[原创精品]2021届新高三一轮单元金卷 物理 A卷 第六单元动量训练卷 学生版

[原创精品]
2021届新高三一轮单元金卷
第六单元动量训练卷 物理 （A 卷）
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、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。

每小题只有一个选项符合题目要求。

1．下列有关动量的说法中正确的是( ) A ．物体的动量发生改变，其动能一定改变 B ．物体的运动状态改变，其动量一定改变
C ．对于同一研究对象，若机械能守恒，则动量一定守恒
D ．对于同一研究对象，若动量守恒，则机械能一定守恒
2．行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。

若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是( )
A ．增加了司机单位面积的受力大小
B ．减少了碰撞前后司机动量的变化量
C ．将司机的动能全部转换成汽车的动能
D ．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
3．以初速度竖直向上抛出一物体，空气阻力大小不变。

关于物体受到的冲量，以下说法正确的是( )
A ．物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲量方向相反
B ．物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的大小相等
C ．物体在下落阶段受到重力的冲量小于上升阶段受到重力的冲量
D ．物体从抛出到返回抛出点，动量变化的方向向下
4．一只质量为1.4 kg 的乌贼吸入0.1 kg 的水，静止在水中。

遇到危险时，它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出，以2 m/s 的速度向前逃窜。

则该乌贼喷出的水的速度大小为( )
A ．20 m/s
B ．25 m/s
C ．28 m/s
D ．30 m/s
5．如图所示，一小车停在光滑水平面上，车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射，所有子弹全
部嵌在挡板内没有穿出，当射击持续了一会儿后停止，则小车( )
A ．速度为零
B ．将向射击方向做匀速运动
C ．将向射击相反方向做匀速运动
D ．无法确定
6．如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M ，固定在小车上的杆用长为l 的轻绳与质量为m 的小球相连，将小球拉至水平右端后放手，则小车向右移动的最大距离为( )
A ．
B ．
C ．
D ．
7．甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。

已知甲的质量为1 kg ，则碰撞过程两物块损失的机械能为( )
A ．3 J
B ．4 J
C ．5 J
D ．6 J
8．如图所示，放在光滑水平桌面上的A 、B 两个小木块中间夹一被压缩的轻弹簧，当轻弹簧被放开时，A 、B 两个小木块各自在桌面上滑行一段距离后，飞离桌面落在地面上。

若m A ＝3m B ，则下列结果正确的是( )
A ．若轻弹簧对A 、
B 做功分别为W 1和W 2，则有W 1∶W 2＝1∶1 B ．在与轻弹簧作用过程中，两木块的速度变化量之和为零
C ．若A 、B 在空中飞行时的动量变化量分别为Δp 1和Δp 2，则有Δp 1∶Δp 2＝1∶1
D ．若A 、B 同时离开桌面，则从释放轻弹簧开始到两木块落地的这段时间内，A 、B 两木块的水平位移大小之比为1∶3
二、多项选择题:本题共4小题，每小题4分，共16分。

每小题有多个选项符合题目要求。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．恒力F 作用在质量为m 的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经时间t ，下列说法正确的是( )
此
卷只
装订
不
密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
A．拉力F对物体的冲量大小为Ft
B．拉力F对物体的冲量大小是Ft cos θ
C．合力对物体的冲量大小为零
D．重力对物体的冲量大小是mgt
10．一质量为2 kg的物体受水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时，加速度a随时间t变化的图象如图所示，t＝0时其速度大小为0，滑动摩擦力大小恒为2 N，则()
A．t＝6 s时，物体的速度为18 m/s
B．在0～6 s内，合力对物体做的功为324 J
C．在0～6 s内，拉力对物体的冲量为48 N∙s
D．t＝6 s时，拉力F的功率为200 W
11．如图质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f。

经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端，则()
A．此时物块的动能为(F－f)(s＋l)，动量为(F－f)t
B．此时小车的动能为f(s＋l)，动量为ft
C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fs
D．这一过程中，物块和小车产生的内能为fl
12．如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为g。

下列说法正确的是()
A．子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒
B．子弹射入木块后的瞬间，速度大小为
C．子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于(M＋m0)g
D．子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力大于(M＋m＋m0)g
三、非选择题：本题共6小题，共60分。

把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。

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。

13．(4分)某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。

重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。

再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。

重复这种操作10次。

图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。

(1)安装器材时要注意：固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿方向。

(2)某次实验中，得出小球落点情况如图所示(单位是cm)，P′、M、N分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置(把落点圈在内的最小圆的圆心)，则入射小球和被碰小球质量之比为m1∶m2＝。

14．(9分)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。

实验步骤如下：
(1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为气垫导轨水平；
(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2；
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；
(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12；
(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I＝________，滑块动量改变量的大小Δp＝________；（用题中给出的物理量及重力加速度g表示）
(6)某次测量得到的一组数据为：d＝1.000 cm，m1＝1.5010－2 kg，m2＝0.400 kg，Δt1＝3.90010－2 s，Δt2＝1.27010－2 s，t12＝1.50 s，取g＝9.80 m/s2。

计算可得I＝________N·s，Δp＝____ kg·m·s－1；（结果均保留3位有效数字）
(7)定义，本次实验δ＝________%（保留1位有效数字）。

15．(10分)如图所示，质量m1＝2 kg的小球用一条不可伸长的轻绳连接，绳的另一端固定在悬点O上，绳子长度l＝0.5 m。

将小球拉至绳子偏离竖直方向的角度θ＝53°处由静止释放，小球运动至最低点时，与一质量m2＝1 kg的物块发生正碰，碰撞时间很短。

之后物块在水平面上滑行一段s＝0.4 m的距离后停下。

已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求：
(1)碰前瞬间小球的速度大小；
(2)碰后瞬间小球和物块的速度大小。

16．(10分)如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量m A＝4 kg，其上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计。

可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量m B＝2 kg。

现对A施加一个大小为10 N、水平向右的恒力F，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短且碰后A、B粘在一起共同在F的作用下继续运动，碰撞后经过0.6 s，二者的速度达到2 m/s。

求：
(1)A开始运动时的加速度大小a；
(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度的大小v；
(3)A的上表面长度l。

17．(12分)如图所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M＝2m的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ。

一质量为m的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中机械能损失。

如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面顶端。

(1)求小物块的初速度大小；
(2)如果斜面不固定，求小物块冲上斜面后能到达的最大高度；
(3)如果斜面不固定，求小物块再离开斜面后小物块和斜面的速度。

18．(15分)如图所示，质量分别为m A＝m、m B＝3m的A、B两物体放置在光滑的水平面上，其中A物体紧靠光滑墙壁，A、B两物体之间用轻弹簧相连。

对B物体缓慢施加一个水平向右的力，使A、B 两物体之间弹簧压缩到最短并锁定，此过程中，该力做功为W0。

现突然撤去外力并解除锁定，(设重力加速度为g，A、B两物体体积很小，可视为质点，弹簧在弹性限度内)求：
(1)从撤去外力到A物体开始运动，墙壁对A物体的冲量I A大小；
(2)A、B两物体离开墙壁后到达圆轨道之前，B物体的最小速度v B是多大；
(3)若在B物体获得最小速度瞬间脱离弹簧，从光滑圆形轨道右侧小口进入(B物体进入后小口自动封闭组成完整的圆形轨道)圆形轨道，要使B物体不脱离圆形轨道，试求圆形轨道半径R的取值范围。

第六单元答案
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。

每小题只有一个选项符合题目要求。

1．【答案】B
【解析】物体的动量发生改变，其动能不一定改变，例如做匀速圆周运动的物体，选项A错误；物体的运动状态改变，则速度发生变化，根据p＝mv知，动量一定改变，故B正确；对于同一研究对象，若机械能守恒，则动量不一定守恒，例如做平抛运动的物体，选项C错误；对于同一研究对象，若动量守恒，则机械能不一定守恒，如非弹性碰撞，故D错误。

2．【答案】D
【解析】因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故A错误；有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B错误；因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，故C 错误；因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D正确。

3．【答案】D
【解析】物体向上运动的过程中空气的阻力的方向向下，则；下降的过程中空气的
阻力方向向上，则＜a1，由于下降的过程中的位移等于上升过程中的位移，由运动学的公式可知上升的时间一定小于下降过程中的时间。

物体上升阶段和下落阶段受到的重力的方向都向下，所以重力的冲量方向相同，故A错误；物体上升阶段的时间小，所以物体上升阶段物体受到空气阻力冲量的大小小于下降阶段受到空气阻力冲量的大小，故B错误；物体上升阶段的时间小，物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量，故C错误；物体的初速度的方向向上，末速度的方向向下，所以物体从抛出到返回抛出点，动量变化的方向向下，故D正确。

4．【答案】C
【解析】乌贼喷水过程，时间较短，内力远大于外力；选取乌贼逃窜的方向为正方向，根据动量守恒定律得0＝Mv1－mv2，解得喷出水的速度大小v2＝28 m/s。

5．【答案】A
【解析】整个系统水平方向上不受外力，动量守恒，由于初动量为零，因此当子弹向右飞行时，车一定向左运动，当子弹簧向入档板瞬间，车速度减为零，因此停止射击时，车速度为零，A正确。

6．【答案】C
【解析】当小球向下摆动的过程中，小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，满足水平方向动量守恒定律，开始系统水平方向动量为零，所以水平方向任意时刻m与M的动量等大反向；以小球和小车组成的系统，小球与小车组成的系统水平方向平均动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得，式子两边同时乘以t解得，即ms1＝Ms2；小球和小车共走过的
距离为2l，有s1＋s2＝2l，解得，故C正确，ABD错误。

7．【答案】A
【解析】由v－t图可知，碰前甲、乙的速度分别为v甲＝5 m/s，v乙＝1 m/s；碰后甲、乙的速度分别为v甲′＝－1 m/s，v乙′＝2 m/s，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得m甲v甲＋m乙v乙＝m甲v甲′＋m乙v乙′，解得m乙＝6 kg，则损失的机械能ΔE＝2
1
m甲v甲2＋2
1
m乙v乙2－2
1
m甲v甲′2－2
1
m乙v乙′2＝3 J。

8．【答案】D
【解析】弹簧弹开物体过程中，两物体及弹簧组成的系统动量守恒，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得m A v A－m B v B＝0，则速度之比v A∶v B＝1∶3，根据动能定理得，轻弹簧对A、B做功分别为W1＝2
1
m A v A
2
，W2＝2
1
m B v B
2
，联立解得W1∶W2＝1∶3，故A错误；根据动量守恒定律可知，在与轻弹簧作用过程中，两木块的动量变化量之和为零，即m AΔv A＋m BΔv B＝0，可得Δv A＋Δv B≠0，故B错误；
A、B离开桌面后都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，运动时间相等，设为t，由动量定理得，A、B在空中飞行时的动量变化量分别为Δp1＝m A gt，Δp2＝m B gt，所以Δp1∶Δp2＝3∶1，故C错误；平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，由x＝v0t知，t相等，又木块在桌面上运动时，v A∶v B＝1∶3，则A、B两木块的水平位移大小之比为1∶3，故D正确。

二、多项选择题:本题共4小题，每小题4分，共16分。

每小题有多个选项符合题目要求。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．【答案】ACD
【解析】拉力对物体的冲量大小为：I F＝Ft，故A正确，B错误；由于物体没有被拉动，处于平衡状态，其合外力为零，合外力的冲量也为零，故C正确；重力对物体的冲量为I G＝mgt，故D正确。

10．【答案】ABC
【解析】根据Δv＝aΔt可知a－t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在t＝6 s 时刻，物体的速度v6＝v0＋Δv＝18 m/s，A正确；根据动能定理得W合＝ΔE k＝mv62－0＝324 J，B正确；根据动量定理mv6－0＝I－ft，代入数据，解得拉力冲量I＝48 N∶s，C正确；t＝6 s时，拉力F的大小F－f＝ma6，得F＝10 N，所以拉力功率P＝Fv6＝180 W，D错误。

11．【答案】AD
【解析】对物块分析，物块的位移为(s＋l)，根据动能定理得，(F－f)(s＋l)＝2
1
mv2－0，则知物块到达小车最右端时具有的动能为(F－f)(s＋l)。

由动量定理(F－f)t＝mv，则物块的动量为(F－f)t，故A正确；小车的位移为s，因此根据动能定理有E k车＝fs，小车受到的摩擦力为f，对小车动量定理有p车＝ft，B错误；根据能量守恒得，外力F做的功转化为小车和物块的机械能和摩擦产生的内能，则有F(F－f)＝ΔE＋Q，则物块和小车增加的机械能为ΔE＝F(s＋l)－fl，故C 错误；系统产生的内能等于
系统克服滑动摩擦力做功，大小为fl ，故D 正确。

12．【答案】BD
【解析】圆环、木块和子弹构成的系统水平方向没有外力，水平方向动量守恒，A 错误；子弹射入木块后的瞬间，子弹和木块组成的系统水平方向动量守恒，所以可得
，
，B 正确；子弹射入木块后的瞬间，速度大小为，圆环没有移动，根据圆周运动
向心力的构成可知
，C 错误；子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力等
于T ＋mg ，大于(M ＋m ＋m 0)g ，D 正确。

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。

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。

13．(4分)
【答案】(1)水平 (2分) (2)4∶1 (2分)
【解析】(1)为保证小球滚落后做平抛运动，斜槽末端的切线要沿水平方向。

(2)由碰撞过程中mv 的乘积总量守恒可知m 1·t OP′＝m 1·t OM ＋m 2·t ON
(t 为运动时间)，代入数据可解得m 1∶m 2＝4∶1。

14．(9分)
【答案】(1)相等(2分) (5)m 1gt 12 (2分) (2分) (6)0.221 (1分) 0.212(1分)
(7)4(1分)
【解析】(1)当经过A 、B 两个光电门时间相等时，速度相等，此时由于阻力很小，可以认为导轨是水平的。

(5)由I ＝Ft ，知I ＝m 1gt 12＝0.221 N∶s ；由Δp ＝mv 2－mv 1，知kg·m·s －
1。

(7)。

15．(10分)
【解析】(1)根据动能定理可知： (2分)
解得：v 0＝2 m/s (2分)
(2)根据动能定理可知，碰后物块的速度满足： (2分)
又小球和物块组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，可得：
m 1v 0＝m 1v 1＋m 2v 2 (2分)
解得：v 1＝1 m/s ，v 2＝2 m/s 。

(2分) 16．(10分)
【解析】(1)以A 为研究对象，由牛顿第二定律有：F ＝m A a (2分) 解得：a ＝2.5 m/s 2。

(1分)
(2)对A 、B 碰撞后共同运动t ＝0.6 s 后速度达到v ′＝2 m/s 的过程，由动量定理得： Ft ＝(m A ＋m B )v ′－(m A ＋m B )v (2分)
解得：v ＝1 m/s 。

(1分)
(3)设A 、B 发生碰撞前A 的速度为v A ，对A 、B 发生碰撞的过程，由动量守恒定律有： m A v A ＝(m A ＋m B )v (1分)
A 从开始运动到与
B 发生碰撞前，由动能定理有：Fl ＝21m A v A 2
(2分) 解得：l ＝0.45 m 。

(1分) 17．(12分)
【解析】(1)根据机械能守恒定律： (2分)
解得：v ＝ (1分)
(2)系统水平方向动量守恒：mv ＝(M ＋m )v 共 (2分) 对小物块和斜面组成的系统，根据机械能守恒定律有：
(2分)
联立解得：h′＝32
h 。

(1分)
(3)设小物块再离开斜面后小物块和斜面的速度分别为v 1、v 2，对小物块和斜面组成的系统，根据机械能守恒定律有：
(1分)
对系统水平方向动量守恒：mv ＝mv 1＋Mv 2 (1分)
解得：
，与初速度方向相反 (1分)
，与初速度方向相同。

(1分)
18．(15分)
【解析】(1)设弹簧恢复原长时，物体B 的速度为v B 0，由能量守恒有：W 0＝23
mv B 02 (1分) 解得：v B 0＝3m 2W0
此过程中墙壁对物体A 的冲量大小等于弹簧对物体A 的冲量大小，也等于弹簧对物体B 的冲量大小，有：
I A ＝3mv B 0＝。

(2分)
(2)当弹簧恢复原长后，物体A 离开墙壁，弹簧伸长，物体A 的速度逐渐增大，物体B 的速度逐渐减小。

当弹簧再次恢复到原长时，物体A 达到最大速度，物体B 的速度减小到最小值，此过程满足动量守恒、机械能守恒，有：
3mv B 0＝mv A ＋3mv B (2分) 21×3mv B 02＝21mv A 2＋21
×3mv B 2 (2分) 解得：v B ＝21v B 0＝6m W0。

(1分)
(3)若物体B 恰好过最高点不脱离圆形轨道，物体B 经过最高点时，有： 21m B v B 2＝21
m B v 12＋m B g ·2R (1分) m B g ＝m B R v12
(1分)
解得：R ＝30mg W0，所以R ≤30mg W0
(2分)
若物体B 恰好能运动到与圆形轨道圆心等高处，有：21
m B v B 2＝m B gR (1分) 解得：R ＝12mg W0，所以R ≥12mg W0。

(2分)。