章末综合检测(1) 动量守恒定律（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

章末综合检测（一） 动量守恒定律 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．科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情景，他们使两个带正电的不同重粒子加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重粒子在碰撞前的瞬间具有相同大小的(　 ) A．速率　　　　　　 B．质量 C．动量 D．动能 解析：选C　尽可能减少碰后粒子的动能，才能尽可能增大内能，所以设法使这两个重粒子在碰撞前的瞬间合动量为零，即具有相同大小的动量。 2.质量m＝100 kg的小船静止在平静水面上，船两端载着m甲＝40 kg、m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，则之后小船的速率和运动方向为(　 ) 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 解析：选A　以向左为正方向，根据动量守恒得0＝m甲v－m乙v＋mv′，代入数据解得v′＝0.6 m/s，方向向左，故A正确。 3.一个质量为0.5 kg的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合外力F随时间t变化的图像如图所示，则在时刻t＝8 s时，物体的速度为(　 ) A．2 m/s B．8 m/s C．16 m/s D．4 m/s 解析：选C　F-t图像的面积表示冲量，在上方为正，在下方为负，故根据动量定理可得：2×2＋×2×1－×2×2＋2×2＋×2×1 N·s＝mv－0，解得第8 s末的速度v＝16 m/s，C正确。 4．质量为M的热气球吊框中有一质量为m的人，共同静止在距离地面为h的高空中，现从气球上放下一根质量不计的软绳，人沿绳子安全滑到地面，在此过程中热气球上升了(　 ) A.h B.h C.h D．h 解析：选A　人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度为v1，气球的速度为v2，运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒定律得：mv1－Mv2＝0，得m－M＝0，其中s人＝h，解得s气＝h。故A正确。 5．一颗手榴弹被投出后到达最高点时的速度为v0＝10 m/s，设它炸成两块后，质量为0.4 kg的大块速度大小为250 m/s，方向与原来方向相反，若取v0方向为正方向，则质量为0.2 kg的小块速度为(　 ) A．－470 m/s　　　　 B．530 m/s C．470 m/s D．800 m/s 解析：选B　手榴弹爆炸过程系统水平方向动量守恒，以手榴弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：Mv0＝m1v1＋m2v2，即：0.6×10 kg·m/s＝0.4×(－250)kg·m/s＋0.2 kg×v2，解得：v2＝530 m/s。 6．有一宇宙飞船，它的正对面积S＝2 m2，以v＝3×103 m/s 的相对速度飞入一宇宙微粒区。此微粒区1 m3 空间中有一个微粒，每一个微粒的平均质量为m＝2×10－7 kg。设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上，要使飞船速度不变，飞船的牵引力应增加(　 ) A．3.6×103 N B．3.6 N C．1.2×103 N D．1.2 N 解析：选B　在t时间内与飞船碰撞并附着于飞船上微粒的总质量为M＝vtSm，由动量定理得：Ft＝Mv，解得F＝3.6 N，根据牛顿第三定律，微粒对飞船的作用力为3.6 N。要使飞船速度不变，根据平衡条件，飞船的牵引力应增加3.6 N，故B正确。 7.人的质量m＝60 kg，船的质量M＝240 kg，若船用缆绳固定，船离岸1.5 m时，人可以跃上岸。若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为(不计水的阻力，两次人消耗的能量相等，两次从离开船到跃上岸所用的时间相等)(　 ) A．1.5 m B．1.2 m C．1.34 m D．1.1 m 解析：选C　船用缆绳固定时，设人起跳的速度为v0，则x0＝v0t，消耗的能量： Ek＝mv02，撤去缆绳，由动量守恒： 0＝mv1－Mv2，两次人消耗的能量相等，即动能不变，mv02＝mv12＋Mv22，解得： v1＝v0，故：x1＝v1t＝x0＝×1.5 m≈1.34 m，C正确；A、B、D错误。 8．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，三个过程中动能变化量的大小依次为ΔE1、ΔE2、ΔE3，动量变化量的大小依次为Δp1、Δp2、Δp3，则有(　 ) A．ΔE1<ΔE2<ΔE3，Δp1<Δp2<Δp3 B．ΔE1<ΔE2<ΔE3，Δp1＝Δp2＝Δp3 C．ΔE1＝ΔE2＝ΔE3，Δp1<Δp2<Δp3 D．ΔE1＝ΔE2＝ΔE3，Δp1＝Δp2＝Δp3 解析：选D