单元七 动量守恒定律 专项训练 -2027届高考物理一轮复习

单元七 动量守恒定律 2027届高考物理一轮复习 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．某同学在参观科技馆时，看到一个有趣的装置：钢球从轨道最底端由静止释放后，会沿轨道运动到最上方，在钢球运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球的重心升高 B．小球的机械能增大 C．轨道对小球的支持力的冲量为0 D．小球对一侧轨道的压力逐渐变大 2．如图所示，光滑水平面上，小球M、N分别在水平恒力和作用下，由静止开始沿同一直线相向运动在时刻发生正碰后各自反向运动。已知和始终大小相等，方向相反。从开始运动到碰撞后第1次速度减为0的过程中，两小球速度v随时间t变化的图像，可能正确的是（    ） A． B． C． D． 3．如图，带电小滑块甲和乙的质量相同，放置在足够长的光滑绝缘斜面上，相距（远远大于滑块宽度），释放两滑块瞬间，甲的加速度为零；经过一段时间，两滑块相距时，速度分别为、，加速度之比，则（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，半径为R的半圆弧ACB，O是圆心，AD=2OD。自A点和D点同时水平抛出甲、乙两个相同小球，两球落在圆弧BC上的同一个点E（图中未画出），其中一个小球落点处速度方向与圆弧切线垂直，忽略空气阻力和小球大小，则（　　） A．甲、乙两球在运动过程中动量变化量不同 B．甲球在落点处速度方向与圆弧切线垂直 C．甲、乙两球同时到达E点 D．甲、乙两球初速度大小之比为3：2 5．如图，质量均为m＝2kg的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L＝0.8m的轻细线，细线另一端系一质量为kg的球C，现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，C球在空中摆动过程中，线不可伸长。取，下列说法中错误的是（　　） A．C到达最低点时，速度大小为m/s B．A、B两木块分离时，木块A速度大小为m/s C．C由静止释放到最低点的过程中，木块A移动的距离为0.16m D．C由静止释放到最低点的过程中，A对B的冲量大小为2N·s 6．两小车M、N在光滑水平面上正碰，其速度随时间变化的 v-t 图像如图所示，碰撞时间极短。下列说法正确的是（　　） A．碰撞过程中小车M受到的冲量较大 B．碰撞后小车M的动量小于小车N的动量 C．碰撞后小车M与小车N的动能可能相同 D．小车M的质量大于小车N的质量 7．如图所示，相同的小球甲、乙（均视为质点）用长度均为L的细线紧挨着吊在水平天花板上，将小球甲拉至距小球乙高度为的位置由静止释放。不计空气阻力，小球甲、乙第一次碰撞（碰撞时间极短）后小球乙上升的最大高度可能为（　　） A． B． C． D． 2、 多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2=2m1。开始时两木块之间有一根用轻绳缚住已压缩的轻弹簧，烧断绳后，两木块分别向左、右运动。若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，且μ1=2μ2，则在弹簧伸长的过程中，两木块（　　） A．动量大小之比为1:1 B．速度大小之比为2:1 C．动量大小之比为2:1 D．速度大小之比为1:1 9．如图所示，水平桌面上静止着质量分别为2m和m的两滑块A和B，给A一个水平向右的冲量，使得A以v0的速度与B正碰。测得碰后瞬间两滑块的动量相等，若两滑块与水平面间的动摩擦因数相同，则（　　） A．该碰撞为非弹性碰撞 B．碰后A的速度大小为 C．碰后A、B滑行的最大距离之比为1:2 D．碰后A、B的运动时间之比为1:4 10．如图所示，光滑半圆形轨道放在气垫导轨上，用卡扣固定半圆形轨道。小球从右边圆心等高处静止释放，当小球运动到半圆形轨道某位置时解开卡扣，使半圆形轨道自由运动，发现随着时间推移，圆弧形轨道总能运动到足够长的气垫导轨左端，关于这次实验解开卡扣的时刻，可能是（　　） A．小球静止释放时解开卡扣 B．在小球向下经过B位置时解开卡扣 C．小球向左经过C位置时解开卡扣 D．小球向下经过D位置时解开卡扣 非选择题：本题共5题，共54分。 3、 实验题：本题共2小题，共16分。 11．如图为“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验装置示意图，入射球与靶球直径相同，测得质量分别为m1、m2。图中P点是未放靶球时入射球的落点，放置靶球后，两球落点分别为M、N，M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为OM、OP、ON。 (1)下列说法中符合本实验要求的是（　　） A．下滑倾斜轨道允许有摩擦 B．需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺 C．本实验需要测量小球做平抛运动的高度 D．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放 (2)若两球发生弹性碰撞，则OP、OM、ON三者之间满足关系式________（用OP、OM、ON表示）。 12．如图甲所示，某小组用气垫导轨和光电门等装置来“探究碰撞中的不变量”。实验中用到两个相同的光电门1和2及两滑块和，两滑块上分别固定有宽度相同的长方形遮光条。部分实验操作如下： （1）用天平测出两滑块（包括遮光条）的质量分别为、。 （2）用游标卡尺测量遮光条的宽度，结果如图乙所示，则______。 （3）打开气泵，待气流稳定后，调节气垫导轨水平。 （4）将滑块静止放置在两光电门之间，滑块放置在光电门1左侧，给滑块一个合适的初速度，使其向右第一次通过光电门1，两滑块碰撞后，滑块被弹回第二次通过光电门1，滑块向右通过光电门2。光电门1先后记录的遮光时间为，，光电门2记录的遮光时间为。计算得两滑块碰撞前，滑块通过光电门1时的动量大小为______，碰撞后两滑块的动量之和的大小为______。（结果均保留两位有效数字） （5）分析实验数据发现两滑块碰后的动量比碰前的动量略大。若上述的差别是由单一因素引起，该因素可能是______（填正确答案标号）。 A．气垫导轨对滑块有阻力 B．气垫导轨不水平，左低右高 C．气垫导轨不水平，左高右低 4、 计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块Ａ、B、C，B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计)。设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从Ａ开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中 （1）整个系统损失的机械能； （2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能 14．如图所示，一质量为的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量为的小物块A，物块与木板之间动摩擦因数为，给A和B以大小均为、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，物块A始终没有滑离木板B。（g取）求： (1)当A物块速度减为0时木板的速度； (2)A与B相对静止时的共同速度； (3)为了使物块不脱离木板，木板的长度至少为多少。 15．如图所示，一质量M=1kg的小车由水平部分AB和圆弧轨道BC组成，水平部分与圆弧轨道相切于B点，水平部分长l=1.6m、圆弧的半径R=0.5m，小车静止时左端与固定的光滑曲面轨道MN相切，一质量m1=3kg的小物块P从某处由静止滑下，并与静止在小车左端的质量m2=1kg的小物块Q发生弹性碰撞，碰后立即拿走P，Q恰好能运动到小车上的C点，小物块Q与AB段之间的动摩擦因数μ=0.25，碰撞时间极短，两小物块均可视为质点。已知除了小车AB段粗糙外，其余所有接触面均光滑，取重力加速度大小g=10m/s2。 (1)求小物块P开始下降处到轨道MN最低点的高度h； (2)求小车最终的速度大小v4； (3)要使小物块Q既可以到达B点最终又不会离开小车，求小物块P开始下降处到MN最低点的高度的范围。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D C D B B AB AB BC 11．(1)AD (2) 12． 0.630 0.030 0.032 C 13．(1)m；(2)m 【详解】(1)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时，对A、B与弹簧组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得 mv0=2mv1① 此时B与C发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为v2，损失的机械能为ΔE，对B、C组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得 mv1=2mv2② m=ΔE+(2m)③ 联立①②③式得 ΔE=m④ (2)由②式可知v2<v1，A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此速度为v3，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为Ep．由动量守恒和能量守恒定律得 mv0=3mv3⑤ m－ΔE=(3m)+Ep⑥ 联立④⑤⑥式得 Ep=m⑦ 14．(1)2m/s，方向水平向右 (2)，方向水平向右 (3) 【详解】（1）当A物块速度减为0时，令木板的速度为，对A、B构成的系统，根据动量守恒定律有 解得 方向水平向右。 （2）A与B相对静止时，令共同速度为，对A、B构成的系统，根据动量守恒定律有 解得 方向水平向右。 （3）结合上述，A与B相对静止后，两者以相等速度向右做匀速直线运动，根据能量守恒定律有 解得 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）P与Q发生弹性碰撞，则有， 解得 设Q到C点时与小车共速的速度为，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得， 在P下滑的过程有 解得 （2）结合上述数据有 可知，Q最终要离开小车，系统在水平方向上动量守恒，则有 根据能量守恒定律有 解得 （3）设最低高度为，Q恰好运动到B点，则有， P与Q发生弹性碰撞，则有， 在P下滑的过程有 解得 设最高高度为，Q运动到C点后最终在A点与小车保持相对静止，则有， P与Q发生弹性碰撞，则有， 在P下滑的过程有 解得 故高度范围为 学科网（北京）股份有限公司 $