第一章 动量守恒定律 单元能力提升综合检测训练（B卷）-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 单元能力提升综合检测训练（B卷） 一、单选题 1．下列关于动量的说法正确的是（    ） A．质量大的物体的动量一定大 B．质量和速率都相同的物体的动量一定相同 C．一个物体的动量改变，它的动能一定改变 D．一个物体的动能变化，它的动量一定改变 2．如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1速度变为零然后又下滑，经过时间回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为，重力加速度为g，在整个过程中，重力对滑块的总冲量为（　　） A． B． C． D．0 3．台州市运动员黄雨婷在2022年国际射联射击世锦赛中创造历史，勇夺世锦赛两金一银，并收获两张奥运会入场券。如图是黄雨婷参加10米气步枪个人赛。下列说法正确的是（　　） A．子弹在空中飞行过程中，重力的冲量为零 B．子弹在空中飞行过程中，机械能不守恒 C．扣动扳机后，子弹和枪整体机械能守恒 D．扣动扳机后，子弹和枪整体水平方向动量守恒 4．如图甲所示为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图，已知a、b小球的质量分别为ma、mb。先单独将a球从斜槽上某点释放，小球a从轨道末端飞出后在水平地面上的平均落点为图甲中的P点；再将b球放于轨道末端，将a球从斜槽上相同的位置释放，多次实验，两球碰后在水平地面上的平均落点分别是图甲中M、N点。本实验必须满足的条件是（　　）    A．斜槽轨道必须是光滑的 B．入射小球a的质量必须小于被碰小球b的质量 C．要测量小球离开斜槽末端到水平面的飞行时间 D．入射小球a每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放 5．如图所示，A、B是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球，mA＝5mB。B球静止，拉起A球，使细线与竖直方向夹角为30°，由静止释放，在最低点A与B发生弹性碰撞．不计空气阻力，则关于碰后两小球的运动，下列说法正确的是(　　) A．A静止，B向右，且偏角小于30° B．A向左，B向右，且偏角等于30° C．A、B均向右，A球偏角小于B球偏角，且都小于30° D．A、B均向右，A球偏角小于B球偏角，且A球偏角小于30°，B球偏角大于30° 6．长为l、质量为m的小船停在静水中，质量为m′的人从静止开始从船头走到船尾。不计水的阻力，则船对地面位移的大小（　　） A．0 B． C． D． 7．如果物体所受的合外力为零，则（　　） A．物体的动量为零 B．物体所受的冲量不为零 C．物体速度的增量不为零 D．物体动量的增量为零 8．一个静止的质点在到这段时间，仅受到力的作用，的方向始终在同一直线上，随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．在到这段时间，质点做往复直线运动 B．在时，质点的动量大小为 C．在时，质点的动能最大 D．在到这段时间内，力的总冲量为零 9．把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时(子弹尚未离开枪筒)，关于枪、子弹、车，下列说法正确的是（　　） A．枪和子弹组成的系统，动量守恒 B．枪和车组成的系统，动量守恒 C．因为子弹和枪筒之间的摩擦力很大，使三者组成的系统的动量变化很大，故系统动量不守恒 D．三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零 10．图甲为验证动量守恒定律的实验装置图，让小车A拖着纸带向左运动，与静止的小车B碰撞，碰撞后两车粘在一起继续运动。图乙是实验得到的一条点迹清晰的纸带，设x1=2.00cm，x2=1.40cm，x3=0.95cm，小车A和B（含橡皮泥）的质量分别为m1和m2，则应验证的关系式为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 11．如图所示，光滑的水平面上，小球A以速度v0向右运动时与静止的小球B发生对心正碰，碰后A球的速率为，B球的速率为，A、B两球的质量之比为（　　） A．3：2 B．3：4 C．3：5 D．3：8 12．如图所示，质量为M=2m的小木船静止在湖边附近的水面上，船身垂直于湖岸，船面可看作水平面，并且比湖岸高出h。在船尾处有一质量为m的铁块，将弹簧压缩后再用细线将铁块拴住，此时铁块到船头的距离为L，船头到湖岸的水平距离，弹簧原长远小于L。将细线烧断后该铁块恰好能落到湖岸上，忽略船在水中运动时受到水的阻力以及其它一切摩擦力，重力加速度为g。下列判断正确的有（　　） A．铁块脱离木船后在空中运动的水平距离为 B．铁块脱离木船时的瞬时速度大小为 C．小木船最终的速度大小为 D．弹簧释放的弹性势能为 13．如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度分别沿竖直向下和水平方向抛出，不计空气阻力。则下列说法中正确的是（　　） A．两个小球落地时，重力做功的瞬时功率相等 B．两个小球落地时的动量大小相等 C．从小球抛出到落地，两个小球动能增量相等 D．从小球抛出到落地，重力对两个小球的冲量大小相等 14．质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小g=10m/s2，则（　　） A．0~2s内，F的冲量为2kg‧m/s B．3s时物块的动量为1kg‧m/s C．2s时物块的动能为零 D．2~4s内，F对物块所做的功为6J 15．如图所示，在光滑的水平面上有一辆平板车，人拎着一个锤子站在车的左侧，人和车都处于静止状态。若人挥动锤子敲打车的左端，则下列说法正确的是（    ） A．当人挥动锤子，敲打车之前，车一直保持静止 B．当锤子停止运动时，人和车不一定停止运动 C．锤子、人和车组成的系统水平方向动量守恒 D．不断用锤子沿竖直面上的弧线敲击车的左端，车和人左右来回运动 16．如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图。入射小球质量为ma，被碰小球质量为mb。关于本实验，下列说法正确的是（　　）    A．不放被碰小球时，入射小球的平均落点为N点 B．斜槽的粗糙程度越小，实验的误差越小 C．实验之前，一定要将斜槽的末端调成水平 D．入射小球与被碰小球满足ma>mb，ra=rb 三、填空题 17．长征五号遥四运载火箭搭载“天问一号”探测器以速率v0进入太空预定轨道，由控制系统使箭体与探测器分离，分离时前部分的探测器质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率沿火箭原方向飞行，若忽略分离前后系统总质量的变化，则分离前后系统的动量__________（选填“守恒”或“不守恒”）。分离后探测器的速率v1为__________，系统的动能__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 18．甲乙两船自身质量为120 kg，都静止在静水中，当一个质量为30 kg的小孩以相对于地面6 m/s的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力，甲、乙两船速度大小之比：v甲∶v乙=_______。 19．“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m1＝30g，原来静止的被碰小球m2＝20g，由实验测得它们在碰撞前后的x﹣t图像如图所示，由图可知，入射小球碰撞前的动量是_____________，入射小球碰撞后的动量是_____________，被碰小球碰撞后的动量是_____________，由此得出结论_____________。 20．在粗糙的水平面上用水平恒力推动质量为的物体，由静止开始运动，经过了撤去外力后，又经过物体停止运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为________。 四、计算题 21．一质量为的人拿着一个质量为的铅球站在一质量为的平板车上，车正以的速度在光滑水平面上运动（人相对车不动）．现人把铅球以相对车的速度向后水平抛出，求车速增加了多少？ 22．如图所示，运动员练习用头颠球。某一次足球由静止下落0.6m，被重新顶起，离开头部后竖直上升至1m处。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，足球在空中时空气阻力为1N，大小不变，其他时间空气阻力不计。重力加速度g取10m/s2，在此过程中，求： （1）足球在空中时空气阻力对它的冲量； （2）足球与头部作用过程中，合力对足球的冲量； （3）头部对足球的平均作用力。 23．如图所示，套筒C可以沿着水平固定的光滑杆（足够长）左右滑动，套筒下方用不可伸长的轻细线悬挂物体B。开始时物体B和套筒C均静止，弹性小球A以v0=6m/s的水平初速度与B发生没有机械能损失的碰撞。已知小球A、物体B、套筒C的质量分别为mA=0.1kg、mB=mC=0.2kg，轻绳长为L=0.5m，重力加速度g取10m/s2。求： （1）小球A与物体B碰撞后瞬间的速度大小； （2）碰撞后瞬间绳子拉力大小； （3）物体B可以达到的最大高度（距初始位置）。 24．如图所示，质量为2kg的“”形木板A静止放置在光滑的水平地面上，其左端挡板与放在A板上的质量为的小物块之间夹着一小块炸药，炸药爆炸时，有的化学能全部转化为A、B的动能。爆炸结束瞬间，一质量为的物块以水平向左，大小为的速度从A板右端滑上木板，最终物块、C恰好没有发生碰撞，且木板与两物块间的动摩擦因数均为，取，求 （1）炸药爆炸结束瞬间A、的速度大小及方向； （2）木板的长度为多少； （3）整个过程中摩擦力对做的功。 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 动量守恒定律 单元能力提升综合检测训练（B卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B D D C D D D C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 BD BD BC AD CD CD 1．D 【详解】A．质量大的物体速度不一定大，故动量不一定大，A错误； B．质量和速率都相同的物体，速度方向不一定相同，故动量的方向不一定相同，B错误； C．一个物体的动量改变，可能只是方向变，而大小不变，故动能可能不变，C错误； D．一个物体的动能变化，速度大小一定会变化，故动量大小一定变化，D正确； 故选D。 2．C 【详解】根据冲量的定义式，因此重力对滑块的冲量应为重力乘作用时间，所以 故选C。 3．B 【详解】A．子弹在空中飞行过程中，重力的冲量不为零，故A错误； B．子弹在空中飞行过程中，受阻力做功，机械能不守恒，故B正确； C．扣动扳机后，有化学能转化为机械能，子弹和枪整体机械能不守恒，故C错误； D．扣动扳机后，子弹和枪整体受肩膀的作用力，水平方向动量不守恒，故D错误； 故选B。 4．D 【详解】AD．本实验要求a球每次运动至斜槽末端时的速度都相等，只需要每次将a球从斜槽轨道同一位置由静止释放即可，斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响，所以斜槽轨道不必须光滑，故A错误，D正确； B．为使碰撞后a球不反弹，a球的质量必须大于b球的质量，故B错误； C．本实验通过位移信息来间接反应速度大小，因此不需要测量离开斜槽末端到水平面的飞行时间，故C错误； 故选D。 5．D 【详解】设A球到达最低点的速度为v，在最低点A与B发生弹性碰撞后，A球的速度为vA，B球的速度为vB，取向右为正方向，由动量守恒定律可得 mAv＝mAvA＋mBvB 由机械能守恒定律可得 mAv2=mAvA2＋mBvB2 解得 ， 因此A、B均向右，A球偏角小于30°，B球偏角大于30°。 故选D。 6．C 【详解】小船和人组成的系统，在水平方向上所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，规定人的速度方向为正方向，人从静止开始从船头走到船尾过程，由动量守恒定律得 mv船- m′v人=0 设人从静止开始从船头走到船尾过程，船对地面的位移大小为d，则人相对于地面的位移大小为l-d，则有 解得 故选C。 7．D 【详解】A.物体受到的合外力为零，则物体的速度不再发生变化，但可能有速度，故动量不一定为零，故A错误； B.因合外力为零，故物体的冲量为零，故B错误； C.因合外力为零，则物体的速度不再发生变化，故速度的增量为零，故C错误； D.因速度不变，由 可知物体的动量增量为零，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．0~2s内，力的方向不变，故加速度方向不变，物体做加速运动；2~4s内，力的方向相反，故加速度方向相反，物体做减速运动；且0~2s和2~4s内加速度大小变化是相等的，方向相反，则到4s末时速度为零，整个过程速度方向不变，故A错误； B．图像与t轴围成的面积表示力做的冲量，在时，质点的动量 故B错误； C．由A分析知，当时，动能最大，故C错误； D．由图可知，在到这段时间内，图像与t轴围成的面积上下相等，故力的总冲量为零，D正确。 故选D。 9．D 【详解】AB．物体（系统）所受合外力为零时或内力远大于外力时，动量守恒。枪和子弹组成的系统，小车对枪由力的作用；枪和车组成的系统，子弹对枪有力的作用；动量不守恒，AB错误； C．子弹和枪筒之间的摩擦力很大，是内力，三者组成的系统的合外力为零，动量守恒，C错误； D．因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零，三者组成的系统，动量守恒，D正确。 故选D。 10．C 【详解】由于小球A和碰撞后两球都做匀速直线运动，故可利用这段求出碰撞前的速度为 可利用这段求出碰撞后的速度为 是计数间隔，根据动量守恒定律有 代入整理有 ABD错误，C正确。 故选C。 11．BD 【详解】以A、B两球组成的系统为研究对象，两球碰撞过程动量守恒，以A球的初速度方向为正方向，当碰后A的速度与初速度方向相同时，由动量守恒定律得 两球的质量之比 mA：mB=3:4 当碰后A的速度与初速度方向相反时，由动量守恒定律得 两球的质量之比 mA：mB=3:8 故选BD。 12．BD 【详解】A．对船与铁块有 由于铁块到船头的距离为L，则有 解得 ， 铁块脱离木船后在空中运动的水平距离为 A错误； B．铁块脱离木船后做平抛运动，则有 ， 解得 B正确； C．对船与铁块有 结合上述解得 C错误； D．弹簧释放的弹性势能为 解得 D正确。 故选BD。 13．BC 【详解】AD．竖直下抛的小球由运动学公式可得 平运动的小球竖直方向做自由落体运动，可得 对比两个式子可得 可得两小球不是同时落地，由冲量的定义式 可知重力对两个小球的冲量大小不相等，故AD错误； BC．两小球在运动过程中都只有重力做功，且高度相等，所以由动能定理得 得动能的增加量相等，落地速度 可得落地时速度大小相等，由动量表达式 可得动量的大小相等，故BC正确。 故选BC。 14．AD 【详解】A．F-t图像的面积表示力F的冲量，由图可知，0~2s内，F的冲量为 故A正确； B．由于最大静摩擦力为 所以0~1s内物块一直处于静止状态，故0~3s内动量变化与1~3s内动量变化相同，根据动量定理有 解得 故B错误； C．0~2s内，根据动量定理有 解得 所以2s时物块动能为 故C错误； D．2~4s，物块做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律 所以F做的功为 故D正确。 故选AD。 15．CD 【详解】ABC．把人、大锤和车看成一个系统，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，由于人和车初始状态都处于静止，总动量为0，挥动锤子敲打车的左端，根据动量守恒可知，系统的总动量为零，大锤向左运动，小车向右运动，大锤向右运动，小车向左运动，所以敲打车之前，车不会一直保持静止。当锤子停止运动时，人和车也停止运动。故AB错误，C正确； D．由于系统的总动量为零，且总动量为0，大锤向左运动，小车向右运动，大锤向右运动，小车向左运动，所以车左右往复运动，故D正确。 故选CD。 16．CD 【详解】C．此实验要求两小球碰后做平抛运动，所以应使斜槽末端的切线水平，故C正确； A．不放被碰小球时，入射小球的平均落点为P点，故A错误； B．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，斜槽的粗糙程度对实验的误差没有影响，故B错误； D．为使入射小球不反弹且碰撞时为正碰，应使 ma>mb 且 ra=rb 故D正确。 故选CD。 17． 守恒 增大 【详解】[1]水平方向系统所受的外力和为零，系统动量守恒； [2]根据水平方向动量守恒 解得 [3]箭体与探测器分离时需从外界获取能量，系统的动能增大。 18．5∶4 【详解】根据系统动量守恒定律的条件可知：以甲、乙两船和小孩为系统作为研究对象，系统动量守恒，根据动量守恒定律可得 所以 19． 碰撞中mv的矢量和是守恒的量 【详解】[1][2][3]由图像可知，碰前入射小球的速度 v1＝＝＝1m/s 碰后入射球的速度为 被碰球碰后的速度为 入射球碰前的动量为 入射小球碰撞后的动量为 被碰小球碰撞后的动量为 碰后系统的总动量为 [4]通过计算发现，两小球碰撞前后的动量相等，即：碰撞中mv的矢量和是守恒的量。 20． 【详解】对物体的整个过程由动量定律 而，，代入数据可得 21．0.2m/s 【详解】以人、车、铅球组成的系统为研究对象，应用动量守恒定律可以求出抛出铅球后车的速度，然后求出速度的增加量． 铅球以相对车的速度v=2m/s向后水平抛出 设铅球相对地面的速度是，人和车相对地面的速度是 以向前为正方向，则 系统动量守恒 将代入可得，车速 增加了 22．（1）0；（2）3.2kg·m/s，方向竖直向上；（3）36N，方向竖直向上 【详解】（1）足球由静止下落过程，根据牛顿第二定律 解得 足球被顶起的上升过程，根据牛顿第二定律 解得 所以足球在空中时空气阻力对它的冲量为 （2）足球下落过程的末速度大小为 足球被顶起的初速度大小为 所以足球与头部作用过程中，合力对足球的冲量为 所以合力对足球的冲量大小为3.2kg·m/s，方向竖直向上； （3）合力对足球的冲量为 解得 头部对足球的作用力大小为36N，方向竖直向上。 23．（1）2m/s，4m/s；（2）8.4N；（3）0.4m 【详解】（1）弹性小球A碰撞B的过程有 解得 ， 即碰后A的速度大小为2m/s，方向向左，B的速度大小为4m/s； （2）碰撞后瞬间，对物体B，根据牛顿第二定律有 解得 （3）B与C共速时，B达到最大高度，则 解得 24．（1），方向向左；，方向向右；（2）；（3） 【详解】（1）爆炸过程，以为研究对象： 得 方向向左； 方向向右； （2）爆炸后一段时间对 得 方向向右； 对 得 方向向左； 对 得 设时刻、共速，则满足 解得 此时 此后、相对静止一起减速、整体的加速度 的加速度不变 得 作出如图 由图像可知板长 （3）由图像可知对，时间内 时间内 得总功 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 $