高中人教物理選擇性必修一第一章、章末總結(jié)、動(dòng)量守恒定律（同步練習(xí)）（解析版）同步備課

1、章末復(fù)習(xí)第一章 動(dòng)量守恒定律一、選擇題（18題，每題6分，共48分）1.（2020全國(guó)高三聯(lián)考）（單選）下列關(guān)于動(dòng)量的說(shuō)法正確的是()A質(zhì)量大的物體動(dòng)量一定大B速度大的物體動(dòng)量一定大C兩物體動(dòng)能相等，動(dòng)量不一定相等D兩物體動(dòng)能相等，動(dòng)量一定相等【答案】C【解析】動(dòng)量等于運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量和速度的乘積，動(dòng)量大小與物體質(zhì)量、速度兩個(gè)因素有關(guān)，A、B錯(cuò)；由動(dòng)量大小和動(dòng)能的表達(dá)式得出peq r(2mEk)，兩物體動(dòng)能相等，質(zhì)量關(guān)系不明確，動(dòng)量不一定相等，D錯(cuò)，C對(duì)。2.（2020河北河間四中高二期中）（單選）4.質(zhì)量為1 kg的物體做直線運(yùn)動(dòng)，其速度時(shí)間圖象如圖所示。則物體在前10 s內(nèi)和后10 s內(nèi)所受外

2、力的沖量分別是()A10 Ns,10 NsB10 Ns，10 NsC0,10 NsD0，10 Ns【答案】D【解析】由圖象可知，在前10 s內(nèi)初、末狀態(tài)的動(dòng)量相同，p1p25 kgm/s，由動(dòng)量定理知I10；在后10 s內(nèi)末狀態(tài)的動(dòng)量p35 kgm/s，由動(dòng)量定理得I2p3p210 Ns，故選項(xiàng)D正確。3.（單選）如圖所示，一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離。已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為()Av0v2 Bv0v2Cv0eq f(m2

3、,m1)v2 Dv0eq f(m2,m1)(v0v2)【答案】D【解析】火箭和衛(wèi)星組成的系統(tǒng)，在分離前后沿原運(yùn)動(dòng)方向上動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律有：(m1m2)v0m1v1m2v2，解得：v1v0eq f(m2,m1)(v0v2)，D項(xiàng)正確。4（2020四川省綿陽(yáng)南山中學(xué)高二月考）（單選）光滑水平面上放有一上表面光滑、傾角為的斜面體A，斜面體質(zhì)量為M，底邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，如圖所示。將一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊B從斜面的頂端由靜止釋放，滑塊B經(jīng)過(guò)時(shí)間t剛好滑到斜面底端。此過(guò)程中斜面對(duì)滑塊的支持力大小為FN，則下列說(shuō)法中正確的是()AFNmgcos B滑塊B下滑過(guò)程中支持力對(duì)B的沖量大小為FNtcos C

4、滑塊B下滑過(guò)程中A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D此過(guò)程中斜面向左滑動(dòng)的距離為eq f(m,Mm)L【答案】D【解析】當(dāng)滑塊B相對(duì)于斜面加速下滑時(shí)，斜面A水平向左加速運(yùn)動(dòng)，所以滑塊B相對(duì)于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再為零，所以斜面對(duì)滑塊的支持力FN不等于mgcos ，A錯(cuò)誤；滑塊B下滑過(guò)程中支持力對(duì)B的沖量大小為FNt，B錯(cuò)誤；由于滑塊B有豎直方向的分加速度，所以系統(tǒng)豎直方向合外力不為零，系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，C錯(cuò)誤；系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)A、B兩者水平位移大小分別為x1、x2，則Mx1mx2，x1x2L，解得x1eq f(m,Mm)L，D正確。5.(

5、2019日照一模)A、B兩小球靜止在光滑水平面上，用輕彈簧相連接，A、B兩球的質(zhì)量分別為m和M(mL2 BL10、vbva、vbva、vbva也都有可能，爆炸后，a、b都做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知，下落高度相同則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，飛行的水平距離與速度大小成正比，故B錯(cuò)誤，C正確；炸裂過(guò)程中，a、b之間的力為相互作用力，故D正確。非選擇題（ 共52分）9.（8分）如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系：先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置O。 接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A

6、點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；步驟3：用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度。(1)上述實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外，還需要測(cè)量的物理量有 。AA、B兩點(diǎn)間的高度差BB點(diǎn)離地面的高度h2C小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2D小球1和小球2的半徑r(2)當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式 (用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí)，即說(shuō)明兩

7、球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律。(3)完成上述實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造，如圖2所示。使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作，得到兩球落在圓心在斜槽末端eq f(1,4)圓弧的平均落點(diǎn)M、P、N。用測(cè)量斜面頂點(diǎn)與M、P、N三點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角分別為1、2、3。則驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式 (用所測(cè)物理量的字母表示)?！敬鸢浮?1)C (2)m1OPm1OMm2ON (3)m1sin22cos22m1sin21cos21msin23cos23 QUOTE 【解析】(1)根據(jù)動(dòng)量守恒得：m1v1m1v1m2v2、小球做平拋運(yùn)動(dòng)下落的高度相同，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，

8、可得：m1OPm1OMm2ON，所以除了測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外，還需要測(cè)量的物理量是小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2，故選C。(2)因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運(yùn)動(dòng)的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運(yùn)動(dòng)的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式m1OPm1OMm2ON。(3)小球做平拋運(yùn)動(dòng)有v0tRsin ，聯(lián)立可得：，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有m1vmv1m2v2，得。10.（8分）某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)氣墊導(dǎo)

9、軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差 (1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的，然后_

10、釋放，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；取下紙帶，重復(fù)步驟，選出理想的紙帶如圖乙所示；測(cè)得滑塊1的質(zhì)量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g.請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(3)試說(shuō)明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦力的作用.【答案】：見解析【解析】：(1)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，先接通電源后釋放紙帶，所以步驟中先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后釋放滑塊1.(2)放開滑塊1后，滑塊1做勻速運(yùn)動(dòng)，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟滑塊2一起做勻速運(yùn)

11、動(dòng)，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可計(jì)算出碰撞前滑塊1的動(dòng)量為：p1m1v10.310eq f(0.200,0.10) kgm/s0.620 kgm/s，滑塊2的動(dòng)量為零，所以碰撞前的總動(dòng)量為0.620 kgm/s；碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動(dòng)量為：(m1m2)v2(0.3100.205)eq f(0.168,0.14) kgm/s0.618 kgm/s.(3)結(jié)果不完全相等是因?yàn)榧垘c打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦力的作用11.（10分）(2020山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三下學(xué)期期中測(cè)試)一艘宇宙飛船以v1.0104 m/s的速度進(jìn)入密度為2.0107 kg/m3的微隕石流中，如果飛船在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的最

12、大截面積S5 m2，且認(rèn)為微隕石與飛船碰撞后都附著在飛船上。為使飛船的速度保持不變，飛船的牽引力應(yīng)為多大？【答案】100 N【解析】設(shè)t時(shí)間內(nèi)附著在飛船上的微隕石總質(zhì)量為m，則mSvt這些微隕石由靜止至隨飛船一起運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)量增加是受飛船對(duì)其作用的結(jié)果，由動(dòng)量定理有Ftpmv則微隕石對(duì)飛船的沖量大小也為Ft，為使飛船速度保持不變，飛船應(yīng)增加的牽引力為FF綜合并代入數(shù)值得F100 N，即飛船的牽引力應(yīng)為100 N。12.（12分）(2020邯鄲模擬)如圖所示，木塊A、B的質(zhì)量均為m，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木塊A、B間夾有一小塊炸藥(炸藥的質(zhì)量可以忽略不計(jì))。讓A、B以初速度v0一起從O

13、點(diǎn)滑出，滑行一段距離后到達(dá)P點(diǎn)，速度變?yōu)閑q f(v0,2)，此時(shí)炸藥爆炸使木塊A、B脫離，發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置，木塊A繼續(xù)沿水平方向前進(jìn)。已知O、P兩點(diǎn)間的距離為s，設(shè)炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能，爆炸時(shí)間很短可以忽略不計(jì)，求：(1)木塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能。【答案】(1)eq f(3voal(2,0),8gs)(2)eq f(1,4)mveq oal(2,0)【解析】(1)從O滑到P，對(duì)A、B由動(dòng)能定理得2mgseq f(1,2)2meq blc(rc)(avs4alco1(f(v0,2)eq sup20(2)eq f(1,2)2mveq

14、 oal(2,0)，解得eq f(3voal(2,0),8gs)。(2)在P點(diǎn)爆炸時(shí)，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有2meq f(v0,2)mv，根據(jù)能量守恒定律有E0eq f(1,2)2meq blc(rc)(avs4alco1(f(v0,2)eq sup20(2)eq f(1,2)mv2，解得E0eq f(1,4)mveq oal(2,0)。13.（14分）(2019濰坊一模)如圖是某科技小組制作的“嫦娥四號(hào)”模擬裝置示意圖，用來(lái)演示“嫦娥四號(hào)”空中懸停和著陸后的分離過(guò)程，它由著陸器和巡視器兩部分組成，其中著陸器內(nèi)部有噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，底部有噴氣孔，在連接巡視器的一側(cè)有彈射器。演示過(guò)程：先讓發(fā)動(dòng)機(jī)

15、豎直向下噴氣，使整個(gè)裝置豎直上升至某個(gè)位置處于懸停狀態(tài)，然后讓裝置慢慢下落到水平面上，再啟動(dòng)彈射器使著陸器和巡視器瞬間分離，向相反方向做減速直線運(yùn)動(dòng)。若兩者均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)相距為L(zhǎng)，著陸器(含彈射器)和巡視器的質(zhì)量分別為M和m，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度為g，發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣口截面積為S，噴出氣體的密度為；不計(jì)噴出氣體對(duì)整體質(zhì)量的影響。求：(1)裝置懸停時(shí)噴出氣體的速度；(2)彈射器給著陸器和巡視器提供的動(dòng)能之和?！敬鸢浮?1)eq r(f(Mmg,S)(2)MmgLeq f(Mm,M2m2)【解析】(1)懸停時(shí)氣體對(duì)模擬裝置的作用力為F，則F(Mm)g，取t時(shí)間噴出的氣體為研究對(duì)象，由動(dòng)量定理得FtSvtv，解得