人教版高中物理选修一第一章《能量守恒定律》检测(包含答案解析)(2)

一、选择题
1．如图所示，某探究小组的同学们利用课外活动时间在一起做探究实验：将一物块放在光滑水平面上，用一水平恒力F拉物块。

第一次水平恒力F作用时间t，第二次作用时间2t （水平恒力作用期间物块未离开水平面）。

第一次物块离开水平面后落在地面上P点，则（）
A．第二次物块仍落在P点
B．第二次物块落地瞬间重力的功率大
C．第二次物块落地过程重力的冲量大
D．第二次物块落在地面上原水平位移的2倍处
2．四段长度相等的粗糙直轨道PABCQ竖直固定在水平地面上，各段轨道的倾角如图所示。

一个小物块（体积可以忽略）从轨道的左端P点由静止释放，到达Q点时的速度恰好为零。

物块与四段轨道间的动摩擦因数都相同，且在各轨道连接处无机械能损失，空气阻力不计。

已知sin37°=0.6，sin53°=0.8，则( )
A．动摩擦因数为1 4
B．通过AB段的过程与通过CQ段的过程，重力做功的绝对值相同，重力的冲量也相等C．通过AB段的过程与通过CQ段的过程，滑块运动的加速度相同
D．若换用同种材料的直轨道将PQ连接，则小物块仍滑至Q点
3．“滑滑梯”是小朋友最喜欢的游戏之一，固定在水平地面上的某种儿童滑梯截面图如图所示。

直滑道AB和曲滑道AC的长度相同，甲乙两小朋友同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，若不计摩擦，则( )
A．甲从顶端滑到斜面底端用时少
B．从顶端滑到斜面底端的过程中，重力对甲、乙的冲量大小相等
C．滑到斜面底端时，甲、乙重力的瞬时功率可能相等
D．滑到斜面底端时，甲、乙的速度相同
4．如图所示，质量相等的A 、B 两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A 球的速度是6 m/s ，B 球的速度是-2 m/s ，A 、B 两球发生对心碰撞。

对于该碰撞之后的A 、B 两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是（ ）
A ．v A ′=-2 m/s ，v
B ′=6 m/s
B ．v A ′=2 m/s ，v B ′=2 m/s
C ．v A ′=1 m/s ，v B ′=3 m/s
D ．v A ′=-3 m/s ，v B ′=7 m/s 5．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 6．随着科幻电影《流浪地球》的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野。

“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。

为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，分别因相互作用改变了速度。

如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为u ，探测器的初速度大小为v 0，在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度大小分别为v 1和v 2。

探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。

那么下列判断中正确的是（ ）
A ．v 1 > v 0
B ．v 1= v 0
C ．v 2 > v 0
D ．v 2 =v 0
7．如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C 、D 、E 处，三个过程中重力的冲量分别为123G G G I I I 、、，合力的冲量分别为
123I I I 合合合、、，动量变化量的大小分别为123、、p p p ∆∆∆，动能变化量的大小分别为123k k k E E E ∆∆∆、、，则有（ ）
A ．123k k k E E E ∆=∆=∆，123p p p ∆=∆=∆
B ．123p p p ∆=∆=∆，123I I I ==合合合
C ．123I I I ==合合合，123G G G I I I ==
D ．123G G G I I I ==，123k k k
E E E ∆=∆=∆
8．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v 0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
9．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 10．福州地区处于东南沿海，常会受到台风的袭扰，某次台风登陆时最大风速为30m/s 。

某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高5m 、宽20m ，空气密度ρ =1.2kg/m 3，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，则该广告牌受到的最大风力约为（ ）
A ．3.9×103N
B ．1.2×105N
C ．1.0×104N
D ．8.2×l06N 11．如图，质量为M 的小船在静止水面上以速率v 0向右匀速行驶，一质量为m 的救生员站在船尾，相对小船静止。

若救生员相对小船以速率v 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船相对水面的速率为（ ）
A ．0m v v M +
B ．0m v v M -
C ．0m v v M m ++
D ．00()m v v v M
+- 12．质量相等的A 、B 两个物体放在同一水平面上，分别受到水平拉力F 1、F 2的作用而从
静止开始做匀加速直线运动，经过时间t0和4t0，A、B的速度分别达到2v0和v0时，分别撤去拉力，以后物体继续做匀减速直线运动直至停止，两个物体速度随时间变化的图像如图所示，设F1和F2的冲量分别为I1和I2，F1和F2做的功分别为W1和W2，则下列结论正确的是（）
A．I1＞I2，W1＞W2
B．I1＜I2，W1＞W2
C．I1＜I2，W1＜W2
D．I1＞I2，W1＜W2
13．如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R，将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。

则
（）
A．A不能到达B圆槽的左侧最高点
B．B一直向右运动
C．A运动到圆槽的最低点时速度为4
3 gR
D．B向右运动的最大位移大小为
3
R
14．如图所示，光滑水平的轻质板上，放置两个质量不同的物块，其间有被压缩的轻质弹簧，用轻质细线系住两物块，整个系统恰好处于静止状态。

若烧断细线使弹簧突然释放，两物块均在板上滑动过程中，板将（）
A．向右翻转B．向左翻转C．保持水平D．无法判定
15．如图所示，轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一小球，轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动。

下列说法正确的是（）
A．小球通过最高点时一定受到杆的拉力
B．小球通过最低点时一定受到杆的拉力
C．小球转动过程中机械能守恒
D．小球转动一圈的过程中重力的冲量为0
二、填空题
16．像子弹这样高速运动物体的速度通常很难直接测量，但我们可以借助物理学设计方案帮助我们测量。

如图所示，有一种测子弹速度的方案如下：利用长为L的细线下吊着一个质量为M的沙袋（大小可忽略不计）一颗质量为m的子弹水平射入沙袋并在极短时间内留在其中，然后随沙袋一起摆动，摆线与竖直方向的最大偏角是θ（小于90︒），已知重力加速度为g，不计空气阻力。

(1)子弹刚射入沙包后和沙包的共同速度v=______；
(2)子弹射入沙包前瞬时的速度0v=______。

17．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。

18．如图所示为A、B两球正碰前后的位移一时间图象，其中a、b分别为A、B碰前的图线，c为A、B碰后共同运动的图线，若A球质量m A=2kg，那么由图线可知
m B=____________kg。

19．如图所示，质量20kg的小车静止在光滑水平面上，从水枪中喷出的水柱的横截面积是10cm2，速度10m/s，水的密度1.0×103kg/m3。

若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中，当有质量5kg的水进入小车时，小车的速度大小______m/s，若将小车固定在水平面上，水冲击小车前壁后水平速度减为零，则水对小车的冲击力大小为______N。

20．如图所示，A、B两物体的质量分别为3kg与1kg，相互作用后沿同一直线运动，它们
⋅，B物的位移－时间图像如图所示，则A物体在相互作用前后的动量变化是_____kg m/s
⋅，相互作用前后A、B系统的总动量_____。

体在相互作用前后的动量变化是_____kg m/s
n>，各车厢之间间隙相等，间21．光滑的水平铁轨上一列火车共有n节相同的车厢，2
隙长度的总和为s，第一节车厢以速度0v向第二节车厢运动，碰撞后两车厢不分开，....直到n节车厢全部运动，则火车最后的速度为_______；从第一节车厢运动开始到最后一次碰撞结束的时间为_______．
22．静止在匀强磁场中的23892U发生一次α衰变，变成一个新核，已知α粒子与新核的速度方向均与磁场方向垂直，则α粒子与新核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为
________(重力可忽略)；若释放出的α粒子的动能为E0，假设衰变放出的能量全部转化为α粒子与新核的动能，则本次衰变释放的总能量为________。

23．质量为50kg的人从岸上以10m/s的水平速度跳上一只迎面驶来的质量为100kg、速度为2m/s的小船。

人跳上船后，船、人一起运动的速度大小为______m/s，此过程中损失的机械能是________J。

24．火箭每秒钟喷出质量为600kg的燃气，气体喷出时相对火箭的速度为800m/s，则火箭
受到的推力为______ N ；20s 内火箭动量的增量为______ kg m/s ⋅．
25．如果某物体作匀速圆周运动的动量大小为p ，经过一段时间后其速度方向改变了θ角，它的动量变化的大小为_____________.
26．甲、乙两人站在水平的冰面上（不计摩擦），在水平方向传递一个球，从静止开始，甲把球传给乙，乙接球后又把球传给甲．假设两个人的质量都是M ，球的质量为m ，每次抛球速度大小均为v ．当甲抛球101次后球被乙接住，此时两人的速度大小之比v v 乙甲:等于________．
三、解答题
27．如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆平板车，在车上的左端放一木块B ，车左边紧邻一个固定在竖直面内、半径为R 的14
圆弧形光滑轨道，已知轨道底端的切线水平，且高度与车表面相平。

现有另一木块A （木块A 、B 均可视为质点）从圆弧轨道的顶端由静止释放，然后滑行到车上与B 发生碰撞。

两木块碰撞后立即粘在一起在平板车上滑行，并与固定在平板车上的水平轻质弹簧作用后被弹回，最后两木块刚好回到车的最左端与车保持相对静止。

已知木块A 的质量为m ，木块B 的质量为2m ，车的质量为3m ，重力加速度为g ，设木块A 、B 碰撞的时间极短可以忽略。

求：
（1）木块A 、B 碰撞后的瞬间两木块共同运动速度的大小；
（2）木块A 、B 在车上滑行的整个过程中，木块和车组成的系统损失的机械能； （3）弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能。

28．静止在水平地面上的两小物块A 、B ，质量分别为A 1.0kg m =，B 4.0kg m =；两者之间有一被压缩的微型弹簧，如图所示。

某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A 、B 瞬间分离，两物块获得的动能之和为k =10.0J E 。

A 、B 与地面之间的动摩擦因数均为0.20μ=。

重力加速度取2
10m/s g =。

(1)求弹簧释放后瞬间A 、B 速度的大小；
(2)物块A 、B 中的哪一个先停止？该物块刚停止时A 与B 之间的距离是多少？还需要多久另一个物体也能停止？
(3)A 和B 都停止后，A 与B 之间的距离是多少？
29．如图所示，质量为2kg M =的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为2kg M =的物体A （可视为质）。

一个质量为20g m =的子弹以500m/s 的水平速度迅
速射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A静止在车上。

若物体A与小车间的动摩擦因 。

数μ0.5
(1)平板车最后的速度是多大？
(2)全过程损失的机械能为多少？
(3)A在平板车上滑行的时间为多少？
30．质量为M的气球带有一质量为m的人，共同静止在距地面高为h的空中，现从气球上放下一根不计质量的软绳，以便这个人沿着软绳滑到地面，则软绳至少长。