第一章《动量守恒定律》单元测试分层测试B卷（附评分和答题卡）

2024-2025学年度高中物理《动量守恒定律》单元测试分层试卷B卷答题卡 ( 条 码 粘 贴 处 （正面朝上贴在此虚线框内） ) 姓名：______________班级：______________ 准考证号 ( 注意事项 1 、 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。 2 、 请将准考证条码粘贴在右侧的[条码粘贴处]的方框内 3 、 选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写，字体工整 4 、 请按题号顺序在各题的答题区内作答，超出范围的答案无效，在草纸、试卷上作答无效。 5、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、刮纸刀。 6、填涂样例 正确 [■] 错误 [--][√] [×] ) ( 缺考标记 考生禁止填涂缺考标记 ！只能由监考老师负责用黑色字迹的签字笔填涂。 ) 选择题（请用2B铅笔填涂） １、[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ２、[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ３、[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ４、[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ５、[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ６、[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ７、[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ８、[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ９、[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10、[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 11、[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 非选择题（请在各试题的答题区内作答） 12题、 （1） （2） （3） 13题、 （1） （2） （3） 14题、 15题、 16题、 学科网（北京）股份有限公司 $$ ( …………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) ( ※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※ ) ( …………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) ( …………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) ( 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ ) ( …………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) 保密★启用前 2024-2025学年度高中物理《动量守恒定律》单元测试 分层测试B卷（原卷版） 考试范围：选择性必修1第一章《动量守恒定律》；考试时间：75分钟；命题人：xxx 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 请点击修改第I卷的文字说明 一、单选题（共28分,每小题4分，选错或者不选，不得分） 1．各位同学，展卷悦！本学期通过将近13周的学习，大家肯定跃跃欲试想要展现一下自己的实力！请选出下列说法中，正确的选项（　　） A．牛顿力学观点不仅适用于宏观、低速的物体，对于微观、高速物体同样适用 B．一对相互作用的摩擦力，对相互作用的两个物体做的总功一定为零 C．机械能守恒的物体，所受的其他力可能对该物体做功 D．做匀速圆周运动的物体，其动量和动能都保持不变 2．以下表述正确的是（　　） A．动量守恒定律只能应用于系统，机械能守恒定律可以应用于单一物体 B．若在某一物理过程中满足动量守恒定律，则在该物理过程中一定同时满足机械能守恒定律 C．一个物体在做匀速圆周运动的过程中，动能保持不变，动量时刻改变 D．若在某一物理过程中，物体的动量对时间的变化率恒定，那么在该过程中物体的动能对时间的变化率也恒定 3．如图所示为射箭锦标赛的活动现场，不计空气阻力，关于箭的运动，下列说法正确的是（　　） A．箭在空中飞行时受到向前的作用力和重力 B．箭在空中飞行的轨迹是一条向上弯曲的抛物线 C．箭在空中飞行时做变加速运动 D．箭在空中飞行的任意时间内重力冲量的方向均竖直向下 4．质量为m的物体甲从零时刻起中静止开始所受的合力F随时间t的关系图像如图甲所示，质量为m的物体乙零时刻从坐标原点处从静止开始所受的合力F随位移x的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．关系图像与横轴所围成的面积表示物体速度的变化量 B．时刻物体甲的动能为 C．关系图像与横轴所周成的面积表示物体速度的变化量 D．物体乙在坐标处，动量为 5．水平轨道固定在地面上，右侧固定一磁铁，如图甲所示。右端粘有磁铁的小车以初速度沿轨道向右运动，两磁铁间有相互排斥的作用力。某科研兴趣小组利用该实验装置研究小车在变力作用下的运动情况。无线传感器记录作用过程中小车的图像（如图乙所示）以及小车所受斥力大小随时间的变化图像（如图丙所示）。已知小车所受摩擦阻力及空气阻力远小于磁铁间的相互作用力。那么（　　） A．小车速度为零时，其所受合外力也恰好为零 B．小车在到向右做匀减速直线运动，到向左做匀加速直线运动 C．小车与固定在轨道上的磁铁相互作用过程中，小车的机械能守恒 D．小车质量约为 6．如图所示，在一次山区救援中，救援队在空中两位置通过无人机同时投放医疗包甲和食物包乙，甲斜向上投放、乙由静止释放，同时到达目标点。甲、乙的质量分别为且，甲、乙均可视为质点，不计空气阻力。从刚离开无人机到刚抵达目标点的过程中，甲、乙的（　　） A．动能变化量相同 B．动量变化量相同 C．动量变化率相同 D．速度变化率相同 7．如图光滑水平面上有a、b、c、d四个弹性小球，质量分别为m、9m、3m、m。小球a一端靠墙，并通过一根轻弹簧与小球b相连，此时弹簧处于原长。小球b和c接触但不粘连。现给小球d一个向左的初速度，与小球c发生碰撞，整个碰撞过程中没有能量损失，弹簧始终处于弹性限度之内。以下说法正确的是（　　） A．整个过程中小球a、b、c、d和弹簧组成的系统动量守恒 B．整个过程中四个弹性小球a、b、c、d的机械能守恒 C．小球a速度的最大值为 D．弹簧弹性势能最大值为 二、多选题（共16分，每题4分，选不全对得2分，不选、错选和多选都不得分。） 8．如图甲，某同学手持电吹风垂直向电子秤的托盘吹风，圆形出风口与托盘距离较近且风速恒定，吹在托盘上的风会从平行于托盘方向向四周散开，简化图如图乙。当电吹风设置在某档位垂直向托盘吹风时，电子秤示数与放上一质量为m的砝码时一致，出风口半径为r，空气密度为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（    ） A．使用出风口面积越大的电吹风，电子秤示数一定也越大 B．设出风口的风速为v，则单位时间内出风口吹出气体的质量为 C．电吹风出风口的风速为 D．电吹风吹风的功率为 9．如图所示，滑块A、B用轻质弹簧连接后静止在光滑水平面上，滑块A与左侧竖直固定挡板接触。现对滑块B施加一水平推力F使滑块B问左缓慢运动到某一位置后保持静止，一段时间后撤去推力F。弹簧始终处于弹性限度内，关于弹簧和滑块A、B，下列说法中正确的是（    ） A．推力F做的功等于弹簧增加的弹性势能 B．当弹簧恢复原长时，滑块A开始离开挡板 C．从撤去推力F到滑块A离开挡板的过程中，弹簧和滑块A、B组成的系统动量守恒 D．从滑块A离开挡板到滑块A、B共速的过程中弹簧对A、B两滑块做功的大小相等 10．如图所示，质量分别为2m、m的甲、乙两小球放在光滑的水平面上，半径为r的四分之一光滑圆弧槽固定在水平面上，圆弧槽的最低点A的切线水平，最高点B的切线竖直，点燃两球之间的少量炸药，释放出的化学能为3mgr，全部转化为甲、乙的动能，重力加速度为g，空气的阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　）    A．爆炸刚结束的瞬间，甲的速度大小为 B．爆炸刚结束的瞬间，乙的动能为2mgr C．乙从A到B速度变化量的大小为 D．假设乙从A返回到A运动时间为，则该过程中乙受到的平均作用力的大小为 11．如图，两端固定有小球A、B的竖直轻杆，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，小球A受到轻微扰动后顺着墙面下滑，此后的运动过程中，三球始终在同一竖直面上，小球A落地后不反弹，已知小球C的最大速度为v，三球质量均为m，轻杆长为L，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A． B、C两球分离时，A球恰好离开墙面 B．小球A落地前瞬间动能大小为 C．小球A落地时，小球C的速度是小球A速度的2倍 D．竖直墙对小球A的冲量大小为3mv 第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明 三、实验题（共16分，每空2分，最后一空3分，作答请按照要求保留有效位数） 12．（本题8分）某小组用如图甲所示气垫导轨来探究两滑块碰撞的规律，导轨末端装有位移传感器（图中未画出），滑块a、b的质量分别为和。打开气泵，将气垫导轨调节水平；让a获得初速度后与静止的b发生碰撞，规定a碰前的速度方向为正方向；根据传感器记录的数据，得到它们在碰撞前后的位移与时间的关系图像如图乙。回答下列问题：    (1)碰撞前a的速度为 。 (2)碰撞后瞬间b的动量大小为 ，方向为 （填“正”或“负”）方向。 (3)保持b的质量不变，逐渐增加a的质量，每次让a以某一初速度与静止的b发生碰撞，多次实验发现，在误差允许的范围内，两滑块碰撞过程中动量守恒且机械能有损失。某次实验中a的质是为、初速度为，碰后瞬间b的速度可能是下列哪一项_____。 A． B． C． 13．（本题9分）物体在空间站中，由于完全失重，无法直接用天平测量其质量。某兴趣小组成员在观看了“天宫课堂”中，航天员演示的“动量守恒实验”（如图甲所示）之后，提出了一种利用动量守恒在空间站测质量的设想（实验装置如图乙所示）。在某次实验中，A、B两个体积相同的钢球置于实验平台上，两球之间放一质量不计的压缩并锁定的轻质弹簧，某时刻解除锁定，A、B两小球在同一直线上运动，利用闪光频率为10Hz的照相机获取的一组频闪照片，如图丙所示。已知A球为标准小球，其质量为，B小球质量为（待测，弹簧与A、B物体脱离后，静止停留于原地）。 （1）脱离弹簧后，小球A相对于空间站的地面做 运动，速度大小为 （保留两位有效数字）。 （2）根据实验数据测算可得小球B的质量大小是 kg（保留两位有效数字）。 （3）该实验搬到地面上，将两小球放在光滑水平面上，利用上述实验 （选填“能”或“不能”）测量小球B的质量。 四、解答题（共39分，写出必要的文字说明、引用的公式和重要的验算方程，直接写出结果不得分。） 14．（本题12分）某同学在操场上正对着墙壁进行足球训练，如图所示，该同学从地面上A点将足球沿斜向上方向踢出，足球初速度与水平方向的夹角为45°，然后自己以的加速度由静止开始沿垂直墙方向跑动。足球运动到最高点时与墙壁发生碰撞然后反弹，再次落回地面时恰好到该同学的脚下，且此时该同学的速度为2m/s。重力加速度，足球质量为，空气阻力和足球与墙面的作用时间均可忽略。求： （1）该同学踢出足球过程对足球做的功； （2）足球与墙壁碰撞过程中，墙壁对足球的冲量大小。 15．（本题12分）滑板运动是青少年喜欢的运动之一，某滑板运动场地如图所示，水平面BC与斜面AB和圆弧CD平滑连接，滑板爱好者站在滑板甲上由静止从A点滑下，同时另一完全相同的滑板乙从圆弧上的D点由静止释放。两滑板在水平面上互相靠近时，滑板爱好者跳到滑板乙上，并和滑板乙保持相对静止，此后两滑板沿同一方向运动且均恰好能到达D点，被站在D点的工作人员接收。已知斜面AB的倾角，圆弧CD的半径R=2m，圆心O与D点的连线与竖直方向的夹角，滑板质量m=4kg，滑板爱好者的质量M=60kg，不计空气阻力及滑板与轨道之间的摩擦，滑板爱好者与滑板均可视为质点，取，，。求： （1）滑板乙在下滑过程中经过圆弧最低点时，对C点压力的大小； （2）斜面上AB间的距离。 16．（本题15分）如图所示（俯视图），光滑水平面上固定一个半圆形挡板，两个可视为质点的小球A、B可沿半圆弧挡板内侧在水平面内做圆周运动，A、B两球的质量分别为mA=3kg、mB=2kg，半圆弧挡板半径为R=3m。半圆弧挡板的另一端安装有一个弹射器，B球与其碰撞后可原速率弹回。初始时，B球静止放在半圆弧挡板的最左端，A球以v0=5m/s的速度从一端沿半圆弧运动，并与B球发生弹性碰撞。求 (1)A球和B球第一次碰撞前，半圆弧挡板对A球支持力N的大小； (2)A球和B球第一次碰撞后，二者速度v1、v2的大小； (3)若A球和B球第二次碰撞后，立即被锁定在一起，求该过程系统损失的机械能。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ ( …………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) ( ※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※ ) ( …………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) ( …………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) ( 学校 :___________ 姓名： ___________ 班级： ___________ 考号： ___________ ) ( …………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) 保密★启用前 2024-2025学年度高中物理《动量守恒定律》单元测试 分层测试B卷（解析版） 考试范围：选择性必修1第一章《动量守恒定律》；考试时间：75分钟；命题人：xxx 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 请点击修改第I卷的文字说明 一、单选题（共28分,每小题4分，选错或者不选，不得分） 1．各位同学，展卷悦！本学期通过将近13周的学习，大家肯定跃跃欲试想要展现一下自己的实力！请选出下列说法中，正确的选项（　　） A．牛顿力学观点不仅适用于宏观、低速的物体，对于微观、高速物体同样适用 B．一对相互作用的摩擦力，对相互作用的两个物体做的总功一定为零 C．机械能守恒的物体，所受的其他力可能对该物体做功 D．做匀速圆周运动的物体，其动量和动能都保持不变 【答案】C 【详解】A．牛顿力学不适用于微观物体、高速运动的物体，故A错误； B．对于静摩擦力，‌虽然一个摩擦力可以做正功，‌另一个可以做负功，‌但由于静摩擦力发生在相对静止的两个物体之间，‌这两个物体的位移必然相同。‌因此，‌正功和负功的数值必然相等，‌导致一对静摩擦力做功的总和为零；对于滑动摩擦力，‌一个摩擦力可以做正功，‌另一个可以做负功。‌由于滑动摩擦力发生在有相对滑动的两个物体之间，‌这两个物体的位移必然不同。‌经过计算显示，‌负功的数值比正功的数值大，‌因此一对滑动摩擦力做功的总和为负。‌故一对相互作用的摩擦力对相互作用的两个物体做的总功是否为零取决于摩擦力的类型以及它们之间的相对运动状态，故B错误； C．根据机械能守恒定律可知，机械能守恒的物体，重力或者弹力可能做功，故C正确； D．由于动量为矢量，匀速圆周运动的物体线速度方向时刻变化，故动量时刻变化，故D错误。 故选C。 2．以下表述正确的是（　　） A．动量守恒定律只能应用于系统，机械能守恒定律可以应用于单一物体 B．若在某一物理过程中满足动量守恒定律，则在该物理过程中一定同时满足机械能守恒定律 C．一个物体在做匀速圆周运动的过程中，动能保持不变，动量时刻改变 D．若在某一物理过程中，物体的动量对时间的变化率恒定，那么在该过程中物体的动能对时间的变化率也恒定 【答案】C 【详解】A．动量守恒定律和机械能守恒定律所研究的对象都是相互作用的物体组成的系统，故A错误； B．动量守恒和机械能守恒的条件不同：系统动量是否守恒，决定于系统所受合外力是否为零；而机械能是否守恒，则决定于是否有重力和弹簧弹力以外的力（不管是内力还是外力）做功，是否只有动能与势能相互转化，无其他形式能（如热能）转化，系统动量守恒时，机械能不一定守恒，故B错误； C．一个物体在做匀速圆周运动的过程中，速度大小不变，方向不断改变，则动能保持不变，动量时刻改变，故C正确； D．根据 物体的动量对时间的变化率恒定，即合外力恒定，根据 则 动能对时间的变化率恒定，即合外力功率恒定，物体的动量对时间的变化率恒定，那么在该过程中物体的动能对时间的变化率不一定也恒定，故D错误。 故选C。 3．如图所示为射箭锦标赛的活动现场，不计空气阻力，关于箭的运动，下列说法正确的是（　　） A．箭在空中飞行时受到向前的作用力和重力 B．箭在空中飞行的轨迹是一条向上弯曲的抛物线 C．箭在空中飞行时做变加速运动 D．箭在空中飞行的任意时间内重力冲量的方向均竖直向下 【答案】D 【分析】本题考查物体做曲线运动的条件和冲量的方向，箭在空中飞行时只受到重力作用，做匀变速曲线运动，恒力冲量方向与恒力方向始终相同。 【详解】A．忽略空气阻力，箭在空中飞行时只受到重力作用，故 A错误； B．箭所受重力方向竖直向下，箭在空中飞行的轨迹是一条向下弯曲的抛物线，故B错误； C．箭运动的加速度为重力加速度，所以箭在空中飞行时做匀变速曲线运动，故C错误； D．重力为恒力，由冲量定义式可知，重力冲量方向与重力方向始终相同，故D正确。 故选D。 4．质量为m的物体甲从零时刻起中静止开始所受的合力F随时间t的关系图像如图甲所示，质量为m的物体乙零时刻从坐标原点处从静止开始所受的合力F随位移x的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．关系图像与横轴所围成的面积表示物体速度的变化量 B．时刻物体甲的动能为 C．关系图像与横轴所周成的面积表示物体速度的变化量 D．物体乙在坐标处，动量为 【答案】D 【详解】A．关系图像与横轴所围成的面积表示物体受到的冲量，即 故A错误； B．物体在的过程根据动量定理 解得 所以时刻物体甲的动能为 故B错误； C．关系图像与横轴所周成的面积表示物体在这段距离内力F做的功，即 故C错误； D．物体从0至处的过程根据动能定理 解得 所以物体乙在坐标处，动量为 故D正确。 故选D。 5．水平轨道固定在地面上，右侧固定一磁铁，如图甲所示。右端粘有磁铁的小车以初速度沿轨道向右运动，两磁铁间有相互排斥的作用力。某科研兴趣小组利用该实验装置研究小车在变力作用下的运动情况。无线传感器记录作用过程中小车的图像（如图乙所示）以及小车所受斥力大小随时间的变化图像（如图丙所示）。已知小车所受摩擦阻力及空气阻力远小于磁铁间的相互作用力。那么（　　） A．小车速度为零时，其所受合外力也恰好为零 B．小车在到向右做匀减速直线运动，到向左做匀加速直线运动 C．小车与固定在轨道上的磁铁相互作用过程中，小车的机械能守恒 D．小车质量约为 【答案】D 【详解】A．依题意，小车向右运动过程中受斥力作用，由乙、丙图可知在到时间内斥力逐渐增大，小车做加速度增大的减速直线运动，到时间内斥力逐渐减小，小车向左做加速度减小的加速直线运动。则t2时刻小车速度为零，所受合外力最大。故AB错误； C．根据AB选项分析可知小车与固定在轨道上的磁铁相互作用过程中，小车的动能先减小后增大，重力势能保持不变，所以小车的机械能不守恒。故C错误； D．根据动量定理 可知丙图中图线与时间轴所围面积表示小车所受斥力的冲量，取水平向右为正方向，则有 解得 故D正确。 故选D。 6．如图所示，在一次山区救援中，救援队在空中两位置通过无人机同时投放医疗包甲和食物包乙，甲斜向上投放、乙由静止释放，同时到达目标点。甲、乙的质量分别为且，甲、乙均可视为质点，不计空气阻力。从刚离开无人机到刚抵达目标点的过程中，甲、乙的（　　） A．动能变化量相同 B．动量变化量相同 C．动量变化率相同 D．速度变化率相同 【答案】D 【详解】A．依题意，甲的质量较小，下落高度也较小，根据动能定理 可知甲、乙动能变化量不相同，故A错误； B．同理，根据动量定理 可知甲、乙动量变化量不相同，故B错误； C．由B选项分析，可得 可知甲、乙的动量变化率不相同，故C错误； D．根据 可知甲、乙的速度变化率相同，故D正确。 故选D。 7．如图光滑水平面上有a、b、c、d四个弹性小球，质量分别为m、9m、3m、m。小球a一端靠墙，并通过一根轻弹簧与小球b相连，此时弹簧处于原长。小球b和c接触但不粘连。现给小球d一个向左的初速度，与小球c发生碰撞，整个碰撞过程中没有能量损失，弹簧始终处于弹性限度之内。以下说法正确的是（　　） A．整个过程中小球a、b、c、d和弹簧组成的系统动量守恒 B．整个过程中四个弹性小球a、b、c、d的机械能守恒 C．小球a速度的最大值为 D．弹簧弹性势能最大值为 【答案】C 【详解】A．由于墙壁对a球有弹力作用，整个过程中小球a、b、c、d和弹簧组成的系统动量不守恒，故A错误； B．整个过程中弹簧与四个弹性小球的系统机械能守恒，所以四个弹性小球a、b、c、d的机械能不守恒，故B错误； D．小球d与小球c碰撞，设小球c碰撞后速度为，小球d碰撞后速度为，由动量守恒和机械能守恒定律得 ， 解得 , 小球c与小球b碰撞，设小球c碰撞后速度为，小球b碰撞后速度为，由动量守恒和机械能守恒定律得 ， 解得 , 小球b向左运动速度为零时，弹簧弹性势能最大，则 故D错误； C．小球b压缩弹簧，到弹簧恢复原长过程，小球b与弹簧组成的系统机械能守恒，小球b向右的速度大小为；当小球a、b向右运动，弹簧恢复原长时，小球a的速度最大，设小球a的速度大小为，小球b的速度大小为，由动量守恒和机械能守恒定律得 ， 解得 故C正确。 故选C。 二、多选题（共16分，每题4分，选不全对得2分，不选、错选和多选都不得分。） 8．如图甲，某同学手持电吹风垂直向电子秤的托盘吹风，圆形出风口与托盘距离较近且风速恒定，吹在托盘上的风会从平行于托盘方向向四周散开，简化图如图乙。当电吹风设置在某档位垂直向托盘吹风时，电子秤示数与放上一质量为m的砝码时一致，出风口半径为r，空气密度为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（    ） A．使用出风口面积越大的电吹风，电子秤示数一定也越大 B．设出风口的风速为v，则单位时间内出风口吹出气体的质量为 C．电吹风出风口的风速为 D．电吹风吹风的功率为 【答案】BC 【详解】A．当电吹风设置在某档位垂直向托盘吹风时，功率相同，对于Δt时间内吹出的风 与托盘作用过程，根据动量定理 解得 故A错误； B．单位时间内出风口吹出气体的质量 故B正确； C．根据题意可知，风与托盘间的相互作用力大小 根据动量定理 解得 故C正确； D．根据以上分析有 解得 故D错误。 故选BC。 9．如图所示，滑块A、B用轻质弹簧连接后静止在光滑水平面上，滑块A与左侧竖直固定挡板接触。现对滑块B施加一水平推力F使滑块B问左缓慢运动到某一位置后保持静止，一段时间后撤去推力F。弹簧始终处于弹性限度内，关于弹簧和滑块A、B，下列说法中正确的是（    ） A．推力F做的功等于弹簧增加的弹性势能 B．当弹簧恢复原长时，滑块A开始离开挡板 C．从撤去推力F到滑块A离开挡板的过程中，弹簧和滑块A、B组成的系统动量守恒 D．从滑块A离开挡板到滑块A、B共速的过程中弹簧对A、B两滑块做功的大小相等 【答案】AB 【详解】A．水平面光滑，对滑块B施加一水平推力F使滑块B问左缓慢运动到某一位置后保持静止，根据功能关系可知推力F做的功等于弹簧增加的弹性势能，故A正确； B．当弹簧恢复原长时，滑块与挡板间恰好没有弹力，此时滑块A开始离开挡板，故B正确； C．从撤去推力F到滑块A离开挡板的过程中，墙壁对系统有向右的力，所以弹簧和滑块A、B组成的系统动量不守恒，故C错误； D．从滑块A离开挡板到滑块A、B共速的过程中弹簧对A、B两滑块做的功等于滑块动能的变化量，由于两滑块质量关系未知，无法判断，故D错误； 故选AB。 10．如图所示，质量分别为2m、m的甲、乙两小球放在光滑的水平面上，半径为r的四分之一光滑圆弧槽固定在水平面上，圆弧槽的最低点A的切线水平，最高点B的切线竖直，点燃两球之间的少量炸药，释放出的化学能为3mgr，全部转化为甲、乙的动能，重力加速度为g，空气的阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　）    A．爆炸刚结束的瞬间，甲的速度大小为 B．爆炸刚结束的瞬间，乙的动能为2mgr C．乙从A到B速度变化量的大小为 D．假设乙从A返回到A运动时间为，则该过程中乙受到的平均作用力的大小为 【答案】BD 【详解】A．根据题意，炸药爆炸过程有 爆炸过程甲、乙组成的系统动量守恒，有 联立解得 ， 故A错误； B．由A项分析得 故B正确； C．乙从A到B由动能定理得 联立解得 乙在A、B两点的速度相互垂直，由矢量三角形运算法则得，乙从A到B速度变化量的大小为 故C错误； D．取向右为正方向，对乙从A返回到A的过程，应用动量定理得 解得 故D正确； 故选BD。 11．如图，两端固定有小球A、B的竖直轻杆，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，小球A受到轻微扰动后顺着墙面下滑，此后的运动过程中，三球始终在同一竖直面上，小球A落地后不反弹，已知小球C的最大速度为v，三球质量均为m，轻杆长为L，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A． B、C两球分离时，A球恰好离开墙面 B．小球A落地前瞬间动能大小为 C．小球A落地时，小球C的速度是小球A速度的2倍 D．竖直墙对小球A的冲量大小为3mv 【答案】AB 【详解】A．B、C分离前，C向右做加速运动，C的加速度方向向右，B的加速度方向也向右，则杆对B的弹力方向斜向右下方，当B、C恰好分离时，两者速度相等，两者之间弹力为0，则C的加速度为0，由于刚刚分离时，B、C加速度相等，即此时，B的加速度也为0，则此时杆的弹力为0，由于A、B沿杆的分速度相等，B、C分离后，轻杆的弹力将由压力变为拉力，A将离开竖直墙面，可知，小球A离开竖直墙时，B、C恰好分离，故A正确； D．结合上述可知，B、C 分离后小球C做匀速直线运动，A离开竖直墙面，所以B、C分离时，两球速度均为v，对三小球进行分析，在水平方向上，根据动量定理有 故D错误； C．自小球A离开墙面至小球A落地，A、B构成的系统水平方向动量守恒，则有 其中 解得 可知，小球C的速度是小球A水平速度的2倍，但小球A还有竖直速度分量，即小球C的速度大于小球A速度的2倍，故C错误； B．由于相互作用的一对弹性力做功的代数和为0，可知，轻杆对小球A做功的大小等于轻杆对小球B做功的大小，即等于小球B、C的动能增量，则有 对A根据动能定理有 解得 故B正确。 故选AB。 第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明 三、实验题（共16分，每空2分，最后一空3分，作答请按照要求保留有效位数） 12．（本题8分）某小组用如图甲所示气垫导轨来探究两滑块碰撞的规律，导轨末端装有位移传感器（图中未画出），滑块a、b的质量分别为和。打开气泵，将气垫导轨调节水平；让a获得初速度后与静止的b发生碰撞，规定a碰前的速度方向为正方向；根据传感器记录的数据，得到它们在碰撞前后的位移与时间的关系图像如图乙。回答下列问题：    (1)碰撞前a的速度为 。 (2)碰撞后瞬间b的动量大小为 ，方向为 （填“正”或“负”）方向。 (3)保持b的质量不变，逐渐增加a的质量，每次让a以某一初速度与静止的b发生碰撞，多次实验发现，在误差允许的范围内，两滑块碰撞过程中动量守恒且机械能有损失。某次实验中a的质是为、初速度为，碰后瞬间b的速度可能是下列哪一项_____。 A． B． C． 【答案】(1)2.5 (2) 0.3 正 (3)A 【详解】（1）根据图像的斜率表示速度，可知碰撞前a的速度为 （2）[1] 碰撞后瞬间b的速度为 动量为 [2]速度方向为正方向，则动量方向也为正方向。 （3）若a、b发生弹性碰撞，则有 解得 由于碰撞中有能量守恒，则碰后瞬间b的速度可能是1.6m/s。 故选A。 13．（本题9分）物体在空间站中，由于完全失重，无法直接用天平测量其质量。某兴趣小组成员在观看了“天宫课堂”中，航天员演示的“动量守恒实验”（如图甲所示）之后，提出了一种利用动量守恒在空间站测质量的设想（实验装置如图乙所示）。在某次实验中，A、B两个体积相同的钢球置于实验平台上，两球之间放一质量不计的压缩并锁定的轻质弹簧，某时刻解除锁定，A、B两小球在同一直线上运动，利用闪光频率为10Hz的照相机获取的一组频闪照片，如图丙所示。已知A球为标准小球，其质量为，B小球质量为（待测，弹簧与A、B物体脱离后，静止停留于原地）。 （1）脱离弹簧后，小球A相对于空间站的地面做 运动，速度大小为 （保留两位有效数字）。 （2）根据实验数据测算可得小球B的质量大小是 kg（保留两位有效数字）。 （3）该实验搬到地面上，将两小球放在光滑水平面上，利用上述实验 （选填“能”或“不能”）测量小球B的质量。 【答案】 匀速直线 能 【详解】（1）[1]由丙图可知，脱离弹簧后，小球A相对于空间站的地面做匀速直线运动； [2]由照相机的频率可知周期为 则由图可知，小球A速度大小为 （2）[3]由图可知，B的速度大小为 由动量守恒可知 代入数值可得 （3）[4]该实验搬到地面上，将两小球放在光滑水平面上，动量守恒依然成立，故能测出小球B的质量。 四、解答题（共39分，写出必要的文字说明、引用的公式和重要的验算方程，直接写出结果不得分。） 14．（本题12分）某同学在操场上正对着墙壁进行足球训练，如图所示，该同学从地面上A点将足球沿斜向上方向踢出，足球初速度与水平方向的夹角为45°，然后自己以的加速度由静止开始沿垂直墙方向跑动。足球运动到最高点时与墙壁发生碰撞然后反弹，再次落回地面时恰好到该同学的脚下，且此时该同学的速度为2m/s。重力加速度，足球质量为，空气阻力和足球与墙面的作用时间均可忽略。求： （1）该同学踢出足球过程对足球做的功； （2）足球与墙壁碰撞过程中，墙壁对足球的冲量大小。 【答案】（1）40J；（2） 【详解】（1）由匀变速直线运动规律可知足球在空中运动的总时间为 足球在竖直方向的运动为竖直上抛运动，则足球上升过程所用的时间为，则足球竖直方向的初速度 结合足球初速度的方向可知，足球的初速度 该同学踢出足球过程对足球做的功等于足球动能的增加量，可得该同学踢出足球过程对足球做的功 （2）由匀变速直线运动规律可知，足球在空中运动的过程中，该同学的位移为 足球上升过程水平方向的位移为 则足球下降过程水平方向的位移为 则足球与墙壁碰撞后，水平方向的速度大小 则足球与墙壁碰撞过程中，墙壁对足球的冲量大小 15．（本题12分）滑板运动是青少年喜欢的运动之一，某滑板运动场地如图所示，水平面BC与斜面AB和圆弧CD平滑连接，滑板爱好者站在滑板甲上由静止从A点滑下，同时另一完全相同的滑板乙从圆弧上的D点由静止释放。两滑板在水平面上互相靠近时，滑板爱好者跳到滑板乙上，并和滑板乙保持相对静止，此后两滑板沿同一方向运动且均恰好能到达D点，被站在D点的工作人员接收。已知斜面AB的倾角，圆弧CD的半径R=2m，圆心O与D点的连线与竖直方向的夹角，滑板质量m=4kg，滑板爱好者的质量M=60kg，不计空气阻力及滑板与轨道之间的摩擦，滑板爱好者与滑板均可视为质点，取，，。求： （1）滑板乙在下滑过程中经过圆弧最低点时，对C点压力的大小； （2）斜面上AB间的距离。 【答案】（1）72N；（2）2.025m 【详解】（1）对滑板乙，从D点运动到C点的过程中，由动能定理得 ① 在C点，由牛顿第二定律得 ② 解得 ③ 由牛顿第三定律得，滑板乙对C点的压力大小 ④ （2）两滑板均恰能到达D点被工作人员接收，则滑板爱好者及两滑板三者共速 ⑤ 以滑板爱好者及两滑板为研究对象，由动量守恒定律得 ⑥ 对滑板爱好者及滑板甲，从A到B的过程中，设A到B的距离为L，由动能定理得 ⑦ 联立⑤⑥⑦式解得 ⑧ 16．（本题15分）如图所示（俯视图），光滑水平面上固定一个半圆形挡板，两个可视为质点的小球A、B可沿半圆弧挡板内侧在水平面内做圆周运动，A、B两球的质量分别为mA=3kg、mB=2kg，半圆弧挡板半径为R=3m。半圆弧挡板的另一端安装有一个弹射器，B球与其碰撞后可原速率弹回。初始时，B球静止放在半圆弧挡板的最左端，A球以v0=5m/s的速度从一端沿半圆弧运动，并与B球发生弹性碰撞。求 (1)A球和B球第一次碰撞前，半圆弧挡板对A球支持力N的大小； (2)A球和B球第一次碰撞后，二者速度v1、v2的大小； (3)若A球和B球第二次碰撞后，立即被锁定在一起，求该过程系统损失的机械能。 【答案】(1) (2)， (3) 【详解】（1）半圆弧挡板对A球支持力的大小为 （2）A球与B球发生弹性碰撞，根据动量守恒与机械能守恒可得 解得 ， （3）若A球和B球第二次碰撞后，立即被锁定在一起，设速度为，根据动量守恒有 解得 该过程系统损失的机械能 试卷第10页，共19页 试卷第9页，共19页 学科网（北京）股份有限公司 $$