1.4 美妙的守恒定律同步练习 2021—2022 学年高中物理沪教版 （2019）选择性必修第一册 一、选择题（共 15 题） 1．一只质量为 1.4kg 的乌贼吸入 0.1kg 的水，静止在水中。遇到危险时，它在百分之一秒时间内把吸入的 水向后全部喷出，以 2m/s 的速度向前逃窜。以下说法错误的是（　　） A．该乌贼与喷出的水的动量变化大小相等、方向相反 B．该乌贼喷出的水的速度为 28m/s C．该乌贼在这一次逃窜过程中消耗的能量为 39.2J D．该乌贼喷出水的过程中对水的平均作用力为 280N 2．如图所示，光滑水平面上停放着一辆小车，小车的光滑四分之一圆弧轨道在最低点与水平轨道相切。 在小车的右端固定一轻弹簧，一小球从圆弧轨道上某处由静止释放。①若水平轨道光滑，当弹簧第一次被 压缩至最短时，小车的速度大小为 v1，弹簧的弹性势能为 EP1；②若水平轨道粗糙，当弹簧第一次被压缩至 最短时，小车的速度大小为 v2，弹簧的弹性势能为 EP2。则（　　） A．v1<v2，EP1 =EP2 B．v1=v2，EP1>EP2 C．v1>v2，EP1<EP2 D．v1>v2，EP1 >EP2 3．冰壶运动又被称为“冰上国际象棋”，极具观赏性。如图所示，某运动员 M  60kg ，冰壶质量 m  20kg ， 不计摩擦，二者以速度 正确的是（　　） v0  1m/s 匀速滑行，冰壶脱手时在水平方向上相对于手的速度 v1  2m/s 。下列说法 A．运动员和冰壶相互作用过程中机械能守恒 B．运动员对冰壶的冲量等于冰壶对运动员的冲量 C．运动员对冰壶做的功与冰壶对运动员做的功大小相等 5m/s D．冰壶出手时，运动员的速度为 0． 4．如图甲所示，在光滑水平面上 a、b 两小球发生正碰，图乙为它们碰撞前后的 x－t（位移－时间）图象， 已知 a 球质量 m1＝0.3kg，下列说法正确的是（　　） A．碰撞后，a 球做匀速运动，b 球做匀加速运动 B．b 球的质量 m2＝0.3kg C．该碰撞为弹性碰撞 D．该碰撞损失的机械能△E＝0.2J 5．水平面上有两个物块 A、B，A 质量是 B 质量的两倍，与水平面的动摩擦因数都为 µ，t=0 时刻，B 静止， A 以初速度 v0 向 B 运动，与 B 发生弹性正碰后分开，A 与 B 都停止运动时的距离与 t=0 时刻 AB 距离相同， t=0 时刻 A 与 B 间的距离为（ ） 3v02 A． 16 g 5v02 B． 16  g 7v02 C． 8 g 3v02 D． 4  g 6．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为 m1 和 m2 的两物块 A、B 相连接，并静止在光滑的水平面上， 现使 A 瞬时获得水平向右的速度 3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示， 从图像信息可得（ ） A．从开始计时到 t4 这段时间内，物块 A、B 在 t2 时刻相距最远 B．物块 A、B 在 t1 与 t3 两个时刻各自的加速度相同 C．t2 到 t3 这段时间弹簧处于压缩状态 D．m1:m2=1:2 7．如图所示，光滑水平面上，质量为 0.9kg 的物体 A 和质量为 1kg 的物体 B 处于静止状态，A、 B 中间固定 一轻弹簧，且弹簧处于原长，一颗质量为 0.1kg 的子弹以 200m/s 的水平初速度射入物体 A 并留在其中（子 弹与物体相互作用时间极短，可忽略不计），经过 0.5s 后弹簧长度压缩到最短，下列选项错误的是（　 　） A．弹簧长度压缩到最短时物体 A 的速度大小为 10m/s B． 0.5s 内弹簧对物体 A 的平均作用力大小为 20N C．弹簧的弹性势能的最大值为100J D．子弹射入物体 A 后，子弹、物体 A、物体 B 的总机械能不守恒 8．如图所示，竖直轻质弹簧下端焊接一个质量为 m 的小球 A，A 处于静止状态。在 A 的正下方一质量为 2m 的小球 B 正被竖直向上抛出，与 A 球发生对心弹性正碰，碰前瞬间 B 球的速度为 v0，碰后两球仍沿同 一直线运动。当 A 球运动到碰前初始位置时再次与 B 球发生弹性对心正碰。则 （　　） A．在两次碰撞之间的过程中弹簧对 A 球的冲量一定为零 B．在两次碰撞之间的过程中重力对 A 球的冲量一定为零 C．若只将题中碰前瞬间 B 球的速度改为 2v0，则两球仍能在原位置发生第二次碰撞 D．A 球运动到最高点时，小球 B 的速度恰好为零 9．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 球的速度是 9 m/s，B 球的速度 是 3 m/s，当 A 球追上 B 球发生碰撞后，A、B 两球的速度不可能是 A．vA＝6 m/s，vB＝6 m/s B．vA＝3 m/s，vB＝9 m/s C．vA＝4 m/s，vB＝8 m/s D．vA＝0，vB＝12 m/s 10．如图所示，长木板 A 放在光滑的水平面上，质量为 m=2kg 的另一物体 B 以水平速度 v0  2m / s 滑上原 来静止的长木板 A 的表面，由于 A、B 间存在摩擦，之后 A、B 速度随时间变化情况如图所示，下列说法 正确的是 A．A、B 间的动摩擦因数为 0.2 B．系统损失的机械能为 4J C．木板 A 的最小长度为 1.5m D．木板获得的动能为 1J 11．矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成，将其放在光滑的水平面上，如图所示，质量为 m 的 子弹以速度 v0 水平射向滑块。若射击上层，则子弹刚好不穿出；若射击下层，整个子弹刚好嵌入，则上述 两种情况比较，说法正确是（ ） ① 两次子弹对滑块做功一样多 ②两次滑块所受冲量一样大 ③ 子弹嵌入下层过程中对滑块做功多 ④子弹击中上层过程中产生的热量多 A．①④ B．②④ C．①② D．②③ 12．如图所示，在光滑的水平面上，物体 B 静止，在物体 B 上固定一个轻弹簧。物体 A 以某一速度 v0 沿水 平方向向右运动，通过弹簧与物体 B 发生作用，A 物体质量为 m，B 物体质量为 2m，从 A 刚接触弹簧至弹 簧再次恢复原长的过程中（　　） 1 A．弹簧再次恢复原长时 B 的速度大小为 v0 3 1 2 B．弹簧弹性势能的最大值为 mv0 3 2 C．弹簧弹力对 A 的冲量大小为 mv0 3 D．物体 A 先做加速度减小的变减速运动，再做加速度增大的变减速运动 13．如图甲所示，在光滑水平面上的两小球 A、B 发生正碰。小球 A、B 的质量分别为 - 们碰撞前后的位移 时间图像。已知 m1  0.1kg m1 和 m2 ，图乙为它 ，由此可以判断（　　） A．碰撞前小球 B 静止，小球 A 向右做匀加速直线运动 B．碰撞后小球 B 和小球 A 都向右运动 C． m2  0.3kg D．碰撞过程中两小球组成的系统损失了 0.4J 的机械能 14．如图所示，AB 为粗糙的水平轨道，A、B 两点相距 x=40m，BCD 是半径为 R=0.9m 的光滑半圆轨道， O 是圆心，DOB 在同一竖直线上，水平轨道与半圆轨道平滑连接水平轨道上 A、B 两点分别放有质量为 m1 和 m2 的甲、乙两物体（均可视为质点），甲物体与水平轨间的动摩擦因数为 μ=0.5，甲物体以 v0=25m/s 的 速度从 A 点向右运动，与静止在 B 点的乙物体发生弹性碰撞，碰撞后乙物体沿半圆轨道运动，并从最高点 D 飞出，落到水平地面上的 P 点，P、B 两点相距 d=4.8m，取 g=10m/s2。则下列说法正确的是（　　） A．甲物体运动到 B 点时的速度大小为 12m/s B．甲、乙两物体质量之比为 m1∶m2=1∶3 C．乙物体沿半圆轨道运动到 D 时的速度大小为 10m/s D．甲、乙物体发生弹性碰撞后甲物体在水平轨道上滑动的距离为 2.5m 15．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 球的动量是 7kg∙m/s ,B 球的动量 是 5 kg∙m/s ,当 A 球追上 B 球发生碰撞,则碰撞后两球的动量可能值是( A． B． C． D． ) PA'  6kg � m / s, PB'  6kg � m/s PA'  3kg � m / s, PB'  9kg � m/s PA'  2kg � m / s, PB'  14kg � m/s PA'  4kg � m / s, PB'  17 kg � m/s 二、填空题（共 4 题） 16．一个木块静止在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块未穿出，当子弹刚好相对木块静止时，木块发 生位移为 s，设子弹受到木块的阻力大小恒定，子弹射入木块中的深度为 d，则 s 与 d 的关系为 s____d（填 大于，等于或小于） 17．如图所示，如果悬挂球的绳子能承受的最大拉力 T0=10 N，球质量 m=0.5 kg，L=0.3 m，锤头质量 M=0.866 kg，如果锤头沿水平方向打击球 m，锤速度至少为________m/s 才能把绳子打断。设球原来静止， 打击后锤头静止(g=10 m/s2)。 18．水平地面上，质量为 1kg 的滑块 A 以 4m/s 的速度碰上静止的物体 B，碰后 A 的速度立刻减到零，B 在 地面上运动 2s 后静止，已知 B 与地面间的动摩擦因数为 0.1，则 B 的质量为_____kg，碰撞过程中 A、B 系 统损失的机械能为_____J． 19．某实验小组用如题图所示的装置验证动量守恒定律。 （1）两小球应满足的关系是 m1________m2。（填“＞”或“＜”或“=”） （2）下列操作中有必要的是________。 A．实验前固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿水平方向 B．实验中需要测量小球开始释放的高度 h C．实验中需要测量小球抛出点距地面的高度 H D．实验中需要测量小球做平抛运动的水平射程 （3）第一步：先从 S 处释放 m1 并多次重复找到落点 P，并测出水平射程 OP。第二步：将 m2 静置于轨道末 端 O′点，再从 S 处释放 m1 与 m2 发生对心碰撞，并多次重复后分别确定两球的水平射程 OM 和 ON。若两球 相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______________（用图中字母表示）。 三、综合题（共 4 题） 20．算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，算珠的质量是 10g， 使用前算珠需要归零，如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框 b，甲、 乙相隔 s1  3.5 �102 m ，乙与边框 a 相隔 s2