1.3 动量守恒定律 课后练习—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（word含答案）

第一章动量守恒定律第三节动量守恒定律课后练习A2021_2022学年高二物理上学期（人教版2019选择性必修第一册）
练习
一、单选题,共10小题
1．下列情形中，满足动量守恒条件的是（　　）
A．用铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量
B．子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中，子弹和木块的总动量
C．子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量
D．棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量
2．如图所示，一平板车停在光滑的水平面上，某同学站在小车上，若他设计下列操作方案，最终能使平板车持续地向右驶去的是（　　）
A．该同学在图示位置用大锤连续敲打车的左端
B．只要从平板车的一端走到另一端即可
C．在车上装个电风扇，不停地向左吹风
D．他站在车的右端将大锤丢到车的左端
3．如图所示，在光滑水平地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（　　）
A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒
C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒
D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，但机械能不守恒
4．如图所示，甲木块的质量为m1，以速度v沿光滑水平地面向右运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙木块上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后（　　）
A．甲木块的动量守恒
B．乙木块的动量守恒
C．甲、乙两木块所组成系统的动量守恒
D．甲、乙两木块所组成系统的机械能守垣
5．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为10，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量为6，则（　　）
A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为
B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为
C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为
D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为
6．关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（　　）
A．只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒
B．只要系统机械能不守恒，系统动量就不可能守恒
C．只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒
D．系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒
7．如图所示，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并立即留在其中。则在子弹打击木块A至弹簧第一次被压缩至最短的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（　　）
A．动量守恒，机械能不守恒
B．动量不守恒、机械能不守恒
C．动量守恒，机械能守恒
D．动量不守恒，机械能守恒
8．春节期间，小明同学燃放了一枚火炮，燃放前火炮处于静止，火炮被分成两部分，质量分别是m1、m2，二者分别沿同一直线向相反方向运动，m1速度为v1，不考虑空气阻力，则m2的速度大小为（　　）
A．
B．
C．（m1+m2）v1
D．（m1-m2）v1
9．如图所示，轻质弹簧固定在水平面上，上端连着质量为m2的铁块，铁块上面有一层轻质海绵垫。另一质量为m1的铁块从m2正上方0.05m处由静止释放，两铁块碰撞后（由于海绵垫的缓冲，碰撞时间不可忽略）合在一起继续压缩弹簧，对于两铁块和弹簧组成的系统，下列叙述正确的是（　　）
A．两铁块虽受外力作用，碰撞的过程动量仍严格守恒
B．碰撞后两铁块合在一起压缩弹簧的过程机械能守恒
C．从两铁块开始碰撞到弹簧压缩至最短的过程动量守恒
D．从两铁块开始碰撞到弹簧压缩至最短的过程机械能守恒
10．章鱼是一种温带软体动物，生活在水中。一只悬浮在水中的章鱼，当外套膜吸满水后，它的总质量为M，突然发现后方有一只海鳗，章鱼迅速将体内的水通过短漏斗状的体管在极短时间内向后喷出，喷射的水力强劲，从而迅速向前逃窜。若喷射出的水的质量为m，喷射速度为，则下列说法正确的是（　　）
A．章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒
B．章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统动量增加
C．章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为
D．章鱼喷水的过程中受到的冲量为
二、多选题，共5小题
11．如图所示，用承受极限为14N且长为l=1m的轻绳拴接一质量为m=1kg的小球，轻绳的另一端固定在天花板上，如果给小球一水平的冲量的瞬间轻绳断裂，重力加速度g=10m/s2，则冲量的可能值为（　　）
A．2N·s
B．3N·s
C．1N·s
D．1.5N·s
12．如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，质量均为M，静止在光滑水平面上。c车上有一静止的质量为m的小孩。现跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度均为v。小孩跳到a车上后相对a车保持静止，则（　　）
A．a、b、c、小孩四者组成的系统水平方向动量守恒
B．b、c两车运动速率相等
C．b的速率为
D．a的速率为
13．如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（
）
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，后放开右手，此后动量不守恒
C．先放开左手，后放开右手，总动量向左
D．无论是否同时放手，只要两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
14．下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（　　）
A．
在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中
B．
地面光滑，剪断细线，弹簧恢复原长的过程中
C．
两球匀速下降，细线断裂后，它们在水中运动的过程中
D．
木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中
15．如图所示，光滑地面上放置一辆小车C，车上站有两名同学A和B，小车上表面粗糙。初始时A、B、C均静止，当A同学开始向右走的同时，B同学向左走。则（　　）
A．若A、B的速率相等，则C可能静止
B．若A、B的质量相等，则A、B组成的系统动量守恒
C．只有A、B的动量大小相等时，A、B、C组成的系统动量才守恒
D．无论C运动与否，A、B、C组成的系统动量一定守恒
三、填空题，共3小题
16．系统、内力与外力
（1）系统：___________相互作用的物体构成的一个力学系统。
（2）内力：___________物体间的作用力。
（3）外力：系统___________的物体施加给系统内物体的力。
17．判断下列说法的正误。
（1）一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒。___________
（2）两个做匀速直线运动的物体发生碰撞瞬间，两个物体组成的系统动量守恒。___________
（3）系统动量守恒也就是系统总动量变化量始终为零。___________
（4）只要系统内存在摩擦力，动量就一定不守恒。___________
18．如图所示，质量为m2的B物体追上质量为m1的A物体，并发生碰撞，设A、B两物体碰前速度分别为v1、v2，碰后速度分别为v1′、v2′（v2>v1），碰撞时间很短，设为Δt。
根据动量定理：
对A：F1Δt=___________①
对B：F2Δt=___________②
由牛顿第三定律F1=___________③
由①②③得两物体总动量关系为：
m1v1′＋m2v2′=___________
四、解答题，共2小题
19．如图三国演义“草船借箭”中，若草船的质量为m1，每支箭的质量为m，草船以速度v1返回时，对岸士兵万箭齐发，n支箭同时射中草船，箭的速度皆为v，方向与船行方向相同。由此，草船的速度会增加多少？（不计水的阻力）
20．一人站在静止于冰面的小车上，人与车的总质量M=70
kg，当它接到一个质量m=20
kg、以速度v0=5
m/s
迎面滑来的木箱后，立即以相对于自己v′=5
m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出，不计冰面阻力。则小车获得的速度是多大？方向如何？
试卷第2页，共2页
参考答案
1．B
【详解】
A
．竖直方向合力不为零,动量不守恒，A错误；
B．子弹水平穿过光滑桌面上木块的过程中，系统合外力为零，所以子弹和木块的总动量守恒，故B正确；
C．墙壁受地面的作用力，系统合外力不为零，总动量不守恒，故C错误；
D．棒受人手的作用力，故合外力不为零,总动量不守恒，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】
A．把人和车看成整体，用大锤连续敲打车的左端，根据动量守恒定律可以知道，系统的总动量为零，车不会持续地向右驶去，故A错误；
B．人从平板车的一端走到另一端的过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故B错误；
C．电风扇向左吹风，电风扇会受到一个向右的反作用力，从而使平板车持续地向右驶去，故C正确；
D．站在车的右端将大锤丢到车的左端的过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】
AB．若突然撤去力F，木块A离开墙壁前，墙壁对木块A有作用力，所以A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但由于A没有离开墙壁，墙壁对木块A不做功，所以A、B和弹簧组成的系统机械能守恒。故AB错误；
CD．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统所受合外力为零，所以系统动量守恒且机械能守恒。故C正确D错误。
故选C。
4．C
【详解】
ACB．甲木块与弹簧接触后，由于弹簧弹力的作用，甲、乙的动量都要发生变化，但甲、乙所组成的系统因所受合力为零，故系统动量守恒，AB错误，C正确；
D．甲、乙两木块所组成系统的动能，一部分转化为弹簧的弹性势能，故系统机械能不守恒，D错误。
故选C。
5．B
【详解】
光滑水平面上大小相同A、B两球在发生碰撞，规定向右为正方向，由题知A球动量的增量为
△pA=6kg m/s-10kg m/s=-4kg m/s
由于碰后A球的动量增量为负值，所以右边不可能是A球的；由动量守恒定律可得
△pA=-△pB
则B球的动量变化量为
△pB
=4kg m/s
根据
△pB=pB
-10kg m/s
解得碰后B球的动量为
pB=14kg m/s
两球质量关系为
mB=2mA
根据
p=mv
可得碰撞后A、B两球速度大小之比6：7。
故选B。
6．C
【详解】
C．动量守恒的条件是系统所受合外力为零，故C正确；
A．系统内存在摩擦力，与系统所受合外力无关，故A错误；
B．系统机械能不守恒时，合外力也可能为零，系统动量可能守恒，故B错误；
D．系统内所有物体的加速度都为零时，各物体的速度恒定，动量恒定，总动量一定守恒，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】
在子弹打击木块A至弹簧第一次被压缩至最短的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统受合外力为零，则系统动量守恒；子弹射入木块的过程中要损失机械能，则系统的机械能不守恒。
故选A。
8．B
【详解】
爆炸瞬间动量守恒，由动量守恒定律得
可得
故选B。
9．B
【详解】
A．两铁块碰撞的过程，由于受重力和弹簧的支持力作用，外力不为零，因此两铁块碰撞的过程动量不是严格守恒，故A错误；
B．碰撞后两铁块合在一起压缩弹簧的过程，两铁块与弹簧组成的系统机械能守恒，故B正确；
C．从两铁块开始碰撞到弹簧压缩至最短的过程，所受外力不为零，动量不守恒，故C错误；
D．从两铁块开始碰撞时不是完全弹性碰撞，有机械能损失，故D错误。
故选B。
10．C
【详解】
A．在章鱼喷水的过程中，章鱼的生物能转化为机械能，系统机械能增加，A错误；
B．章鱼喷水过程所用的时间极短，内力远大于外力，章鱼和喷出的水组成的系统动量守恒，B错误；
C．由动量守恒定律得
可得章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为
C正确；
D．章鱼喷水的过程中受到的冲量大小等于喷出的水的动量大，D错误。
故选C。
11．AB
【详解】
要使轻绳断裂，则轻绳的拉力至少要达到最大值F=14N，此时恰好由绳子的最大拉力和重力的合力提供向心力，据牛顿第二定律有
解得
v=2m/s
由动量定理得
I=Δp=mv-0=1×2N·s=2N·s
所以作用在小球上的水平冲量应大于等于2N·s，AB正确。
故选AB。
12．AD
【详解】
A．a、b、c、小孩四者组成的系统，水平方向的外力之和为零，水平方向动量守恒，故A正确；
BC．对小孩跳离c车的过程，取向右为正方向，对小孩和c的系统，由水平方向动量守恒定律，有
0=mv＋Mvc
解得c车的速度为
vc=－
负号表示方向向左；对小孩跳上b车再跳离b车的过程，由小孩和b的系统水平方向动量守恒，有
mv＋0=Mvb＋mv
解得b车最终的速度为
vb=0
故BC均错误。
D．对小孩跳上a车的过程，由动量守恒定律，有
mv＋0=（M＋m）va
解得a车的最终速度为
va=
故D正确。
故选AD。
13．ACD
【详解】
A．当两手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，A正确；
BCD．先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，放开右手时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，B错误、CD正确。
故选ACD。
14．AC
【详解】
A．子弹和木块的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，系统动量守恒，A正确；
B．在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向始终受墙的作用力，系统动量不守恒，B错误；
C．木球与铁球的系统所受合外力为零，系统动量守恒，C正确；
D．木块下滑过程中，斜面始终受挡板的作用力，系统动量不守恒，D错误；
故选AC。
15．AD
【详解】
A．A、B、C三者组成的系统动量守恒，系统初动量为零，如果A、B的速率相等，A、B的动量大小可能相等，它们的动量方向相反，A、B系统动量可能为零，由动量守恒定律可知，C可能静止，故A正确；
BCD．A、B、C系统所受合外力为零，不论A、B质量是否相等，不论A、B的动量大小是否相等，A、B、C系统动量都守恒，故BC错误，D正确。
故选AD。
16．两个（或多个）
系统中
以外
【详解】
略
17．错误
正确
正确
错误
【详解】
略
18．m1v1′-m1v1
m2v2′-m2v2
-F2
m1v1＋m2v2
【详解】
略
19．(v
-
v1)
【详解】
船与箭的作用过程系统动量守恒
m1v1
+
nmv
=
(m1
+
nm)(v1
+
Δv)
得
Δv
=
(v
-
v1)
20．2.2
m/s，方向与木箱的初速度v0相同
【详解】
设推出木箱后小车的速度为v，此时木箱相对地面的速度为（v′-v），由动量守恒定律得
代入数据，即可得
与木箱的初速度v0方向相同。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页