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第一章 动量守恒定律
(考试时间:100 分钟 试卷满分:90 分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
第Ⅰ卷(选择题,共46 分)
一、选择题(本题共10 小题,共46 分。在每个小题给出的四个选项中,第1~7 小题,只有一个选项符合
题意,每小题4 分;第8~10 小题,有多个选项符合题意,全部选对的得6 分,选对而不全的得3 分,错
选或不选的得0 分)
1.
(2025·广西柳州·模拟预测)比冲是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物
理量,英文缩写为
,是单位质量的推进剂产生的冲量,比冲这个物理量的单位应该是( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·河南·高考真题)两小车P、Q 的质量分别为
和
,将它们分别与小车N 沿直线做碰撞实验,
碰撞前后的速度v 随时间t 的变化分别如图1 和图2 所示。小车N 的质量为
,碰撞时间极短,则(
)
1
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A.
B.
C.
D.
3.(2025·江苏南京·一模)如图所示,在光滑绝缘水平面上同时由静止释放两个带正电的小球A 和B,已
知A、B 两球的质量分别为m1、m2。则某时刻A、B 两球( )
A.速度大小之比为m1∶m2
B.加速度大小之比为m1∶m2
C.动量大小之比为m2∶m1
D.动能大小之比为m2∶m1
4.(2025·江西鹰潭·一模)如图,质量均为m 的小球A 和B,分别用长为l 的轻绳并排悬挂于
两点正
下方。现对小球A 施加外力F 作用,使小球A 由静止从最低点P 点移动到Q 点,已知重力加速度为g。
下列说法中正确的是( )
A.能使小球A 静止于Q 点的外力F 的最小值为
B.小球A 从P 点缓慢移动到Q 点的过程中,力F 不做功
C.若作用在小球A 上的外力为水平恒力且
,则小球运动到Q 点的速度为
D.将小球A 从Q 点由静止释放,A、B 在悬挂点正下方发生弹性碰撞时,交换速度
5.(2025·山东烟台·三模)如图,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
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杆,轻杆上端系一长为
的细线,细线另一端系一质量为
的球C,现将球C 拉起使细线水平,
并由静止释放,当球C 摆到最低点时(小球与轻杆没有发生碰撞),木块A 恰好与木块B 相撞并粘在一
起,不计空气阻力,则此后C 摆动过程中能上升的最大高度为( )
A.
B.
C.
D.
6.(2025·云南·模拟预测)如图所示,小球A 和小球B 均用长为
的细线悬挂于
点,小球B 处于静止状
态,将小球A 拉到一定的高度,使悬挂A 球的细线与竖直方向的夹角为
,由静止释放小球A,小球A 在
竖直面内做圆周运动,小球A 运动到最低点与小球B 沿水平方向发生弹性正碰,碰撞时间极短,第一次碰
撞结束后A 向左、B 向右上升的高度之比为
。小球A、B 均可视为质点A 的质量为
,重力加速度为
。
则下列说法正确的是( )
A.小球B 的质量为
B.小球A 与B 第一次碰撞前瞬间,小球A 的速度大小为
C.小球A 与B 第一次碰撞后,小球A 上升的高度为
D.小球A 与B 第一次碰撞过程,A 对B 的冲量大小为
7.(2025·浙江杭州·一模)如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B 置于A
左端,质量分别为
。开始时C 静止,A、B 一起以
的速度匀速向右
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运动,A 与C 发生碰撞(时间极短)后C 向右运动,经过一段时间,A、B 再次达到共同速度一起向右运
动,且恰好不再与C 碰撞。A、B 间动摩擦因数为0.5,则下列判断错误的是( )
A.A 与C 碰撞后的瞬间A 的速度大小是2m/s
B.碰撞后到三者相对静止,摩擦产生的热量为15J
C.碰撞后到三者相对静止,B 相对长板滑动的距离为0.6m
D.碰撞后到三者相对静止,需要时间为0.4s
8.(2025·宁夏吴忠·一模)如图(a)所示,可视为质点的
、
两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮,
质量为
的
球在外力作用下静止在地面上,
球悬空且距离地面的高度为
。由静止释放
球,
球
的动能
随其上升的高度的变化关系如图(
),
始终没有与定滑轮相碰,
球落地后不反弹,忽
略空气阻力,已知重力加速度为
,则( )
A.从释放到最终稳定的过程两小球组成的系统机械能守恒
B.
球的质量为
C.
的大小为
D.
与地面作用过程中,地面对
的冲量大小为
9.
(2025·河南洛阳·模拟预测)如图所示,质量均为m 的两个小球a、b 用长为L 的不可伸长的
轻绳连接,小球a 套在光滑的足够长的水平杆上,在水平拉力F 作用下,小球a、b 一起向右做匀加速直
线运动,小球b 到杆的竖直高度为
。当两球速度增加到v0时,撤去拉力。重力加速度为g,不计其他
阻力。下列说法正确的是( )
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A.拉力F=
B.撤去拉力后,小球a、b 组成的系统机械能守恒,动量守恒
C.小球b 第一次运动到最低点时的速度大小为v0-
D.以后小球a 所能达到的最大速度为v0+
10.(2025·河南·三模)如图所示,竖直固定的半圆轨道ABC 与水平长直轨道在C 点相切,半径为R,AC
是半圆轨道的竖直直径。将小物块b 从半圆轨道与圆心等高的B 点由静止释放,在水平轨道上与以速度
向左运动的小物块a 发生弹性正碰,两小物块的质量均为m,不计一切摩擦,重力加速度为g。下列
说法正确的是( )
A.若小物块a 速度足够大,则小物块a 可以经过半圆轨道的A 点
B.小物块b 在返回半圆轨道最低点C 时,所受的向心力大小与
成正比
C.碰撞过程中,小物块b 受到小物块a 的冲量大小为
D.若小物块b 碰后返回半圆轨道且恰好能经过A 点,则
第Ⅱ卷(非选择题,共54 分)
11.(10 分)(2025·江苏徐州·模拟预测)某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固
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定在水平桌面上,轨道末段水平,右侧端点在水平地面上垂直投影为O,地面上叠放白纸和复写纸。
实验步骤一:让小球1 从斜槽上某一固定位置S 由静止滚下,从轨道右端水平抛出,落到复写纸上,并在
白纸上留下痕迹,重复上述操作10 次,得到10 个落点痕迹。用圆规画尽量小的圆,把所有的小球落点圈
在里面,圆心P 就是小球落点的平均位置。
实验步骤二:把小球2 放在水平轨道右端,让小球1 仍从位置S 由静止滚下,小球1 和小球2 碰撞后,分
别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10 次。用同样画圆的方法,分别标出它们落点的平均位置
M、N,如图乙。
(1)关于本实验,下列说法正确的有______。
A.斜槽轨道必须光滑
B.小球1 和小球2 的半径必须相同
C.小球1 的质量必须大于小球2 的质量
D.重复操作时发现小球的个别落点和其它落点相差较远,画圆时可以删除该落点
(2)本实验除了要测量
、
、
的值以外,还必须要测量的物理量是______。
A.小球1 的质量m1和小球2 的质量m2
B.小球1 开始释放时距地面的高度h
C.抛出点距地面的高度H
D.小球平抛运动的飞行时间t
(3)若所测物理量满足表达式 (用(2)问所测的物理量符号表示)时,则说明两球的碰撞遵守动量
守恒定律。
(4)若在实验时总发现碰撞后的总动量大于碰撞前的总动量,可能的原因有____________________________。
A.实验步骤二中释放小球1 的位置在S 点下方某处
B.实验步骤二中斜槽右端微微向上倾斜
C.实验步骤二中释放小球1 时白纸向右移动少许
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D.实验步骤二中在S 点释放小球1 时,小球1 有一定初速度
(5)若在测量线段长度时发现,
、
相差不明显,请你提出一条改进建议 。
12.(8 分)(2024·广西柳州·一模)如图,厚度相同的木板A 和木板B 静止在光滑水平面上,A、B 之间的距
离为
质量分别为
将质量m=1kg 的小物块置于A 的左端,对小物块施加
水平向右的恒力F=9N,持续作用
后撤去F,小物块滑至A 的右端时,A、B 恰好发生弹性碰撞,
碰撞时间极短。小物块与A、B 上表面的动摩擦因数分别为
重力加速度g 取10m/s²,
小物块可视为质点,滑上木板B 的瞬间无能量损失。求:
(1)拉力 F 作用时小物块的加速度大小;
(2)A、B 相撞后瞬间B 的速度大小;
(3)小物块恰好不会从B 的上表面滑落,B 的长度为多少?
13.(12 分)(2025·天津红桥·二模)如图所示,质量
的小车静止在光滑水平面上,小车
段是半
径
的光滑四分之一圆弧轨道,
段是长
的粗糙水平轨道,两段轨道相切于
点。一质量
、可视为质点的滑块从小车上的A 点由静止开始沿圆弧轨道下滑,然后滑入
轨道,最后恰好
停在
点。取重力加速度大小
。求:
(1)滑块滑到圆弧轨道最低点
时,小车的速度v1和滑块的速度v2;
(2)滑块下滑过程中,小车对滑块支持力所做的功W;
(3)滑块与
轨道间的滑动摩擦因数
。
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14.(12 分)
(2025·辽宁沈阳·三模)如图所示,在足够长的光滑水平面上静止着两个物块P 和
Q,物块P 与轻弹簧右端连接。一个小球被一根不可伸长的轻质细线悬挂于
点正下方,轻靠在物块Q
的左侧。现将细线拉直到与竖直方向夹角
位置时,由静止释放小球,小球运动到最低点时与物块
Q 发生碰撞(碰后将小球撤离),碰撞的恢复系数为e=0.5(定义式为
,其中
和
分别是
碰前两物体的速度,
和
分别是碰撞后两物体的速度),已知细线长L=0.9m,小球和物块P 的质量为
,物块Q 的质量为
,球、物块均可视为质点,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,重力加速
度
取
。求:
(1)碰撞后物块Q 的速度大小;
(2)物块P 最大速度;
(3)小球与物块Q 碰撞后,试求物块Q 最小速度。
15.(12 分)
(2025·湖南长沙·二模)如图所示,水平传送带以
的速率沿顺时针方向匀
速转动,左端与一竖直放置的
光滑圆弧轨道平滑对接,右端与一足够长的水平光滑平台平滑对接,传
送带长
。光滑圆弧半径
,距离圆弧轨道最上端
处由静止释放滑块A(可看作质
点),滑块A 沿切线方向无碰撞进入圆弧轨道,滑块A 从传送带上滑出后与平台末端的滑块B 发生弹性
正碰撞,碰后A 以
的速度返回,A 第2 次离开传送带后被取走,B 从平台上水平滑出,不计所有碰
撞的时间。已知A 的质量
,A 与传送带之间的动摩擦因数
,重力加速度大小
,空气阻力不计,求:
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(1)滑块B 的质量为多大;
(2)滑块A 第2 次在传送带上滑动的过程中,滑块A 和传送带之间因摩擦产生的内能。
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