单元检测卷(一) 动量守恒定律-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

单元检测卷(一)　动量守恒定律 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分) 1．(2022·重庆市第一中学月考)在某次杂技表演中，一演员平躺在水平面上，腹部上方静置一质量M＝80 kg的石板，另一演员手持一质量为m＝5 kg的铁锤，从h1＝1.8 m高处由静止落下，与石板撞击后反弹至h2＝0.05 m处，结果石板裂开而平躺着的演员没有受伤。若铁锤撞击石板的时间为t1＝0.01 s，由于缓冲，演员腹部与石板相互作用的时间为t2＝0.5 s，铁锤的下落视为自由落体运动，重力加速度g取10 m/s2，则下列判断错误的是( ) A．铁锤撞击石板前瞬间的速度大小为6 m/s B．撞击过程中铁锤受到的冲量大小为25 N·s C．撞击过程中铁锤对石板的平均作用力大小为3 550 N D．缓冲过程中石板对演员的平均作用力大小约为870 N B　[设铁锤撞击石板前瞬间的速度大小为v，则由自由落体运动规律可得v＝2gh1，可得：v1＝6 m/s，A正确；设撞击后铁锤反弹的速度大小为v2，则有v＝2gh2，解得v2＝1 m/s，以竖直向上为正方向，由动量定理可得I＝mv2－(－mv1)＝35 N·s，B错误；设撞击过程中石板对铁锤的作用力大小为F，则有I＝(F－mg)t1，解得F1＝3 550 N，C正确；石板与铁锤撞击过程时间很短，可近似认为动量守恒，设碰撞后瞬间石板的速度为v3，以竖直向下为正方向，由动量守恒定律可得mv1＝Mv3－mv2，解得v3＝ m/s，设缓冲过程中人对石板的作用力大小为F2，由动量定理可得－(F2－Mg)t2＝0－Mv3解得：F2＝870 N，D正确。故选B。] 2．(2022·江苏连云港期中)短道速滑接力比赛中，两运动员交接时，后方队员要用力将前方队员推出，某次比赛中，交接前，前方队员速度大小为10 m/s，后方队员的速度大小为12 m/s，已知前方队员的质量为60 kg，后方队员的质量为66 kg。后方队员将前方队员推出后瞬间速度大小变为8 m/s，此时前方队员的速度大小约为( ) A．14.4 m/s B．13.1 m/s C．23.2 m/s D．21.1 m/s A　[以两队员组成的系统为研究对象，以前方队员的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，解得前方队员的速度v1′＝14.4 m/s，故A正确，B、C、D错误。故选A。] 3．(2022·湖北高考)一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为W1和W2，合外力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式一定成立的是( ) A. W2＝3W1，I2≤3I1 B． W2＝3W1，I2≥I1 C．W2＝7W1，I2≤3I1 D．W2＝7W1，I2≥I1 C　[根据动能定理可知W1＝m(2v)2－mv2＝mv2，W2＝m(5v)2－m(2v)2＝mv2，可得W2＝7W1，由于速度是矢量，具有方向，当初、末速度方向相同时，动量变化量最小，方向相反时，动量变化量最大，因此冲量的大小范围是mv≤I1≤3mv，3mv≤I2≤7mv可知I2≤3I1，故选C。] 4．(2022·山东等级考) 我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中( ) A．火箭的加速度为零时，动能最大 B．高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能 C．高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量 D．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量 A　[火箭从发射仓发射出来，受竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力和竖直向上的高压气体的推力作用，且推力大小不断减小，刚开始向上的时候高压气体的推力大于向下的重力和空气阻力之和，故火箭向上做加速度减小的加速运动，当向上的高压气体的推力等于向下的重力和空气阻力之和时，火箭的加速度为零，速度最大，接着向上的高压气体的推力小于向下的重力和空气阻力之和时，火箭接着向上做加速度增大的减速运动，直至速度为零，故当火箭的加速度为零时，速度最大，动能最大，故A正确；根据能量守恒定律，可知高压气体释放的能量转化为火箭的动能、火箭的重力势能和内能，故B错误；根据动量定理，可知合力的冲量等于火箭动量的增加量，故C错误；根据功能关系，可知高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭机械能的增加量，故D错误。故选A。] 5.“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过人工制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。如图所示，一质量为m的游客恰好可以静止在直径为d的圆柱形