(人教版)哈尔滨市高中物理选修一第一章《能量守恒定律》检测题(含答案解析)

一、选择题
1．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
2．以下说法正确的是（）
A．物体的加速度增大时，速度也一定随之增大
B．摩擦力对物体不可能做正功
C．在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中，可以用天平测出物体的质量
D．快递易碎物品时，将它装在泡沫箱内是因为可以延长碰撞时的作用时间
3．静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图象如图所示，则下列说法中正确的是（）
A．0~4s内物体的位移为零B．0~4s内拉力对物体做功不为零
C．4s末物体的动量为零D．0~4s内拉力对物体的冲量不为零
4．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
5．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
6．人和冰车的总质量为M，另一木球质量为m，且M∶m=31∶2。

人坐在静止于水平冰面的冰车上，以速度v（相对地面）将原来静止的木球沿冰面推向正前方向的固定挡板，不计一切摩擦阻力，设小球与挡板的碰撞是弹性的，人接住球后，再以同样的速度v（相
对地面）将球推向挡板。

人推多少次后不能再接到球（ ）
A ．6次
B ．7次
C ．8次
D ．9次
7．一个质量是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 ⋅ 8．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 9．如图所示，虚线是一个带电粒子从a 点运动到d 点的运动轨迹，若粒子只受电场力作用，粒子从a 点运动到d 点的过程中（ ）
A ．该粒子带负电荷
B ．粒子的动量逐渐减小
C ．粒子运动的加速度逐渐增大
D ．粒子在b 点的速度方向沿着电场线在该点的切线方向
10．质量为M 的物块以速度v 运动，与质量为m 的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量M 与m 的比值可能为（ ）
A ．2
B ．4
C ．6
D ．8
11．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
12．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．
13．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
14．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
15．如图所示，质量为M的车静止在光滑水平面上，车右侧内壁固定有发射装置。

车左侧内壁固定有沙袋。

把质量为m的弹丸最终射入沙袋中，这一过程中车移动的距离是S，则小球初位置到沙袋的距离d为（）
A．()
M m S
m
+
B．
()
M m S
M
+
C．
mS
M m
+
D．
MS
M m
+
二、填空题
16．一人做“蹦极”运动，用原长20 m的橡皮绳拴住身体往下跃，若此人质量为50kg，从45m高处无初速下落，运动开始至运动停止瞬间所用时间4s，则橡皮绳对人的平均作用力约为___________N（不计空气阻力，g=10m/s2）
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静止，球1以速度
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，则碰撞之后静止的是_____球，运动的球中速度最小的是_____球。

18．质量为m=3kg的物体在离地面高度为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,炸裂后的另一块的速度大小为______m/s.两块落到水平地面上的距离为______m(小计空气阻力,g取10m/s2). 19．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
⋅，B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_____。

20．在光滑水平桌面上停放着A、B小车，其质量m A＝2m B，两车中间有一根用细线缚住的被压缩弹簧，当烧断细线弹簧弹开时，A车的动量变化量和B车的动量变化量大小之比为______。

21．(1)质量为M的火箭原来以速率为v0飞行在太空中，现在突然喷出一份质量为∆m 的气体，喷出的气体相对于火箭的速率是v，则喷气后火箭的速率为______；
(2)如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两辆完全相同的小车，质量都为M=1.0kg，乙车内用轻绳吊一质量为m=0.5kg 的小球。

当乙车静止时，甲车以速度v 与乙车相碰，若碰撞时间极短，且碰后两车连为一体，则碰后瞬间两车的共同速度为_______。

当小球摆到最高点
时，车的速度为_________；
(3)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_________；
(4)用如图装置做探究碰撞中的不变量实验，下列说法正确的是（______）
A．在实验前，必须把长木板的一端垫高，使 A能拖着纸带匀速下行
B．A、B两辆小车的质量必须相等
C．A、B碰撞后必须保证 A、B以共同速度一起运动
D．小车 A必须从紧靠打点计时器的位置无初速度释放
22．如图，两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上，质量均为m。

P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L。

物体P置于P1的最右端，质量为2m且可以看作质点。

P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘连在一起，P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹性限度内）。

P1、P2刚碰完时的共同速度v1=_____，P的最终速度v2=_____。

23．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________________．
24．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__________．
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．如果一个系统_________________或者___________________，这个系统的总动量保持不变.动量守恒定律的表达式为______________________________
三、解答题
27．第25届山东省运动会将于2022年8月在美丽的海滨城市日照开幕，该届运动会将是我省体育历史上规模最大、项目最多、参与人数最多的一届。

运动会共设田径、足球、篮球、短道速滑、帆船帆板等31个正式比赛项目和马术、高尔夫、棒垒球三个表演项目，比赛小项达到987个，其中滑板、攀岩、激流回旋、冲浪项目首次出现在省运会上。

滑板比赛过程可简化为如图所示模型，比赛轨道分别由长度L=10m的水平、光滑轨道AB和半径
R=1.8m的1
4
竖直光滑圆弧轨道BC组成，圆弧轨道最低点切线水平。

质量m=2.0kg的水平
滑板静止在A点，质量M=48.0kg的运动员以水平速度v0冲上滑板，瞬时与滑板一起运动，且运动员和滑板恰好可到达C点。

整个过程中，运动员和滑板均可视为质点，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。

（计算结果均保留三位有效数字，π取3.14）
(1)求运动员的水平速度v0；
(2)当运动员和滑板运动到圆弧轨道的最低点B时，求轨道对运动员和滑板的支持力；
(3)若水平轨道A点右侧地面粗糙且足够长（已知滑板与A点右侧地面之间的动摩擦因数μ=0.3），求运动员冲上滑板从A点出发到最终停止运动的过程中所经过的路程。

28．质量为3m的光滑弧形槽静止在光滑水平地面上，底部与水平面平滑连接，质量为m 的小球从槽上高h处由静止滑下，小球运动到右侧墙壁时与竖直墙壁碰撞后以原速率弹回。

已知重力加速度为g，求：
(1)小球第一次与墙壁碰撞时的速度大小；
(2)小球再次滑上弧形梢到达的最大高度。

29．小车静止于光滑水平面，车上半径为R=1.9m的四分之一光滑圆弧轨道和水平光滑轨道平滑连接，车与轨道总质量M=2kg。

另一个质量m=1kg的小球以水平初速度v0=9m/s从小车左端进入水平轨道，整个过程中不考虑系统机械能损失，重力加速度g取10m/s2求：
(1)小球从轨道上端飞出时的速度；
(2)小球从进入水平轨道到飞出轨道这一过程中受到的冲量。

30．如图所示，光滑水平面上有一质量M=1.98kg的小车，车的B点右侧的上表面是粗糙
水平轨道，车的B点的左侧固定以半径R=0.7m的1
4
光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道
在B点相切，车的最右端D点固定轻质弹簧弹簧处于自然长度其左端正好对应小车的C 点，B与C之间距离L=0.9m，一个质量m=2kg的小物块，置于车的B点，车与小物块均处于静止状态，突然有一质量020
m g的子弹，以速度v0=500m/s击中小车并停留在车中，设子弹击中小车的过程时间极短，已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ0.5
，g取10m/s2.。

则：
(1)通过计算判断小物块是否能达到圆弧轨道的最高点A，并求当小物块再次回到B点时，小物块的最大速度大小；
(2)若已知弹簧被小物块压缩的最大压缩量x=10cm，求弹簧的最大弹性势能。