第1章 3. 动量守恒定律(练案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理选择性必修第一册同步学习指导(人教版2019)

８. (８ 分)(２０２３􀅰湖南岳阳高二期中)在“天宫课 堂”太空授课活动中ꎬ某同学向航天员提问:“空 间站飞行时会不会受到阻力ꎬ是否达到所需的 速率后ꎬ就可以不施加动力ꎬ而保持速率不变 呢?”我国空间站的轨道距地面高度约 ４３０ ｋｍꎬ 远在 １００ ｋｍ 的卡门线(外太空与地球大气层的 分界线)之上ꎬ但轨道处依然存在非常稀薄的 大气ꎮ (１)为简化问题ꎬ将空间站视为如图所示的圆柱 体ꎬ其在运行方向的横截面积为 Ｓꎮ 假定:单位 体积内与空间站前端横截面发生碰撞的空气分 子个数为 ｎꎬ且速度方向均与横截面垂直ꎻ以空 间站为参考系ꎬ碰撞前后空气分子的平均速率 分别为 ｖ１、ｖ２ꎮ 若每个空气分子的平均质量为 ｍꎬ不考虑空气分子间的相互作用ꎬ求空间站前 端受到空气作用力 Ｆ 的大小ꎻ (２)假如你是航天员ꎬ请从以下两个方面对该同 学的问题作答ꎮ ①维持空间站的运行是否需要施加动力ꎻ ②若一直不施加动力ꎬ轨道高度将如何变化ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 练案[４] 第一章　 动量守恒定律 ３. 动量守恒定律 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　基础巩固练 (２５ 分钟􀅰满分 ６０ 分) 一、选择题(本题共 ６ 小题ꎬ每题 ７ 分ꎬ共 ４２ 分) １. (２０２３􀅰河南安阳林州一中高二测试)如图所示 的四幅图都是反映物理过程的图ꎬ下列选项中 描述的系统动量守恒的是 ( Ｃ ) Ａ. 图甲中ꎬ站在小车上的男孩用力推静止在光 滑的水平面上的木箱的过程中ꎬ男孩和小车 组成的系统 Ｂ. 图乙中ꎬ光滑的水平面上的压缩的轻质弹簧 恢复原长的过程中ꎬＡ、Ｂ 两滑块组成的系统 Ｃ. 图丙中ꎬ两球匀速下降时细线断开ꎬ两球均在 水面下方运动(不考虑水的阻力)的过程中ꎬ 两球组成的系统 Ｄ. 图丁中ꎬ木块沿光滑的斜面体由静止开始下 滑的过程中ꎬ木块和斜面体组成的系统 ２. (２０２３􀅰广州高二期末)花样滑冰是技巧性与艺 术性相结合的一个冰上运动项目ꎬ在音乐伴奏 下ꎬ运动员在冰面上表演各种技巧和舞蹈动作ꎬ 极具观赏性ꎮ 甲、乙运动员以速度大小为 １ ｍ / ｓ 沿同一直线相向运动ꎮ 相遇时彼此用力推对 方ꎬ此后甲以 １ ｍ / ｓ、乙以 ２ ｍ / ｓ 的速度向各自 原方向的反方向运动ꎬ推开时间极短ꎬ忽略冰面 的摩擦ꎬ则甲、乙运动员的质量之比是 ( Ｄ ) Ａ. １︰３　 　 Ｂ. ３︰１　 　 Ｃ. ２︰３　 　 Ｄ. ３︰２ ３. (２０２３􀅰全国百所名校模拟统考一)如图所示ꎬ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — ００８ — 轻弹簧的一端固定在竖直墙上ꎬ一个光滑弧形 槽静止放在足够长的光滑水平面上ꎬ弧形槽底 端与水平面相切ꎬ让一个物块从槽上高 ｈ 处由 静止开始下滑ꎮ 下列说法正确的是 ( Ｄ ) Ａ. 物块沿槽下滑的过程中ꎬ物块的机械能守恒 Ｂ. 物块沿槽下滑的过程中ꎬ物块与槽组成的系 统动量守恒 Ｃ. 从物块压缩弹簧到被弹开的过程中ꎬ弹簧对 物块的冲量等于零 Ｄ. 物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上 高 ｈ 处 ４. 如图所示ꎬ半径分别为 Ｒ 和 ｒ(Ｒ > ｒ)的甲、乙两 光滑圆轨道安置在同一竖直平面内ꎬ两轨道之 间由一条光滑水平轨道 ＣＤ 相连ꎬ在水平轨道 ＣＤ 上一轻弹簧被 ａ、ｂ 两小球夹住ꎬ同时释放两 小球ꎬａ、ｂ 球恰好能通过各自的圆轨道的最高 点ꎮ 则两小球的质量之比为 ( Ｂ ) Ａ. ｒＲ Ｂ. ｒ Ｒ Ｃ. Ｒｒ Ｄ. Ｒ ｒ ５. 如图所示ꎬ在光滑的水平面上ꎬ有一质量为 Ｍ ＝ ３ ｋｇ、足够长的薄板和一质量为 ｍ 的物块分别 以大小 ｖ ＝ ４ ｍ / ｓ 的初速度向左、向右运动ꎬ它们 之间有摩擦ꎮ 当薄板的速度大小为 ２. ４ ｍ / ｓ 且 方向向左时ꎬ物块的速度大小为 ｖ′ ＝ ０. ８ ｍ / ｓꎬ 方向向左ꎬ则物块的质量为 ( Ａ ) Ａ. １ ｋｇ Ｂ. ２ ｋｇ Ｃ. ０. ８ ｋｇ Ｄ. １. ６ ｋｇ ６. (２０２２􀅰云南省腾冲市第八中学高二下学期期 中)如图所示ꎬ在光滑水平面上有一质量为 Ｍ 的木块ꎬ木块与轻弹簧水平相连ꎬ弹簧的另一端 连在竖直墙上ꎬ木块处于静止状态ꎬ一质量为 ｍ 的子弹以水平速度 ｖ０ 击中木块ꎬ并嵌在其中ꎬ木