(必考题)高中物理选修一第一章《能量守恒定律》测试卷(有答案解析)(1)

一、选择题
1．A 、B 两球沿一直线运动并发生正碰。

如图所示为两球碰撞前后的位移—时间图象。

a 、b 分别为A 、B 两球碰撞前的位移—时间图线，c 为碰撞后两球共同运动的位移—时间图线，若A 球质量是m =2 kg ，则由图可知（ ）
A ．A 、
B 碰撞前的总动量为3 kg·m/s
B ．碰撞时A 对B 所施冲量为4 N·s
C ．碰撞前后A 的动量变化为6 kg·m/s
D ．碰撞中A 、B 两球组成的系统损失的动能
为10 J 2．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
3．一个质量是0.2kg 的钢球，以大小为9m/s 的速度水平向右运动，与坚硬的竖直墙壁发生碰撞后，以大小为8m/s 的速度水平向左运动。

若以水平向左方向为正方向，那么碰撞前后钢球的动量变化量是（ ）
A ．0.2kg m/s ⋅
B ．0.2kg m/s -⋅
C ． 3.4kg m/s -⋅
D ．3.4kg m/s ⋅ 4．光滑绝缘水平桌面上存在与桌面垂直方向的匀强磁场，有一带电粒子在桌面上做匀速圆周运动，当它运动到M 点，突然与一不带电的静止粒子发生正碰合为一体（碰撞时间极短），则粒子的运动轨迹应是图中的哪一个（实线为原轨迹，虚线为碰后轨迹）（ ） A ． B ． C ． D ． 5．某电影里两名枪手在房间对决，他们各自背靠墙壁，一左一右，假设他们之间的地面光滑，地面上放着一均匀木块，木块到左右两边的距离不一样。

两人拿着相同的步枪和相同的子弹同时朝木块射击一发子弹，但是子弹都没有射穿木块，两人都活了下来成了好朋
友。

假设你是侦探，仔细观察木块发现左边的射孔（弹痕）更深。

设两子弹对木块的作用力大小一样，则下列说法正确的是（ ）
A ．开始时，木块更靠近左边的人，左边的人相对更安全
B ．开始时，木块更靠近左边的人，右边的人相对更安全
C ．开始时，木块更靠近右边的人，左边的人相对更安全
D ．开始时，木块更靠近右边的人，右边的人相对更安全
6．中国书法是一门艺术。

在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。

小花同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，她在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。

在小花行笔过程中下列说法正确的是（ ）
A ．毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力
B ．镇纸受到的静摩擦力的冲量方向向右
C ．白纸受到了3个摩擦力
D ．桌面受到的静摩擦力的冲量方向向右
7．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
+- 8．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 ．53A
B m m > B ．315A B m m ≤≤
C ．3553A B m m ≤<
D ．1A B
m m ≤ 9．如图所示，质量为m 的小车静止于光滑水平面上，车上有一光滑的弧形轨道，另一质量为m 的小球以水平初速v 0沿轨道的右端的切线方向进入轨道，则当小球再次从轨道的右端离开轨道的过程（ ）
A ．小球对小车的做功为208
mv B ．小球将离开小车向右做平抛运动
C ．小球将离开小车做自由落体运动
D ．小球上升的最大高度为202v g
10．如图所示，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，并使其轨道平面与地面垂直，物体1m 、2m 同时由轨道左、右最高点释放，二者在最低点碰后粘在一起向左运动，最高能上升到轨道的M 点，已知OM 与竖直方向夹角为60︒，则两物体的质量之比12:m m 为（ ）
A ．21):1
B ．(21):(22)
C ．2
D ．(21):21)
11．如图所示，一质量为m 的弹性小球从一定高处自由落下，与倾角为45°的固定斜面相碰，碰撞前小球的动量为p ，方向竖直向下，碰撞后小球水平向左飞出，动量大小为p ，设碰撞时间极短且为t ，则碰撞过程中，斜面对小球的平均作用力为（ ）
A ．方向沿垂直于斜面向上，大小为
2t B ．方向沿水平向左，大小为p t
C ．方向垂直于斜面斜向下，大小为
2t D ．方向竖直向上，大小为p t
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．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
14．雨滴从静止开始下落，下落过程中受到的阻力与速度成正比，比例常数为k ，经过时间t 速度达到最大，雨滴的质量为m ，选向下为正方向，则该过程阻力的冲量为（ ） A ．mgt B ．2m g k C ．2m g mgt k - D ．2m g mgt k
+ 15．从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是（ ）
①掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小
②掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，而掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
③掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，而掉在草地上的玻璃杯动量改变小
④掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长
A．①②B．③④C．①③D．②④
二、填空题
16．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________。

17．如图所示，光滑水平桌面上的球1、2、3、4是完全相同的弹性小球，球2、3、4静v正对着球2撞去，球1、2的球心连线正第好过球3、4的切点，则碰撞止，球1以速度
之后静止的是_____球，运动的球中速度最小的是_____球。

n>，各车厢之间间隙相等，间18．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_______．
19．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)。

20．质量为4kg的物体B静止在光滑水平面上，一质量为1kg的物体A以2.0m/s的水平速度和B发生正碰，碰撞后A以0.2m/s的速度反弹，则碰撞后物体B的速度大小为
________；此过程中系统损失的机械能等于________。

21．质量为0. 2kg的小球以10m/s速度竖直下落到水泥地面，然后向上弹起。

若取竖直向上为正方向，小球与地面碰撞前后动量的变化量为3.6kgm/s，则小球与地面相碰前瞬间的动量为________kgm/s，小球向上弹起的速度大小为________m/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．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_____________.
24．如图所示，光滑水平面上有m1=2kg，m2=4kg的两个物体，其中m2左侧固定一轻质弹簧，m1以v0=6m/s的速度向右运动，通过压缩弹簧与原来静止的m2发生相互作用，则弹簧被压缩最短时m2的速度v=________m/s，此时弹簧存储的弹性势能为________J ．
25．以初速度v 0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v 0变到2v 0的过程中，重力冲量为__________．
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．如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN ，小球P 套在杆上，已知P 的质量为m 、电荷量为-q ，电场强度为E ，磁感应强度为B ，P 与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g 。

小球从静止开始滑下，求小球运动到最大速度的过程中合外力的冲量。

28．小明同学将“打夯”的情境简化成如图所示的过程，放置于水平地面的平底夯锤质量为m =50kg ，两人同时通过绳子对夯锤施加大小均为F =500N 的拉力，方向均与竖直方向成θ=37°，夯锤上升h =0.5m 时撤去拉力。

重物落下与地面作用的时间为0.05s ，已知重力加速度取10m/s 2，cos37°=0.8。

求：
(1)夯锤上升的最大高度；
(2)夯锤对地面的冲击力大小。

29．如图所示，传送带水平部分的长度 4.5m l =，在电动机带动下匀速运行。

质量0.49kg M =的木块(可视为质点)静止在传送带左端的光滑平台上。

质量为0.01kg m =的子弹以050m/s v =的速度水平向右打入木块并留在其中，之后木块滑到传送带上，最后从右轮轴正上方的P 点离开传送带做平抛运动，正好落入车厢的Q 点。

已知木块与传送带间的动摩擦因数0.5μ=，P 点与车底板间的竖直高度 1.8m H =，与车厢底板Q 点的水平距离 1.2m x =，取2
10m/s g =，求：
(1) 子弹打入木块的过程系统损失的机械能；
(2) 木块从传送带左端到达右端的时间。

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30．如图所示，质量为2kg
m=的子弹以500m/s的水平速度迅2kg
M=的物体A（可视为质）。

一个质量为20g
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？。