2022-2023学年高中物理选择性必修第一册第一章《动量守恒定律》测试卷及答案解析

2022-2023学年高中物理选择性必修第一册第一章《动量守恒定

律》测试卷

一.选择题（共20小题）

1.若物体在运动过程中，受到的合外力不为零，那么以下说法正确的是（）

A.物体的动能一定变化

B.物体的动量一定变化

C.物体的速度大小和方向一定都变化

D.物体的加速度一定变化

2.甲、乙两物体动能相等，它们的质量之比为m甲：m乙=1：4,则它们动量的大小之比p

甲：p乙为（）

A.1：1B.1：2C.1：4D.4：1

3.一位质量为m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v,在此过程中（）

A.地面对他的冲量为mv+mgAt,地面对他做的功为2mv2

B.地面对他的冲量为mv+mgAt,地面对他做的功为零

C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为2mv2

D.地面对他的冲量为mv-mgAt,地面对他做的功为零

4.如图所示，摩天轮是一种大型转轮状的游乐观光设施，挂在轮边缘的是供游客搭乘的座

舱，因座舱能自由调整，游客可以一直保持竖直坐姿，尽情欣赏城市美景.假设游客随

座舱在竖直面内做匀速圆周运动.

下列叙述正确的是（）

A.摩天轮转动过程中，游客的机械能保持不变

B.在最高点，游客所受重力大于座椅对他的支持力

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C.摩天轮转动一周的过程中，游客所受重力的冲量不为零

D.摩天轮转动一周的过程中，游客所受重力对其做的功不为零

5.水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点，得到广

泛应用。某水刀切割机床如图所示，若横截面直径为d的水流以速度v垂直射到要切割

的钢板上，碰到钢板后水的速度减为零，已知水的密度为p,则钢板受到水的冲力大小

为（）

A.irpd2vB.npd2v2C.-npd^vD.一冗pd2u2

44

6.对以下几种物理现象解释正确的是（）

A.坐在竖直匀速转动的圆形摩天轮轿厢中的乘客的机械能守恒

B.推车时车不动是因为推车的力的冲量为零

C.运动员落在沙坑中是为了减小力的冲量

D.在绕地球做匀速圆周运动的空间站内不能用天平测量物体的质量

7.放在水平面上的物体，用水平推力F=2N推它2秒，物体始终不动，则在这2秒内，关

于合力的冲量与摩擦力冲量的大小，下列说法正确的是（）

A.合力的冲量及摩擦力的冲量均为0

B.合力的冲量及摩擦力的冲量为4N・s

C.合力的冲量为0,摩擦力的冲量为4N・s

D.合力的冲量为4N・s,摩擦力的冲量为0

8.在一场足球比赛中，质量为0.4kg的足球以15m/s的速率飞向球门，被守门员扑出后足

球的速率变为20m/s,方向和原来的运动方向相反，在守门员将球扑出的过程中足球所受

合外力的冲量为（）

A.2kg・m/s,方向与足球原来的运动方向相同

B.2kg・m/s,方向与足球原来的运动方向相反

C.14kg・m/s,方向与足球原来的运动方向相同

D.14kg*m/s,方向与足球原来的运动方向相反

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9.如图所示，静止在光滑水平面上质量为M的车厢内有一质量为m的小物块以速度v水

平向右运动，小物块与车厢壁碰撞几个来回后与车厢相对静止，则车厢最终的速度（）

・「上电・

A.大小为零

Mv

B.大小为一方向水平向右

m+M

mv

大小为一方向水平向左

C.m+M

mv

D.大小为一方向水平向右

m+M

10.下列说法正确的是（）

A.做匀速圆周运动的物体，转动一周，由于初末位置速度相同，故其合力冲量为零

B.做曲线运动的物体，任意两段相等时间内速度变化一定不相同

C.一对作用力和反作用力做的功一定大小相等，并且一个力做正功另一个力做负功

D.在磁场中，运动电荷所受洛伦兹力为零的点，磁感应强度B也一定为零

11.粗糙水平地面上的物体，在一个水平恒力作用下做直线运动，其图象如图所示,

下列物理量中第1s内与第2s内相同的是（）

A.摩擦力的功B.摩擦力的冲量

C.水平恒力的功D.水平恒力的冲量

12.如图所示，两个完全相同的小球A、B,在同一高度处以相同大小的初速度vo分别水平

抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

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A.两小球落地时的速度相同

B.两小球落地时，重力的瞬时功率相同

C,从开始运动至落地，两小球机械能的变化相同

D.从开始运动至落地，两小球动量的变化相同

13.质量为0.50kg的小球从高3.20m处自由下落，碰到地面后竖直向上弹起到1.80m高处，

碰撞时间为0.040s,g取lOm/s2,则碰撞过程中地面对球的平均冲力是（）

A.25NB.30NC.175ND.180N

14.两个物体A、B的质量分别为mi和m2,并排静止在水平地面上，用同向水平拉力B、

F2分别作用于物体A和B上，分别作用一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停

止下来。两物体运动的速度-时间图象分别如图中图线a、b所示。已知拉力Fi、F2分

别撤去后，物体做减速运动过程的速度-时间图线彼此平行（相关数据己在图中标出）。

由图中信息可以得出（）

B.若mi=m2，则力Fi对物体A所做的功较多

C.若mi=m2,则力Fi对物体A的冲量较大

D.若mi=m2，则力Fi的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍

15.跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于（）

A.人跳在沙坑的动量的变化率比跳在水泥地上的大

B.人跳在沙坑的动量的变化率比跳在水泥地上的小

C.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的小

D.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的大

16.一质量为58g的网球，以20m/s的速度水平飞来，某运动员以30m/s的速度反向击回的

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过程中，网球的动量变化为（）

A.大小2.9kg・m/s,方向与初速度方向相同

B.大小2.9kg・m/s,方向与初速度方向相反

C.大小0.58kg・m/s,方向与初速度方向相同

D.大小0.58kg・m/s,方向与初速度方向相反

17.下列例子中应用了反冲原理的是（）

A.洗衣机洗衣服时脱水过程

B.体操运动员在着地时弯曲双腿

C.喷气式飞机和火箭的飞行

D.火车进站时切断动力向前滑行

18.一个质量为m的小球以速率2V垂直射向墙壁，碰后仍垂直墙壁以速率v弹回，此过程

中小球动量变化量的大小是（）

A.0B.mvC.2mvD.3mv

19.如图所示，甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲、乙物体的速度大小

分别为lm/s和3m/s；碰撞后甲、乙两物体都反向运动，速度大小均为2m/s。则甲、乙

两物体质量之比为（）

C.3：5D.5：3

20.甲、乙两物体在同一直线上运动，它们在0〜0.4s时间内的v-i图象如图所示。若仅在

两物体之间存在相互作用，已知物体甲的质量为0.3kg,则在0〜0.3s时间内，物体乙受

A.0.3N*sB.-0.3N-sC.0.9N-SD.-0.9N-S

二.填空题（共10小题）

21.动量的变化量是指物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差（也是矢量），Ap=

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（矢量式）。若动量始终保持在一条直线上时：选定一个正方向，动量、动量的变化量用

带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算（此时的正、负号仅代表方向，

不代表大小）。若初、末动量不在一条直线上，其运算遵循平行四边形定则。

22.甲、乙两物体质量之比为2：1,使它们从同一高度自由下落，它们落地时动量大小之

比是,下落过程中所受冲量之比是0

23.两个小球的质量分别为mi和m2,且m】=2m2，当它们的动能相等时，它们的动量之

比pi：P2=.

24.如图所示，质量为M的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的弧面底部与水平面相切。一

个质量为m的小球以速度vo向滑块滚来。设小球不能越过滑块，则小球到达最高点时，

小球的速度大小为,滑块的速度大小为o

....力

25.如图所示，小球A的质量mA=5kg,动量大小为PA=4kg・m/s,小球A沿着光滑水平

面向右运动，与静止的B球发生弹性碰撞，碰后A的动量大小变为P'A=lkg・m/s,方

向仍然向右。则由此可知碰撞后小球B的动量大小为kg・m/s,小球B的质量为

26.某同学用图所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由

静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球放在斜槽

轨道末端的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两

球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次.回答下列问题：

图1图2

（1）在安装实验器材时斜槽的末端应.

（2）小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足mamb，两球的半径应满足rai

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（选填“>”、"V”或“=

（3）木实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示，这时小球a、b两球碰后

的平均落地点依次是图中水平面上的点和点.

（4）在本实验中结合图，验证动量守恒的验证式是下列选项中的.

TTT—TTTTT

A.maOC=maOA+mb08B.maOB=maOA+mbOCC.ma04=ma08+nibOC.

27.光滑的水平轨道上的一列火车共有n节相同的车厢，n>2,各车厢之间间隙相等，间隙

长度的总和为a,第一节车厢以速度vo向第二节车厢运动，碰撞后两车厢不分开，…直

到n节车厢全部运动，则货车最后的速度为；从第一次碰撞开始到最后一次碰撞

结束的时间为。

28.A、B两物体在光滑水平地面上沿同一直线均向东运动，A在后，质量为5kg,速度大

小为R在前.质量为2kg,速度大小为5m/s,两者相碰后,R沿原方向运动,速

度大小为10m/s,则A的速度大小为m/s,方向为.

29.质量为1kg的物体做直线运动，其速度图象如图所示。则物体在前10s内所受外力的冲

量是,在后10s内所受外力的冲量是。

30.“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球mi=15g,原来静止的被碰小球mz=10g,

由实验测得它们在碰撞前后的x-I图象如图所示，由图可知，入射小球碰撞前的mivi

是kg・m/s,入射小球碰撞后的mivi'是kg・m/s,被碰小球碰撞后的m”>'

是kg*m/s.由此得出结论.

三.实验题（共3小题）

31.如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图

（1）实验中必须测量的物理量是

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A.小球质量

B.小球起始高度h

C.小球“飞出”的时间

D.桌面离地面的高度H

E.小球“飞出”的水平距离OP、OM、ON

（2）实验中必须要求的条件是。

A.斜轨道必须是光滑的

B.轨道末端的切线必须水平

C.球心在碰撞瞬间必须在同一高度

D.每次必须从同一高度处滚下

（3）如果入射小球、被碰小球质量分别是mi和m2,只要在误差范围内满足

就可以认为验证了动量守恒定律。

32.在“验证动量守恒定律”的实验中。实验装置及实验中小球运动轨迹及平均落点的

情况如图所示，回答下列问题：

（1）本实验需要测量的物理量是。（填选项前的字母）

A.小球的质量3、mb

B.小球离开斜槽后飞行的时『Ejta、tb

C.小球离开斜槽后飞行的水平射程xa、Xb

D.槽口到水平地面的竖直高度H

（2）实验中重复多次让小球a从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的

是O

（3）放置被碰小球b前、后，小球a的落点位置为分别为图中的和。

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33.李辉同学在做“探究碰撞中的不变量”实验中，所用装置如图甲所示，已知槽口末端在

甲乙

（1）实验室的老师为李辉同学准备了一些实验仪器，本实验中需要的是;

A.秒表

B.天平

C.刻度尺

D.打点计时器

（2）为了完成本实验，下列必须具备的实验条件或操作步骤是；

A,斜槽轨道末端的切线必须水平

B.入射球和被碰球大小必须相同

C.入射球和被碰球的质量必须相等

D.必须测出桌面离地的高度H

（3）李辉同学在实验中正确操作，认真测量，得出的落点情况如图乙所示，则入射小球

质量和被碰小球质量之比为;

（4）若两球间的碰撞是弹性碰撞，入射小球质量mi，被碰小球质量m2,应该有等式

成立。（用图中标注的字母符号表示）

四.解答题（共7小题）

34.光滑水平面上放着一质量为M的槽，槽与水平面相切且光滑，如图所示，一质量为m

的小球以vo向槽运动，若开始时槽固定不动，求小球上升的高度（槽足够高）；若槽不

固定，则小球上升的高度又为多少？

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35.如图，质量为M=1kg的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h=1.8m.一

质量为m=20g的子弹以水平速度vo=2Om/s射入物块，在很短的时间内以水平速度vi

=10m/s穿出木块.重力加速度g取lOm/s2,求：

(1)子弹穿过木块时，木块获得的水平初速度v.

(2)子弹穿过木块产生的热量Q.

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36.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，由于它的形状像水壶而得名，如图所示.冰

壶比赛自1998年被列入冬奥会之后，就成为了越来越普遍的运动项目之一.2010年2

月27日在第21届冬奥会上，中国女子冰壶队首次参加冬奥会，获得了铜牌，取得了这

个项目的零的突破，令世人瞩目.冰壶比赛的场地如图甲所示.水道的左端有一个发球

区，运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度掷H，使冰壶沿着冰道的

中心线PO滑行，冰道的右端有一圆形的营垒.以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O

的远近决定胜负.比赛时，为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的

冰面，使冰壶与冰面间的动摩茶因数减小.当对手的冰壶停止在营垒内时，可以用掷出

的冰壶与对手的冰壶撞击，使对手的冰壶滑出营垒区.己知冰壶的质量为20kg,营垒的

半径为1.8m.设冰壶与冰面间的动摩擦因数m=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小

至口=0.004.在某次比赛中，若冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向推力作用的时间

t=10s,使冰壶A在投掷线中点处以vo=2.Om/s的速度沿中心线PO滑出.设冰壶之间的

碰撞时间极短，且无机械能损失，不计冰壶自身的大小，g取IOm/s2.

（1）冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用的冲量大小为多少？

（2）若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离营垒圆心O点多远？

（3）如果在中心线PO上已经静止着一个冰壶B,如图乙所示，冰壶B距圆心O的距离

为0.9m,若要使冰壶A能够沿中心线PO将B撞出营垒区，则运动员用毛刷擦冰面的长

度至少为多少？

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37.碰撞在宏观、微观世界中都是十分普遍的现象，在了解微观粒子的结构和性质的过程中，

碰撞的研究起着重要的作用。

（1）一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度是V],该未知粒

1

子以相同速度跟静止的氮原子核正碰时，测出碰撞后氮原子核的速度是已知氢原

子核的质量是IBH，氮原子核的质量是14mH，上述碰撞都是弹性碰撞，求：

①该未知粒子的质量；

②该未知粒子的初速度大小。

（2）光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变,这种现象叫做光的散射。

美国物理学家康普顿在研究石墨对射线的散射时，发现在散射的射线中，除了与入射波

长相同的成分外，还有波长大于的成分.这个现象称为康普顿效应.它说明了光具有时

子性的特征，其简化原理图如下：

碰撞前、碰摘后

对于这种二维非对心碰撞，我们可以按照矢量的合成与分解的原理去分析和处理，在某

次碰撞中，入射光子与静止的无约束自由电子发生弹性碰撞，碰撞后光子的方向与原入

射方向成a角，与电子碰后的速度方向恰好垂直，已知入射光波长M，普朗克恒量为h,

光速为c。

①结合爱因斯坦的光子说和质能方程，试证明光子动量p=生人为光波波长；

②求碰撞后电子的动能和光子的动量大小。

38.如图所示，在光滑水平桌面上，物体A和B用轻弹簧连接，另一物体C靠在B左侧未

连接，它们的质量分别为mA=0.2kg,mB=mc=0.1kg.现用外力将B、C和A压缩弹簧

（弹簧仍在弹性限度内），外力做功W=7.2J,然后由静止释放.

试求：（1）弹簧伸长最大时弹簧的弹性势能；

（2）弹簧从伸长最大回复到自然长度时，A,B速度的大小.

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CB—AA/WV^A

39.如图所示，静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列，质量均为m,人在极短时间内

给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速

度继续运动了距离L时与第三车相碰，三车以共同速度又运动了距离L时停止。车运动

时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g,若车与车之间仅在碰撞时发

生相互作用，碰撞时间很短，忽略空气阻力，求：

(1)整个过程中摩擦阻力所做的总功；

(2)人给第一辆车水平冲量的大小；

(3)第一次与第二次碰撞系统动能损失之比。

地面

40.在列车编组站里，一辆mi=3.6X104kg的甲货车在平直轨道上以V1=2m/s的速度运动，

碰上一辆m2=2.4Xl()4kg的静止的乙货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰

撞后运动的速度以及甲货车在碰撞过程中动量的变化量.

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2022-2023学年高中物理选择性必修第一册第一章《动量守恒定

律》测试卷

参考答案与试题解析

一.选择题（共20小题）

1.若物体在运动过程中，受到的合外力不为零，那么以下说法正确的是（）

A.物体的动能一定变化

B.物体的动量一定变化

C.物体的速度大小和方向一定都变化

D.物体的加速度一定变化

解：AC、物体在运动过程中所受到的合外力不为零，若合力总与速度垂直，合力不做功，

由动能定理得知物体的动能小变，比如匀速圆周运动，则速度大小小变，方向变化，故

AC错误。

B、由于合外力不为零，则合外力的冲量不为零，故物体的动量一定变化，故B正确。

D、物体在运动过程中所受到的合外力不为零，合力可能不变，如匀变速直线运动；也可

能变，如匀速圆周运动；故加速度可能不变，也可能变，故D错误。

故选：Bo

2.甲、乙两物体动能相等，它们为质量之比为m甲：m乙=1：4,则它们动量的大小之比p

甲：p乙为（）

A.1：1B.1：2C.1：4D.4：1

解：根据动能公式Ek=/niv2,动量公式p=iuv,有：&=最，

因为甲、乙两物体动能相等，它们的质量之比为m甲：m乙=1：4,有：--=--,

2m.甲2m乙

解得：pip：p乙=1：2,故ACD错误，B正确。

故选：Bo

3.一位质量为m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v,在此过程中（）

A.地面对他的冲量为mv+mgAt,地面对他做的功为2m\2

B.地面对他的冲量为mv+mgAt,地面对他做的功为零

C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为2mv2

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D.地面对他的冲量为mv-mgAt,地面对他做的功为零

解：人的速度原来为零，起跳后变化v,设向上为正方向，则由动量定理可得：

I-mg2\t=Z\mv=mv

故地面对人的冲量为I=mv+mgAt；

由于支持力没有位移，故地面对人做功为零，故B正确，ACD错俣。

故选：Bo

4.如图所示，摩天轮是一种大型转轮状的游乐观光设施，挂在轮边缘的是供游客搭乘的座

舱，因座舱能自由调整，游客可以一直保持竖直坐姿，尽情欣赏城市美景.假设游客随

座舱在竖直面内做匀速圆周运动.

下列叙述正确的是（）

A.摩天轮转动过程中，游客的机械能保持不变

B.在最高点，游客所受重力大于座椅对他的支持力

C.摩天轮转动一周的过程中，游客所受重力的冲量不为零

D.摩天轮转动一周的过程中，游客所受重力对其做的功不为零

解：A、机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的

速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，故A错误；

B、圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力卜，向心力指向下方，

所以F=mg-N,则支持力N=mg-F,所以重力大于支持力，故B错误；

C、转动一周，重力的冲量为I=mgT,不为零，故C正确：

D、运动过程中，乘客的高度不变，则重力势能不变，所以重力的功等于0,故D错误。

故选：Co

5.水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点，得到广

泛应用。某水刀切割机床如图所示，若横截面直径为d的水流以速度v垂直射到要切割

的钢板上，碰到钢板后水的速度减为零，已知水的密度为p,则钢板受到水的冲力大小

为（）

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A.npd2vB.npd2v2C.-npd^vD.-npd2v2

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解：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=^nd2pvt

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=O-mv

解得：尸=一竿=2Pl7。故D正确，ABC错误。

故选：Do

6.对以下几种物理现象解释正确的是（）

A.坐在竖直匀速转动的圆形摩天轮轿厢中的乘客的机械能守恒

B.推车时车不动是因为推车的力的冲量为零

C.运动员落在沙坑中是为了减小力的冲量

D.在绕地球做匀速圆周运动的空间站内不能用天平测量物体的质量

解：A、摩天轮在竖直方向匀速转动，乘客的动能不变，但重力势能改变，机械能要改变，

故A错误；

B、由I=H知，推力不为零，则推力的冲量不为零，故B错误；

C、根据动量定理F4l=Z\p知，F=黑,当Ap一定时，△【大，F就小，所以运动员

落在沙坑是为了延长作用时间，减小地面对运动的作用力，力的冲量不变，故C错误；

D、天平是根据杠杆平衡的原理工作的，空间站处于完失重状态，K能用天平测量物体的

质量，故D正确。

故选：D。

7.放在水平面上的物体，用水平推力F=2N推它2秒，物体始终不动，则在这2秒内，关

于合力的冲量与摩擦力冲量的大小，下列说法正确的是（）

A.合力的冲量及摩擦力的冲量均为0

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B.合力的冲量及摩擦力的冲量为4N・s

C.合力的冲量为0,摩擦力的冲量为4N・s

D.合力的冲量为4N・s,摩擦力的冲量为0

解：用水平推力F推它t秒，物体始终不动，知合力为零，f=F.根据I=Ft知，合力的

冲量大小为零，摩擦力冲量的大小为I=ft=Ft=2X2=4N・s.故C正确，A、B、D错误。

故选：Co

8.在一场足球比赛中，质量为0.4kg的足球以15m/s的速率飞向球门，被守门员扑出后足

球的速率变为20m/s,方向和原来的运动方向相反，在守门员将球扑出的过程中足球所受

合外力的冲量为（）

A.2kg・m/s,方向与足球原来的运动方向相同

B.2kg・m/s,方向与足球原来的运动方向相反

C.14kg・m/s,方向与足球原来的运动方向相同

D.I4kg*m/s,方向与足球原来的运动方向相反

解：设球飞向球门的方向为正方向，球扑出后的速度为v'=-20m/s,

则由动量定理可得：

I=mv'-mv=-0.4X20-0.4X15=-14kg-m/s,

负号说明合外力冲量的方向与足球原来的运动方向相反，故D正确，ABC错误。

故选：D。

9.如图所示，静止在光滑水平面上质量为M的车厢内有一质量为m的小物块以速度v水

平向右运动，小物块与车厢壁碰撞几个来回后与车厢相对静止，则车厢最终的速度（）

A.大小为零

MV

B.大小为一方向水平向右

m+M

mv

C.大小为一方向水平向左

m+M

mv

D.大小为一方向水平向右

m+M

解：滑块与车厢组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

mv=(M+m)v',

第17页共39页

解得：V,=遥笊方向水平何右，故D正确，ABC错误。

故选：Do

10.下列说法正确的是（）

A.做匀速圆周运动的物体，转动一周，由于初末位置速度相同，故其合力冲量为零

B.做曲线运动的物体，任意两段相等时间内速度变化一定不相同

C.一对作用力和反作用力做的功一定大小相等，并且一个力做正功另一个力做负功

D.在磁场中，运动电荷所受洛伦兹力为零的点，磁感应强度B也一定为零

解：A、转动一周，由于动量变化为零，故其合力冲量为零，故A正确；

B、匀变速曲线运动中，根据△v=a4t,在任意两段相等时间内速度变化相同，故B错

误：

B、一对作用力和反作用力做的功没有定量关系，故C错误；

D、在磁场中，若带电粒子的运动方向与磁场方向平行，也不会受到洛伦兹力的作用，故

D错误。

故选：Ao

11.粗糙水平地面上的物体，在一个水平恒力作用下做直线运动，其v-t图象如图所示，

下列物理量中第1s内与第2s内相同的是（）

A.摩擦力的功B.摩擦力的冲量

C.水平恒力的功D.水平恒力的冲量

解：A、摩擦力做的功Wf=・umgx,根据图象可知第Is内与第2s内位移不同，摩擦力

做的功不同；故A错误；

B、摩擦力的冲量1=-pmgt,第Is内与第2s内速度方向不同、则摩擦力的方向不同，

故摩擦力的冲量大小相等、方向相反，故B错误；

C、水平恒力的功WF=FX,根据图象可知第Is内与第2s内位移不同，水平恒力F做的

功不同；故C错误；

D、水平恒力的冲量I=Ft,第Is内与第2s内恒力F的方向不变、则恒力的冲量相同,

第18页共39页

故D正确。

故选：D。

12.如图所示，两个完全相同的小球A、B,在同一高度处以相同大小的初速度vo分别水平

抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.两小球落地时的速度相同

R.两小球落地时,重力的瞬时功率相同

C.从开始运动至落地，两小球机械能的变化相同

D.从开始运动至落地，两小球动量的变化相同

解：A、在整个过程中，只有重力做功，重力做功的特点是只与始末位置的高度差相等,

与其所经过的路径无关，所以这两个小球在整个过程中更力做功相等，根据动能定理可

知mgh=一2m诏，则落地时的动能相等，速度大小相等，但速度方向不同，故A

错误；

B、因为两小球落地时的速度大小相等，但方向不同，重力的瞬时功率为P=mgv,其中

v应该是沿竖直方向的速度。则A球落地时竖直方向的速度为vO,B落地时竖直方向的

速度为v,所以两小球落地时重力的瞬时功率不同，故B错误：

C、因为不计空气阻力，只有重力做功，所以在整个过程中机械能守恒，所以两小球的机

械能变化为零，故C正确；

D、A小球在竖直方向上做的是自由落体运动，而B小球做的是竖直上抛运动，它们在

空中运动时间不同，所以所受重力的冲量不同。在整个过程中仅受重力作用，根据动量

定理，合外力的冲量等于动量的变化量，所以动量变化量不同，故D错误。

故选：Co

13.质量为0.50kg的小球从高3.20m处自由下落，碰到地面后竖直向上弹起到1.80m高处，

碰撞时间为0.040s,g®lOm/s2,则碰撞过程中地面对球的平均冲力是（）

A.25NB.30NC.175ND.180N

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解：由动能定理得小球下落过程中有：mghi=|mvi2-0

vi=8m/s,方向竖直向下；

小球上升过程这有：-mgh2=0-*mv22

V2=6m/s,方向竖直向上；

以向下为正方向，由动量定理得：（mg+F）t=-mv2-mvi,

即为:（0.5X10+F）X0.040=0.5X（-6）-0.5X8,

解得：F=・180N：负号表示冲力方向向上，故D正确，ABC错误。

故选：D。

14.两个物体A、B的质量分别为mi和m2,并排静止在水平地面上，用同向水平拉力B、

F2分别作用于物体A和B上，分别作用一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停

止下来。两物体运动的速度-时间图象分别如图中图线a、b所示。已知拉力Fi、F2分

别撤去后，物体做减速运动过程的速度-时间图线彼此平行（相关数据已在图中标出）。

由图中信息可以得出（）

A.若FI=F2，则mi大于m2

B.若mi=m2，则力Fi对物体A所做的功较多

C.若mi=m2,则力Fi对物体A的冲量较大

D.若mi=m2,则力Fi的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍

解：A、由斜率等于加速度知，撤除拉力后两物体的速度图象平行，

故加速度大小相等，求出ai=a2=|ig=lm/s2

则pi=M2=0.1

若FI=F2，对于m［则有FI-wmig=miai，解得mi=72

十”19

对于m2，则有F2-|i2m2g=m2a2，解得m2=.々万

由图可知ai>a2，则miVnn，故A错误；

第20页共39页

B、若mi=m2，则fi=f2，根据动能定理，对a有WFI-fisi=O,同理对b有WF2-f2s2

=0,所以si=4X2.5x/m=5.0m,S2=2X5X1m=5.0m,所以WFI=WF2，故B错误;

C、对两个物体的运动全程列动量定理得IF-代=0,即屈=①摩擦力相等，物体B运动

的时间长，所以力F2对物体A的冲量较大，故C错误；

D、由A项分析可知Fi-nimig=miai，F2-!12m2g=m2a2，得Fi=miai+uimig,F2=

85

--而瞬时功率为则口=至根，「学血

ima2+n2m2g，解得F133P=Fv,12=2,

力Fi的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍，故D正确,

故选：D。

15.跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于（）

A.人跳在沙坑的动量的变化率比跳在水泥地上的大

B.人跳在沙坑的动量的变化率比跳在水泥地上的小

C.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的小

D.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的大

解：人在下落中接触地面的瞬间速度不变，故跳在沙坑的动量与跳在水泥地的动量是相

等的，落地后静止，末动量相等，所以两种情况下动量的变化相等，由动量定理可知，

人受到的冲量相等；但由于落在沙坑中时间长，故人跳在沙坑里的动量变化率比跳在水

泥地上小，故ACD错误，B正确。

故选：Bo

16.一质量为58g的网球，以20m/s的速度水平飞来，某运动员以30m/s的速度反向击回的

过程中，网球的动量变化为（）

A.大小2.9kg・m/s,方向与初速度方向相同

B.大小2.9kg・m/s,方向与初速度方向相反

C.大小0.58kg・m/s,方向与初速度方向相同

D.大小0.58kg・m/s,方向与初速度方向相反

解：规定vi方向为正方向，网球初状态的动量为：P1=mv।=0.058X20kgm/s=1.16kgm/s

末状态的动量为：Pz=mv2=0.058X（-30）kgm/s=-1.74kgm/s,

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则动量的变化量为：△P=P2-Pi=-1.74-1.16=-2.9kgm/s,负号表示方向，可知动量

变化量的方向与vi方向相反，故B正确，ACD错误v

故选：Bo

17.下列例子中应用了反冲原理的是（）

A.洗衣机洗衣服时脱水过程

B.体操运动员在着地时弯曲双腿

C.喷气式飞机和火箭的飞行

D.火车进站时切断动力向前滑行

解：A、洗衣机洗衣服时脱水过程利用的是离心现象，与反冲无关，故A错误；

B、体操运动员在着地时弯曲双腿是利用了缓冲原理，故B错误；

C、喷气式飞机和火箭的飞行都是应用了反冲的原理，故C正确；

D、火车进站时切断动力向前滑行是利用惯性，故D错误。

故选：Co

18.一个质量为m的小球以速率2V垂直射向墙壁，碰后仍垂直墙壁以速率v弹回，此过程

中小球动量变化量的大小是（）

A.0B.mvC.2mvD.3mv

解：取初速度方向为正方向，初动量为2mv,末动量为-mv,故动量的改变量为：

△P=P'-P=（-mv）-2mv=-3mv,故动量变化大小为3mv,故D正确，ABC错

误。

故选：Do

19.如图所示，甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲、乙物体的速度大小

分别为lm/s和3m/s；碰撞后甲、乙两物体都反向运动，速度大小均为2m/s。则甲、乙

两物体质量之比为（）

A.2：3B.2：5C.3：5D.5：3

解：选取碰撞前甲物体的速度方向为正方向，则碰前甲的速度v]=lm/s,乙的速度为V2

=-3m/s；

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碰后甲的速度VI』-2m/s,乙的速度V2，=2m/s；

根据动量守恒定律有

m甲vi+m乙V2=m甲v'i+m乙v'2，

代入数据，解得：m甲：m乙=5：3,故D正确，ABC错误。

故选：D。

20.甲、乙两物体在同一直线上运动，它们在0〜0.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在

两物体之间存在相互作用，已知物体甲的质量为0.3kg,则在0〜0.3s时间内，物体乙受

到的冲量为（）

A.0.3N・sB.-0.3N-SC.0.9N・sD.-0.9N・s

解：根据图象可知，t=0.3s时共速，设共同速度为v,根据图中的三角形相似可得：

4-v0.3

4-0.4’

解得v=lm/s,

己知物体甲的质量为m=0.3kg,则在0〜0.3s时间内甲物体的冲量I=m（v-vo）=0.3

X（1-0）N・s=0.3N・s,

由于仅在两物体之间存在相互咋用，系统动量守恒，则物体乙受到的冲量r=-i=-

0.3N・s,故B正确、ACD错误。

21.动量的变化量是指物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差（也是矢量），AD=pz

-P（矢量式）。若动量始终保持在一条直线上时：选定一个正方向，动量、动量的变

化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算（此时的正、负号仅代

表方向，不代表大小）。若初、末动量不在一条直线上，其运算遵循平行四边形定则。

解：动量变化量是指物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差（也是矢量），若用p'

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表示末动量，用P表示初动量，则动量变化量为：

△p=p'-P

故答案为：p'-P

22.甲、乙两物体质量之比为2：1,使它们从同一高度自由下落，它们落地时动量大小之

比是一2：1,下落过程中所受冲量之比是2：1.

解：两小球从同一高度自由下落，落地时的速度一定相等，则由P=mv可知，动量之比

等于质量之比，故动量大小之比为2：1；

因下落时间相等，则由I=mgt可知，冲量之比等于质量之比，故冲量之比为：2：lo

故答案为：2：1；2：lo

23.两个小球的质量分别为mi和m2，且mi=2m2，当它们的动能相等时，它们的动量之

比pi：P2=_>/2：1.

解：由EK=*mv2；P=mv；可得：

P=yj2mEk；

故动量之比为：pi：p2=《2171瓜：y/2m2Ek=V2：1.

故答案为：V2：1.

24.如图所示，质量为M的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的弧面底部与水平面相切。—

个质量为m的小球以速度vo向滑块滚来。设小球不能越过滑块，则小球到达最高点时，

小球的速度大小为三电，滑块的速度大小为詈匕。

—M+m——M+m—

解：小球到达最高点时和滑块具向相同的速度v（若速度不相同，必然相对滑动，此时一

定不是最高点），取水平向右为正方向，由水平方向动量守恒得：

mvo=(M+m)v,得v=R”,心。

M+m

mvmv

故答案为:00

M+m,M+m

25.如图所示，小球A的质量mA=5kg,动量大小为PA=4kg・nVs,小球A沿着光滑水平

面向右运动，与静止的B球发生弹性碰撞，碰后A的动量大小变为P'A=lkg*m/s,方

向仍然向右。则由此可知碰撞后小球B的动量大小为3ke・m/s,小球B的质量为_3

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