2022 年江苏省高考物理专题训练 13——动量守恒定律 一、单选题 1.（2021 高三上·镇江期中）高楼玻璃日渐成为鸟类飞行的杀手，一只质量约为 50g 的麻雀以 10m/s 的 速度水平飞行，撞到竖直的透明窗户玻璃上后水平速度减为 0，麻雀与玻璃的碰撞时间约为 0.01s，则窗 户玻璃受到的平均冲击力的大小约为（　　） A. 10N B. 50N C. 100N D. 500N 2.（2021 高三上·徐州期中）质量为 150g 的手机（包括外套）从 1.25m 高度处不小心跌落，由于手机 外套的保护作用使手机与地面碰撞的时间为 0.1s，g 取 10m/s2 ， 则碰撞过程中手机受到地面的平均作 用力大小为（ ） A. 9N B. 7.5N N C. 6 D. 1.5N 3.（2021 高三上·苏州月考）部分风力等级对照表如下： 风级 名称 风速 陆地物象 海面物象 浪高 （m） 2 轻风 1.6~3.3 感觉有风 小波峰未破碎 0.2 4 和风 5.5~7.9 吹起尘土 小浪白沫波峰 1.0 6 强风 8 大风 10.8~1 3.8 17.2~2 0.7 24.5~2 10 狂风 8.4 12 台风（一级飓风） 已知空气的密度为 32.7~3 6.9 1.3 kg/m 3 电线有声 大浪白沫离峰 3.0 拆毁树枝 浪长高有浪花 5.5 拔起树木 海浪翻滚咆哮 9.0 摧毁极大 海浪滔天 14.0 ，假设空气垂直吹到静止的物体上时速度变为 0，则 8 级大风吹在静止 站立且面朝风向、身高约 1.7m 的人身上时，对人的推力约为（ ） A. 2N D. 2000N B. 20N C. 200N 4.（2021 高三上·高邮月考）如图所示，篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触 到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（ ） A. 增加球对手的作用时间 B. 增加球对手作用力的大小 C. 减小球的动量变化量的大小 D. 减小球对手冲量的大小 5.（2021 高三上·常熟月考）疫情防控期间，某同学在家对着竖直墙壁练习打乒乓球。某次斜向上发球， 球垂直在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方，球在空中运动的轨迹如图，不计空气阻力，关 于球离开球拍到第一次落地的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 球在空中上升和下降过程时间相等 B. 球落地时的动量一定比抛出时大 C. 球落地时和抛出时的动能可能相等 D. 球撞击墙壁过程可能没有机械能损失 6.（2021 高三上·通州月考）在研究斜槽末端小球碰撞时动量守恒的实验中，实验装置如图所示，实验 中（ ） m A. 不需要测量小球的质量 B. 需要测量小球下落的高度 C. 用重垂线来检测斜槽末端是否水平 h D. 用小球的水平位移大小表示碰撞前后的速度大 小 7.（2021 高三上·海安开学考）如图所示，静止于光滑水平面上的 两者质量相等，现使圆槽 R ，重力加速度为 A 以 v 0 =❑√ 2 gR 1 4 光滑圆槽 A 和小球 B 的速度向右运动，槽底端与水平面相切，圆槽半径为 g 。下列说法中正确的是（　　） ， R A. 小球上升的最大高度为 B. 小球获得的最大速度为 C. 小球和圆槽组成的系统动量守恒 ❑ √ 2 gR D. 小球上滑过程比下滑过程的动量变化大 8.（2021·南通模拟）光滑水平面上放置一表面光滑的半球体，小球从半球体的最高点由静止开始下滑， 在小球滑落至水平面的过程中（ ） A. 小球的机械能守恒 B. 小球一直沿半球体表面下滑 C. 小球和半球体组成的系统水平方向动量守恒 D. 小球在水平方向的速度一直增大 9.（2021·江苏模拟）带电粒子碰撞实验中，t=0 时粒子 A 静止，子 B 以一定的初速度向 A 运动。两粒 子的 v-t 图像如图所示，仅考虑静电力的作用，且 A、B 未接触。则（ ） A. A 粒子质量小于 B 粒子 B. 两粒子在 t1 时刻的电势能最大 C. A 在 t2 时刻的加速度最大 D. B 在 0～t3 时间内动能一直减小 10.（2020 高三上·无锡期中）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 ，B 球的速度 v A=5 m/s 速度可能为（ ） ' A. v A =1 m/s C. v A =3.2 m/s ' ， ， v B =3 m/s ' v B =5 m/s ' v B =4.8 m/s ，当 A 球追上 B 球时发生碰撞，则碰撞后 A、B 两球 B. D. ' v A =4.5 m/s ' ， v A =−1 m/s ， ' v B =3.5 m/s ' v B =9 m/s 11.（2020 高三上·如皋月考）新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，佩戴口罩可以有效预防新冠病毒 的感染。小明某次打喷嚏时气流喷出的速度是 50m/s，喷出 6.0×10－5m3 的空气，用时 0.015s。已知 空气的密度为 1.3kg/m3 ， 则小明打这次喷嚏受到的平均反冲力为（ ） A. 0.13N B. 0.26N C. 1.3N D. 2.6N 12.（2020 高三上·溧水月考）如图所示，打开水龙头后，水从静止开始下落，在距水龙头出水口高度 L 和 4L 的两处，各取一段极短的相等长度的水流（水流始终连续），其中水的质量分别为 m1 和 m2 ， 则 m1：m2 等于（ ） A. 1：1 B. 1：2 1 C. 4： D. 2：1 二、实验探究题 13.（2021 高三上·镇江期中）小明用气垫导轨验证两个滑块碰撞中的动量守恒，实验装置如图所示，滑 块 A 的质量为 m，滑块 B 的质量为 M＝330 g，上方安装有一个宽为 d 的遮光片。滑块 A 每次以相同的 速度 u 向静止的滑块 B 运动，碰撞后粘为一体通过光电门，计时器记录遮光片经过光电门的时间 Δt.通过 改变 B 上砝码的质量 m′进行多次实验。 （1）碰撞后滑块 B 的速度为 v＝ （用题中相关字母表示）． （2）小明多次实验后得到的实验数据如下表所示： 1 v （M＋m v/10－2（m·s－ ′）/g 1 1 380 4.42 0.226 2 480 3.92 0.255 3 580 3.40 0.294 4 680 2.60 0.385 5 830 2.58 0.388 6 930 2.33 0.429 实验次数 ） / 102（s·m－1） 根据表中数据，小明已在坐标纸中标出各数据点 1 [( M +m' ), ] v （3）若碰撞过程动量守恒，则（2）问中所作出图线的斜率应为 可求得滑块 A 的初速度 u＝ ，请作出对应的图线。 （用题中相关字母表示）．由图线 m/s。（结果保留两位有效数字） （4）在其他条件不变的情况下，小华同学所用滑块 B 的质量为 300 g，进行上述实验，则他最终得到的 图线可能是下图中的 。（图中②为小明实验得到的图线，图线②④平行） 14.（2021 高三上·徐州期中）某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来验证动量守恒定律，滑块 1 上安装 遮光片，光电计时器可以测出遮光片经过光电门的遮光时间，滑块质量可以通过天平测出，实验装置如 题 1 图所示。 （1）游标卡尺测量遮光片宽度如题 2 图所示，其宽度 d= cm. （2）打开气泵，待气流稳定后，将滑块 1 轻轻从左侧推出，发现其经过光电门 1 的时间比光电门 2 的时 间短，应该调高气垫导轨的 端（填“左”或“右”），直到通过两个光电门的时间相等，即轨道调节水 平。 （3）在滑块上安装配套的粘扣。滑块 2（未安装遮光片 m2=120.3g）静止在导轨上，轻推滑块 1（安 装遮光片 m1=174.5g），使其与滑块 2 碰撞，记录碰撞前滑块 1 经过光电门 1 的时间 Δt1 ， 以及碰撞 后两滑块经过光电门 2 的时间 Δt2.重复上述操作，多次测量得出多组数据如下表： ∆t1（ms） 1 Δt 1 64.7 69.7 70.6 80.3 104. 2 3 9 1 05 15.5 14.3 14.1 12.5 9.6 （×10 s ） -3 -1 ∆t2（ms） 1 Δ t2 1.9. 121. 125. 138. 185. 08 02 02 15 19 9.2 8.3 8.0 7.2 5.4 （×10-3s-1） 根据表中数据在方格纸上作出 k2= 1 Δt 2 - 1 Δt 1 图线 。若根据图线得到的斜率 k1 数值近似等于 .（用 m1、m2 表示）即可验证动量守恒定律。 （4）多次试验，发现 k1 总大于 k2 ， 产生这一误差的原因可能是________。 A. 滑块 2 的质量测量值偏大 B. 滑块 1 的质量测量值偏大 C. 滑块 2 未碰时有向右的初速度 D. 滑块 2 未碰时有向左的初速度 15.（2021 高三上·常州期中）某物理实验小组的同学安装“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示。先 让质量为 m1 的小球 A 从斜面上某处自由滚下测出落地点的位置，然后再与静止在支柱上质量为 m2 的等 体积小球 B 发生对心碰撞，测出两个球分别的落地点位置。则： （1）下列关于实验的说法正确的是____________。 A. 轨道末端的切线必须是水平的 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 入射球 m1 每次必须从同一高度滚下 D. 应满足入射球 m1 质量小于被碰小球 m2 （2）在实验中，根据小球的落点情况，该同学测量出 OP、OM、ON、O’P、O’M、O’MN 的长度，用 以上数据合理地写出验证动量守恒的关系式为 。 （3）在实验中，用 20 分度的游标卡尺测得两球的直径相等，读数部分如图所示，则小球的直径为 mm。 16.（2021 高三上·姑苏月考）某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的 A 点放置一个光电门，其右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为 g。采 用的实验步骤如下： A．在小滑块 a 上固定一个宽度为 d 的窄挡光片； B．用天平分别测出小滑块 a（含挡光片）和小球 b 的质量 ma、mb； C．在 a 和 b 间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧（与 a、b 不连接），静止放置在平台上； D．细线烧断后，a、b 瞬