(易错题)高中物理选修一第一章《能量守恒定律》检测题(答案解析)

一、选择题
1．盆景是中华民族独有的，具有浓厚的中国文化特色。

如图所示，一“黄山松”盆景放在水平桌面上，下列关于桌子对盆景作用力的说法正确的是（）
A．方向竖直向上，大小等于盆景的重力
B．方向斜向左上方，大小大于盆景的重力
C．方向斜向右上方，大小大于盆景的重力
D．无论时间长短，该力的冲量始终为0
2．高空作业须系安全带。

如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）。

此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（）
A．
2
m gh
mg
t
+B．
2
m gh
mg
t
-C．
m gh
mg
t
+D．
m gh
mg
t
-
3．人从高处跳到较硬的水平地面时，为了安全，一般都是让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿，这是为了（）
A．减小地面对人的冲量B．减小人的动量的变化
C．增加地面对人的冲击时间D．增大人对地面的压强
4．如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与N点在同一电场线上，两个质量相等的带正电荷的粒子，以相同的速度
v分别从M点和N点同时垂直进入电场，不计两粒子的重力和粒子间的库仑力。

已知两粒子都能经过P点，在此过程中，下列说法正确的是（）
A．从M点进入的粒子先到达P点
B．从M点进入的粒子电荷量较小
C．从M点进入的粒子动量变化较大
D．从M点进入的粒子电势能变化较大
5．一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。

F随时间t变化的图线如图所示，则（）
t=时物块的速率为2m/s
A．1s
t=时物块的动量大小为2kg·m/s
B．2s
t=时物块的动量大小为3kg·m/s
C．3s
t=时物块的速度为零
D．4s
6．如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与N点在同一电场线上。

两个质量相等的带正电荷的粒子a、b，以相同的速度v0分别从M点和N点同时垂直进入电场，不计两粒子的重力和粒子间的相互作用。

已知两粒子都能经过P点，在此过程中，下列说法正确的是（）
A．b粒子到达P点的时间短
B．a粒子电荷量较大
C．b粒子电势能变化较大
D．a粒子动量变化较大
7．几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是：四个水球足够！如图所示，完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，则下列判断正确的是（）
A．子弹在每个水球中的速度变化相同B．子弹在每个水球中运动的时间相同C．每个水球对子弹的冲量依次增大D．子弹在每个水球中的动能变化不相同
8．一质量为1kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动，F随时间t变化的图线如图所示，则（）
A．t= 1s时物块的速率为1m/s B．t= 2s时物块的动量大小为2kg·m/s C．前3s内合外力冲量大小为3N·s D．前4s内动量的变化量大小为0
9．图甲中，长为L的长木板M静止于光滑水平面上，小物块m位于木板的右端点。

T=0时，木板以速度v0开始向右滑动，小物块恰好没有从长木板上滑落。

图乙为物块与木板运动的v－t图像，则（）
A．物块质量是木板质量的2 3
B．物块与木板间的动摩擦因数为
2
0 3 8
v gL
C．0～t0内，物块与木板损失的动能为木板初动能的3 8
D．物块的最大动能是木板初动能的3 8
10．如图，A、B两个小球沿光滑水平面向右运动，取向右为正方向，则A的动量
p A=10kg·m/s，B的动量p B=6kg·m/s，A、B碰后A的动量增量△p A=-4kg·m/s，则关于A、B 的质量比应满足的条件为（）
A．
5
3
A
B
m
m
>B．
3
1
5
A
B
m
m
≤≤C．
35
53
A
B
m
m
≤<D．1
A
B
m
m
≤
11．跳水运动一直是我国传统的优势体育项目，我们的国家跳水队享有“梦之队”的赞誉。

在某次训练中，跳水运动员在跳台上由静止开始竖直落下，进入水中后在水中做减速运动，速度减为零时并未到达池底。

不计空气阻力，下列说法正确的是（）
A．运动员在空中运动时，其动量变化量大于重力的冲量
B．运动员从刚进入水中到速度减为零的过程中，其重力的冲量等于水的作用力的冲量
C ．运动员从开始下落到速度减为零的过程中，其动量的改变量等于水的作用力的冲量
D ．运动员从开始下落到速度减为零的过程中，其重力的冲量与水的作用力的冲量等大反向
12．质量相等的A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A 球的速度A 5m/s v =，B 球的速度B 3m/s v =，当A 球追上B 球时发生碰撞，则碰撞后A 、B 两球速度可能为（ ）
A ．A
1m/s v '=，B 5m/s v '= B ．A 4.5m/s v ='，B 3.5m/s v =' C ．A 3.2m/s v ='，B 4.8m/s v =' D ．A
1m/s v =-'，B 9m/s v '= 13．如图所示，质量为m 的小球从距离地面高为H 的A 点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h 的B 点时速度减为零。

不计空气阻力，重力加速度为g 。

关于小球下落的整个过程，下列说法正确的有（ ）
A ．小球的机械能减少了mg （H +h ）
B ．小球克服阻力做的功为mgh
C ．小球所受阻力的冲量等于2m gH
D ．小球动量的改变量等于其所受阻力的冲量
14．物理学中常常用图像表征两个物理量之间的关系，对图像的研究在中学物理中具有极为重要的意义。

关于甲、乙、丙、丁四个图像，下列说法正确的是（ ）
A ．图甲是某物体的位移随时间变化的图像，则该物体受不为零的恒定合力作用
B ．图乙是某物体的速度随时间变化的图像，则该物体所受的合力随时间增大
C ．图丙是某物体的动量随时间变化的图像，则该物体在做匀变速直线运动
D ．图丁是某物体的速度的平方随位移变化的图像，则物体的速度随时间均匀增大 15．矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成，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，若射击上层，则子弹恰好不射出；若射击下层，则子弹整个儿恰好嵌入，则上述两种情况相比较，说法错误的是（ ）
A．两次子弹动量变化量一样大B．两次滑块所受冲量一样大
C．两次系统产生的热量一样多D．子弹击中上层过程中，系统产生的热量较多
二、填空题
16．新能源环保汽车在设计阶段要对各项性能进行测试。

某次测试中，质量为1500kg的汽车在水平路面上由静止开始做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如图所示。

已知汽车所受阻力恒定，第14s后做匀速直线运动。

第3s末汽车的加速度为
____________m/s2，第15s末汽车牵引力的功率为___________W。

17．如图所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体，从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0，那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后物体的最终速度为________，方向向________。

18．一人做“蹦极”运动，用原长15m的橡皮绳拴住身体往下跃，若此人质量为50kg，从50m高处由静止下落，至运动停止瞬间所用时间为4s，则橡皮绳对人的平均作用力约为________。

（g取2
10m/s）
19．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离为d，然后用卷尺测出船长L，已知他自身的质量为m，则渔船的质量M=_________
20．碰撞分为弹性碰撞和________，在弹性碰撞中，碰撞前和碰撞后的总_____守恒，碰撞前和碰撞后的总_____保持不变。

21．一个质量m=1.0kg的物体，放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，当物体受到一个F＝10N，与水平面成30°角斜向下的推力的作用时，在10s内推力的冲量大小为_________N·s。

22．场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m１、m２，电量分别为q１、 q２．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为________________．
23．以初速度v0水平抛出一个质量为m的物体，在不计空气阻力的情况下，物体的速度从v0变到2v0的过程中，重力冲量为__________．
24．一个静止的､质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m､速度大小为υ的粒子后，原子核的剩余部分的速率等于________｡
25．质量是20g的子弹，以400m/s的速度射入质量是300g、静止在光滑水平桌面上的木块，并留在木块中．子弹和木块的共同速度是______ m/s，在此过程中产生的内能是
____J．
26．在光滑水平面上，A、B小球质量分别为2 kg和1 kg，两个小球分别以0.5m/s和2m/s 的速度相向运动，碰撞后两物体粘在一起，则它们的共同速度大小为________m/s，方向_________.
三、解答题
27．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了具有跨时代意义的原子“核式模型”，其模型中为什么不考虑电子对α粒子的影响，借助以下的计算可以一探究竟。

假设α粒子以速率v0与
静止的电子或金原子核发生弹性正碰，电子质量m e=
1
7300
mα，金原子核质量m A u=49mα。

求：
（1）α粒子与电子碰撞前后的速度变化大小Δv1；
（2）α粒子与金原子核碰撞前后的速度变化大小Δv2。

28．如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度E=103V/m。

水平面有绝缘木板C，木板长L=3m、质量M=5kg，在木板的最左端有一质量m2=4.9kg的带电物块B，带电量2
310C
q-
=-⨯，木板最右端与固定绝缘挡板P的距离为x=0.5m，水平地面光滑。

现让
m1=0.1kg不带电的子弹A以v=150m/s的水平速度与物块B发生碰撞，碰撞后A、B不再分开且总电荷量不变（A、B可视为整体为D），一起在木板上滑动，物块D与木板C的动摩擦因数μ=0.25。

若木板C与挡板P碰撞，则立即被粘住；若物块D与挡板P发生碰撞，碰后物块D以等大的速率反弹，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)碰撞后B的速度；
(2)木板C刚要与P碰撞时的速度大小；
(3)物块D能否滑离木板？如果能，通过计算说明理由；如果不能，物块D将停在木板上距离木板最右端多远处。

29．如图所示，两根光滑的金属轨道置于同一水平面上，相互距离0.1m d =，质量为3g 的金属均匀细棒置于轨道一端，跨在两根轨道上，匀强磁场方向垂直于轨道平面上，磁感应强度0.1T B =，轨道平面距地面高0.6m h =。

接通电键K 的瞬间，金属棒由于受到磁场力冲量作用被水平抛出，落地点距抛出点的水平距离2m s =。

试求：接通K 瞬间，金属棒上通过的电量是多少？（g 取10m/s 2）
30．如图所示，质量为m =1kg 、左端有挡板的长木板置于水平地面上，木板上表面光滑，木板下表面与地面间的动摩擦因数μ=0.3。

一固定有电动机的滑块，其总质量也为1kg ，放置在木板上，电动机可收拢与档板拴接的不可伸长的水平轻绳，起初滑块离档板的距离L =4m 。

开启电动机收拢轻绳，滑块由静止开始做匀加速直线运动。

设木板所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，空气阻力不计，取g =10m/s 2。

（1）若开启电动机后木板始终保持静止，滑块运动2s 到达木板左侧档板处，求此时滑块的速度大小v 0；
（2）若通电后，绳子上拉力为恒力F =7N ，滑块由静止开始运动，到达档板处与档板碰撞后结合成一个整体（碰撞时间极短，相撞时电动机立即断电），最终两者停在水平地面上，求：
①滑块与档板碰撞过程中二者损失的总机械能△E ；
②整个过程中电动机对外做的总功W 。