2020_2021学年新教材高中物理第一章动量守恒定律章末综合检测含解析新人教版选择性必修第一册

1、章末综合检测（一）时间：60分钟满分：100分一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分.在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的.）1 .人从高处跳到低处，为了安全，一般都是脚尖先着地，且双腿要弯曲，这样做的目的 是（）A.减小着地时所受冲量B.使动量增量变得更小C.增大人对地面的压强，起到安全作用D.延长对地面的作用时间，从而减小地面对人的作用力2 .如图所示，某人站在一辆平板车的右端，车静止在光滑的水平地面上，现人用铁锤连 续敲击车的右端.下列对平板车的运动情况描述正确的是（）A.锤子抡起的过程中，车向右运动8 .锤子下落的过程中，车向左运动C.锤子抡至最高点时，车速

2、度为0D.锤子敲击车瞬间，车向左运动3 .如图所示，篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两 臂随球迅速引至胸前，这样做可以（）A.减小球的动量的变化量B.减小球对手作用力的冲量C.减小球的动量变化率D.延长接球过程的时间来减小动量的变化量4 .在光滑的水平面上有a、6两球，其质量分别为a、皿，两球在时刻发生正碰，并且 在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度一时间图像如图所示，下列关系式正确的是（）zzZb B 22?nibC. nh-nib D.无法判断5.沿水平方向飞行的手榴弹，它的速度是20m/s,此时在空中爆炸，分裂成1kg和0.5 kg的两块，其中0.

3、 5 kg的那块以40 m/s的速率沿原来速度相反的方向运动，此时另一块的 速率为（）A. 10 m/s B. 30 m/sC. 50 m/s D. 70 m/s6.质量幼=100 kg的小船静止在平静水面上，船两端载着卬尸40 kg、5乙=60 kg的游 泳者，在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中，如图所示， 则小船的运动速率和方向为（）A. 0. 6 m/s,向左 B. 3 m/s,向左C. 0. 6 m/s,向右 D. 3 m/s,向右7 .如图所示，质量为m的小球月以水平速度丫与静止在光滑水平面上质量为3m的小球6 正碰后，小球月的速率变为，则碰后8球的速

4、度为（以/的方向为正方向）（）8 .如图，横截面积为5 cm'的水柱以10 m/s的速度垂直冲到墙壁上，已知水的密度为1义10, kg/m假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下，则墙壁所受水柱冲击力为（）A. 5X10° N B. 50 NC. 5X103 N D. 5X10- N二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分.在每小题给出的四个选项中， 有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得。分.）9 .如图所示，质量为m的物体从竖直轻弹簧的正上方自由落下将弹簧压缩.已知物体下 落高度h,经历时间为t,物体压在弹簧上的速度为r,则在此过程中地而

5、对弹簧支持力的冲 量/为（）A. 0 d. mgt-mvC. mgt+mv D. mgtmv10.如图所示，甲、乙两车的质量均为M静置在光滑的水平而上，两车相距为乙乙车 上站立着一个质量为力的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正 确的是（）Z7ZA.甲、乙两车运动中速度之比为号B.甲、乙两车运动中速度之比为去M+mC.甲车移动的距离为给ZD.乙车移动的距离为诉一211. 一质量为2 kg的物块在合外力尸的作用下从静止开始沿直线运动.尸随时间，变化 的图线如图所示，则（）F7N2 ;1 万 i 3 3 ；4 X-1 A. t=l s时物块的速率为1 m/sB. t=2 s时

6、物块的动量大小为4 kg - ni/sC. t=3 s时物块的动量大小为5 kg-m/sD. t=4 s时物块的速度为零12. 如图（a）, 一长木板静止于光滑水平桌面上，,=0时，小物块以速度的滑到长木板上,4图（b）为物块与木板运动的广亡图像，图中a、%、匕已知，重力加速度大小为冬由此可求得（）J Lo /图（a）图（b）A.木板的长度B.物块与木板的质量之比C.物块与木板之间的动摩擦因数D.从2=0开始到九时刻，木板获得的动能三、实验题（共12分）13. （12分）现利用图甲所示的装置验证动量守恒定律.在图甲中，气垫导轨上有小5两 个滑块，滑块4右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未

7、画出）的纸带相连；滑块5左 侧也带有一弹簧片，上而固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电 门的时间.纸带遮光片如山e年.导轨甲实验测得滑块A的质量砥=0. 310 kg,滑块5的质量/=0. 108 kg,遮光片的宽度d=l. 00 cm；打点计时器所用交流电的频率£=50.0 Hz.将光电门固定在滑块S的右侧，启动打点计时器，给滑块月一向右的初速度，使它与5 相碰.碰后光电计时器显示的时间为Ah=3. 500 ms,碰撞前后打出的纸带如图乙所示. （cm） 19r L9+1941,9才 325. 4.00 4.02 ' 4.03 4Q5,乙若实验允许的

8、相对误差绝对值（碰撞?黑器之差X10'）最大为5%,本实验是否在误 差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程.四、计算题（本题共4小题，共48分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的 要注明单位）14. （10分）冰球运动是一项对抗性极强的冰雪体育竞技项目.如图所示，甲、乙两冰球 运动员为争抢冰球而合理水平冲撞，冲撞过程中运动员手中的冰球杆未与地面接触.已知甲 运动员的质量为60 kg,乙运动员的质量为70 kg,冲撞前两运动员速度大小均为5皿/s,方 向相反，冲撞结束，甲被撞回，速度大小为2m/s,如果冲撞接触时间为0.2 s,忽略冰球鞋 与冰而间的摩擦.问：（1）撞后乙的速度

9、大小是多少？方向又如何？（2）冲撞时两运动员相互间的平均作用力多大？15. （12分）如图所示，质量为M内壁光滑的半圆槽放在光滑的水平而上，其左侧紧靠 台阶，槽的半径为兄今从槽左侧月点的正上方，点自由释放一个质量为m的小球，球恰从月 点进入槽的内壁轨道.为使小球沿槽的内壁恰好运动到右端万点，试求。点至月点的高度.616. (12分)如图，质量为.k0,2 kg的长木板静止在光滑的水平地面上，现有一质量为 m=0. 2 kg的滑块以r0=l. 2 m/s的速度滑上长木板的左端，小滑块与长木板间的动摩擦因数 =0.4,小滑块刚好没有滑离长木板，求：(g取10m/s)(1)小滑块的最终速度匕(2)在

10、整个过程中，系统产生的热量Q.以地而为参照物，小滑块滑行的距离S为多少？17. (14分)如图所示，水平轨道。点左侧粗糙，右侧光滑，在小6两物块中间安放一颗 微型炸药，并紧挨着放置于0点保持静止，物块。静置在0点右侧的尸点上.某时刻引爆炸 药，使小5两物块向相反方向运动，月滑行到0点后停止，6与。相碰后粘在一起向右运动.已 知物块月与水平轨道间的动摩擦因数=0. 10, 0、。间的距离2=2. 0 m,物块的质量分别为 m=2.0 kg, 3=1.0 kg,麻=3.0 kg,重力加速度g=10 m/s A. 6、。均可视为质点，爆 炸时间极短.求：(1)爆炸瞬间，物块，获得的速率以：(2)爆炸

11、瞬间，物块5获得的速率/(3)物块6与物块。相碰时产生的内能七辅 £-8-章末综合检测（一）1 .解析：人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知（尸一侬）匕而脚 尖着地可以增加人着地的时间，由公式可知可以减小人受到地面的冲击力，故D正确，A、B、 C错误.答案：D2 .解析：A错：对人、车和铁锤系统水平方向动量守恒有：0=履伟内人）匕，锤 子抡起的过程中，锤子向右运动，车向左运动.B错：锤子下落的过程中，锤子向左运动，车 向右运动.C对：锤子抡至最高点时，锤子速度为0,所以车速度为0.D错：锤子敲击车瞬间, 锤子向左运动，车向右运动.答案：C3 .解析：由动量定理尸亡=0一勿

12、匕而接球时先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前为了延长时间，减小受力，即尸也就是减小了球的动量变化率，故C正确.答案：C4 .解析：由图像知，a球以初速度与原来静止的6球碰撞，碰后a球反弹且速度小于初 速度.根据碰撞规律知，a球质量小于6球质量.答案：B5 .解析：手榴弹爆炸，外力远小于内力，可近似地看作动量守恒，则有（&+姓）片=胴/ , +八,解得.g + 戊 V-磔/ 1V 2=nt1 + 0.5 X20-0.5X -40/ 一八, m/s = o0 m/ s.答案：C6 .解析：甲、乙和船组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，开始时总动量为零， 根据动量守恒定律

13、有0=一中。甲+m小乙+“，解得 TR工,代入数据解得 一0.6 mm/s,负号说明小船的速度方向向左，故选项A正确.答案：A7 .解析：由于碰后6球不可能越过月球水平向左运动，因选择了 丫方向为正，即向右为 正，可先排除B、C两选项.据动量守恒定律sy=/zm+3s的，若匕方向向右，即匕=.时，的=5,运动方向相同，月球运动速度大于5球，意味着月球越过万球，与事实不符：若方向 VLTV向左，即匕=一5时，匕=5, A错误、D正确. 乙乙答案：D8 .解析：T s时间内喷水质量为m= SM=1X1O3X5X1()7X1O£ kg = 5e kg,水在时 间t s内受到墙的冲量为-mv

14、=Ft,所以4 V=-N= -50 N负号表示水受到墙的作用力的方向与运动方向相反.由此可知B项正确.答案：B9 .解析：重物压在弹簧上时，压缩的弹簧给地而一个作用力，使地面对弹簧有支持力， 地面对弹簧的冲量与弹簧给物体的冲量是等大的.若以m为研究对象，它在重力和弹力作用 下动量发生改变，因题中未指明速度的方向，故可上可下，若选向上为正，则有I一磔±=±“ -0,解得人姐杜 w 即选项B、C正确.答案：BC10 .解析：本题类似人船模型.甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙 两车运动中速度之比等于质量的反比，即为牛，A正确，B错误：必,甲=(M+加y乙，x甲+x

15、 乙=£,解得C、D正确.答案：ACDF 211 .解析：A对：前2 s内物块做初速度为零的匀加速直线运动，加速度al =5 m/s= ID Z=1 m/s% t=l s 时物块的速率 vl = al tl = l m/s.B对：t=2 s时物块的速率v2=alt2=2 m/s,动量大小为2=旭2 = 4 kg m/s.F?C错：物块在24 s内做匀减速直线运动，加速度的大小至=0.5 m/H, t=3s时 m物块的速率 由=色一a2 亡3= (20.5X1) m/s=l. 5 m/s,动量大小 p3=z3 = 3 kg m/s.D 错：t=4 s 时物块的速度 M=v2-a2t4=

16、(2-0.5X2) m/s = l m/s.答案：AB12 .解析：系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出物块相对于木板 滑行的距离，木板的长度可能等于该长度、也可能大于该长度，根据题意无法求出木板的长 度，故A项错误：物块与木板作出的系统动量守恒，以物块的初速度方向为正方向，由动量 守恒定律得：m%=(m+劝,解得白1，%与匕已知，可以求出物块与木板的质量之比， M %一Vi故B项正确：对木板，由动量定理得：*=人解得=巴，由于心以匕己知， 10可以求出动摩擦因数，故C项正确：由于不知道木板的质量，无法求出从£=0开始到七时亥IJ, 木板获得的动能，故D项错误.答案：

17、BC13 .解析：纸带上打出的相邻点的时间间隔A t=：=0. 02 sA V根据y=弋可计算出滑块片碰撞前后的速度%=2.00 m/s,匕=0.970 m/s滑块小6碰撞后滑块6的速度dvt= =2. 86 m/s ts两滑块碰撞前后的总动量p=zz?iVb=0. 310X2. 00 kg m/s=0. 620 kg m/sp =0匕+史除=0.610 kg m/s两滑块碰撞前后总动量相对误差绝对值为P-P5=匕X 100%= 1. 6%<5%P因此，本实验在误差允许范围内验证了动量守恒定律.答案：见解析14 .解析：(1)取甲碰前的速度方向为正方向，根据动量守恒定律，对系统有：卬“中

18、一卬乙/乙=一也中/甲'+/22/C V 乙解得v乙=1 m/s方向与甲碰前的速度方向相同.根据动量定理，对甲有：一尸t=-m"/一mpy中解得尸=2100 N.答案：(1)1 m/s,方向与甲碰前的速度方向相同(2)2100 N15 .解析：第一阶段小球从。点自由下落至月点，只有重力做功，机械能守恒，有mgh1 - =严以第二阶段小球从月点运动到半圆槽的最低点a，由于受台阶的作用，半圆槽仍保持静止，仅重力做功，机械能守恒，可得赢一:赢 乙乙第三阶段小球从a点运动至6点，到达6点时小球和槽有共同的速度如对槽和小球系统而言，只有重力做功，可得一侬4<(0+加£ 1 二vs-graven.在此阶段，系统在水平方向不受外力，水平方向上动量守恒，故有。出=位+劭陛联立以上四式解得方=答案：?16 .解析：(1)小滑块与长木板系统动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得: mvo=(卬+助 v解得最终速度为：片舞=僵岩 =0.6 m/sMrm U. N 十 U. Z由能量守恒定律得：|zz?ro =1(zzr-F.W) + Q 乙乙代入数据解得热量为：=0. 072 J对小滑块应用动能定理:代入数据解得距离为s=0. 135 m答案:(1)0.6 m/s (2)0.072 J (3)0. 135 m17