内容正文:
2025-2026学年高二上学期
物理寒假作业(一)动量守恒定律(基础卷)
一、单选题
1.2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道,火箭升空过程中,以下描述其状态的物理量中属于标量的是( )
A.动能 B.动量 C.速度 D.加速度
2.快递员常会将易碎陶瓷碗放入铺有泡沫的纸箱内,这样做是为了在搬运时( )
A.减小陶瓷碗的动量变化率 B.减小陶瓷碗的动量变化量
C.增大陶瓷碗所受力的冲量 D.减小陶瓷碗所受力的冲量
3.关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A.同一物体,动量越大,速度越大
B.的动量小于的动量
C.物体的动能不变,其动量一定不变
D.做匀速圆周运动的物体,其动量不变
4.质心速度是描述物体质心运动状态的物理量,定义为质点系总动量与总质量的比值。如图所示,木板B的质量3.0kg,木块A的质量1.0kg,给A和B以大小均为4.0m/s,方向相反的初速度,系统的质心速度大小为( )
A.0 B.1m/s C.2m/s D.4m/s
5.下列事例中不能认为系统动量守恒的是( )
A.轮滑女孩从后面推轮滑男孩
B.子弹击穿饮料瓶的短暂过程
C.宇航员在舱外将一件小设备抛离自己
D.汽车发生轻微碰撞
6.人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这样做的目的是( )
A.减小地面对人的冲量 B.减小人落地时的动量
C.减小地面对人的作用力 D.增大人对地面的压强
7.2025年4月30日13时08分,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆。在距离地面只有1m时,返回舱底部的4台反推发动机点火,让返回舱实现软着陆。此过程中减小的标量是( )
A.速度 B.动能 C.路程 D.动量
二、多选题
8.质量为0.5 kg的篮球在高空由静止落下,篮球下落过程中所受阻力恒定,加速度为9m/s2,经2s时间落地。已知重力加速度大小为10m/s2,则篮球下落过程中( )
A.所受重力的冲量竖直向下
B.所受重力的冲量大小为1 N·s
C.所受阻力的冲量竖直向下
D.所受阻力的冲量大小为1 N·s
9.以下四个图中,系统动量守恒的是( )
A.图甲:在光滑的水平面上,子弹射入木块的过程(子弹与木块为系统)
B.图乙:剪断细线,弹簧恢复原长的过程(弹簧与木块为系统)
C.图丙:木球与铁球通过细线连接,在水中匀速下降;细线断裂后,两球在水中运动的过程,且木球尚未露出水面,铁球尚未沉至水底(木球与铁球为系统)
D.图丁:木块沿光滑固定斜面,由静止下滑的过程(木块与固定斜面为系统)
10.生命在于运动,体育无处不在,运动无限精彩。如图所示,质量为的小船静止在水面上,质量为的人在甲板上立定跳远的成绩为,不计空气和水的阻力,下列说法正确的是( )
A.人在甲板上跳远时,船将后退
B.人在立定跳远的过程中船保持静止
C.人在立定跳远的过程中船后退了
D.人相对地面的成绩为
三、实验题
11.某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次,得到了如图所示的三个落地点。
(1)并在图中读出OP=_____ cm;
(2)关于该实验,下列说法正确的是_。
A.斜轨道一定要光滑 B.入射小球质量mA应大于被碰小球质量mB
C.斜轨道末端需要调成水平 D.必须测出两小球做平抛运动的竖直高度
(3)要验证两小球碰撞过程动量是否守恒,需要验证的表达式为__________。(用mA、mB、、、表示)
12.学习了“探究碰撞中的不变量”的实验后,某实验小组选用图甲所示的水平气垫导轨、光电门等测量装置研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。主要实验步骤如下:
①调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作;
②在滑块1上装上挡光片,在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥,测量挡光片宽度L=,用天平测出滑块1和滑块2的质量m1=0.32kg、m2=0.18kg;
③将滑块1和滑块2放在气垫导轨上,滑块2处于静止状态,让滑块1以一定的初速度与滑块2碰撞,撞后两者粘在一起,记下碰前挡光片的遮光时间t1=0.015s和碰后挡光片的遮光时间t2=0.024s;
(1)滑块1碰前的动量p1=________;两滑块碰撞后的总动量p2=__________(计算结果保留两位有效数字);
(2)p1与p2的大小有差异,其原因可能是__________。(写一条即可)
四、解答题
13.质量为1kg的弹性小球以9m/s的速度垂直砸向地面,然后以同样大小的速度反弹回来,已知碰撞时间为0.1s,重力加速度g取。求:
(1)小球碰撞地面过程动量变化量的大小;
(2)地面对小球的平均冲力大小。
14.如图所示,质量为m的物体在与水平方向成角的斜向右上方的恒定拉力F作用下始终保持静止,已知动摩擦因数为,重力加速度为g,求在时间t内:
(1)物体所受拉力F的冲量;
(2)物体所受摩擦力的冲量。
15.如图所示,质量为M的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点,水平轻质弹簧一端与靶盒A连接,另一端拴在固定挡板P上,距O点很近的Q处有一固定的发射器B发射一颗质量为m、水平速度为的弹丸,当弹丸击向靶盒A后,便留在盒内,碰撞时间极短,不计空气阻力,弹簧压缩过程不超过弹簧的弹性限度。
(1)求靶盒A的最大速度;
(2)弹丸进入靶盒后压缩弹簧,请画出弹力大小F随弹簧的压缩量x变化的示意图;并根据图像求靶盒将弹簧压缩的过程中弹力对靶盒所做的功,已知弹簧的劲度系数为k。
物理寒假作业(一)动量守恒定律(基础卷)参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
A
C
D
C
B
AD
AC
AD
11.(1)13.0/12.5/12.6/12.7/12.8/12.9/13.1/13.2
(2)BC
(3)
12.(1) 0.096 0.094
(2)存在空气阻力
13.(1) (2)
【详解】(1)取竖直向上为正方向,则小球动量的变化量为
(2)设地面对小球的平均冲力大小为F,对碰撞过程根据动量定理可得
解得
14.(1)Ft,方向与水平方向成角的斜向右上方 (2),方向水平向左
【详解】(1)根据冲量的定义式可知,物体所受拉力F的冲量
方向与力的方向相同,即方向与水平方向成角的斜向右上方。
(2)对物体进行分析,根据平衡条件有
根据冲量的定义式可知,物体所受摩擦力的冲量
解得
方向与摩擦力的方向相同,即方向水平向左。
15.(1)
(2),
【详解】(1)弹丸击向靶盒A,弹丸对靶盒A的作用力使靶盒A加速,故当弹丸和靶盒A共速时,靶盒A的速度最大。依题意,碰撞时间极短,对弹丸和靶盒A组成的系统,动量守恒。以水平向右为正,由动量守恒定律,有
解得;
(2)由
得图像如图所示
设弹簧被压缩时,弹力对靶盒所做的功为,且
由图可知,的多少等于图线与坐标轴所围成的面积的大小,根据几何知识,有
解得;
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