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第一章 动量守恒定律(A卷)
(时间:45分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得4分,选错或不答的得0分)
1.对于一个质量不变的物体,下列说法正确的是 ( )
A.做匀速直线运动的物体,其动量可能变化
B.做匀速圆周运动的物体,其动量一定不变
C.物体的速度发生变化时,其动量可能不变
D.物体的速度发生变化时,其动量一定变化
解析 由动量公式p=mv可知,做匀速直线运动的物体速度不变,则动量不变,A项错误;做匀速圆周运动的物体,速度大小不变但是方向一直在变,而动量是矢量,所以动量一定在变化,B项错误;由动量公式p=mv可知,物体的速度发生变化时,动量一定在变化,D项正确,C项错误。
答案 D
2.如图所示,“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘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,乘客的机械能保持不变
B.在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力
C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零
D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变
解析 摩天轮转动过程中,乘客的动能不变,重力势能不断变化,故乘客的机械能不断变化,A项错误;乘客在最高点时,具有向下的加速度,处于失重状态,B项正确;根据I=Ft知,重力的冲量不为0,C项错误;根据P=mgvcos θ,θ为重力方向与速度方向之间的夹角,摩天轮转动过程中,θ不断变化,重力的瞬时功率不断变化,D项错误。
答案 B
3.如图,两宇航员在空间站用绳子进行拔河比赛,两人同时发力,先到达空间站固定中线者获胜。可以判断获胜一方 ( )
A.质量大 B.拉绳子力大
C.获得的动能大 D.获得的动量大
解析 根据牛顿第三定律可知,两人受到了等大反向的相互作用力,质量较小的一方将产生较大的加速度,根据v=at,x =at2可知,质量较小的一方速度更快,位移更大,将先到达固定中线,所以获胜的一方是质量小的一方,故A、B两项错误;从开始拉动到出现获胜者的这段过程中,获胜的一方位移更大,根据动能定理Fx=mv2可知,获胜的一方获得的动能更大,C项正确;从开始拉动到出现获胜者的这段过程中,两人受到的作用力等大反向,力的作用时间相等,所以两人获得的动量大小相等,D项错误。
答案 C
4.如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A,并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法正确的是 ( )
A.动量守恒、机械能守恒
B.动量守恒、机械能不守恒
C.动量不守恒、机械能守恒
D.动量、机械能都不守恒
解析 子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程,系统合外力为0,外力冲量为0,系统动量守恒。但是子弹击中木块A过程,有摩擦力做功,部分机械能转化为内能,所以机械能不守恒,B项正确。
答案 B
5.物理课上老师做了如图所示的小实验,在水平桌面上放一张白纸,在白纸上放上粉笔盒。第一次老师缓慢拉动白纸,粉笔盒随着白纸运动,可获得较大的速度;第二次老师快速拉动白纸,白纸被抽出,粉笔盒获得较小的速度。若实验中认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,老师让同学们对上述现象做出解释。下列解释正确的是 ( )
A.第一次拉动白纸,白纸对粉笔盒的摩擦力大,作用时间长
B.第二次拉动白纸,白纸对粉笔盒的摩擦力小,作用时间短
C.第一次拉动白纸,白纸对粉笔盒的摩擦力小,作用时间长
D.第二次拉动白纸,白纸对粉笔盒的摩擦力小,作用时间长
解析 缓慢拉动白纸过程中,摩擦力作用时间长,则产生的冲量较大,根据动量定理可知,粉笔盒获得的动量大一些,第一次老师缓慢拉动白纸,粉笔盒随着白纸运动,可获得较大的速度;第二次老师快速拉动白纸,白纸被抽出,第一次是静摩擦力,第二次是滑动摩擦力,所以第一次摩擦力较小,故C项正确,A、B、D三项错误。
答案 C
6.如图所示,物体从t=0时刻开始由静止做直线运动,0~4 s内其合外力随时间变化的关系图线为正弦曲线,下列表述不正确的是 ( )
A.0~2 s内合外力的冲量一直增大
B.0~4 s内合外力的冲量为零
C.2 s末物体的动量方向发生变化
D.0~4 s内物体动量的方向一直不变
解析 根据F-t图像中图线与t轴围成的面积表示冲量,可知在0~2 s内合外力的冲量一直增大,0~4 s内合外力的冲量为零,A、B两项正确;2 s末冲量方向发生变化,根据动量定理,物体的动量开始减小,但方向不发生变化,0~4 s内物体动量的方向一直不变,故C项错误,D项正确。
答案 C
7.某学习小组在探究反冲现象时,将质量为m1的一个小液化