鐵塊，它和車之間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0。開始時，車和鐵塊均以SKIPIF1<0的速度在光滑水平面上向右運動，如圖所示。車與墻發(fā)生正碰，設碰撞時間極短，碰撞中無機械能損失，且車身足夠長，運動過程中鐵塊總不能和墻相碰，則小車和墻第一次相碰后，平板小車第一次離開墻的最大距離SKIPIF1<0以及鐵塊相對小車的總位移SKIPIF1<0分別為（）A．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0，SKIPIF1<07．（2022·湖北·高三開學考試）意大利物理學家伽利略在研究打擊現(xiàn)象時，偶然間發(fā)現(xiàn)打擊的效果與錘子的重量以及它的速度有關，他由此定義了最早的“動量”近似概念?，F(xiàn)用質量為20m的鐵錘沿水平方向將質量為m、長為l的鐵釘敲入木板，鐵錘每次以相同的水平速度v0擊釘，隨即與釘一起運動并使釘進入木板一定距離。在每次受擊進入木板的過程中，釘所受到的平均阻力（本題指釘克服阻力做的功與對應過程的位移之比）為前一次受擊進入木板過程所受平均阻力的2倍。若敲擊三次后釘恰好全部進入木板，則第一次進入木板過程中釘所受到的平均阻力大小為（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<08．（2022·湖北·襄陽五中模擬預測）如圖所示，兩個質量分布均勻的長木板A、B放置在水平桌面上，質量均為m，木板長度均為L，水平桌面以M點為界，左側光滑、右側粗糙，粗糙部分與兩木板的動摩擦因數(shù)均為μ，粗糙部分的長度為s（s>2L）。初始時木板B的左端恰與M點重合，現(xiàn)使木板A木塊以初速度v0滑向B，與B碰后粘合成為一個整體（碰撞時間極短），最終兩木塊沒有掉落桌面，則v0的最大值為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．（2022·遼寧·模擬預測）如圖所示，光滑水平面上有大小相同的SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球在同一直線上相向運動，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球的質量分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球發(fā)生正碰，碰撞后SKIPIF1<0球的速率是原來的兩倍，SKIPIF1<0球恰好靜止。則（）A．碰撞前SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球的速度大小之比為SKIPIF1<0B．碰撞前SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球的速度大小之比為SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球發(fā)生的碰撞是彈性碰撞D．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩球發(fā)生的碰撞是非彈性碰撞10．（2022·陜西·渭南市華州區(qū)咸林中學高三開學考試）如圖所示，輕質細線跨過定滑輪，下端分別系上甲、乙兩物塊（視為質點），甲、乙的質量分別為M、m，（SKIPIF1<0），細線繃直時，同時由靜止釋放兩個物塊，經(jīng)過一段時間t，乙未到達滑輪所在的位置，不計滑輪與細線和輪軸之間的摩擦力，空氣對物塊的阻力也忽略不計，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．甲、乙組成的系統(tǒng)總動量守恒B．甲、乙組成的系統(tǒng)機械能不守恒C．t時刻甲重力的功率為SKIPIF1<0D．時間t內(nèi)，甲、乙總重力勢能的變化量為SKIPIF1<011．（2022·陜西·渭南市華州區(qū)咸林中學高三開學考試）如圖甲所示，水平放置的傳送帶在電機的作用下一直保持速度SKIPIF1<0順時針轉動，兩輪軸心間距為SKIPIF1<0，質量為SKIPIF1<0的物塊（視為質點），以速度v1從左輪的正上方水平向右滑上傳送帶，經(jīng)過時間SKIPIF1<0到達右輪的正上方，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，物塊和傳送帶的SKIPIF1<0圖像如圖乙所示，重力加速度SKIPIF1<0，對此過程，下列說法正確的是（）A．傳送帶對物塊做的功為5JB．物塊對傳送帶做的功為4JC．物塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生熱量5JD．傳送帶對物塊摩擦力的沖量大小為SKIPIF1<012．（2022·河南·模擬預測）質量分別為m、2m的木塊A和B，并排放在光滑水平地面上，A上固定一豎直輕桿，長為L的細線一端系在輕桿上部的O點，另一端系質量為m的小球C，現(xiàn)將C球向右拉起至水平拉直細線，如圖所示，由靜止釋放C球，則在之后的過程中（球與桿及A、B均無接觸），下列說法正確的是（）A．木塊A、B分離后，B的速度大小為SKIPIF1<0B．木塊A的最大速度為SKIPIF1<0C．C球在O點正下方向右運動時，速度大小為SKIPIF1<0D．C球通過O點正下方后，上升的最大高度為SKIPIF1<0L三、實驗題：本題共2小題，第13題6分，第14題9分，共15分。13．（2022·四川省瀘縣第一中學模擬預測）用如圖所示的裝置驗證碰撞過程中動量守恒。氣墊導軌左端固定彈射裝置，滑塊甲壓縮彈射裝置并被鎖定，滑塊乙靜置于光電門1與光電門2之間?；瑝K甲（含擋光片）質量用m1表示，滑塊乙（含擋光片）質量用m2表示，滑塊甲和乙上的擋光片寬度相同用L表示。調平導軌并充氣，解除彈射裝置鎖定，測得滑塊甲第一次通過光電門1的時間為t0，第二次通過光電門1的時間為t1，滑塊乙第一次通過光電門2的時間為t2（1）滑塊甲和乙碰撞前總動量大小的表達式是___________。（用上述物理量符號表示）（2）要驗證滑塊甲和乙碰撞過程中動量守恒，三個物理量m1、m2和L中，必須要測量的有___________。（3）若等式___________成立，則可驗證滑塊甲和乙碰撞過程中動量守恒。（用上述物理量符號表示）14．（2022·浙江·模擬預測）如圖所示為研究斜槽末端小球碰撞時動量是否守恒的實驗裝置。主要實驗步驟如下：a．將斜槽PQR固定在鐵架臺上，使槽的末端QR水平；b．使質量較大的A球從斜槽上某一位置靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡；c．再把半徑相同、質量較小的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從剛才的位置由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡；d．記錄紙上的O點為水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影，D、E、F為三個落點的平均位置。用刻度尺測量出OD、OE、OF的距離，記為x1、x2、x3，測量A球的質量為mA，B球的質量為mB，且mA=3mB。（1）實驗中，通過測量小球做平拋運動的水平位移來代替小球的速度。①本實驗必須滿足的條件是______A．水平槽QR盡量光滑以減小誤差B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．A球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下②圖中的落點痕跡D代表______A．A球第一次拋出的落地點B．A球與B球碰撞后，A球的落地點C．A球與B球碰撞后，B球的落地點③若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為______（2）某位同學在實驗時，使質量為mA的入射小球A球每次從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，更換被撞小球B球，使其半徑不變，但質量mB分別為A球質量的1/6、1/3和1/2。用刻度尺測量出每次落點痕跡距離O點的OD、OE、OF的距離，記為x1、x2、x3。①請在x1-x3圖中畫出這三個坐標點的示意圖______；②分析說明如何利用這些坐標點證明兩球相碰前后動量守恒______；③若每次碰撞過程均為彈性碰撞，這些坐標點應該滿足什么條件______。四、解答題：本題共4小題，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共45分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15．（2022·湖南·雅禮中學一模）“再生制動”是一些汽電混動車輛的常用制動方式。所謂“再生制動”就是車輛靠慣性滑行時帶動發(fā)電機發(fā)電，將部分動能轉化為電能儲存在電池中。假設一輛汽電混動汽車的質量為m，該汽車設定為前階段在速度大于v0時選擇再生制動，后階段速度小于等于v0時選擇機械制動。當它以速度nv0（n＞1）在平直路面上做勻速行駛時，某一時刻開始剎車，前階段阻力的大小與速度的大小成正比，即f＝kv，后階段阻力恒為車重的SKIPIF1<0倍，汽車做勻減速運動，重力加速度為g。求：（1）如果此次剎車的過程中汽電混動汽車動能減小量的SKIPIF1<0倍被轉化為電能，那么此次剎車儲存多少電能；（2）汽電混動汽車從剎車到停止的位移多大。16．（2022·山東·高三專題練習）如圖所示，質量SKIPIF1<0、長SKIPIF1<0的木板B靜止于光滑水平面上，質量SKIPIF1<0的物塊A停在B的左端。質量m=2kg的小球用長SKIPIF1<0的輕繩懸掛在固定點O上。將輕繩拉直至水平位置后由靜止釋放小球，小球在最低點與A發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短可忽略。A與B之間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，取重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。（1）求輕繩對小球的最大拉力；（2）求木板B的最大速度；（3）若在小球和A碰撞的同時，立即給B施加一個水平向右的拉力F=15N，求A相對B向右滑行的最大距離。17．（2022·河北·石家莊二中模擬預測）如圖（a）所示，光滑的水平軌道SKIPIF1<0與豎直面內(nèi)的半圓形軌道SKIPIF1<0在SKIPIF1<0點平滑連接，半圓形軌道半徑為SKIPIF1<0。一質量為SKIPIF1<0的小物塊SKIPIF1<0將彈簧壓縮到A點后由靜止釋放，向右運動至SKIPIF1<0點與質量為SKIPIF1<0的小物塊