人教版高中物理选择性必修第一册全册同步练习课后作业（含单元测试卷及答案解析）

[2019统编人教版】

人教版高中物理选择性必修第一册全册同步练习

（含答案解析）

第一章《动量守恒定律》

1.1《动量》同步练习

1.2《动量定理》同步练习

1.3《动量守恒定律》同步练习

1.4《实验：验证动量守恒定律》同步练习

1.5《弹性碰撞和非弹性碰撞》同步练习

1.6《反冲现象火箭》同步练习

本章测试卷及答案

第二章《机械振动》

2.1《简谐运动》同步练习

2.2《简谐运动的描述》同步练习

2.3《简谐运动的回复力和能量》同步练习

2.4《单摆》同步练习

2.5《实验：用单摆测量重力加速度》同步练习

2.6《受迫运动共振》同步练习

本章测试卷及答案

第三章《机械波》

3.1《波的形成》同步练习

3.2《波的描述》同步练习

3.3《波的反射、折射和衍射》同步练习

3.4《波的干涉》同步练习

3.5《多普勒效应》同步练习

本章测试卷及答案

第四章《光》

4.1《光的折射》同步练习

4.2《全反射》同步练习

4.3《光的干涉》同步练习

4.4《实验：用双缝干涉测量光的波长》同步练习

4.5《光的衍射》同步练习

4.6《光的偏振激光》同步练习

本章测试卷及答案

综合测评

1.1动量

（建议用时：45分钟）

［基础达标练］

L（多选）下面关于物体动量和冲量的说法正确的是（）

A.物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大

B.物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变

C.物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向

D.物体所受合外力越大，它的动量变化就越快

2.（多选）在任何相等时间内，物体动量的变化量总是相等的运动可能是

（）

A.匀速圆周运动B.匀变速直线运动

C.自由落体运动D.平抛运动

3.（多选）如图所示，铁块压着一张纸条放在水平桌面上，第一次以速度。

抽出纸条后，铁块落在水平地面上的P点,第二次以速度2v抽出纸条，则（）

铁块

纸条

A.铁块落地点在尸点左边

B.铁块落地点在P点右边

C.第二次纸条与铁块的作用时间比第一次短

D.第二次纸条与铁块的作用时间比第一次长

4.（多选）对于一个质量不变的物体，下列说法正确的是（）

A.物体的动量发生变化，其动能一定变化

B.物体的动量发生变化，其动能不一定变化

C.物体的动能发生变化，其动量一定变化

D.物体的动能发生变化，其动量不一定变化

5.（多选）关于冲量，下列说法正确的是（）

A.冲量是物体动量变化的原因

B.作用在静止的物体上的力的冲量一定为零

C.动量越大的物体受到的冲量越大

D.冲量的方向与力的方向相同

6.将质量为帆=1kg的小球，从距水平地面高力=5m处，以0o=lOm/s

的水平速度抛出，不计空气阻力，g取10m/s2.求：

（1）抛出后0.4s内重力对小球的冲量；

（2）平抛运动过程中小球动量的增量Ap；

（3）小球落地时的动量p'.

7.（多选）“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人

从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直，

到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（）

A.绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小

B.绳对人的拉力始终做负功，人的动能先增大后减小

C.绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大

D.人在最低点时，绳对人的拉力大于人所受的重力

8.（多选）如图所示，放在水平地面上的物体受到的合外力随时间变化的关

系，若物体开始时是静止的，则前3§内（）

A.物体的位移为0

B.物体的动量改变量为0

C.物体的动能变化量为0

D.物体的机械能改变量为0

9.如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A,质量加4=4kg,上表面光

滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计.可视为质点的物块5置于A

的最右端，5的质量MB=2kg.现对4施加一个水平向右的恒力尸=10N,A运

动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后4、B

粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间f=0.6s,二者的速度

达至！IVt=2m/s.求:

(1)4开始运动时加速度a的大小；

(2)4、6碰撞后瞬间的共同速度。的大小.

10.一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位

置8处是一面墙，如图所示,物块以0o=9m/s的初速度从A点沿A5方向运动，

在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止,

取10m/s2.、__A

-1|||

(1)求物块与地面间的动摩擦因数小

(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F.

(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.

1.1参考答案

1.解析：由或=Ap知，Ft^O,Ap#=O,即动量一定变化，或越大，Ap越

大，但动量不一定大，它还与初态的动量有关，故A错误，B正确；冲量不仅

△n

与Ap大小相等，而且方向相同，所以C正确；由尸=方知，物体所受合外力

越大，动量的变化率铛越大，即动量变化越快，D正确.

答案：BCD

2.解析：物体做匀变速直线运动、自由落体运动、平抛运动所受的合外力

恒定不变.由动量定理可知，它们在任何相等时间内的动量变化量总相等，而

物体做匀速圆周运动合外力是变力，故B、C、D均正确，A错误.

答案：BCD

3.解析：以不同的速度抽出纸条时，铁块所受摩擦力相同，抽出纸条的速

度越大，铁块与纸条相互作用的时间越短，铁块受到合力的冲量越小，故铁块

获得的速度越小，铁块平抛的水平位移越小，所以选项A、C正确.

答案：AC

4.解析：当质量不变的物体的动量发生变化时，可以是速度的大小发生变

化，也可以是速度的方向发生变化，还可以是速度的大小和方向都发生变化.当

物体的速度方向发生变化而速度的大小不变时，物体的动量（矢量）发生变化，但

动能（标量）并不发生变化，选项A错误、B正确.当质量不变的物体的动能发生

变化时，必定是其速度的大小发生了变化，而无论其速度方向是否变化，物体

的动量必定发生变化，选项C正确、D错误.

答案：BC

5.解析：力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动

状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了

变化，选项A正确.只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲

量，与物体处于什么状态无关，选项B错误.物体所受冲量I=Ft与物体动量

的大小p=»w无关，选项C不正确.冲量是矢量，其方向与力的方向相同，D

正确.

答案：AD

6.解析：（1）重力是恒力，0.4s内重力对小球的冲量/=mgf=lX10X0.4N・s

=4N,s

方向竖直向下.

(2)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故

落地时间/=

小球飞行过程中只受重力作用，所以合外力的冲量为/=，"gf=lX10XlNs

=10N•s

方向竖直向下

由动量定理得Ap=1=10N・s,方向竖直向下.

(3)小球落地时竖直分速度为Oy=gf=10m/s.由速度合成知，落地速度v=

叨=、1。2+1()2m/s=l(h/2m/s

所以小球落地时的动量大小为p,=»ir=l(h/2kg,m/s

方向与水平方向的夹角为45°.

答案：(1)4N,s方向竖直向下

(2)10N,s方向竖直向下

(3)1叭Mkg•m/s方向与水平方向的夹角为45°

7.解析：从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，人先做加速度

减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，加速度等于零时，速度最大，

故人的动量和动能都是先增大后减小，加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人

所受的重力时)速度最大，动量和动能最大，在最低点时人具有向上的加速度，

绳对人的拉力大于人所受的重力.绳的拉力方向始终向上与运动方向相反，故

绳对人的冲量方向始终向上，绳对人的拉力始终做负功.故选项A、B、D正确，

选项C错误.

答案：ABD

8.解析：第1s内F=20N,第2、3s内F=-10N,物体先加速、后减速，

在第3s末速度为零，物体的位移不为零，A错误；根据动量定理/=Ap,前3s

内，动量的变化量为零，B正确；由于初速度和末速度都为零，因此动能变化量

也为零，C正确；但物体的重力势能是否改变不能判断，因此物体的机械能是否

改变不能确定，D错误.

答案：BC

9.解析：(1)以4为研究对象，由牛顿第二定律有

F=mAa①

代入数据解得

a=2.5m/s2.②

⑵对A、5碰撞后共同运动f=0.6s的过程，由动量定理得

Ft=(ms+mB)vt—(zn4+me)v(3)

代入数据解得

0=1m/s.④

答案：(1)2.5m/s?(2)1m/s

10.解析：(1)由动能定理，有一"，"gs=；/n"一；机沈

可得"=0.32.

(2)由动量定理：有F\t=mv'—mv

可得尸=130N.

⑶W=；mv,2=9J.

答案：(1)0.32(2)130N(3)9J

1.2动量定理

1.关于力的冲量，下列说法正确的是（）

A.力越大，力的冲量就越大

B.作用在物体上的力大，力的冲量不一定大

C.静置于地面的物体受水平推力尸的作用，经时间「物体仍静止，则此推力的冲量为零

D.若R与作用时间乙的乘积电的大小等于尸2与作用时间〃的乘积F2t2,则这两个冲量相同

2.下面的说法正确的是（）

A.当力与物体的位移垂直时，该力的冲量为零

B.如果物体（质量不变）的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零

C.物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大

D.做竖直上抛运动的物体，在人时间内所受重力的冲量可能为零

3.今年9号台风“利奇马”登陆浙江，对浙江多地造成了不同程度的破坏。台风登陆某地时风

速为v,该地公园内有一棵大树，台风过境时这棵大树与台风正对接触面积为5,假设台风

与这棵大树接触后风速变为0,已知空气密度为夕，则台风对这棵大树的作用力大小为（）

2

A.（pSv2B.0SuC.竺-D.—

ss

4.如图所示，两个质量相等的物体力、8从同一高度沿不同倾角＜夕）的两光滑斜面由静止

自由滑下，在到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是（）

A.两物体所受重力的冲量相同

B.两物体所受合外力的冲量相同

C.两物体动量的变化量相同

D.两物体动能的变化量相同

5.把一定质量的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至A位置，如图所示。迅速松手

后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置。，途中经过位置8时弹簧正好恢复原长。弹簧

质量和空气阻力均可忽略。下列说法正确的是（）

f

s

?

A.A到C的过程,小球的动量增加

B.A到C的过程,小球重力冲量小于弹簧弹力的冲量

C.A到B的过程,小球动量的增加量等于弹簧弹力的冲量

D.A到B的过程,小球重力的冲量一直变大

6.有一只玻璃杯从同一高度处自由落下,发现掉在水泥地面上比掉在草地上容易碎，这是由于

玻璃杯与水泥地面撞击过程中（）

A.玻璃杯的动量较大B.玻璃杯受到的冲量较大

C.玻璃杯的动量变化较快D.玻璃杯的动量变化较大

7.如图所示，今有一子弹穿过两块静止放置在光滑水平面上的相互接触质量分别为m和2根

的木块力、B,设子弹穿过木块4、B的时间分别为乙和明木块对子弹的阻力恒为与,则子

弹穿过两木块后，木块A的速度大小是（）

O\A\B

纺外珠初的或纺以加

AFfhRF/i号（4+弓）Ff&+t）

A.-------D.-------C.---------------------U.-----------------2----

m3m3mm

8.一质量为胆的运动员从下蹲状态向上起跳，经》时间，身体伸直并刚好离开地面，速度

为办在此过程中（）

A.地面对他的冲量为+,地面对他做的功为［mF

2

B.地面对他的冲量为，地面对他做的功为

2

C.地面对他的冲量为相丫+，咫A/,地面对他做的功为零

D.地面对他的冲量为机v-mg△7,地面对他做的功为零

9.使用高压水枪作为切割机床的刀具有独特优势，得到广泛应用，如图所示，若水柱截面为

S,水流以速度v垂直射到被切割的钢板上，之后水速减为零，已知水的密度为p,则水对

钢板的冲力为（）

0sB

B.pSv2c

,2

10.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动,F随时间t变化的

图线如图所示，则（）

A」=ls时物块的速率为Irn/s

B.r=3s时物块的速度大小为6m/s

C.r=4s时物块的动量大小为2kg-m/s

D.0~4s时物块受到的冲量为7N-s

11.如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端

C、D、E处,三个过程中重力的冲量依次为，、小动量变化量的大小依次为

M、”2、33，则有（）

A.三个过程中，合力的冲量相等，动量的变化量相等

B.三个过程中，合力做的功相等，动能的变化量相等

C.11V/2V\=32=&P'

D./j<Z2<入<Ap2v即3

12.如图所示,一颗钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中，不计空气阻力若把在空中

下落的过程称为过程L进入泥潭直到停止的过程称为过程II，则（）

A.过程1【中钢珠的动量的改变量等于零

B.过程n中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小

C.I、II两个过程中合外力的总冲量等于零

D.过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量

1.2答案以及解析

1.答案：B

解析：由/=H可知，力越大，力的冲量不一定越大，还与时间有关，故A错误，B正确；

静置于地面的物体受水平推力F的作用，经时间，物体仍静止，则此推力的冲量为B,故C

错误；冲量是矢量，大小相等，若方向不同，则这两个冲量不相同，故D错误。

2.答案：B

解析：A、物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大,不是动量越大，故A错误；

B、合外力的冲量等于物体动量的变化量,物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变,

故B正确；

C、合外力的冲量等于物体动量的变化量，所以物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向,

而动量的方向与所受冲量的方向没有直接关系，故C错误；

D、物体所受合外力越大，加速度就越大,物体速度变化就越快，所以它的动量变化就越快，但不

一定越大，故D错误.

3.答案：A

解析：根据动量定理知风的动量变化量等于树对风的冲量，设风与树作用时间为b则时间

，内，风运动的距离为由，与树相互作用的风的体积V=S叱，质量相=夕丫，则风对该大树

冲量大小为/二加由动量定理有。5所/=召，，因此尸=。5声，故选A。

4.答案：D

h1

解析：A.设高度为九根据牛顿第二定律得，加速度为：〃=gsin'根据得：

sina2

I2h

t=由于斜面的倾角不同，则运动时间不同，根据/=机/知，重力的冲量不同，

'gsin'a

故A错误。

B.根据动能定理知：mgh=^nv-,m-.v=再，到达底端的速度大小相等，根据动量定

理知，动量的变化量大小相等，则合力的冲量大小相等；由于速度的方向不同，所以合外力

的冲量不同。故8错误。

C.到达底端的速度大小相等，方向不同，则动量不同，动量的变化不同，故C错误。

D.两物体动能的变化量是相同，故。正确

故选：D。

5.答案:D

解析：A、A到C的过程，小球的速度先增大后减小最后为0,则动量先增大后减小，故A

错误

B、A到C的过程，小球动量变化量为0,重力冲量等于弹簧弹力的冲量，故B错误

C、A到B的过程，小球动量的增加量等于弹簧弹力的冲量与重力冲量之和，故C错误

D、A到B的过程，小球重力不变，时间增大，则其冲量一直变大，故D正确

故选：D。

6.答案：C

解析：

玻璃杯从同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等；而最后的速度均为

零；故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等；

但由于掉在水泥地上的时间较短，则说明玻璃杯掉在水泥地上动量变化较快，从而导致冲击

力较大；使玻璃杯易碎

7.答案：B

解析：A与B分离时二者的速度是相等的，分离后A的速度不变,在分离前子弹对系统的作用

力使4与8的速度增大，由动量定理得：

Ff-/1=(«+2m)v

所以:丫=空

3m

所以B选项是正确的。

8.答案：C

解析：运动员从下蹲状态向上起跳，经加时间速度为v,对此过程应用动量定理得

/+(-mgAt)=mv-(),故在此过程中，地面对他的冲量/=，加+〃若4,运动员在起跳过程

中，受到地面对他的支持力，但运动员的脚没有产生位移，所以地面对他做的功为零，实际

上运动员的动能是由运动员自身的肌肉收缩做功转化而来，故选C。

9.答案：B

解析：设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：m=pV=pSvt,以这

部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F,以水运动的方向为正方向，由动量定理有：

Ft=0-mv,即：F=y-=-pSv2负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；

由牛顿第三定律可以知道，水对钢板的冲击力大小也为pSv"故选B.

10.答案：AC

p2

解析：A.前两秒，根据牛顿第二定律,a=—=—=lm/s2,则0-2s的速度规律为：V=at；f=ls

m2

时，速率为lm/s,A正确;

B.2S时的速度为2m/s,2-4s,力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律,“=-O.5m/s2,所以3s

时的速度为则B错误

C.4s时的速度为lm/s,动量为zw=2kg-m/s,则C正确

D.0-4S的力的冲量为/：/=2x2+(-l)x2=2kgm/s,则D错误

11.答案：ABC

解析：由机械能守恒定律可知物体下滑到底端GaE的速度大小相等，动量变化量的大

小&7=切丫相等，即3|=32=%；根据动量定理，合力的冲量等于动量的变化量，故合

力的冲量也相等，注意不是相同(方向不同)；设斜面的高度为〃，从顶端A下滑到底端,

由」二=1gsin。/得物体下滑的时间f=T/，所以J越小，sin*越小，，越大，重

sin(92ygsin'9

力的冲量/=〃?/就越大，故乙故A、C正确，D错误；物体下滑过程中只有重

力做功，故合力做的功相等，根据动能定理，动能的变化量相等，故B正确。

12.答案：CD

解析：过程I中钢珠所受的外力只有重力，由动量定理可知，钢珠的动量的改变量等于重力

的冲量，故D正确；在整个过程中，钢珠的动量的变化量为零，由动量定理可知，I、】1两

个过程中合外力的总冲量等于零，故c正确；过程n中，钢珠所受的外力有重力和阻力，

所以过程H中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小与过程II中重力的冲量的

大小之和，故B错误；过程n中钢珠所受合外力的冲量不为零，由动量定理可知，过程n

中钢珠的动量的改变量不等于零，故A错误

1.3动量守恒定律

（建议用时：45分钟）

1.如图所示，甲木块的质量为mI,以。的速度沿光滑水平地面向前运动,

正前方有一静止的、质量为山2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧.甲木块与弹簧

接触后（）

A.甲木块的动量守恒

B.乙木块的动量守恒

C.甲、乙两木块所组成系统的动量守恒

D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒

2.（多选）如图所示，在光滑的水平面上有一静止的斜面，斜面光滑，现有

一个小球从斜面顶点由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是

A.斜面和小球组成的系统动量守恒

B.斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒

C.斜面向右运动

D.斜面静止不动

3.（多选）如图所示，A、5两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，木块

。以一定的初速度。。从4的左端开始向右滑行，最后停在5木块的右端，对此

过程，下列叙述正确的是（）

A.当。在A上滑行时，4、C组成的系统动量守恒

B.当。在3上滑行时，B、C组成的系统动量守恒

C.无论。是在4上滑行还是在8上滑行，A、B、。三物块组成的系统动

量都守恒

D.当C在3上滑行时，4、5、。组成的系统动量不守恒

4.总质量为M的火箭以速度0o飞行，质量为机的燃料相对于火箭的速率

〃向后喷出，则燃料喷出后，火箭的速度大小为（）

A.IB・伙）一才

mcIm

C.0。+而二蔡（如+"）D-0。+^=^"

5.在光滑水平面上，一质量为布、速度大小为。的A球与质量为2帆静止

的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反，则碰撞后B球的速度大小可能

是（）

A.0.6。B.OAvC.0.3。D.0.2v

6.如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放

置，5球向左运动与4球发生正碰，5球碰撞前、后的速率之比为3：1,4球

垂直撞向挡板，碰后原速率返回.两球刚好不发生第二次碰撞，4、8两球的质

量之比为,A、5两球碰撞前、后的总动能之比为.

7.一个质量为2kg的装砂小车，沿光滑水平轨道运动，速度为3m/s,一

个质量为1kg的球从0.2m高处自由落下，恰落入小车的砂中，此后小车的速

度是多少？

8.如图所示，光滑水平直轨道上有两滑块4、5用橡皮筋连接，A的质量

为如开始时橡皮筋松弛，5静止，给A向左的初速度处.一段时间后，5与A同

向运动发生碰撞并粘在一起.碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，

也是碰撞前瞬间3的速度的一半.则物体8的质量为（）

C.mD.2m

9.（多选）如图所示，木块A静置于光滑的水平面上，其曲面部分MN光滑、

水平部分NP粗糙，现有一物体5自M点由静止下滑，设NP足够长，则以下

叙述正确的是（）

A.4、B最终以同一不为零的速度运动

B.4、8最终速度均为零

C.4物体先做加速运动，后做减速运动

D.4物体先做加速运动，后做匀速运动

10.如图所示，在光滑水平面上有两个木块A、B,木块5左端放置小物块

C并保持静止，已知kg,/nc=0.1kg,现木块4以初速度0=2m/s

沿水平方向向右滑动，木块4与8相碰后具有共同速度（但不粘连），。与4、B

间均有摩擦.求：

（1）木块A与8相碰瞬间A木块及小物块C的速度大小;

⑵设木块A足够长，求小物块C的最终速度.

11.如图所示，甲车质量如=20kg,车上有质量M=50kg的人，甲车（连

同车上的人）以0=3m/s的速度向右滑行，此时质量m2=50kg的乙车正以vn

=1.8m/s的速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两车相距适当距离时，人从

甲车跳到乙车上，求人跳出甲车的水平速度（相对地面）应当在什么范围以内才能

避免两车相撞？不计地面和小车的摩擦，且乙车足够长.

/)

1.3参考答案

L解析：根据动量守恒定律的条件，以甲、乙为一系统，系统的动量守恒，

A、B错误，C正确；甲、乙的一部分动能转化为弹簧的弹性势能，甲、乙系统

的动能不守恒，D错误.

答案：C

2.解析：小球加速下滑，系统竖直方向上有向下的加速度，竖直方向合力

不为零，故系统动量不守恒，但系统水平方向上合力为零，故系统水平方向上

动量守恒，因小球下滑过程中水平方向的速度在增大，由动量守恒定律可得，

斜面水平向右的速度也在增加，故B、C正确.

答案：BC

3.解析：当。在A上滑行时，对4、。组成的系统，B对4的作用力为外

力，不等于0,故系统动量不守恒，选项A错误；当C在5上滑行时，A、5已

分离，对3、C组成的系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，选项

B正确；若将4、5、C三木块视为一系统，则沿水平方向无外力作用，系统动

量守恒，选项C正确，选项D错误.

答案：BC

4.解析：由动量守恒定律得m(—u+v)+(M—m)v=Mvo,解得v=v0+jju,

A选项正确.

答案：A

5.解析：由动量守恒定律得规定A球原方向为正方向，

由题意可知。A为负值，则因此5球的速度可能为0.6。，故选A.

答案：A

6.解析：设碰前5球的速度为。o,A碰墙后以原速率返回恰好不发生第二

次碰撞，说明A、5两球碰撞后速度大小相等、方向相反，即分别为goo和一

1

根据动量守恒定律,得

解得机A：瓶8=4：1；

A、3两球碰撞前、后的总动能之比为

答案：4：X9：5

7.解析：小车、砂、球三者组成的系统在水平方向上动量守恒，故

+m)vr

M2

解得：・

0'=7MT+zm-2+1X3m/s=2m/s

答案：2m/s

8.解析：以御的方向为正方向.设3的质量为机5,A、3碰撞后的共同速

度为0.由题意知：碰撞前瞬间A的速度为3，碰撞前瞬间B的速度为20,由动

量守恒定律得

V

〃万+2mBV=(JW+mn)v

解得JWB=y,故选项B正确.

答案：B

9.解析：系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向动量守恒，因系统

初动量为零，A、5在任一时刻的水平方向动量之和也为零，因NP足够长，B

最终与A速度相同，此速度为零，B选项正确，A物体由静止到运动、最终速

度又为零，C选项正确.

答案：BC

10.解析：(1)木块4与5相碰瞬间。的速度为0,4、B木块的速度相同，

由动量守恒定律得

mAV=(inA+mB)vAtVA=^=1m/s.(2)C滑上A后，摩擦力使C加速，使A

减速，直至4、。具有共同速度，以4、。整体为系统，由动量守恒定律得犯RA

2、

=(/W4+/〃c)0c,m/s,方向水平向右.

答案：(1)1m/s0(2)|m/s方向水平向右

11.解析：人跳到乙车上后，如果两车同向，甲车的速度小于或等于乙车的

速度就可以避免两车相撞

以人、甲车、乙车组成的系统为研究对象

由水平方向动量守恒得：

》/20o=（»n+，"2+M）0',

解得U=lm/s

以人与甲车为一系统，人跳离甲车过程水平方向动量守恒，得：（⑸+皿。

解得w=3.8m/s

因此，只要人跳离甲车的速度〃，3.8m/s

就可避免两车相撞.

答案：大于等于3.8m/s

L4实验：验证动量守恒定律

1.某中学实验小组的同学在“验证动量守恒定律”时，利用了如图所示的实验装置进行探究,

下列说法正确的是（）

0MPN

A.要求斜槽一定是光滑的且斜槽的末端必须水平

B.入射球每次释放点的高度可以任意调节

C.入射球和被碰球的直径必须相等

D.入射球的质量必须与被碰球的质量相等

2.若采用图中甲、乙两种实验装置来验证动量守恒定律（图中小球半径相同、质量均已知，且

mA>>nB,B的球心4与9在同一水平线上），下列说法正确的是（）

A.采用图甲所示的装置，必须测量04、OM、。尸和ON的距离

B.采用图乙所示的装置，必须测量。4、B、N、夕P和B'M的距离

C.采用图甲所示的装置，若机,-CW=aOP+mKOM，则表明此碰撞动量守恒

D.采用图乙所示的装置，若竟彳=君方+焉节，则表明此碰撞机械能守恒

3.在“碰撞中的动量守恒实验”中，实验必须满足的条件是（）

A.斜槽轨道必须光滑

B.斜槽轨道末端的切线必须水平

C.人射小球每次都要从同一高度由静止滚下

D.碰撞的瞬间,入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行

4.某同学用如图甲所示的装置来探究碰撞中的守恒量,图中尸Q是斜槽,QR为水平槽，图乙

是多次实验中某球落到位于水平地面记录纸上得到的10个落点痕迹，有关该实验的一些说法,

不正确的有（）

A.人射球和被碰球必须是弹性好的，且要求两球的质量相等，大小相同

B.被碰球静止放在槽口，入射球必须每次从轨道的同一位置由静止释放

C.小球碰撞前后的速度不易测量，所以通过测量小球"平抛运动的射程”间接地解决

D.由图乙可测出碰撞后某球的水平射程为58.5cm（或取58.2〜58.8cm之间某值）

5.如图所示，在实验室用两端带有竖直挡板。和。的气垫导轨和有固定挡板的质量都是〃

的滑块A和3做“探究碰撞中的守恒量”的实验，实验步骤如下：

I.把两滑块A和3紧贴在一起，在A上放质量为m的祛码，置于导轨上，用电动卡

销卡住A和3,在A和3的固定挡板间放入一轻弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状

态；

II.按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A和3

与固定挡板C和。碰撞同时，电子计时器自动停表，记下A至C的运动时间GB至。的

运动时间*

III.重复几次，取乙和〃的平均值。

①在调整气垫导轨时应注意:

②应测量的数据还有;

③只要关系式成立，即可得出碰撞中守恒的量是，"V的矢量和。

6.如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于。点，。点下方桌子的

边缘有一竖直立柱。实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两

球等高。将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上。释放球1,当它摆到悬点

正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到8点，球2落到水平地面上的C

点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出A点离水平桌面的距离为

a、B点离水平桌面的距离为6、。点与桌子边沿间的水平距离为以此外：

(1)还需要测量的量是、和。

(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为(忽略小球的大小)

7.如图，用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后

(I)为保证实验成功，两球的质量关系必须满足，巧，%(选填“大于""等于'’或“小于”);

(2)下列说法中符合本实验要求的是(填选项前面的字母)；

A.安装轨道时，斜槽轨道的末端必须水平

B.斜槽轨道必须光滑

C.在同一组实验的多次碰撞中，每次入射小球必须从斜槽的同一高度由静止释放

D.需要测量小球从斜槽末端抛出时距地面的高度”

E.需要分别找出入射小球、被碰小球相碰后落地点的平均位置M、N

(3)若P为未放置被碰小球时入射小球落点的平均位置，则关系式

(用小、?及图中字母表示)成立，即表示碰撞中动量守恒。

8.如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下

面步骤进行实验:

①用天平测出两个小球的质量分别为，々和m2

②安装实验装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面8c连接在

斜槽末端；

③先不放小球吗，让小球从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P;

④将小球外放在斜槽末端B处，仍让小球町从斜槽顶端4处由静止释放，两球发生碰撞,

分别标记小球叫，吗在斜面上的落点位置；

⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中从M、P、N点是实验过程中记

下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为,力、Sp、SQ依据上

述实验步骤，请回答下面问题：

（1）两小球的质量町,，%应满足町（选填'或"V”）件。

（2）若进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是。

A.直尺B.游标卡尺C.天平

D.弹簧秤E.秒表

（3）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式___________,就能说明两球碰撞前后动

量是守恒的。

9.气垫导轨（如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间

形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为

了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分

别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为心气垫导轨正常工

作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在

一起继续运动，图为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连

续点为一段划分纸带（如图所示），用刻度尺分别量出其长度外S?和S3。若题中各物理

量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为、，两滑

块的总动量大小为:碰撞后两滑块的总动量大小为（结果均用小数表示）。

重复上述实验，多做几次，若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则

动量守恒定律得到验证。

10.某同学在实验室使用半径相同的两个小球，按如图实验装置来验证动量守恒定律。他的

主要实验操作如下：

①用天平测量4、匕两球的质量，"I和机2；

②用游标卡尺测出两个小球的直径d；

③用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度H；

④用重锤线标出小球抛出点在水平地面上的白纸上的竖直投影点O；

⑤在白纸上面放好复写纸，先不放人球，把〃球从斜槽轨道上。点由静止释放，落到复写

纸上，重复多次；再把6球放在斜槽轨道水平部分最右端，把。球仍从。点由静止释放，

和。球相碰后，两球分别落在复写纸上的不同位置，重复多次；

⑥用圆规在白纸上找到三个平均落点例、P和N,并用刻度尺测量出图中的两、而和ON的

长度。

（1）上述实验操作中不必要的步骤是。

（2）如果满足关系式___________，则验证了系统碰撞过程中动量守恒。（用测量的物理

量表示）

（3）实验测得：/m=30.0g,W2=10.0g,OM=16.10cm,OP=30.30cm,QN=40.60cm。

则本实验的相对误差是。

碰撞前后总动量之差

（保留一位有效数字，相对误差为xlOO%)

碰前总动量

1.4答案以及解析

1.答案：c

解析：题述实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，对斜槽是否光滑没

有要求，但必须保证每次小球都做平抛运动，因此轨道的末端必须水平，A错误；要保证碰

撞前的速度相同，入射球每次都要从同一高度由静止释放，B错误；为了保证两小球发生一

维碰撞，要求入射球和被碰球的直径必须相等，C正确；在做题述实验时，要求入射球的质

量大于被碰球的质量，D错误。

2.答案：D

解析：甲图中，球在空中做平抛运动的水平速度,可分别表示为"OM、匕OP和”ON,因它们在空中

ttt

飞行时间相等，故可用OM、0P和QV的长度代表各自速度，而不需测量时间，所以A项错误;

甲图中，单独释放A球时落点为P,A与8碰后A的落点为M而B的落点为N,故验证动量守

恒的方程为mAOP=mAOM+mBON项错误;图乙中由H=犷，可得4单独飞行时

BB',BB'

的水平速度大小唳-[2FP4与B碰后A的水平速度大小％-，而B的水平速度

vgVg

BB”

大小8J2BW，验证动量守恒得方程可简化为“a,7^亍=”小7^7+“8,①'故

B项错误;图乙中，若碰撞过程的机械能守恒，则有g%•人.感・募②，联

立①和②可得贵=4方+卷，故D项正确。

3.答案：BCD

解析：在同一组实验的不同碰撞中，每次入射时，入射小球必须从同一高度由静止释放,保证碰

前的速度相同，斜槽轨道是否光滑对实验的结果没有影响，故A错误,C正确.为了保证小球做

平抛运动，安装轨道时，轨道末端的切线必须水平，故B正确.为了使两球发生对心碰撞，两球的

直径需相同,入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行，故D正确.

4.答案：AD

解析：为防止两球碰撞后入射球反弹,人射球的质量应大于被碰球的质量，为发生对心碰撞，

两球半径应相等，故A说法错误;为保证小球每次平抛的初速度相等，被碰球静止放在槽口，入

射球必须每次从轨道的同一位置由静止释放，故B说法正确;小球离开轨道后做平抛运动，由

于小球抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正

比，小球碰撞前后的速度不易测量，所以通过测量小球”平抛运动的射程”间接地解决，故C说法

正确;由图示刻度尺可知，由图乙可测出碰撞后某球的水平射程为64.7cm（64.2~65.2cm均正

确），故D说法错误.本题选择说法不正确的，故选A、D.

5.答案：①使气垫导轨水平；

②滑块A的左端到挡板C的距离小和滑块B的右端到挡板D的距离S?；

③（M+/«）—=A7—

解析：①为了使滑块做匀速运动，在调整气垫导轨时应注意使气垫导轨水平；

②除了测出滑块的运动时间外，实验还应测出滑块A的左端到挡板C的距离、和滑块3的

右端到挡板D的距离心;

③滑块4的速度匕=?，滑块3的速度Z=F，如果关系式（河+加）%=知%，即：

（知+m）包="包，成立，即可得出碰撞中守恒的量是皿，的矢量和。

*2

6.答案：（1）弹性球1、2的质量小、m2；立柱高任桌面离水平地面的高度H

（2）2网y/a—h-2ml-Jb-h+m-,/°

■yJH+h

解析：（1）要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1碰撞前后的

高度为〃和〃，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1的质量叫，

就能求出弹性球1的动量变化;根据平抛运动的规律只要测出立柱高/?和桌面离水平地面的

高度〃就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化，故只要测量弹性球2的质量吗和立柱高

/?、桌面离水平地面的高度”就能求出弹性球2的动量变化。

（2）根据（1）的解析可以写出动量守恒的方程2mNa-/?=2m、Jb-h+吗。

TH+h

7.答案：⑴大于

（2）ACE

（3）町•O