2024-2025學(xué)年新教材高中物理階段強化訓(xùn)練一動量守恒定律課時評價含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGE5-動量守恒定律(40分鐘100分)一、選擇題(本題共9小題，每題7分，共63分)1．有些汽車設(shè)置有平安氣囊，它是用來愛護乘客的，使汽車在出現(xiàn)撞擊事故時，乘客不致發(fā)生致命危急，關(guān)于平安氣囊的作用，下列說法正確的是()A．減小人的動能改變量B．減小人的動量改變量C．減小人的動量改變率D．減小人受到合外力的沖量【解析】選C。由于平安氣囊增加了人減速到零所用的時間，故可以減小人的動量改變率，也可以說減小人受到的合外力，選項C正確。2．火箭利用噴出的氣體進行加速，是利用了高速氣體的哪種作用()A．產(chǎn)生的浮力 B．向外的噴力C．反沖作用 D．熱作用【解析】選C?；鸺派鋾r，燃料燃燒，產(chǎn)生高溫燃?xì)?，燃?xì)馔ㄟ^噴管向后高速噴出，燃?xì)鈱鸺a(chǎn)生推力，在燃?xì)馔苿踊鸺牧Φ淖饔孟?，火箭升空；這是利用了反沖作用，故C正確，A、B、D錯誤。3．一枚30g的雞蛋從17樓(離地面人的頭部為45m高)落下，能砸破人的頭骨。若雞蛋與人頭部的作用時間為4.5×10－4s，人的質(zhì)量為50kg，重力加速度g取10m/s2，則頭骨受到的平均沖擊力約為()A．1700NB．2000NC．2300ND．2500N【解析】選B。雞蛋從45m高處自由落下，由運動學(xué)規(guī)律可得速度v＝eq\r(2gh)＝30m/s對雞蛋撞擊的過程，取向下為正方向，由動量定理：(mg－eq\x\to(F))Δt＝0－mv解得：eq\x\to(F)≈2000N，故選B。4．甲、乙兩船靜止在湖面上，總質(zhì)量分別是m1、m2，兩船相距x，甲船上的人通過繩子用力F拉乙船，若水對兩船的阻力大小均為Ff，且Ff＜F，則在兩船相向運動的過程中()A．甲船的動量守恒B．乙船的動量守恒C．甲、乙兩船的總動量守恒D．甲、乙兩船的總動量不守恒【解析】選C。兩船豎直方向上所受的重力和浮力平衡，合力為零。水平方向上，由于Ff<F，所以兩船均做加速運動，動量增加，動量均不守恒，故A、B錯誤；對于兩船組成的系統(tǒng)，由于水對兩船的阻力大小均為Ff，所以系統(tǒng)的合外力為零，總動量守恒，故C正確，D錯誤。5．甲、乙兩人站在光滑的水平冰面上，他們的質(zhì)量都是M，甲手持一個質(zhì)量為m的球，現(xiàn)甲把球以對地為v的速度傳給乙，乙接球后又以對地為2v的速度把球傳回甲，甲接到球后，甲、乙兩人的速度大小之比為(忽視空氣阻力)()A．eq\f(2M,M－m)B．eq\f(M＋m,M)C．eq\f(2M＋m,3M)D．eq\f(M,M＋m)【解析】選D。甲、乙之間傳遞球的過程中，不必考慮過程中的細(xì)微環(huán)節(jié)，只考慮初狀態(tài)和末狀態(tài)的狀況。探討對象是由甲、乙二人和球組成的系統(tǒng)，起先時的總動量為零，在隨意時刻系統(tǒng)的總動量都為零。設(shè)甲的速度大小為v甲，乙的速度大小為v乙，二者方向相反，依據(jù)動量守恒得(M＋m)v甲－Mv乙＝0，則eq\f(v甲,v乙)＝eq\f(M,M＋m)，選項D正確。6．為了模擬宇宙大爆炸初期的情景，科學(xué)家們使兩個帶正電的重離子被加速后，沿同一條直線相向運動而發(fā)生猛烈碰撞。若要使碰撞前的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，應(yīng)當(dāng)設(shè)法使離子在碰撞的瞬間具有()A．相同的速率B．相同的質(zhì)量C．相同的動能D．大小相同的動量【解析】選D。碰撞滿意動量守恒，只有碰前兩重離子的動量大小相等方向相反，系統(tǒng)的總動量為零，碰后粘在一起，系統(tǒng)的動能為零，系統(tǒng)的動能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故D正確。7.一同學(xué)在地面上立定跳遠(yuǎn)的最好成果是s，假設(shè)他站在車的A端，如圖所示，想要跳上距離為L遠(yuǎn)的站臺上，不計車與地面的摩擦阻力，則()A．只要L<s，他肯定能跳上站臺B．只要L<s，他有可能跳上站臺C．只要L＝s，他肯定能跳上站臺D．只要L＝s，他有可能跳上站臺【解題指南】解答本題應(yīng)留意以下三點：(1)本題考查了“人船模型”，“人船模型”是動量守恒定律的應(yīng)用的一個經(jīng)典模型。(2)當(dāng)人從車上起跳時，由于車不固定，所以會發(fā)生反沖現(xiàn)象，從而導(dǎo)致人所獲得的對地速度比在地面上起跳時要小。(3)此時人肯定不能跳到s遠(yuǎn)處，即只有L＜s，他才有可能跳上站臺。【解析】選B。當(dāng)人往站臺上跳的時候，人有一個向站臺的速度，由于動量守恒，車子必定有一個離開站臺的速度，因此人相對于地面的速度小于之前的初速度，所以L＝s或L＞s，人就肯定跳不到站臺上了，只有L＜s，人才有可能跳上站臺，故A、C、D錯誤，B正確。8．(2024·南通高二檢測)A、B兩物體發(fā)生正碰，碰撞前后物體A、B都在同始終線上運動，其位移—時間圖象(s-t圖)如圖中ADC和BDC所示。由圖可知，物體A、B的質(zhì)量之比為()A.1∶1 B．1∶2C．1∶3 D．3∶1【解析】選C。由圖象可知，碰前B物體靜止，A物體的運動速度vA＝4m/s，碰后兩物體的速度相同，即vA′＝vB′＝1m/s。依據(jù)動量守恒定律得mAvA＝(mA＋mB)vA′，代入數(shù)據(jù)得4mA＝mA＋mB，即3mA＝mB，所以mA∶mB＝1∶3。故選C。9.如圖所示，兩質(zhì)量分別為m1和m2的彈性小球疊放在一起，從高度為h處自由落下，且h遠(yuǎn)大于兩小球半徑，全部的碰撞都是完全彈性碰撞，且都發(fā)生在豎直方向。已知m2＝3m1，則小球m1A．hB．2hC．3hD．4h【解析】選D。下降過程為自由落體運動，觸地時兩球速度相同，v＝eq\r(2gh)，m2碰撞地面之后，速度瞬間反向，且大小相等，選m1與m2碰撞過程為探討過程，碰撞前后動量守恒，設(shè)碰后m1與m2速度大小分別為v1、v2，選向上方向為正方向，則m2v－m1v＝m1v1＋m2v2，由能量守恒定律得eq\f(1,2)(m1＋m2)v2＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))，且m2＝3m1，聯(lián)立解得v1＝2eq\r(2gh)，v2＝0，反彈后高度H＝eq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),2g)＝4h，選項D正確。二、計算題(本題共2小題，共37分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要標(biāo)明單位)10．(17分)一質(zhì)量為m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一傾角為30°的固定斜面上，并馬上反方向彈回。已知反彈速度的大小是入射速度大小的eq\f(3,4)，求在碰撞中斜面對小球的沖量大小?！窘馕觥啃∏蛟谂鲎残泵媲白銎綊佭\動，設(shè)剛要碰撞斜面時小球速度為v，由題意，v的方向與豎直線的夾角為30°，且水平重量仍為v0，如圖由此得v＝2v0①碰撞過程中，小球速度由v變?yōu)榉聪虻膃q\f(3,4)v，碰撞時間極短，可不計重力的沖量，以反彈后的方向為正方向，由動量定理，斜面對小球的沖量為I＝m(eq\f(3,4)v)－m(－v)②由①②得I＝eq\f(7,2)mv0答案：eq\f(7,2)mv011．(20分)兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運動，并發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運動；經(jīng)過一段時間后，從光滑路段進入粗糙路段。兩者的位置x隨時間t改變的圖像如圖所示。求：(1)滑塊a、b的質(zhì)量之比。(2)整個運動過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機械能之比?！窘馕觥?1)設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，a、b碰撞前的速度為v1、v2。由題給圖像得v1＝－2m/s①v2＝1m/s②a、b發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后兩滑塊的共同速度為v。由題給圖像得v＝eq\f(2,3)m/s③由動量守恒定律得m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v④聯(lián)立①②③④式得m1∶m2＝1∶8⑤(2)由能量守恒得，兩滑塊因碰撞而損失的機械能為ΔE＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(\s\up1(2),\s\