周周测04（第一章 反冲问题 火箭）物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 聚焦反冲与动量守恒，融合万户火箭、章鱼逃生等真实情境，通过基础选择、实验验证、综合解答的梯度设计，适配高二周测对物理观念与科学思维的巩固需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12/48|反冲判断、动量守恒（船、爆炸、火箭）|以万户航天典故、章鱼逃生等情境考查模型建构，单选基础与多选提升结合| |实验题|3/19|动量守恒验证|通过平抛射程替代速度，强化实验操作规范与数据处理的科学探究能力| |解答题|3/33|多过程动量守恒（滑车、滑块爆炸）|结合小孩滑车、圆弧轨道滑块等复杂过程，考查科学推理与综合应用能力|

2026-2027学年高二物理（选择性必修第一册）周周测 周周测04 第一章 反冲问题 火箭（时间:75分钟 分数：100分） 一、选择题(本题共12小题，共48分。其中1～10题为单选题，每小题4分；11、12题为多选题， 每小题4分，漏选得2分，错选得0分) 1．【答案】D 2．【答案】A 3．【答案】B 4．【答案】B 5．【答案】D 6．【答案】C 7．【答案】A 8．【答案】C 9．【答案】A 10．【答案】C 11．【答案】BC 12．【答案】BD 二、实验题（本题3小题，共19分） 13．【答案】(1)大于 (2)AD (3) 14．【答案】(1)BC (2)保持入射小球从同一位置释放是为了保证小球每次平抛的初速度相同，以找出对应的平均落点位置 (3) (4) 15．【答案】(1)AD (2) (3)1.03 三、解答题（本题3小题，共33分） 16．【答案】（1）5m/s；（2）10m/s；（3）；（4）1250J 17．【答案】(1)3N (2)0.1m (3)0.225m 18．【答案】(1)6m/s，10m/s (2)48J 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 7 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二物理（选择性必修第一册）周周测 周周测04 第一章 反冲问题 火箭（时间:75分钟 分数：100分） 一、选择题(本题共12小题，共48分。其中1～10题为单选题，每小题4分；11、12题为多选题， 每小题4分，漏选得2分，错选得0分) 1．下列运动不属于反冲运动的有（　　） A．火箭升空 B．发射炮弹后炮身后退 C．喷气式飞机喷气飞行 D．乒乓球碰到墙壁后弹回 2．如图所示，一只船静止在平静的河面上，某同学站在船尾，向右立定跳远，落在船上后相对于船静止，水的阻力不计．下列说法正确的是（　　） A．起跳过程，人对船的冲量与船对人的冲量大小相等 B．人在空中时，人与船的总动量为零 C．落在船上后，人与船一起向右运动 D．全过程，人所受重力的冲量为零 3．如图所示，水平地面上静止放置着材料相同、紧靠在一起的物体A和B，两物体可视为质点且A的质量较大。两物体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，不计空气阻力，则A物体（　　） A．爆炸过程中，获得的初动量大 B．爆炸过程中，获得的初动能小 C．爆炸后，滑行时间长 D．爆炸后，滑行距离长 4．火箭发射领域“世界航天第一人”是明朝的士大夫万户，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备（火箭、燃料、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．火箭的推力来源于空气的浮力 B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C．喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为 D．在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒 5．章鱼遇到危险时可将吸入体内的水在极短时间内向后喷出，由此获得一个反冲速度，从而迅速向前逃窜完成自救。假设有一只吸满水后的章鱼总质量为，它正以速度匀速运动。若它在极短时间内向后一次性喷射出质量为的水，喷出的水相对于喷水后瞬间它自身的速率为，章鱼所受阻力可以忽略，则以下说法中正确的是（     ） A．喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统总动量一直为零 B．喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒 C．章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为 D．章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为 6．某人在一静止的小船上练习射击，人在船头，靶在船尾，船、人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M，枪内有n颗子弹，每颗子弹的质量为m，枪口到靶的距离为L，子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0，在发射后一发子弹时，前一发子弹已射入靶中，水的阻力不计，在射完n颗子弹时，小船后退的距离为（    ） A． B． C． D． 7．如图所示，气球下面有一根长绳，一个质量为的人抓在气球下方，气球和长绳的总质量为，长绳的下端刚好和水平面接触。当静止时人离地面的高度为。如果这个人开始沿绳向下滑，当滑到绳下端时，他离地面的高度约为（可以把人看成质点）（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，质量均为的木块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点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为。从开始释放C到A、B两木块恰好分离的过程，下列说法正确的是（　　） A．两物体A和B分离时，A、B的速度大小均为 B．两物体A和B分离时，C的速度大小为 C．C球由静止释放到最低点的过程中，木块移动的距离为 D．C球由静止释放到最低点，A对B的弹力的冲量大小为 9．如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为、，两船沿同一直线同一方向运动，速率分别为、，乙船上的人将一质量为的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，刚好可避免两船相撞，同时保证两船继续同向运动，不计水的阻力。则抛出货物的速率是（     ） A． B． C． D． 10．如图所示，人、车和木箱静止在光滑水平地面上，木箱的质量为m，人和车的总质量为7m。人将木箱以水平速率v（相对地面）推向竖直墙壁（此过程记为人与木箱作用的第一次过程），木箱又以速率v（相对地面）弹回，人接住木箱后再以速率v（相对地面）将木箱推向墙壁，如此反复。下列说法正确的是（　　） A．人推木箱过程中人、车和木箱组成的系统动量守恒，机械能也守恒 B．人每一次将木箱推出的过程中，人的动量的改变量都相同 C．木箱每次与墙壁碰撞的过程中墙壁对木箱的冲量大小均为2mv D．木箱与墙壁碰撞5次后，木箱和人的速度相等 11．烟花表演中一发烟花竖直发射升空，在最高点爆炸变成、两部分，爆炸后瞬间、的速度方向均水平，、从刚爆炸到落地的水平位移大小分别为x、，运动轨迹如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（   ） A．、两部分在空中运动的时间之比为1:3 B．、两部分落地时水平分速度大小之比为1:3 C．从爆炸后瞬间到落地前瞬间，、两部分的动能变化量大小之比为3:1 D．从爆炸后瞬间到落地前瞬间，、两部分的动量变化量大小之比为1:3 12．如图所示，甲乙两人做抛球游戏，甲站在一辆平板车上，甲与车的总质量kg，车与水平地面间的摩擦不计。另有一质量kg的球，乙站在车对面的地上，身旁有若干质量不等的球。开始车静止，甲将球以速度v（相对于地面）水平抛给乙，乙接到抛来的球后，马上将另一只球以相同速率v水平抛回给甲，甲接到球后，再以速率v将此球水平抛给乙，这样反复进行，乙每次抛回给甲的球的质量都等于他接到球的质量的2倍，则（　　） A．甲第二次抛出球后，比第一次抛出球后的速度增加了0.20v B．甲第三次抛出球后，比第二次抛出球后的速度增加了0.32v C．从第一次算起，甲抛出5个球后，再也不能接到乙抛回来的球 D．从第一次算起，甲抛出4个球后，再也不能接到乙抛回来的球 二、实验题（本题3小题，共19分） 13．某同学设计了如图所示的装置用来验证动量守恒定律。将带卡槽的倾斜轨道固定在水平桌面上，同时准备有质量不等的小钢球A和B，并用天平测量出两个小球的质量分别为和，按要求完成该实验。 (1)实验中，入射小球A和被碰小球B的质量关系是___________（选填“大于”、“等于”、“小于”）； (2)下列说法中符合本实验要求的是___________； A．安装轨道时，轨道末端必须水平 B．必要的测量仪器有天平、秒表和刻度尺 C．必须测量抛出点距地面的高度H D．在同一组实验的多次碰撞中，每次入射小球必须从斜槽上的同一位置由静止释放 (3)先让入射小球多次从斜轨上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程。然后，把被碰小球静置于轨道末端的水平部分，再将入射小球从斜轨上同一位置静止释放，与小球相碰，并多次重复本操作。接下来分别找到相碰后平均落地点的位置，并测量平抛水平射程、。若将的长度分别记为，则验证系统动量守恒的表达式可表示为___________。 14．如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图，a是入射小球，b是被碰小球，a和b的质量分别为和，a、b直径相同，轨道末端在水平地面上的投影为点。实验中，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出a的平均落点位置，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出碰后小球a、b的平均落点位置、如图乙所示。 (1)实验中需要注意的事项，下列说法正确的是_________（填字母）。 A．需要测出小球抛出点距地面的高度 B．需要测出小球做平抛运动的水平射程 C．斜槽轨道末端应该保持水平 D．斜槽应尽量光滑 (2)实验中重复多次让入射小球从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的是_________。 (3)实验中对小球的要求是：质量_________（填“>”“=”或“<”）。 (4)在图乙中，用毫米刻度尺测得点与、、三点的水平方向的距离分别为，，，若关系式_________成立，则说明该实验碰撞前后动量守恒。 15．如图甲，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程，然后把被碰小球静置于轨道水平部分的末端，再将入射小球从斜轨上的S点静止释放，与小球正碰，并多次重复实验，分别找到两小球相碰后的平均落地点位置M、N。 (1)下列操作中，属于本实验必要步骤的是__________（填选项的符号） A．测量两个小球的质量、 B．测量抛出点距地面的高度 C．测量S点到轨道水平部分的高度 D．测量两小球相碰后平抛运动的射程、 (2)若表达式满足__________，则两球碰撞过程动量守恒（用实验中所测物理量符号表示）。若该碰撞是弹性碰撞，则应满足的表达式为__________（用、、表示）。 (3)某次实验中，测定，，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示，则碰撞前、后两小球总动量的比值为__________。（保留三位有效数字） 三、解答题（本题3小题，共33分） 16．如图所示，一个小孩在冰面上进行“滑车”练习，开始小孩站在A车前端与车以共同速度v0=9m/s向右做匀速直线运动，在A车正前方有一辆静止的B车，为了避免两车相撞，在A车接近B车时，小孩迅速从A车跳上B车，又立即从B车跳回A车，此时A、B两车恰好不相撞，已知小孩的质量m=25kg，A车和B车质量均为mA=mB=100kg，若小孩跳离A车与跳离B车时对地速度的大小相等、方向相反，求： （1）小孩跳回A车后，他和A车的共同速度大小？ （2）小孩跳离A车和B车时对地速度的大小？ （3）小孩跳离A车的过程中对A车冲量的大小？ （4）整个过程中，小孩对B车所做的功？ 17．质量均为的木块A和B，并排放在光滑的水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。重力加速度。 (1)若A固定在水平面上，求C球下落到最低点时对细线的拉力大小 (2)若A可以自由滑动，求C球由静止释放下落到最低点时木块A的位移大小 (3)若A可以自由滑动，求C球在竖直轻杆左侧上升的最大高度 18．如图所示，两滑块甲、乙静止在水平地面上，滑块甲质量为m1=1kg，甲、乙间夹有少量炸药，半径为R=5m的四分之一光滑圆弧槽固定在地面，槽底端与水平面相切。现点燃炸药将滑块甲、乙分开，分开后滑块甲从光滑平台的端点A以一定初速度水平飞出后，恰好从B点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC，滑块乙刚好能运动到圆弧槽的最高点。A、B两点的高度差为h=3.2m，光滑圆弧半径OB与竖直方向夹角为θ=53°，不计任何阻力和炸药质量，滑块甲、乙均可视为质点，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g=10m/s2。求： (1)滑块甲从A点飞出的速度v0的大小和在B点时的速度v1的大小； (2)爆炸过程中增加的机械能∆E。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 7 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二物理（选择性必修第一册）周周测 周周测04 第一章 反冲问题 火箭（时间:75分钟 分数：100分） 一、选择题(本题共12小题，共48分。其中1～10题为单选题，每小题4分；11、12题为多选题， 每小题4分，漏选得2分，错选得0分) 1．下列运动不属于反冲运动的有（　　） A．火箭升空 B．发射炮弹后炮身后退 C．喷气式飞机喷气飞行 D．乒乓球碰到墙壁后弹回 【答案】D 【详解】ABC．系统在内力作用下，当一部分向某一方向的动量发生变化时，剩余部分沿相反方向的动量发生同样大小变化的现象，所以发射炮弹后炮身后退，属于反冲运动；喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用，而促进飞机前进的，属于反冲运动；火箭升空是利用反冲原理，属于反冲运动，故ABC不符合题意； D．乒乓球碰到墙壁上弹回是因为受到了墙壁的作用力，不是反冲运动，故D符合题意。 故选D。 2．如图所示，一只船静止在平静的河面上，某同学站在船尾，向右立定跳远，落在船上后相对于船静止，水的阻力不计．下列说法正确的是（　　） A．起跳过程，人对船的冲量与船对人的冲量大小相等 B．人在空中时，人与船的总动量为零 C．落在船上后，人与船一起向右运动 D．全过程，人所受重力的冲量为零 【答案】A 【详解】A．起跳过程，人对船的作用力与船对人的作用力是一对相互作用力，二者等大反向，且作用时间相同，根据冲量定义可知人对船的冲量与船对人的冲量大小相等、方向相反，故A正确； B．由于水的阻力不计，人在空中时，人、船系统在水平方向合力为0，在水平方向动量守恒，但人、船系统在竖直方向合力不为0，故系统在竖直方向动量不守恒、不为0，所以人与船的总动量为不为0（最高点除外），故B错误； C．题意可知人、船系统初动量为0，由于人、船系统在水平方向动量守恒，所以人落在船上后系统末动量也为0，二者均静止不动，故C错误； D．冲量等于力与时间的乘积，可知重力冲量，由于全过程时间不为0，所以人所受重力的冲量不为零，故D错误。 故选 A。 3．如图所示，水平地面上静止放置着材料相同、紧靠在一起的物体A和B，两物体可视为质点且A的质量较大。两物体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，不计空气阻力，则A物体（　　） A．爆炸过程中，获得的初动量大 B．爆炸过程中，获得的初动能小 C．爆炸后，滑行时间长 D．爆炸后，滑行距离长 【答案】B 【详解】A．爆炸过程中，系统内力远大于外力，A、B组成的系统动量守恒，爆炸前系统总动量为零，由动量守恒定律可知，爆炸后，两物体的动量大小相等，故A错误； B．设爆炸后任一物体的动量大小为p，物体的质量为m，则动能，可知质量大的物体获得的初动能小，故B正确； C．取爆炸后速度方向为正方向，根据动量定理得 解得滑行时间 由于μ、p、g相等，则质量大的物体滑行时间短，故C错误； D．爆炸后，根据动能定理得 解得爆炸后物体滑行的距离 由于μ、p、g相等，则质量大的物体滑行距离短，故D错误。 故选B。 4．火箭发射领域“世界航天第一人”是明朝的士大夫万户，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备（火箭、燃料、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．火箭的推力来源于空气的浮力 B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C．喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为 D．在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒 【答案】B 【详解】A．火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，故A错误； B．在燃气喷出后的瞬间，万户及其所携设备组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒，设火箭的速度大小为v，规定火箭运动方向为正方向，由动量守恒定律得 解得火箭的速度大小为，故B正确； C．喷出燃气后万户及其所携设备做竖直上抛运动，上升的最大高度，故C错误； D．在火箭喷气过程中，燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功，所以万户及所携设备机械能不守恒，故D错误。 故选B。 5．章鱼遇到危险时可将吸入体内的水在极短时间内向后喷出，由此获得一个反冲速度，从而迅速向前逃窜完成自救。假设有一只吸满水后的章鱼总质量为，它正以速度匀速运动。若它在极短时间内向后一次性喷射出质量为的水，喷出的水相对于喷水后瞬间它自身的速率为，章鱼所受阻力可以忽略，则以下说法中正确的是（     ） A．喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统总动量一直为零 B．喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒 C．章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为 D．章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为 【答案】D 【详解】A．喷水过程时间极短，系统内力远大于外力，动量守恒，初始系统总动量为，因此总动量保持不变，并非一直为零，故A错误； B．喷水过程中章鱼体内的化学能转化为系统机械能，系统机械能增加，不满足机械能守恒条件，故B错误； CD．规定章鱼初始运动方向为正方向，设喷水后章鱼瞬间对地速度为，喷出的水相对章鱼向后的速率为，因此喷出的水相对章鱼的速度为，由相对速度关系得水对地速度为。根据动量守恒定律列方程有 化简得 解得，故C错误，D正确。 故选D。 6．某人在一静止的小船上练习射击，人在船头，靶在船尾，船、人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M，枪内有n颗子弹，每颗子弹的质量为m，枪口到靶的距离为L，子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0，在发射后一发子弹时，前一发子弹已射入靶中，水的阻力不计，在射完n颗子弹时，小船后退的距离为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】系统（船、人、枪、靶、所有子弹）水平方向不受外力，动量守恒，初始总动量为0。 设发射每颗子弹时，船（含剩余颗子弹）后退速度大小为，子弹对地速度大小为，由动量守恒得： 子弹打到靶的时间为，此过程子弹对地位移为，船后退位移为 ，两者相对位移为枪口到靶的距离，故 联立两式解得单次发射子弹船后退距离 共发射颗子弹，且每次发射前，前一颗子弹已射入靶中，每次后退距离相同，总后退距离。 故选C。 7．如图所示，气球下面有一根长绳，一个质量为的人抓在气球下方，气球和长绳的总质量为，长绳的下端刚好和水平面接触。当静止时人离地面的高度为。如果这个人开始沿绳向下滑，当滑到绳下端时，他离地面的高度约为（可以把人看成质点）（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】系统（人+气球+绳）初始静止，竖直方向总重力与浮力平衡，合外力为零，动量守恒。设人相对于地面向下的位移大小为，气球（绳）相对于地面向上的位移大小为。根据动量守恒，任意时刻 两边同乘运动时间得 根据几何关系满足 解得 所以滑到绳下端时，他离地面的高度约为3.6m。 故选A。 8．如图所示，质量均为的木块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点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为。从开始释放C到A、B两木块恰好分离的过程，下列说法正确的是（　　） A．两物体A和B分离时，A、B的速度大小均为 B．两物体A和B分离时，C的速度大小为 C．C球由静止释放到最低点的过程中，木块移动的距离为 D．C球由静止释放到最低点，A对B的弹力的冲量大小为 【答案】C 【详解】AB．系统水平方向动量守恒，C球从释放到最低点过程中，水平分速度向左，则A、B水平分速度向右，速度相同；到达最低点时，C球竖直分速度为零，水平分速度最大；当C经过最低点后开始向左上方摆动时，细线拉力对A的水平分力向左，A减速，而B不受此力继续向右匀速运动，A、B分离。因此，分离时刻即为C到达最低点的瞬间。 设水平向右为正方向，C到达最低点时速度大小为，A、B的共同速度大小为，水平方向动量守恒 解得 系统机械能守恒，C下降高度，有 解得 则，故AB错误； C．设木块A、B向右移动的距离为，初始时，C在O点右侧处；最低点时，C在O点正下方，O点右移了，故C的水平位移为 系统在水平方向任一时刻均满足动量守恒，设极短时间，则满足 求和有 解得，故C正确； D．B在水平方向只受A的弹力，由动量定理，冲量等于B的动量变化，有，故D错误。 故选C。 9．如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为、，两船沿同一直线同一方向运动，速率分别为、，乙船上的人将一质量为的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，刚好可避免两船相撞，同时保证两船继续同向运动，不计水的阻力。则抛出货物的速率是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】刚好不相撞的临界条件是最终两船速度相等，不计水的阻力，全过程动量守恒。设向右为正方向，最终两船共同速度为，对甲、乙、货物组成的系统，由动量守恒定律有 解得 设抛出货物相对地面的速率为，货物向左抛向甲船，故货物速度为，抛出货物后乙船剩余质量为 对乙抛货物的过程，由动量守恒定律有 解得 因此抛出货物的速率为。 故选A。 10．如图所示，人、车和木箱静止在光滑水平地面上，木箱的质量为m，人和车的总质量为7m。人将木箱以水平速率v（相对地面）推向竖直墙壁（此过程记为人与木箱作用的第一次过程），木箱又以速率v（相对地面）弹回，人接住木箱后再以速率v（相对地面）将木箱推向墙壁，如此反复。下列说法正确的是（　　） A．人推木箱过程中人、车和木箱组成的系统动量守恒，机械能也守恒 B．人每一次将木箱推出的过程中，人的动量的改变量都相同 C．木箱每次与墙壁碰撞的过程中墙壁对木箱的冲量大小均为2mv D．木箱与墙壁碰撞5次后，木箱和人的速度相等 【答案】C 【详解】A．人推木箱过程中，人、车和木箱组成的系统在水平方向不受外力，系统动量守恒；但人消耗化学能，使系统动能增加，机械能不守恒，故A错误； B．取水平向左为正方向。第一次将木箱推出时，木箱动量由变为，木箱动量变化量为，人和车整体动量变化量为；从第二次起，木箱每次被人从向左变为向右，木箱动量变化量为，人和车整体动量变化量为，所以人每一次将木箱推出的过程中，动量改变量不都相同，故B错误； C．木箱每次与墙壁碰撞前速度向右，动量为，碰撞后速度向左，动量为，墙壁对木箱的冲量为，故C正确； D．由动量递增规律可知，人和车整体第一次推出木箱后动量为，之后每推出一次木箱动量增加，则第五次碰墙后人和车整体动量为，速度为，而木箱反弹速度仍为，二者速度不相等，故D错误。 故选C。 11．烟花表演中一发烟花竖直发射升空，在最高点爆炸变成、两部分，爆炸后瞬间、的速度方向均水平，、从刚爆炸到落地的水平位移大小分别为x、，运动轨迹如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（   ） A．、两部分在空中运动的时间之比为1:3 B．、两部分落地时水平分速度大小之比为1:3 C．从爆炸后瞬间到落地前瞬间，、两部分的动能变化量大小之比为3:1 D．从爆炸后瞬间到落地前瞬间，、两部分的动量变化量大小之比为1:3 【答案】BC 【详解】A．爆炸后、两部分均做平抛运动，下落的高度相同，则在空中运动的时间相同，选项A错误； B．根据，、两部分落地时水平分速度大小之比等于在空中运动的水平位移大小之比，均为1:3，选项B正确； C．爆炸时有，、两部分的质量之比为3:1，从爆炸后瞬间到落地前瞬间，由动能定理有，因此、两部分的动能变化量大小之比为3:1，选项C正确；D．从爆炸后瞬间到落地前瞬间，由动量定理有，因此、两部分的动量变化量大小之比为3:1，选项D错误。 故选BC。 12．如图所示，甲乙两人做抛球游戏，甲站在一辆平板车上，甲与车的总质量kg，车与水平地面间的摩擦不计。另有一质量kg的球，乙站在车对面的地上，身旁有若干质量不等的球。开始车静止，甲将球以速度v（相对于地面）水平抛给乙，乙接到抛来的球后，马上将另一只球以相同速率v水平抛回给甲，甲接到球后，再以速率v将此球水平抛给乙，这样反复进行，乙每次抛回给甲的球的质量都等于他接到球的质量的2倍，则（　　） A．甲第二次抛出球后，比第一次抛出球后的速度增加了0.20v B．甲第三次抛出球后，比第二次抛出球后的速度增加了0.32v C．从第一次算起，甲抛出5个球后，再也不能接到乙抛回来的球 D．从第一次算起，甲抛出4个球后，再也不能接到乙抛回来的球 【答案】BD 【详解】AB．第一次抛出球甲的速度为v1，由动量守恒定律 第二次抛出球甲的速度为v2，由动量守恒定律 第三次抛出球甲的速度为v3，由动量守恒定律 解得 甲第二次抛出球后，比第一次抛出球后的速度增加了 甲第三次抛出球后，比第二次抛出球后的速度增加了，故A错误，B正确； CD．第三四次抛出球甲的速度为v4，由动量守恒定律 解得，从第一次算起，甲抛出4个球后，再也不能接到乙抛回来的球，故C错误，D正确。 故选BD。 二、实验题（本题3小题，共19分） 13．某同学设计了如图所示的装置用来验证动量守恒定律。将带卡槽的倾斜轨道固定在水平桌面上，同时准备有质量不等的小钢球A和B，并用天平测量出两个小球的质量分别为和，按要求完成该实验。 (1)实验中，入射小球A和被碰小球B的质量关系是___________（选填“大于”、“等于”、“小于”）； (2)下列说法中符合本实验要求的是___________； A．安装轨道时，轨道末端必须水平 B．必要的测量仪器有天平、秒表和刻度尺 C．必须测量抛出点距地面的高度H D．在同一组实验的多次碰撞中，每次入射小球必须从斜槽上的同一位置由静止释放 (3)先让入射小球多次从斜轨上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程。然后，把被碰小球静置于轨道末端的水平部分，再将入射小球从斜轨上同一位置静止释放，与小球相碰，并多次重复本操作。接下来分别找到相碰后平均落地点的位置，并测量平抛水平射程、。若将的长度分别记为，则验证系统动量守恒的表达式可表示为___________。 【答案】(1)大于 (2)AD (3) 【详解】（1）两球碰撞过程由动量守恒定律及机械能守恒定律分别可得， 联立解得， 要使碰后两球都向前运动离开轨道末端做平抛运动，需满足，，可知两球质量关系应满足大于。 （2）A．安装轨道时，轨道末端必须水平，才能保证小球碰后都做平抛运动，故A正确； BC．由于碰前A球做平抛运动和碰后A、B球做平抛运动的下落高度H相同，故运动时间相同，由可知，平抛运动的初速度与水平位移成正比，只需测量平抛运动的水平位移即可进行验证，故需要的测量仪器有天平、刻度尺，不需要秒表，不需要测量抛出点距地面的高度H，故BC错误； D．在同一组实验的多次碰撞中，每次入射小球必须从斜槽上的同一位置由静止释放，以确保碰前的速度都一样，故D正确。 故选AD。 （3）碰撞过程，由动量守恒定律可得 由于平抛运动时间相同，可得 可得 14．如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图，a是入射小球，b是被碰小球，a和b的质量分别为和，a、b直径相同，轨道末端在水平地面上的投影为点。实验中，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出a的平均落点位置，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出碰后小球a、b的平均落点位置、如图乙所示。 (1)实验中需要注意的事项，下列说法正确的是_________（填字母）。 A．需要测出小球抛出点距地面的高度 B．需要测出小球做平抛运动的水平射程 C．斜槽轨道末端应该保持水平 D．斜槽应尽量光滑 (2)实验中重复多次让入射小球从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的是_________。 (3)实验中对小球的要求是：质量_________（填“>”“=”或“<”）。 (4)在图乙中，用毫米刻度尺测得点与、、三点的水平方向的距离分别为，，，若关系式_________成立，则说明该实验碰撞前后动量守恒。 【答案】(1)BC (2)保持入射小球从同一位置释放是为了保证小球每次平抛的初速度相同，以找出对应的平均落点位置 (3) (4) 【详解】（1）AB．本实验用代入验证，时间可以消去，故需要测量小球的水平射程，不需要测量时间，即不需要测量抛出点距地面的高度，故A错误，B正确； C．为保证小球从斜槽末端飞出时做平抛运动，应保证斜槽末端水平，故C正确； D．斜槽光滑与否对实验结果不影响，只要保证入射小球均从同一高度释放，保证碰撞前入射小球的速度相同即可，故D错误。 故选BC。 （2）保持入射小球从同一位置释放是为了保证小球每次平抛的初速度相同，以找出对应的平均落点位置； （3）为了保证小球碰撞为对心碰撞，且碰后不反弹，要求； （4）碰撞时满足动量守恒，则有 两边同时乘以下落时间t，可得 即 15．如图甲，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程，然后把被碰小球静置于轨道水平部分的末端，再将入射小球从斜轨上的S点静止释放，与小球正碰，并多次重复实验，分别找到两小球相碰后的平均落地点位置M、N。 (1)下列操作中，属于本实验必要步骤的是__________（填选项的符号） A．测量两个小球的质量、 B．测量抛出点距地面的高度 C．测量S点到轨道水平部分的高度 D．测量两小球相碰后平抛运动的射程、 (2)若表达式满足__________，则两球碰撞过程动量守恒（用实验中所测物理量符号表示）。若该碰撞是弹性碰撞，则应满足的表达式为__________（用、、表示）。 (3)某次实验中，测定，，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示，则碰撞前、后两小球总动量的比值为__________。（保留三位有效数字） 【答案】(1)AD (2) (3)1.03 【详解】（1）所有小球离开轨道后均从同一高度做平抛运动，设运动时间为，则碰撞前后各球的水平速度分别为，， A．验证动量守恒需要比较与，因此必须测量两个小球的质量、，故A正确； B．三次平抛运动的高度相同，运动时间相同，将速度表达式代入动量守恒关系后可以约去，因此不需要测量高度，故B错误； C．入射小球碰撞前的速度通过单独平抛时的射程确定，不需要利用机械能守恒计算，因此不需要测量释放点到轨道水平部分的高度，故C错误； D．碰撞后两球的速度分别由射程、确定，因此必须测量这两个射程，故D正确。 故选AD。 （2）[1]取碰撞前入射小球的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有 代入、、，约去相同的运动时间，解得 [2]若两球发生弹性碰撞，则碰撞过程中动量守恒且机械能守恒，分别有， 整理得， 两式相除解得 三个速度对应的平抛时间相同，代入射程与速度的关系，解得 （3）已知，，，， 设碰撞前、后两小球总动量的比值为，由于各次平抛运动的时间均为，因此有 代入数据解得 保留三位有效数字，解得 三、解答题（本题3小题，共33分） 16．如图所示，一个小孩在冰面上进行“滑车”练习，开始小孩站在A车前端与车以共同速度v0=9m/s向右做匀速直线运动，在A车正前方有一辆静止的B车，为了避免两车相撞，在A车接近B车时，小孩迅速从A车跳上B车，又立即从B车跳回A车，此时A、B两车恰好不相撞，已知小孩的质量m=25kg，A车和B车质量均为mA=mB=100kg，若小孩跳离A车与跳离B车时对地速度的大小相等、方向相反，求： （1）小孩跳回A车后，他和A车的共同速度大小？ （2）小孩跳离A车和B车时对地速度的大小？ （3）小孩跳离A车的过程中对A车冲量的大小？ （4）整个过程中，小孩对B车所做的功？ 【答案】（1）5m/s；（2）10m/s；（3）；（4）1250J 【详解】（1）因为A、B恰好不相撞，则最后具有相同的速度。在人跳的过程中，把人、A车、B车看成一个系统，该系统所受合外力为零，动量守恒，由动量守恒定律得 代入数据解得 （2）依题意，设该同学跳离A车和B车时对地的速度大小分别为，则人、B车根据动量守恒定律有 解得 （3）根据动量守恒定理，可得小孩跳离A车的过程中，有 解得小孩跳离A车时，A车的速度大小为 根据动量定理，对A车的冲量大小等于A车动量的变化量大小，即 （4）该同学跳离B车过程中，对B车做的功等于B车动能的变化量，即 17．质量均为的木块A和B，并排放在光滑的水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。重力加速度。 (1)若A固定在水平面上，求C球下落到最低点时对细线的拉力大小 (2)若A可以自由滑动，求C球由静止释放下落到最低点时木块A的位移大小 (3)若A可以自由滑动，求C球在竖直轻杆左侧上升的最大高度 【答案】(1)3N (2)0.1m (3)0.225m 【详解】（1）由机械能守恒 小球在最低点时对小球由牛顿第二定律 解得 由牛顿第三定律可得：C对细线拉力 （2）当小球C到达最低点时，设C水平向左的位移大小为，AB水平向右的位移大小为 则由水平方向动量守恒定律可知，由位移关系可知 解得 （3）当小球C到达最低点时A、B两木块恰好分离，设C的速度为，AB的速度为 则由水平方向动量守恒定律可知 由能量关系可知 解得， 球C从最低点摆到左侧最高点过程 能量关系可知 解得 18．如图所示，两滑块甲、乙静止在水平地面上，滑块甲质量为m1=1kg，甲、乙间夹有少量炸药，半径为R=5m的四分之一光滑圆弧槽固定在地面，槽底端与水平面相切。现点燃炸药将滑块甲、乙分开，分开后滑块甲从光滑平台的端点A以一定初速度水平飞出后，恰好从B点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC，滑块乙刚好能运动到圆弧槽的最高点。A、B两点的高度差为h=3.2m，光滑圆弧半径OB与竖直方向夹角为θ=53°，不计任何阻力和炸药质量，滑块甲、乙均可视为质点，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g=10m/s2。求： (1)滑块甲从A点飞出的速度v0的大小和在B点时的速度v1的大小； (2)爆炸过程中增加的机械能∆E。 【答案】(1)6m/s，10m/s (2)48J 【详解】（1）根据平抛运动规律，竖直方向，有 解得 滑块甲运动到B点时，有， 所以， （2）设滑块乙的质量为m2，滑块乙刚好能运动到圆弧槽的最高点，则 炸药爆炸过程，有， 联立解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 7 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $