第一章 动量守恒定律 章末练习 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第一章《动量守恒定律》章末练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（24-25高二上·浙江温州·期末）下列物理量对应的单位符号正确的是（　　） A．电势 B．动量 C．电容 D．磁通量T 2．（24-25高二上·上海·随堂练习）下列说法正确的是（　　） A．动量为零时，物体一定静止 B．动能不变，物体的动量一定不变 C．物体所受合外力大小不变时，其动量大小一定要发生改变 D．物体受到变力不可能做直线运动 3．（25-26高二上·山东枣庄·期中）如图所示，将一质量为m的小球放在玻璃漏斗中。晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做半径为r的匀速圆周运动，周期为T。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（     ）      A．在T时间内，小球受到的重力冲量为零 B．在时间内，小球受到合力的冲量为 C．在T时间内，小球受到弹力的冲量为零 D．在时间内，小球受到弹力的冲量大小为 4．（24-25高二下·北京大兴·期末）飞机沿某水平面内的圆周匀速率地飞行了一周，已知飞机质量为，速率为，圆周运动半径为。下列说法正确的是（　　） A．飞机做匀速圆周运动，速率没变，则加速度为零 B．飞机做匀速圆周运动，速率没变，则动量守恒 C．飞机飞行时，速度的方向不断变化，因此动量不守恒；根据动量定理，动量的改变源于向心力的冲量，即 D．飞机飞行时，速度的方向不断变化，因此动量不守恒；根据动量定理，飞行一周动量的改变量为零，合外力的冲量也为零 5．（24-25高二下·北京通州·期中）在2024中国自动化大会上，一款会踢足球的智能机器人受到参观者围观。如图所示机器人接到沿水平地面运动过来的速度为3m/s、质量为400g的足球，并在0.2s内将足球以1m/s的速度反向踢出。忽略一切阻力，在机器人与足球接触的过程中，下列说法正确的是（　　） A．机器人对足球的冲量大于足球对机器人的冲量 B．机器人对足球的冲量大小为1.2N·s C．足球动量变化量的大小为0.8kg·m/s D．机器人对足球平均作用力大小为8N 6．（25-26高二下·河南信阳·阶段练习）如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB = 2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为10kg∙m/s，运动中两球发生䃍撞，碰撞后A球的动量为6kg∙m/s，则（   ）    A．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为6：7 B．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为3：5 C．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为6：7 D．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为3：5 7．（25-26高二上·湖南郴州·期末）一质量为m的人从某一高处竖直跳下，接触地面后迅速下蹲，人接触地面时的速度为v，经时间，人刚好蹲下到最低点。在人接触地面到最低点的过程中（　　） A．地面对他的冲量大小为mv，地面对他做的功为 B．地面对他的冲量大小为，地面对他做的功为 C．地面对他的冲量大小为，地面对他做的功为零 D．地面对他的冲量大小为mv，地面对他做的功为零 8．（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中）一个物体静止在光滑的水平面上，对物体施加的外力沿水平方向，外力大小变化如图所示。设在0到T时间内外力对物体做功为W，则在T到2T时间内外力对物体做的功为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 9．（25-26高二上·广东梅州·期末）下列说法正确的是（　　） A．两物体的动量相等，动能也一定相等 B．物体所受的合外力的冲量为零，它的动量变化一定为零 C．只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒 D．物体动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量方向 E．如果一个系统的动量守恒，则系统的机械能一定守恒 10．（25-26高三上·山东青岛·期中）如图所示，质量为m2的木块Q静置于光滑水平面上，左端连接轻质弹簧。质量为m1的木块P以一定初速度向右压缩弹簧，木块P脱离弹簧时向左运动。整个过程中弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（    ） A． B．木块P脱离弹簧时，木块Q的速度最大 C．木块P脱离弹簧时，木块Q的加速度最大 D．从木块P开始压缩弹簧到与弹簧分离，木块P和木块Q动量的变化量大小不相等 三、实验题 11．（25-26高二上·河北唐山·期中）用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2。记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为x1、x2、x3，如图乙，分析数据：    （1）若入射小球半径为r1，被碰小球半径为r2，为满足实验要求，则需要________；（填字母代号） A．m1>m2，r1>r2　　　B．m1<m2，r1<r2 C．m1>m2，r1=r2　　　D．m1<m2，r1=r2 （2）关于本实验，下列说法正确的是________； A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端必须水平 C．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动 D．小球m1每次必须从斜槽轨道同一位置释放 E.需用秒表测定小球在空中飞行的时间 （3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为________；若碰撞是弹性碰撞，则还应满足________（用题中所给物理量的符号表示） 12．（25-26高三上·山东·阶段练习）利用图1所示装置来“验证动量守恒定律”，安装好实验器材，通过小铅锤将斜槽末端在纸上的投影计为点O。实验步骤如下： ①不放小球B，让小球A从斜槽点C由静止释放，落在复写纸上，如此重复多次 ②将小球B放在槽口末端，让球A从点C由静止释放，撞击球B，两球落到复写纸上，如此重复多次。 ③取下白纸，用圆规找出落点的平均位置点P、点M和点N，用刻度尺测量OM、OP、ON的长度。 （1）关于本实验的器材选择和实验操作，下列说法正确的是________ A．球A的质量必须大于球B的质量 B．两小球的尺寸可以不同 C．需要直接或间接测量小球在平抛运动过程中的时间和射程 D．斜槽轨道必须是光滑的 （2）实验小组甲的数据为：，，测得，，，若两个小球相碰前后动量近似守恒，其表达式可以表示为________（用测量的物理量符号表示）； （3）实验小组乙只测量了OM、OP、ON的长度，若满足关系式：________________（用测量的物理量符号表示）则可以认为两球发生的是弹性碰撞。 四、解答题 13．（24-25高二上·江苏扬州·期中）如图所示，在足够长的光滑水平面上，用质量分别为和的甲、乙两滑块，将轻弹簧压紧后处于静止状态，轻弹簧仅与甲拴接，乙的右侧有一挡板P。现将两滑块由静止释放，当弹簧恢复原长时，甲的速度大小为，此时乙尚未与P相撞。 (1)求弹簧恢复原长时乙的速度大小； (2)若乙与挡板P碰撞反弹后不能再与弹簧发生碰撞，求挡板P对乙的冲量的最大值。 14．（25-26高一下·辽宁辽阳·期末）2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，于6月2日成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。假设某宇航员登月后，在月球表面完成下面的实验：在竖直固定光滑圆轨道内部最低点静置一可视为质点的小球，如图所示，当给小球一瞬时冲量时，小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动，且通过圆轨道最高点时的速度大小为v。已知小球的质量为m，月球的半径为R，圆轨道的半径为r，求： （1）月球的重力加速度大小g； （2）月球的第一宇宙速度； （3）该瞬时冲量的大小I。 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 《第一章《能量守恒定律》章末练习—2025-2026学年高中物理人教版选修第一册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B D D C C C BCD AB 1．C 【详解】A．电势的单位为伏特，符号V，A错误； B．动量的单位为千克米每秒，符号，B错误； C．电容的单位为法拉，符号F，C正确； D．磁通量的单位为韦伯，符号，D错误。 故选C。 2．A 【详解】A．动量为零时，物体速度一定为零，一定静止，A正确； B．动能不变，物体速度大小一定不变，但方向可能变化，所以动量可能变化，B错误； C．物体所受合外力大小不变时，其速度大小不一定变化，所以其动量大小不一定变化，如做匀速圆周运动的物体，C错误； D．物体受到变力作用也可能做直线运动，D错误。 故选A。 3．B 【详解】AC．根据冲量表达式 由于重力和弹力均不为0，可知在T时间内，小球受到的重力冲量不为零，小球受到弹力的冲量不为零，故AC错误； B．小球的线速度大小 在时间内，小球的速度大小不变，方向刚好反向，根据动量定理可知小球受到的合力冲量为 故B正确； D．在时间内，小球受到弹力的冲量大小 故D错误。 故选B。 4．D 【详解】A．飞机做匀速圆周运动，速率不变，但存在方向变化的向心加速度，大小为 ，故A错误； B．动量是矢量，匀速圆周运动中速度方向不断变化，动量方向也随之变化，因此动量不守恒，故B错误； C．向心力的冲量是矢量，其方向始终指向圆心，随时间不断变化。飞行一周的总冲量是各时刻冲量的矢量和，而非标量累积。虽然计算得 （标量形式），但实际总冲量矢量和为零，故C错误； D．飞行一周后，速度方向恢复初始方向，动量变化量 。根据动量定理，合外力的冲量等于动量变化量，因此总冲量为零，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．机器人对足球的作用力与足球对机器人的作用力是一对相互作用力，大小始终相等，作用时间相同，故机器人对足球的冲量等于足球对机器人的冲量，故A错误； BC．以向右为正方向，足球的动量变化量为 即足球动量变化量大小为，根据动量定理可知冲量等于动量的变化量，即得机器人对足球的冲量大小为，故BC错误； D．对足球，根据动量定理有 其中t=0.2s，联立解得机器人对足球平均作用力大小为，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】光滑水平面上大小相同A、B两球在发生碰撞，规定向右为正方向，由动量守恒定律可得 PA = －PB 由于碰后A球的动量增量为负值，所以右边不可能是A球的，若是A球则动量的增量应该是正值，因此碰后A球的动量为6kg∙m/s，所以碰后B球的动量是增加的，且为14kg∙m/s。由于两球质量关系为 mB = 2mA 那么碰撞后A、B两球速度大小之比6：7。 故选C。 7．C 【详解】取竖直向上为正方向，设地面对人的作用力为F，由动量定理，可得 解得 依题意，地面对人的作用力没有位移，所以地面对他做的功为零。故ABD错误；C正确。 故选C。 8．C 【详解】设时和时物体的速度分别为和，则内和内由动量定理得 两式联立，求得 在0到T时间内外力对物体做功为W，则 则在T到2T时间内外力对物体做的功为 所以 故选C。 9．BCD 【详解】A．根据动能与动量的大小关系 可知两物体的动量相等，动能不一定相等，故A错误； B．根据动量定理，可知物体所受的合外力的冲量为零，它的动量变化一定为零，故B正确； C．根据动量守恒条件可知，只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒，故C正确； D．根据动量定理，可知物体动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量方向，故D正确； E．如果一个系统发生非弹性碰撞，系统的动量守恒，但系统的机械能不守恒，故E错误。 故选BCD。 10．AB 【详解】A．整个过程中，P、Q及弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，设P的初速度为，P、Q的最终速度分别为、，则根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 联立解得 ， 由于最终P速度反向，因此可知 即 故A正确； BC．整个过程中，P先压缩弹簧，P的速度减小，Q的速度增加，某一时刻P、Q达到共速，共速后弹簧又要恢复原长，因此要将两物块弹开，在弹簧恢复原长的过程中，弹力对物块Q做正功，使物块Q的速度继续增大，而弹力对物块P做负功，使物块P的速度减小，减小为0后又反向加速，由此可知，在整个过程中，木块P脱离弹簧时，弹簧的弹力为零，此时木块Q的加速为0，速度达到最大值，故B正确，C错误； D．在整个过程中，两木块组成的系统动量守恒，根据 可得 变式可得 即有 上式表示物块P动量的减少量等于物块Q动量的增加量，说明从木块P开始压缩弹簧到与弹簧分离，木块P和木块Q动量的变化量大小相等，故D错误。 故选AB。 11． C BD/DB /x3=x1+x2 【详解】（1）[1]实验过程中，避免入射球反弹，则入射球的质量应大于被碰球的质量。 故选C。 （2）[2]AD．每次保证小球从同一位置静止释放，可以使小球获得相同的初速度，斜槽轨道无需光滑，故A错误，D正确； B．为了能够让小球做平抛运动，飞出时速度水平，斜槽末端必须水平。故B正确； C．实验过程中，白纸不可以移动，故C错误； E．小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，由于高度相同，小球在空中运动时间相同，可用水平位移表示速度，故实验中不需要测量出小球在空中飞行的时间，故E错误。 故选BD。 （3）[3]设小球在空中运动时间为，若两球碰撞时的动量守恒，有 整理可得 即两球满足上式，则碰撞时动量守恒。 [4]弹性碰撞，动能不变，满足 整理可得 或 x3=x1+x2 12． A 【详解】（1）[1]A．A球质量必须大于B球质量，才能保证碰后两者的速度均向右，A正确； B．碰撞要保证对心正碰，因此两小球的尺寸必须相同，B错误； C．根据平抛运动的知识 不需要直接或间接测量小球在平抛运动过程中的时间，就可以通过比较射程完成实验，C错误； D．实验要求每次入射小球到达轨道末端的速度相同，与斜槽轨道是否光滑无关，D错误。 故选A。 （2）[2]由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同，根据动量守恒定律可得在水平方向有 根据平抛运动 小球落地时间相等，则有 求得 （3）[3]若为弹性碰撞，则碰撞过程还需满足机械能守恒，则有 解得 即为 13．(1)6m/s (2) 【详解】（1）当弹簧恢复原长时，设甲乙的速度分别为和，对两滑块及弹簧组成的系统，设向左的方向为正方向，由动量守恒定律可得 又知 联立可得 故弹簧恢复原长时乙的速度大小为6m/s，方向向右。 （2）乙与挡板P碰撞反弹后不能再与弹簧发生碰撞，则说明乙反弹的速度最大为 由动量定理可得，挡板P对乙的冲量的最大值为 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动，有 解得 （2）根据万有引力提供向心力 根据万有引力与重力的关系 联立可得 （3）设小球在圆轨道最低点时的速度大小为，对小球从最低点运动到最高点的过程，根据动能定理有 解得 根据动量定理有 解得 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 $