(人教版)苏州市高中物理选修一第一章《能量守恒定律》检测题(有答案解析)

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．木块放在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹受到的平均阻力为f，射入深度为d，此过程中木块位移为s，则（）
A．子弹损失的动能为fs B．木块增加的动能为fs
C．子弹动能的减少等于木块动能的增加D．子弹、木块系统产生的热量为f（s+d）3．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过t∆时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（）
A．mg t∆B．mv
t∆
C．
mv
mg
t
+
∆
D．
mv
mg
t
-
∆
4．在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动（B在前），已知碰前两球的动量分别为p A=12kg·m/s、p B=13kg·m/s，碰后它们的动量变化分别为Δp A、Δp B，下列数值可能正确的是（）
A．Δp A=-3kg·m/s、Δp B=3kg·m/s B．Δp A=3kg·m/s、Δp B=-3kg·m/s
C．Δp A=-24kg·m/s、Δp B=24kg·m/s D．Δp A=24kg·m/s、Δp B=-24kg·m/s
5．在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。

如图a所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。

若碰撞前、后两壶的v—t图象如图b所示。

关于冰壶的运动，下列说法正确的是（）
A ．碰撞后过程中，蓝壶受到的阻力比红壶的大
B ．碰撞后，蓝壶的运动的时间为6s
C ．碰撞后两壶相距的最远距离为1.1m
D ．两壶碰撞是弹性碰撞
6．如图所示，静止在光滑水平面上的小车，上面是由两个对称的光滑曲面组成，整个小车的质量为m ，现有一个质量也是m 可看作质点的小球，以水平速度v 0从小车的左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下。

下列说法正确的（ ）
A ．此过程中小球和小车组成的系统动量守恒
B ．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置
C ．小车上的曲面的高度一定小于204v g
D ．若减小小球的初速度，则小球与小车分开后，小球做自由落体运动
7．如图所示，质量为m 的小球b 与水平轻弹簧相连且静止，放在光滑的水平面上，等质量的小球a 以速度v 0沿弹簧所在直线冲向小球b 。

从a 开始压缩弹簧到分离的整个过程中，下列说法中正确的是（ ）
A ．弹簧对a 球的冲量大小为
012mv B ．a 球的最小速度为02
v C ．弹簧具有的最大弹性势能为
2012mv D ．b 球的最大动能为2012
mv 8．2020年5月5日，我国在海南文昌航天发射场使用“长征五号B”运载火箭，发射新一代载人飞船试验船。

假如有一宇宙飞船，它的正面面积为21m S =，以3710m /s v =⨯的速
度进入宇宙微粒尘区，尘区每31m 空间有一微粒，每一微粒平均质量5
210g m -=⨯，飞船经过区域的微粒都附着在飞船上，若要使飞船速度保持不变，飞船的推力应增加（ ） A ．0.49N B ．0.98N C ．490N D ．980N
9．如图所示，质量为M 的上表面光滑的小车置于光滑的水平面上，左端固定一根轻质弹簧，质量为m 的物块放在小车上，压缩弹簧并用细线连接物块和小车左端，开始时小车与物块都处于静止状态，此时物块与小车右端相距为L ，当突然烧断细线后，以下说法正确的是（ ）
A ．物块和小车组成的系统动量不守恒
B ．物块和小车组成的系统机械能守恒
C ．当物块离开小车时，小车向左运动的位移大小为m L M
D ．当物块速度大小为v 时（未离开小车），小车速度大小为
m v M 10．在如图所示的装置中，木块B 与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A 沿水平方向射入木块后留在其中，将弹簧压缩到最短．若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中（ ）
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，机械能不守恒
D ．动量不守恒，机械能守恒
11．如图所示是一颗质量m =50g 的子弹射过一张扑克牌的照片，子弹完全穿过一张扑克牌所需的时间t 1约为1.0×10-4s ，子弹的真实长度为2.0cm （扑克牌宽度约为子弹长度的4倍），若子弹以相同初速度经时间t 2=1.0×10-3s 射入墙壁，则子弹射入墙壁时，其对墙壁的平均作用力约为（ ）
A ．5×103N
B ．5×104N
C ．5×105N
D ．5×106N 12．下列分析正确的是（ ）
A ．物体运动状态改变的难易程度由加速度大小决定
B ．合外力对物体不做功，动能一定不变，机械能也一定守恒
C．做曲线运动的物体速度一定变化，加速度一定不等于零，但加速度可能不变
D．一个力对物体有冲量，则该力一定对物体做功
13．两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（）
A．p A=6kg·m/s，p B=6kg·m/s B．p A=3kg·m/s，p B=9kg·m/s
C．p A=－2kg·m/s，p B=14kg·m/s D．p A=－5kg·m/s，p B=15kg·m/s
14．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。

下列说法正确的是（）
A．物块沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统的机械能守恒
B．物块沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统动量守恒
C．从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块的冲量等于零
D．物块第一次被反弹后一定能再次回到槽上高h处
15．如图所示，两个大小相同的小球A、B用等长的细线悬挂于O点，线长为L，
m A=2m B，若将A由图示位置静止释放，在最低点与B球相碰，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）
A．A 2
3 gL
B．若A与B发生完全非弹性碰撞，则第一次碰时损失的机械能为2
3B m gL
C．若A与B发生弹性碰撞，则第一次碰后A上升的最大高度是1 9 L
D．若A与B发生完全非弹性碰撞，则第一次碰后A上升的最大高度是2 9 L
二、填空题
16．一个质量为0.3kg的垒球以10m/s的水平速度从左边飞来，球受棒打击后以20m/s的水平速度反向弹回，球与棒的接触时间为0.01s。

若以水平向左为正方向，则棒击后垒球的动量为___________kg·m/s，棒对球的平均作用力为___________N。

17．一质量为m=0.2kg的皮球。

从高H=0.8m处自由落下，与地面相碰后反弹的最大高度
⋅，皮球离开地为h=0.45m，规定竖直向上为正方向，皮球着地时的动量是______ kg m/s
⋅，则皮球与地面接触这段时间内动量的变化量是______
面时的动量是______ kg m/s
⋅，设皮球与地面的作用时间为0.1s，皮球对地面的平均作用力大小为______N。

kg m/s
18．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=_________
19．在水平长直轨道上，质量为M=600kg的动力车牵引着一辆质量为m=400kg的小车厢以v=54km/h的速度匀速行驶。

若动力车和车厢受到的阻力均为其重量的0.15倍，则这时动力车的输出功率为P1=__________kW。

如果使车厢与动力车脱开，之后动力车的牵引力不变，则车厢停止时，动力车的输出功率为P2=_______kW。

20．质量是m=3kg 的物体在离地面为h=20m 处，正以水平速度v=20m/s，运动时突然炸裂成两块，其中一块质量为m1=1kg。

仍沿原运动方向以v1=40m/s的速度飞行，炸裂后的另一块速度大小为_____m/s。

火药爆炸所释放的能量是_____J，两物块落到水平地面上的距离为_____m(不计空气阻力，g取 10m/s2)。

21．质量是10g的子弹，以300m/s的速度射向质量是400g，静止在光滑水平桌面上的木块，子弹穿过木块后的速度为100m/s，这时木块的速度是_______m/s。

22．如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量m A=1kg，初始时刻B 静止，A以一定的初速度向右运动．之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移-时间图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向），则物体B的质量为________kg；损失的机械能为________J．
23．用两个大小相同的小球在光滑水平面上的碰撞来验证动量守恒定律．入射小球质量m1＝15g，原来静止的被碰小球质量m2＝10g．由实验测得它们在碰撞前后的x－t图像如图所示，则碰撞前系统总动量p＝__________ kg·m/s，碰撞后被碰小球的x－t图像是图中
__________（选填“①”或“②”）所示的图像；假设碰撞作用时间∆t＝0.01s，则碰撞时两球间的平均作用力大小为__________N．
24．一质量为0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和静止于光滑水平面上质量为1 kg的另一大小相同的小球B发生正碰，碰撞后它以0.2m/s的速度反弹．求：
①原来静止小球获得的速度大小为__________________；
②碰撞过程中损失的机械能为__________________．
25．一个静止的､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________｡
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
27．两个物体相向运动，他们发生正碰前的速率均为2m/s，碰后粘黏在一起运动，其中一个物体的质量是另一个物体质量的3倍，求：
(1)他们碰后的速度大小；
(2)碰撞过程系统损失了百分之几的机械能。

28．如图所示，质量为M=4.0kg的小车在光滑水平面上以v1=3m/s速度向右运动，一人背靠竖直墙壁为避免小车撞向自己，拿起水枪以v2=5.0m/s的水平速度将一股水流自右向左射向小车后壁，射到车壁的水全部流入车厢内，忽略空气阻力，已知水枪的水流流量恒为Q=4.0×10-5m3/s（单位时间内流过横截面的水流体积），水的密度为 =1.0×103kg/m3，不计空气阻力。

求：
（1）经多长时间可使小车速度减为零；
（2）小车速度减为零之后，此人继续持水枪冲击小车，若要保持小车静止，需给小车提供多大的水平作用力。

29．2018年2月，第23届冬奥会在韩国平昌举行，我国选手王冰玉和周妍参加了冰壶比赛。

在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。

如图（a）所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。

若碰撞
前后两壶的v-t图象如图（b）所示。

关于冰壶的运动，求：
(1)蓝壶运动时加速度多大？
(2)碰撞后两壶相距的最远距离为多少？
(3)请通过计算说明两壶是否发生了弹性碰撞。

30．如图，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无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。

已知A的质量m A=1kg，B的质量m B=2kg，圆弧轨道的半径R=0.45m，圆弧轨道光滑，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2
(1)求碰撞前瞬间A的速率v；
(2)求碰撞后瞬间A和B整体的速率'v和碰撞过程中A、B系统损失的机械能E损；
(3)A和B整体在桌面上滑动的距离L。