2025--2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册假期作业（一） 第一章动量守恒定律

2025- -2026学年第一学期高二物理假期作业（一） 选择性必修一第一章动量守恒定律 一、单选题 1．静止的实验火箭，总质量为M，当它以对地速度v0喷出质量为Δm的高温气体后，火箭的速度为（ ） A．v0 B．－v0 C．v0 D．－v0 2．如图所示，在光滑的水平面上，有两个小球A和B，球A的质量为2m，球B的质量为m，两球之间用处于原长状态的轻质弹簧相连，小球B一开始静止，小球A以速度向右运动，求这以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为（　　）    A． B． C． D． 3．如图所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物块。从某一时刻起给m一个水平向右的初速度，那么在块与盒子前后壁多次往复碰撞后（    ）    A．两者的速度均为零 B．两者的速度总不会相等 C．物块的最终速度为，向右 D．物块的最终速度为，向右 4．如图所示，物体m置于斜面M上，M与水平面间无摩擦，在m沿斜面由底端冲上顶端的过程中，m和M组成的系统（　　） A．系统的动量守恒 B．在竖直方向上系统的动量分量守恒 C．在水平方向上系统的动量分量守恒 D．在任何方向上系统的动量分量都不守恒 5．质量为M的小车在光滑的水平地面上以v0匀速运动，当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时，由动量守恒知识可得车子速度将（　　） A．减小 B．不变 C．增大 D．无法确定 6．如图甲，某轻弹簧两端系着质量均为的小球、。小球用细线悬挂于天花板上，系统处于静止状态。现将细线烧断，以此为计时起点，、两小球运动的图线如图乙所示，表示0到时间内的图线与横轴所围面积大小，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．从0到时刻，弹簧对球的冲量为 B．时刻，球的速度大小为 C．时刻，弹簧弹性势能最大 D．时刻，、两小球的速度差最小 7．如图所示，圆盘在水平面内从静止开始缓慢加速绕中心轴转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。直到达到角速度ω后圆盘开始绕中心轴匀速转动，此时小物体恰能与圆盘相对静止，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A．圆盘从静止到刚开始匀速转动的过程中，小物体所受摩擦力的冲量大小为mωr B．圆盘从静止到刚开始匀速转动的过程中，摩擦力对小物体不做功 C．圆盘匀速转动时，小物体所受摩擦力的方向与其运动反向相反 D．圆盘匀速转动时，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2πmωr 二、多选题 8．如图所示，载有物资的热气球的总质量为M，静止于距离水平地面H的高处。现将质量为m的物资以相对地面竖直向下的速度投出，物资落地时与热气球的距离为d。设整个过程中热气球所受浮力不变，重力加速度为g，不计空气阻力，忽略物资受到的浮力。下列说法正确的是（    ）    A．物资落地前，热气球与其组成的系统动量守恒 B．投出物资后，热气球匀速上升 C．物资落地时，热气球上升的高度为 D． 9．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上相向运动，A、B两球的质量分别为m和，A、B两球发生正碰，碰撞后A球的速率是原来的两倍，B球恰好静止。则（　　） A．碰撞前A、B两球的速度大小之比为1∶1 B．碰撞前A、B两球的速度大小之比为3∶2 C．A、B两球发生的碰撞是弹性碰撞 D．A、B两球发生的碰撞是非弹性碰撞 10．如图所示，甲和他的冰车总质量，甲推着质量的小木箱一起以速度向右滑行。乙和他的冰车总质量也为，乙以同样大小的速度迎面而来。为了避免相撞，甲将小木箱以速度v沿冰面推出，木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力，则小木箱的速度v可能为（　　） A． B． C． D． 三、实验题 11．小刘同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图1所示。 （1）将滑块b放置在气垫导轨上，打开气泵，待气流稳定后，调节气垫导轨，直至观察到滑块b能在短时间内保持静止，说明气垫导轨已调至 ； （2）用天平测得滑块a、b质量分别为； （3）在滑块上安装配套的粘扣，并按图示方式放置两滑块。使滑块a获得向右的速度，滑块a通过光电门1后与静止的滑块b碰撞弹粘在一起，并一起通过光电门2遮光条通过光电门1、2的时间分别为 ，则上述物理量间如果满足关系式 ，则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒。 （4）本实验 （ “需要”或“不需要”）测量遮光条的宽度。 12．某同学用如图甲所示的装置通过两球相碰来验证碰撞中的动量守恒。图中AB是斜槽，BC是水平槽，斜槽与水平槽平滑相接，先将小球1从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，落在水平面上的记录纸上留下印迹，重复上述操作多次，根据小球1落在记录纸上的印迹确定小球1在记录纸上的平均位置P。再把小球2放在水平槽的最右端处，让小球1从斜槽轨道上原来的固定点由静止释放，与小球2碰后两小球分别落在记录纸上留下落点印迹，重复上述操作多次，确定两小球在记录纸上落点的平均位置M、N。 （1）实验中小球1的质量为，半径为；小球2的质量为，半径为，则小球的质量和半径需要满足( ) A．，    B．， C．，    D．， （2）图甲中点为相撞后小球 （填“1”或“2”）的落点平均位置。正确操作实验后，测量得出的落点距点的水平距离，如图乙所示，则在实验误差允许的范围内， （填具体数值），则相撞中的动量守恒得到验证。 四、解答题 13．如图所示，质量的小球A用一不可伸长的轻绳悬挂在O点，在O点正下方的光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B，B距O点的距离等于绳长L，绳长。现将A拉至某一高度，由静止释放，A以4m/s的速度在水平方向和B发生正碰并粘在一起。重力加速度为g。求： （1）A释放时距桌面的高度H； （2）碰撞前瞬间绳子的拉力大小F； （3）碰撞过程中系统损失的机械能。 14．如图，A、B质量分别为m1=1kg，m2=2kg，置于小车C上，小车的质量为m3=1kg，A、B与小车的动摩擦因数0.5，小车静止在光滑的水平面上。某时刻炸药爆炸，若A、B间炸药爆炸的能量有12J转化为A、B的机械能，其余能量转化为内能。A、B始终在小车表面水平运动，小车足够长，求： （1）炸开后A、B获得的速度各是多少？ （2）A、B在小车上滑行的时间各是多少？ 15．如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为且足够长的木板A，A的左端放着一个质量为的小物块B（可视为质点），两者处于静止状态，小物块与木板之间的动摩擦因数，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。在木板A的左端正上方有一固定点O，用长为的不可伸长的轻绳将质量为的小球C悬于点O。现将轻绳拉直使轻绳与水平方向成（如图所示），由静止释放小球。此后小球C与B恰好发生弹性碰撞，碰撞过程时间极短。空气阻力不计，取，，，求： (1)小球C运动到最低点时（与B碰撞前瞬间）的速度大小； (2)小球C与B相碰后，B的速度大小； (3)木板A与滑块B之间由于摩擦所产生的热量Q。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025- -2026学年第一学期高二物理假期作业（一） 选择性必修一第一章动量守恒定律参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D C B B A ACD AC CD 11． 水平 不需要 【详解】（1）[1]将滑块b放置在气垫导轨上，打开气泵，待气流稳定后，调节气垫导轨，直至观察到滑块b能在短时间内保持静止，说明气垫导轨已调至水平； （3）[2]根据动量守恒定律可以知道 根据速度公式可以知道 ， 代入上式可得应满足的公式为 （4）[3]由以上分析的结果可知本实验不需要测量遮光条的宽度。 12． C 1 【详解】（1）[1]为使两球正碰且碰撞后都做平抛运动，小球1的质量应大于小球2的质量，且半径相同，即，。 故选C。 （2）[2][3]点水平位移最小，是碰撞后小球1的落点平均位置。根据动量守恒定律 代入数据得 13．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）A释放到与B碰撞前，根据动能定理得 解得 （2）碰前瞬间，对A由牛顿第二定律得 解得 （3）A、B碰撞过程中，根据动量守恒定律得 解得 则碰撞过程中损失的机械能为 14．（1）,；（2）0.8s，0.2s 【详解】（1）炸药爆炸瞬间A、B系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 A、B的机械能总量为12J，故有 联立解得，（不符合实际，舍去） 或， （2）爆炸后A和B在C上滑动，B先与C相对静止，设此时A的速度为v3，B、C的速度为v4，该过程中ABC组成的系统动量守恒。设该过程的时间为t3，规定向右为正方向，对A应用动量定理 对B应用动量定理 对C应用动量定理 代入数据得，， 之后，A在C上继续滑动直到相对静止，根据系统的动量守恒，有 解得 设A滑动的总时间为t，则 解得 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）小球C从开始下落到与B碰撞前瞬间，由动能定理得 解得 （2）小球C与小物块B在碰撞后，小球C速度为，小物块B的速度为，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 联立解得 （3）小物块B在木板A上滑动，小物块B和木板A组成的系统动量守恒，设B滑到木板A最右端时两者共速的速度大小为v，则有 小物块B在木板A上滑动的过程中，由小物块B和木板A组成的系统减小的机械能转化为内能，由功能关系得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $