2019-2021 年辽宁省各地高考物理模拟考试试题——专题 14 动量守恒定律 一．选择题（共 9 小题） 1．（2021•辽宁模拟）“蹦蹦床”游乐项目是孩子们经常去游乐场玩的一款项目。将儿童在 “蹦蹦床”上弹起、下落的过程简化为竖直方向上的运动。一质量为 m 的儿童从 h 高度处 落下，从接触蹦床到速度大小减为零的时间为△t，在此过程中（　　） A．蹦床对他的冲量大小为 mgΔt+m B．蹦床对他的冲量大小为 m ❑ √2 g h ❑ √2 g h C．蹦床对他的冲量大小为 mgΔt+m D．蹦床对他的冲量大小为 mgΔt﹣m ，蹦床对他做功不为 0 ，蹦床对他做功不为 0 ❑ √2 g h ❑ √2 g h ，蹦床对他做功为 0 ，蹦床对他做功为 0 2．（2021•皇姑区校级四模）一质量 M＝2kg 的平板小车静止在光滑的水平地面上，如图 所示，现有质量均为 m＝1kg 的小物块 A 和 B（均可视为质点），由车上某点 P 处开始， A 以初速度 v1＝2m/s 向左运动，B 同时以 v2＝4m/s 向右运动，最终 A、B 两物块恰好停 在小车两端没有脱离小车。已知两物块与小车间的动摩擦因数均为 μ＝0.1，取 g＝ 10m/s2，则下列说法中正确的是（　　） A．小车最终将静止在水平地面上 B．A、B 与车最终以 1m/s 速度共同运动 C．小车的总长 L 为 9.5m D．整个过程系统产生的总热量为 9.875J 3．（2021•辽宁模拟）2020 年 10 月 15 日消息，据芝加哥当地媒体报道，美国联合航空一 架从芝加哥飞往华盛顿的 UA349 航班挡风玻璃破裂后，紧急返回芝加哥奥黑尔国际机 场。假设飞机挡风玻璃破裂时飞机的时速约为 900km/h，玻璃破裂部分的面积约为 S＝ 0.04m2，空中风速不计，飞机所在高空空气密度约为 ρ＝0.4kg/m3，试估算玻璃破裂部 分受到的空气冲击力大小约为（　　） A．102N B．103N C．104N D．105N 4．（2021•丹东一模）2022 年冬奥会将在北京举行，北京是唯一一个既举办过夏季奥会又 举办过冬季奥会的城市。滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图所示，某运动员（视为质 点）从雪坡上先后以 v0 和 2v0 沿水平方向飞出，不计空气阻力，则运动员从飞出到落到 雪坡上的整个过程中（　　） A．空中飞行的时间相同 B．落在雪坡上的位置相同 C．动量的变化量之比为 1：2 D．动能的增加量之比为 1：2 5．（2021•皇姑区校级二模）用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后 ， 火箭壳体和卫星一起以 7.0×103m/s 的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为 500kg，最后一节火箭壳体的质量为 100kg。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时卫星与 火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为 1.8×103m/s。则分离后卫星的速度大小是（ 　） A．7.3×103m/s B．6.3×103m/s C．5.3×103m/s D．4.3×103m/s 6．（2021•朝阳一模）如图甲所示，物块 A、B 的质量分别是 mA＝3.0kg 和 mB＝2.0kg，用 轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块 B 右侧与竖直墙相接触。另有一物块 C 在 t ＝0 时刻以一定速度向右运动，在 t＝4s 时与物块 A 相碰，并立即与 A 粘在一起不再分 开，物块 C 的 v﹣t 图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．物块 B 离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为 72J B．4s 到 12s 的时间内，墙壁对物块 B 的冲量大小为 24N•s C．物块 B 离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能为 18J D．物块 B 离开墙壁后，物块 B 的最大速度为 2m/s 7．（2021•沈阳一模）如图所示，篮球运动员接传过来的篮球时，通常要先伸出双臂迎接 篮球，手接触到篮球后，双手迅速将篮球引至胸前，运用你所学的物理规律分析，这样 做可以接球动作（　　） A．减小篮球对手冲量的大小 B．减小篮球的动量变化量的大小 C．减小篮球对手作用力的大小 D．减小篮球对手的作用时间 8．（2020•丹东二模）如图所示，一人在滑雪场滑雪。过程Ⅰ：该人从 P 点以初速度 v0 水 平起跳，在空中运动一段时间后落在斜坡上的 Q 点；过程Ⅱ：该人自 P 点由静止开始沿 弯曲斜面下滑至 Q 点。若两个运动过程中，空气阻力、摩擦均不计，则（　　） A．过程Ⅰ中该人重力做功的平均功率比过程Ⅱ小 B．两过程中，该人重力做功的平均功率相等 C．两次到达 Q 点瞬间，重力的瞬时功率相等 D．过程Ⅱ中该人重力的冲量比过程Ⅰ大 9．（2020•瓦房店市模拟）质量为 2m 的小球 A 以速度 v0 在光滑水平面上运动，与质量为 m 的静止小球 B 发生对心碰撞，则碰撞后 B 球的速度大小 vB 不可能为（　　） A． 1 3 v0 B． 2 3 v0 C．v0 D． 4 3 v0 二．多选题（共 5 小题） 10．（2021•沈河区校级模拟）如图所示，倾角 α＝30°的光滑斜面下端固定一垂直于斜面 的挡板。物块 a、b 质量均为 m，c 物块质量为 2m，ab 间拴接一轻质弹簧，bc 由绕过光 滑定滑轮的一轻质细绳连接，滑轮大小不计，c 初始位置在光滑圆弧轨道的顶端，圆弧 轨道的圆心角为 θ＝60°，a、b、c 物块均可视为质点。初始时刻，轻绳恰好伸直且无拉 力，现由静止释放 c 物块，当 a 物块对挡板压力恰好为零时，c 物块到达圆轨道的最低 点，在此过程中（　　） A．物块 a 受到挡板的冲量为零 B．a、b 物块和弹簧组成的系统机械能守恒 C．刚释放 c 瞬间与 c 到达最低点瞬间，这两个时刻 b、c 物块组成的系统机械能相等 ❑ D．c 到达圆轨道最低点时，b、c 物块速度之比为 √3 2 11．（2021•丹东二模）一质量为 m、带电量为 q（q＞0）的小球，在真空中由 A 点无初速 度自由下落，经过 t 时间落到 B 点。此时在空间加竖直向上的匀强电场，使该小球又经 过 t 时间返回 A 点。已知重力加速度为 g，空间足够高，则下列说法正确的是（　　） A．小球返回 A 点时的速率是其下落至 B 点时速率的 3 倍 B．空间所加匀强电场的电场强度大小为 E ¿ 4 mg q C．小球自 A 点下落至最低点的过程中重力的冲量大小为 4 3 mgt D．小球自 A 点下落到再返回 A 点的过程中机械能增量为 2mg2t2 12．（2021•辽宁模拟）如图，一固定且足够长的斜面 MN 与水平面的夹角 α＝37°，斜面 上有一质量为 3m、上表面光滑且下端有挡板 P 的长木板 A 沿斜面匀速向下运动，速度 大小 v0＝1m/s。现将一质量为 m 的小滑块轻轻地放在长木板上，当小滑块运动到挡板 P 时（与挡板碰前的瞬间），长木板的速度刚好减为零，之后小滑块与挡板发生第 1 次碰 撞，以后每隔一段时间，小滑块就与挡板碰撞一次，小滑块始终在长木板上运动。已知 小滑块与挡板的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，重力加速度 g＝10m/s2 ，sin37°＝ 0.6，cos37°＝0.8，下列说法正确的是（　　） A．小滑块在长木板上下滑过程中，长木板的加速度大小为 2m/s2 B．小滑块放在木板上的瞬间，其与 P 的距离为 1 m 16 C．小滑块与挡板第 1 次碰撞后的瞬间，小滑块的速度大小为 1.5m/s D．小滑块与挡板第 2 次碰撞后的瞬间，小滑块的速度大小为 1.5m/s 13．（2021•沈阳模拟）如图所示，倾斜放置的挡板 OM 与竖直方向的夹角＝60°，从 O 点 正下方的 A 点以 v0 ＝10 ❑ √3 m/s 的水平初速度向右抛出一个质量为 m＝1kg 的小球 （可视为质点），若小球的运动轨迹恰好与挡板上的 B 点相切（B 点未画出），重力加 速度 g 取 10m/s2，不考虑空气阻力，则（　　） A．小球到达 B 点时的速度大小为 20m/s B．从 A 到 B 过程中，小球的动量变化量为 10（2 −❑√ 3 ）kg•m/s C．O、A 两点间的距离为 5m D．从 A 到 B 过程中，小球的重力势能变化量为 50J 14．（2020•中山区校级一模）如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质 量分别为 m1 和 m2，图乙为它们碰撞前后的 s﹣t（位移﹣时间）图象，已知 m1＝0.1kg。 由此可以判断（　　） A．碰前 m2 向左匀速运动，m1 向右加速运动 B．m2＝0.3kg C．碰后 m2 和 m1 动量大小相等 D．碰撞过程中系统机械能守恒 三．实验题（共 4 小题） 15．（2021•大连二模）采用如图所示的装置验证动量守恒定律。将两个小球用细线悬挂起 来，静止时两球相切，球心等高，两细线恰好竖直。保持细线伸直，将 A 球向左拉起， 由静止开始释放，两球碰撞后，A 球被反弹向左摆动。则： （1）两球质量关系为 mA　 　mB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）取两球静止时球心处为参考面，测出 A 球向左拉起的最大高度 h1；两球碰撞后， 测出 A 球与 B 球第一次弹起分别能达到的最大高度 h2 和 h3。本实验中能验证碰撞前后 动量守恒的表达式为：　 　（用上述物理量表示）。 （3）实验中所需要的测量仪器有：　 　、　 　。 （4）下列做法中对上面的验证动量守恒表达式有影响的是：　 　。 A．起始小球在最低处静止时，细线长度略有不等，但两球心等高 B．起始小球在最低处静止时，两细线上端系在同一点上 C．A 球开始释放时有一定的初速度 D．两球碰撞过程中有机械能损失 E．B 球摆到最高点的位置记录不准确 16．（2021•葫芦岛一模）为了验证动量守恒定律，某同学使用如图甲所示的气垫导轨装置 进行实验。其中 G1、G2 为两个光电门，它们与数字计时器相连，当两个刚性滑行器通 过 G1、G2 光电门时，光束被滑行器上的挡光片遮挡的时间称为光电门的挡光时间。预 先测得滑行器连同挡光片的总质量分别为 M、m（M＞m），两挡光片宽度为 D（两挡 光片宽度相同）。该同学想在水平的气垫导轨上，只利用以上仪器验证动量守恒定律， 请回答下列问题： （1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平。在不增加其他测量器 材的情况下，调水平的步骤是：接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑 行器 M 放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑行器 M，M 分别通过光 电门 G1、G2 的时间　 　，则导轨水平。 （2）用游标卡尺测量两挡光片的宽度如图乙所示，