第一章 动量守恒定律 分层作业 2026-2027学年高二物理上学期人教版选择性必修第一册

第一章 动量守恒定律 分层作业

 第I卷（选择题）

一、选择题（共46分，本题共10小题，1-7题每小题4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，8-10题每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）。

1．如图一个质量为m=50kg的人抓在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为M=20kg，当静止时人离地面的高度为h=5m，长绳的下端刚好和地面接触。如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地高度约是（可以把人看作质点）（  ）

A．5m 

B．3.6m 

C．2.6 m 

D．8m

2．质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比可能为（　　）

A．3 B．4 C．5 D．6

3．某质点在多个共点力的作用下做匀速直线运动，若仅撤去其中一个恒力，关于质点之后的运动，下列说法正确的是（　　）

A．一定做曲线运动            B．不可能做匀速圆周运动

C．质点的动量可能不变        D．若做曲线运动，合力的瞬时功率不可能为零

4．2025年我国新能源无人机技术突破显著，某款搭载氢一锂混合动力系统的救援无人机，其动力系统由四台完全相同的电动机驱动螺旋桨构成。该无人机可完成上升、下降、悬停、平飞等动作。下列说法正确的是（　　）

A．无人机的动量为矢量，单位为kg·m/s2

B．该无人机动量变化时，动能一定变化

C．某段时间无人机在空中悬停，重力的冲量为零

D．无人机对空气的作用力和空气对无人机的作用力的冲量方向一定相反

5．如图所示，小车放在光滑的水平地面上，轻质细绳一端系在小车上，另一端连接可视为质点的小球，将小球拉开一定角度（此时小车与小球均静止），然后同时放开小球和小车，小球开始在竖直平面内来回摆动。下列说法正确的是（　　）

A．小球在最低点时处于平衡状态 

B．小球在最高点时处于平衡状态

C．小球在最低点时，小车处于平衡状态 

D．小球在最高点时，小车处于平衡状态

6．如图，光滑水平地面上有一质量为2m的“”形木板A，其水平部分表面粗糙，长度为2R，四分之一圆弧部分的半径为R、表面光滑，两部分平滑连接。现将质量为m、可视为质点的滑块B从圆弧的顶端由静止释放，滑块滑至木板左端时与木板保持相对静止，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是（　　）

A．B与A水平部分上表面的动摩擦因数为0.2

B．此过程中，B与A组成的系统动量守恒

C．此过程中，滑块B的位移为

D．此过程中，滑动摩擦力对B的冲量大小为

7．如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块．今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是

A．小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽组成的系统机械能守恒

B．小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统水平动量守恒

C．若小球能从C点离开半圆槽，则其一定会做竖直上抛运动

D．若小球刚好到达C点，则

8．下列说法正确的是（　　）

A．物体做匀速圆周运动时，其所受的合力方向一定指向圆心

B．物体做匀速圆周运动，合力的功率不为零

C．做平抛运动的某一物体，相等时间内动量的改变量相同

D．做平抛运动的某一物体，在同一位置以不同的速度水平抛出此物体，从抛出到落到同一水平面的过程，动能的变化量不相同

9．如图所示，置于光滑水平面上的物块P、Q用细线和轻弹簧连接在一起并处于静止状态，轻弹簧处于压缩状态。细线质量不计，关于物块P、Q及细线、轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（　　）

A．烧断细线后，系统总动量始终为零

B．烧断细线后，系统机械能始终为零

C．若在P的左侧放一挡板后再烧断细线，此后系统总动量仍然为零

D．若在Q的右侧放一挡板后再烧断细线，此后系统总动量向左

10．如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽P置于光滑的水平面上，半圆形槽的半径为R、质量为m。在槽的右侧有一个质量为m的物块Q（不与槽粘连），现让一质量为4m的小球自右侧槽口的正上方高0.5R处由静止开始下落，小球从A点与半圆形槽相切进入槽内，已知重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）

A．小球第一次运动到半圆槽的最低点时，小球与槽的速度大小相等

B．小球第一次运动到半圆槽的最低点时，物块Q向右运动的距离为

C．整个过程半圆槽P对物块Q的冲量大小为

D．小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，小球对槽的冲量大小为

第II卷（非选择题）

本题共5小题，共54分。

二、实验题

11．（6分）某同学通过如图所示的实验装置来“验证动量守恒定律”。

(1)下列说法符合实验要求的有___________。

A．轨道一定要光滑

B．轨道末端一定要保持水平

C．入射小球甲的半径大于被碰小球乙的半径

D．入射小球甲的质量大于被碰小球乙的质量

(2)图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影点。实验时，先将小球甲多次从斜轨上同一位置由静止释放，确定其落点的平均位置P，测量其水平位移OP；然后将小球乙静止放在轨道的末端，再将小球甲从斜轨上同一位置由静止释放，与小球乙相撞，并多次重复。以上实验步骤中缺少的必要步骤是___________。

A．用天平测量甲、乙两个小球的质量m1、m2

B．测量小球甲开始的释放高度h

C．测量抛出点距地面的高度H

D．确定甲、乙相碰后落点的平均位置M、N，并测量OM、ON

(3)若两球相碰前后的动量守恒，则表达式___________成立。（用题中所给物理量符号表示）

12．（10分）某实验小组利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，滑块P、Q上都固定有遮光条，已知滑块P、Q的质量分别为、（均包括遮光条），两遮光条宽度相同。请回答下列问题。

(1)接通气源后，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块Q使其从轨道最左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可旋转调节旋钮使轨道左端适当______（选填“升高”或“降低”）。

(2)将滑块Q静止放在两光电门之间，然后将滑块P在圆弧轨道上由静止释放，若滑块P与滑块Q发生碰撞粘合在一起，滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为、。若关系式______成立，则碰撞过程系统动量守恒；该碰撞过程损失的机械能与初动能之比______（用、表示）。

(3)若滑块P与滑块Q发生碰撞，并分离，滑块P先后通过光电门1，遮光条的挡光时间分别为、，滑块Q通过光电门2，遮光条的挡光时间为。若关系式______成立，则验证了碰撞过程系统动量守恒；若满足上式成立的同时关系式______成立，则滑块P、Q碰撞为弹性碰撞（用所测物理量的符号表示）。

三、解答题

13．（8分）国家要求：新型汽车上市前必须进行碰撞测试。某型号实验汽车在平直路面上测试，以额定功率90kW启动，加速运行直到匀速行驶，在离固定障碍物125m处关闭发动机匀减速行驶，最后与障碍物发生正碰，碰撞时间0.2s，碰后不反弹。已知实验汽车质量为1.5t，行驶过程中所受阻力恒为车重的0.2倍，重力加速度g取。碰撞过程中仅考虑障碍物对汽车的冲击力。求：

(1)汽车匀速行驶的速度大小；

(2)汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小。