2022届高考物理一轮复习单元检测卷六动量守恒定律【含答案】

单元检测卷(六)　动量守恒定律 时间：60分钟　满分：100分 一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分.1～5题为单选题，6～8题为多选题) 1．如图所示小船静止于水面上，站在船尾上的渔夫不断将鱼抛向船头的船舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是(　　) A．小船向左运动，船向左移一些 B．小船静止，船向左移一些 C．小船静止，船向右移一些 D．小船静止，船不移动 2．[2021·河北邯郸一中月考]在沈海高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为1.5×104kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为2.0×104kg向北行驶的货车，碰后两辆车连在一起，并向北滑行了一小段距离后停止．根据测速仪的测定，两车碰撞前长途客车以108km/h的速度行驶，由此可判断货车碰撞前的行驶速度大小为(　　) A．大于10m/sB．小于22.5m/s C．一定大于22.5m/sD．一定大于30m/s 3.[2021·湖北武汉调研]某运动员在水上做飞行运动表演，他操控的喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水向下喷出，可以使运动员悬停在空中，如图所示．已知运动员与装备的总质量为90kg，两个喷嘴的直径均为10cm，已知重力加速度g＝10m/s2，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为(　　) A．2.7m/sB．5.4m/s C．7.6m/sD．10.8m/s 4．冰壶运动深受观众喜爱，图1为运动员投掷冰壶的镜头．在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，如图2.若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是图3中的哪幅图(　　) 5．冰面上做游戏是一项技巧性很强的活动．如图所示，质量为m的小孩与质量为的木箱以相同的速度v0冲向静止的大人，木箱撞击大人前，小孩推出木箱后小孩速度大小变为，已知大人的质量是小孩的2倍，大人接到木箱后与木箱一起运动，此后小孩与大人之间的距离越来越远，且不计冰面的摩擦．则 (　　) A．小孩动量变化量的大小为 B．小孩动量变化量的大小为 C．大人接到木箱后一起运动的速度为v0 D．大人接到木箱后一起运动的速度为v0或v0 6．[2021·安徽合肥一六八中学模拟]某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图象．图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移随时间的变化关系．已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知(　　) A．碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ的速度大小之比为5:2 B．碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大 C．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小 D．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ质量的 7.[2021·河北百校联盟二联]如图所示，质量为2kg的小车以2.5m/s的速度沿光滑的水平面向右运动，现在小车上表面上方1.25m高度处将一质量为0.5kg的可视为质点的物块由静止释放，经过一段时间物块落在小车上，最终两者一起水平向右匀速运动．重力加速度为g＝10m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．物块释放0.5s后落到小车上 B．若只增大物块的释放高度，物块与小车的共同速度变小 C．物块与小车相互作用的过程中，物块和小车的动量守恒 D．物块与小车相互作用的过程中，系统损失的能量为7.5J 8. [2021·云南师大附中月考]如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点，已知M＝2m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.则滑块从A运动到C的过程中(　　) A．滑块水平方向相对地面的位移大小为(R＋L) B．小车相对地面的位移大小为(R＋L) C．小车的最大速度v＝ D．滑块克服摩擦力做的功在数值上等于滑块减少的机械能 二、非选择题(本题共4个小题，52分) 9．(8分)某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将入射小球a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的被碰小球b球放在斜槽轨道末端的小立柱上，调节实验装置使两小球碰撞时球心处于同一水平高度，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次． (1)关于本实验，下列说法正确的是________．(填序号字母) A．斜槽轨道必须是光滑的 B．必须测量小球a、b的直径D C．必须测量斜槽轨道末端到水平地面的高度H D．必须测量小球a、b的质量，且二者的关系为ma＞mb (2)为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐，如图给出了小球a落点附近的情况，由图可得a球落点与O点的距离应为________cm. (3)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是________． 10．(10分)某同学现用如图1所示的气垫导轨和光电门装置来“验证动量守恒定律”，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块b的右端有强粘性的胶水．图中滑块a和挡光片的总质量为m1＝0.620kg，滑块b的质量为m2＝0.410kg.实验步骤如下： ①按图安装好实验器材后，接通气源，先将滑块a置于气垫导轨上，然后调节底脚螺丝，直到轻推滑块后，滑块上的挡光片通过两个光电门的时间________； ②将滑块b置于两光电门之间，将滑块a置于光电门1的右端，然后将滑块a水平压缩弹簧，滑块a在弹簧的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞； ③两滑块碰撞后粘合在一起向左运动，并通过光电门2； ④实验后，分别记录下滑块a挡光片通过光电门1的时间t1，两滑块一起运动挡光片通过光电门2的时间t2. 图1 图2 (1)完成实验步骤①中所缺少的内容． (2)实验前用一游标卡尺测得挡光片的宽度d如图2所示，则d＝________cm. (3)设挡光片通过光电门的时间为Δt，则滑块通过光电门的速度可表示为v＝________(用d、Δt表示)． (4)实验中测得滑块a经过光电门1的速度为v1＝2.00m/s，两滑块经过光电门2的速度为v2＝1.20m/s，将两滑块和挡光片看成一个系统，则系统在两滑块相互作用前、后的总动量分别为p1＝________kg·m/s，p2＝________kg·m/s(结果均保留3位小数)． 11．[2021·湖北十堰1月调考](14分)如图所示，水平地面上有两个静止的物块A和B，A、B的质量分别为m1＝2kg，m2＝1kg，它们与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.5.现对物块A施加一大小为40N·s、水平向右的瞬时冲量I，使物块A获得一个初速度，t＝1s后与物块B发生弹性碰撞，且碰撞时间很短，A、B两物块均可视为质点，重力加速度g＝10m/s2. (1)求A与B碰撞前瞬间，A的速度大小； (2)若物块B的正前方20m处有一危险区域，请通过计算判断碰撞后A、B是否会到达危险区域． 12．[2021·湖南一模](20分)如图所示，两相同小木块M、N(均视为质点)的质量均为m＝1kg，放在水平桌面上，木块M、N间夹有一压缩的轻质弹簧P，弹簧两端与小木块M、N不拴接，但两木块通过长L＝0.1m的细线相连接．桌子中央O点左侧粗糙，中央O点右侧光滑，小木块M、N与桌子左侧间的动摩擦因数μ＝0.5，且开始时木块N离桌子中央O的距离s＝1.15m．现让小木块M、N一起以v0＝4m/s的初速度向桌子右侧运动，木块M、N越过桌子中央O点进入右侧光滑区后，剪断M、N间的细线，发现小木块M最终停在桌面光滑区，而小木块N水平抛出离开桌面，木块N运动到A点时速度方向恰好沿AB方向，小木块N沿斜面AB滑下．已知斜面AB与水平方向间的夹角为37°，斜面长为LAB＝2.0m，木块N与斜面间的动摩擦因数也是μ＝0.5.木块N到达B点后通过光滑水平轨道BC到达光滑竖直圆轨道，圆轨道底端(稍稍错开)分别与两侧的直轨道相切，其中AB与BC轨道以微小圆弧相接．重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8. (1)求压缩弹簧的弹性势能Ep； (2)求水平桌面与A点的高度差； (3)若木块N恰好不离开轨道，并能从光滑水平轨道DE滑出，求竖直圆轨道的半径R. 单元检测卷(六) 1．解析：人、船、鱼构成的系统水平方向动量守恒，据“人船模型”，鱼动船动，鱼停船静止，鱼对地发生向左的位移，则人船的位移向右．故选项C正确． 答案：C 2．解析：碰撞前长途客车的速度v1＝108 km/h＝30 m/s.根据碰后两辆车连在一起且向北滑行的情况，可知由两车组成的系统的总动量方向向北，所以碰前客车的动量p1＝m1v1(向南)应该小于货车的动量p2＝m2v2(向北)，即m1v122.5 m/s. 答案：C 3．解析：设Δt时间内每个喷嘴有质量为m的水射出，对这部分水由动量定理得FΔt＝2mv，m＝ρvΔt·π，运动员悬停在空中，所以有F＝Mg，联立解得v＝7.6 m/s，故C正确． 答案：C 4．解析：冰壶甲、乙碰撞过程动量守恒，碰撞前系统动量水平向右，碰撞后合动量也必然水平向右，碰撞后冰壶在摩擦力作用下做匀减速直线运动．所以碰撞点到最后停靠点的连线代表碰撞后的速度方向，连线的长短反映碰撞后的速度大小．A选项所示的图中，甲、乙碰后的动量都斜向右上方，不符合动量守恒定律，选项A错误．B选项所示的图中，碰撞后甲静止，乙水平向右运动，符合质量相等的物体发生弹性碰撞的过程，选项B是可能的．C选项所示的图中，甲在前，乙在后，碰后甲的速度不可能大于乙，即甲不可能在乙前面，选项C错误．D选项所示的图中，碰后甲的速度大于乙的速度，合动量水平向左，不符合动量守恒定律，选项D错误． 答案：B 5．解析：设大人和木箱一起运动的速度为v0，以大人、小孩和木箱为研究系统，水平方向动量守恒，若小孩推开木箱后与木箱同向运动，有(m＋)v0＝m·＋v0，解得v＝v0＜，小孩会追上大人，违背题意，故这种情况不可能发生，只有一种情况就是两者速度相反，v0＝－m·＋v，即小孩的速度为－，解得v＝v0，小孩动量的变化量Δp＝m＝－mv0，ACD错误，B正确． 答案：B 6．解析：本题通过图象考查动量和能量的综合问题．根据x－t图象的斜率表示速度可知，碰前滑块Ⅰ的速度v1＝－2 m/s，滑块Ⅱ的速度v2＝0.8 m/s，则碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ的速度大小之比为52，A正确；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块Ⅰ的动量为负，滑块Ⅱ的动量为正，由于碰撞后系统的总动量为正，故碰撞前总动量也为正，碰撞前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小小，B错误；碰撞后结合体的共同速度v＝0.4 m/s，根据动量守恒定律得m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得m1＝m2，由动能的表达式可知，m1v>m2v，C错误，D正确． 答案：AD 7．解析：物块下落的时间为t＝＝ s＝0.5 s，选项A正确；物块与小车相互作用的过程中，物块与小车组成的系统在水平方向的动量守恒，在竖直方向的动量不守恒，由水平方向动量守恒Mv0＝(M＋m)v知，释放高度变大，水平方向的共同速度不变，选项B、C错误；在整个过程中，由能量守恒定律得系统损失的机械能ΔE＝mgh＋，代入数据可得ΔE＝7.5 J，选项D正确． 答案：AD 8．解析：本题考查动量守恒定律、机械能守恒定律．设全程小车相对地面的位移大小为s，滑块水