1、一 轮 单 元 训 练 金 卷 高 三 物 理 卷 （ B）第 七 单 元 动 量注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将 准 考 证 号 条 形 码 粘贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑 ，写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直
2、 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、选择题：本题共 10 小题，每小题 5 分。在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项符合题目要求，第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。1(2018河北石家庄模拟)如图所示，两木块 A、B 用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上一颗子弹水平射入木块 A，并留在其中在子弹打中木块 A
3、及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是( )A动量守恒、机械能守恒B动量守恒、机械能不守恒C动量不守恒、机械能守恒D动量、机械能都不守恒2一位质量为 m 的运动员从下蹲状态向上起跳，经 t 时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为 v.在此过程中( )A地面对他的冲量为 mvmgt，地面对他做的功为 mv212B地面对他的冲量为 mvmgt ，地面对他做的功为零C地面对他的冲量为 mv，地面对他做的功为 mv212D地面对他的冲量为 mvmgt，地面对他做的功为零3.(2018湖南衡阳八中质检)如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为 M 的光滑弧形槽静止在
4、光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为 m(mM)的小球从槽高 h 处开始自由下滑，下列说法正确的是( )A在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒B在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C全过程中小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒D被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高 h 处4假设进行太空行走的宇航员 A 和 B 的质量分别为 mA和 mB，他们携手匀速远离空间站，相对空间站的速度为 v0.某时刻 A 将 B 向空间站方向轻推，A 的速度变为 vA，B 的速度变为 vB，则下列各关系式中正确的是( )A(m Am B)v0m
5、AvAm BvBB(m Am B)v0m AvAm B(vAv 0)C(m Am B)v0m AvAm B(vAv B)D(m Am B)v0m AvAm BvB5(2018北京第四中学考试) 在光滑水平面上，质量为 m 的小球 A 正以速度 v0 匀速运动某时刻小球 A 与质量为 3m 的静止小球 B 发生正碰，两球相碰后，A 球的动能恰好变为原来的 .则碰后14B 球的速度大小是( )A. Bv02 v06C. 或 D无法确定v02 v066.如图所示，倾角为 30的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块 B，跨过固定于斜面体顶端的定滑轮 O(不计滑轮的摩擦
6、)，A 的质量为 m，B 的质量为4m，开始时，用手托住 A，使 OA 段绳恰好处于水平伸直状态 (绳中无拉力)，OB 绳平行于斜面，此时 B 静止不动，将 A 由静止释放，在其下摆过程中 B 始终保持静止则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是( )A物块 B 受到的摩擦力方向一直沿着斜面向上B物块 B 受到的摩擦力大小可能不变C地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右D地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向左7A、B 两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，如图表示发 生碰撞前后的 vt 图线，由图线可以判断 ( )AA、B 的质量比为 32BA、B 作用前后总动量守恒CA、B 作用前后总动量不守恒
7、DA、B 作用前后总动能不变8(2018河北衡水中学模拟) 在光滑水平面上动能为 E0、动量大小为 p0 的小钢球 1 与静止小钢球 2 发生碰撞，碰撞前后球 1 的运动方向相反，将碰撞后球 1 的动能和动量大小分别记为 E1、p 1，球 2 的动能和动量大小分别记为 E2、p 2，则必有( )AE 1p0CE 2E0 Dp 1p09(2018河北石家庄检测)矩形滑块由不同材料的上、下两层黏合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为 m 的子弹以速度 v 水平射向滑块若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示则上述两种情况相比较( )A子弹的末速度大小相等B系
8、统产生的热量一样多C子弹对滑块做的功不相同D子弹和滑块间的水平作用力一样大10.在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为 M0.6 kg，m0.2 kg 的两个小球，中间夹着一个被压缩的弹性势能为 Ep10.8 J 的轻弹簧( 弹簧与两球不相连)，原来处于静止状态现突然释放弹簧，球 m 脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为 R0 .425 m 的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示g 取 10 m/s2.则下列说法正确的是 ( )A球 m 从轨道底端 A 运动到顶端 B 的过程中所受合外力的冲量大小为 3.4 NsBM 离开轻弹簧时获得的速度为 9 m/sC若半圆轨道半径可调，则球 m 从 B 点飞出
9、后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小D弹簧弹开过程，弹力对 m 的冲量大小为 1.8 Ns二、非选择题：本大题共 4 小题，共 60 分。按题目要求作答。解答题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。11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(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，可以通过仅测量_(填选项前的序号 )，间接地解决这个问题A小球开始释放高度 hB小球抛出点距地面的高度 HC小球做平抛运动的水平射程(2)图甲中 O 点是小球抛出点在地
10、面上的垂直投影，实验时，先让入射球 m1 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 B，测量平抛射程 .然后把被碰小球 m2 静止于轨道的水OB平部分，再将入射小球 m1 从斜轨上相同位置静止释放，与小球 m2 相撞，并多次重复接下来要完成的必要步骤是_( 填选项的符号) A用天平测量两个小球的质量 m1、m 2B测量小球 m1 开始释放高度 hC测量抛出点距地面的高度 HD分别找到 m1、m 2 相碰后平均落地点的位置 A、CE测量平抛射程 、OA OC(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_用(2)中测量的量表示；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_用(2)中测
11、量的量表示(4)经测定，m 145.0 g，m 27.5 g，小球落地点的平均位置到 O 点的距离如图乙所示碰撞前、后 m1 的动量分别为 p1 与 p1，则 p1p 1_11；若碰撞结束时 m2 的动量为 p2，则 p1p 2 11_；所以，碰撞前、后总动量的比值 _；实验结果p1p 1 p2说明_12.(高考北京卷)如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块 A和 B 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点现将 A 无初速释放，A 与 B 碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动已知圆弧轨道光滑，半径 R0.2 m；A 和 B 的质量相等；A 和 B 整体与桌面之间的动摩擦因数
12、 0.2.取重力加速度 g10 m/s 2.求：(1)碰撞前瞬间 A 的速率 v；(2)碰撞后瞬间 A 和 B 整体的速率 v；(3)A 和 B 整体在桌面上滑动的距离 l.13如图所示，在固定的光滑水平杆(杆足够长) 上，套有一个质量为 m0.5 kg 的光滑金属圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量为 M1.98 kg 的木块，现有一质量为 m020 g 的子弹以 v0100 m/s 的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间，g10 m/s2)，求：(1)圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能；(2)木块所能达到的最大高度14(2018北京中央民族大学附中月考)
13、 如图所示，一物体从固定斜面顶端由静止开始经过 1 s 下滑到底端，已知斜面的倾角 37，斜面长度 L2. 5 m，sin 370.6，cos 370.8，取重力加速度 g10 m/s 2，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数 ；(2)下滑过程中损失的机械能与减少的重力势能的比值；(3)下滑过程中合外力冲量的大小与重力冲量大小的比值一 轮 单 元 训 练 金 卷 高 三 物 理 卷 （ B）第 七 单 元 动 量答 案1.【 答 案 】 B【 解 析 】 选 B.子弹击中木块 A 及弹簧被压缩的整个过程，系统不受外力作用，外力冲量为0，系统动量守恒，但是子弹击中木块 A 的过程，有摩擦力做功，部
14、分机械能转化为内能，所以机械能不守恒，B 正确2.【 答 案 】 B【 解 析 】 选 B.人的速度原来为零 ，起跳后速度 v，以竖直向上为正方向，则由动量定理可得：Imgtmv 0，故地面对人的冲量为 mvmg t；而人在跳起时，人受到的支持力没有产生位移，故支持力不做功，故 B 正确3.【 答 案 】 D【 解 析 】 选 D.小球在槽上运动时 ，两物体组成的系统在水平方向上合外力为零，系统在水平方向上动量守恒，而当小球接触弹簧后，小球受弹簧的弹力作用，合外力不为零，故系统动量不守恒，但是全过程中小球和槽、弹簧所组成的系统只有重力和弹力做功，故系统的机械能守恒，故A、C 错误；下滑过程中两
15、物体都有水平方向的位移，而作用力是垂直于弧面的，故作用力和位移夹角不垂直，作用力均做功，故 B 错误；小球与槽组成的系统动量守恒，但是由于小球和槽的质量不相等，小球沿槽下滑，与槽分离后，小球的速度大于槽的速度，球被弹回后，当与槽的速度相等时，小球上升到最大高度，此时由于小球和槽都有动能，故小球不能滑到槽高 h 处的位置，故 D 正确4.【 答 案 】 D【 解 析 】 选 D.本题中的各个速度都是相对于空间站的 ，不需要转换相互作用前系统的总动量为( mAm B)v0，A 将 B 向空间站方向轻推后 ，A 的速度变为 vA，B 的速度变为 vB，动量分别为mAvA、m BvB，根据动量守恒定律
16、得(m Am B)v0m AvAm BvB，故 D 正确5.【 答 案 】 A【 解 析 】 选 A.两球相碰后 A 球的速度大小变为原来的 ，相碰过程中满足动量守恒，若碰后12A 速度方向不变，则 mv0 mv03mv 1，可得 B 球的速度 v1 ，而 B 在前，A 在后，碰后 A 球的12 v06速度大于 B 球的速度，不符合实际情况，因此 A 球一定反向运动，即 mv0 mv03mv 1，可得12v1 ，A 正确，B、C、D 错误v026.【 答 案 】 C【 解 析 】 选 C.A 下摆到竖直位置之前 ，机械能守恒，有 mgL mv2，在最低点，根据牛顿第12二定律有 Fmgm ，解
17、得 F3mg；对 B 受力分析，未释放 A 时，由平衡条件得 B 所受的静摩v2L擦力 Ff4mgsin 302mg ，方向沿斜面向上，在 A 到达最低点的瞬间 ，有 FfF4mgsin 30mg，方向沿斜面向下，故选项 A、B 错误假设地面光滑，小球 A、B 及斜面整体水平方向上不受外力，系统水平方向动量守恒，故小球下摆，具有向右的水平动量，则斜面体和 B 有向左的水平动量，即有向左的运动趋势，故地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右，选项 C 正确，D 错误7.【 答 案 】 ABD【 解 析 】 选 ABD.设 A 的质量为 m1，B 的质量为 m2，碰撞前后两物体组成的系统所受合外力为零
18、，系统动量守恒，从图象上可得碰撞前后两者的速度，故有 m16m 21m 12m 27，解得 m1m232，A、B 正确 ，C 错误碰撞前系统的总动能 Ek1 m162 m212 m1，碰12 12 553撞后总动能为 Ek2 m122 m272 m1E k1，动能不变，D 正确12 12 5538.【 答 案 】 AB【 解 析 】 选 AB.因为碰撞前后动能不增加，故有 E1p0，B 正确9.【 答 案 】 AB【 解 析 】 选 AB.根据动量守恒，两次最终子弹与滑块的速度相等，A 正确根据能量守恒可知，初状态子弹的动能相同，末状态两滑块与子弹的动能也相同，因此损失的动能转化成的热量相等，
19、B 正确 子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能 ，两次相等，因此做功相等，C 错误产生的热量 Qf s，由于产生的热量相等，而相对位移 s 不同，因此子弹和滑块间的水平作用力大小不同，D 错误10.【 答 案 】 AD【 解 析 】 选 AD.释放弹簧过程中系统动量守恒、机械能守恒 ，以向右为正方向，由动量守恒得：mv 1Mv 20，由机械能守恒得： mv Mv E p，代入数据解得：v 19 m/s，v 23 m/s，12 21 12 2故 B 错误；m 从 A 到 B 过程中，由机械能守恒定律得： mv mv1 2mg2R，解得：v 18 12 21 12m/s，以向右为正方向，由动量定理
20、得 ，球 m 从轨道底端 A 运动到顶端 B 的过程中所受合外力冲量大小为：I p mv 1mv 10 .2(8)0.29 Ns3.4 Ns，则合力冲量大小为：3.4 Ns，故 A 正确；设圆轨道半径为 r 时，飞出 B 后水平位移最大，由 A 到 B 机械能守恒定律得：mv mv mg2r，在最高点，由牛顿第二定律得：mgF N ，m 从 B 点飞出，需要满足：12 21 12 23FN0， 飞出后，小球做平抛运动：2r gt2，xv 3t，当 8.14r4r 时，即 r1.012 5 m 时，x 为12最大，球 m 从 B 点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大先增大后减小，故
21、C 错误；由动量定理得，弹簧弹开过程，弹力对 m 的冲量大小为： I pmv 11.8 N s，故 D 正确11.【 答 案 】 (1)C (2)ADE (3)m 1 m 1 m 2 m 1 2m 1 2m 2 2 (4)14 2.9 OB OA OC OB OA OC误差允许范围内，碰撞前、后的总动量不变1413.9【 解 析 】 (1)设小球 a 没有和 b 球碰撞，抛出时速度为 v1，球 a 和球 b 碰撞后抛出的速度分别为 v2、v 3，则我们要验证动量守恒即：m 1v1m 1v2m 2v3，测速度是关键，平抛运动的初速度v ，即 m1 m 1 m 2 ，因为平抛运动的高度一定，所以
22、t1t 2t 3，即xtm1 m 1 m 2 ，只要测得小球做平抛运动的水平射程 ，即可替代速度OB OA OC(2)碰撞完毕后，就要测数据验证了，所以我们由(1)知道可以通过测量它们的水平射程就可以替代不容易测量的速度再用天平称出两小球的质量 m1、m 2.(3)两球相碰前后的动量守恒的表达式见(1)，弹性碰撞没有机械能损失，所以还应满足机械能守恒，m 1 2m 1 2m 2 2.OB OA OC(4)将数据代入(3) ，因为存在实验误差，所以最后等式两边不会严格相等，所以在误差允许范围内，碰撞前、后的总动量不变12.【 答 案 】 (1)2 m/s (2)1 m/s (3)0.25 m【
23、解 析 】 设滑块的质量为 m.(1)根据机械能守恒定律 mgR mv212得碰撞前瞬间 A 的速率 v 2 m/s.2gR(2)根据动量守恒定律 mv2mv得碰撞后瞬间 A 和 B 整体的速率 v v1 m/s.12(3)根据动能定理 (2m)v2(2m )gl12得 A 和 B 整体沿水平桌面滑动的距离 l 0.25 m .v22g13.【 答 案 】 (1)99 J (2)0 .01 m【 解 析 】 (1)子弹射入木块过程，动量守恒，有m0v0(m 0M )v在该过程中机械能有损失，损失的机械能为E m0v (m0M)v 212 20 12联立解得 E 99 J.(2)木块(含子弹 )
24、在向上摆动过程中，木块(含子弹) 和圆环在水平方向动量守恒，有(m0M)v( m0Mm)v又木块(含子弹)在向上摆动过程中，机械能守恒，有(m0M)gh (m0M)v 2 (m0M m )v212 12联立解得 h0.01 m.14.【 答 案 】 (1)0.125 (2)16 (3)1 2【 解 析 】 (1)根据 L at2，解得：a5 m/s 2，根据牛顿第二定律得：12mgsin mgcos ma解得：0.125 .(2)损失的机械能等于克服摩擦力做的功，为：Emgcos L减小的重力势能为：E pmgsin L故损失的机械能与减小的重力势能的比值为：EEptan 16.(3)设物体下滑到斜面底端时速度大小为 v，则有：vat5 m/s根据动量定理得：合外力冲量的大小为：I 合 mv05m (N s)在下滑过程中重力的冲量为：I Gmgt10m (Ns)所以下滑的过程中合外力冲量的大小与重力冲量大小的比值为：I 合 IG12.
