1.3 动量守恒定律 同步练习基础过关—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）
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| 名称 | 1.3 动量守恒定律 同步练习基础过关—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） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 321.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-07 22:39:16 | ||
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文档简介
第一章动量守恒定律第三节动量守恒定律新学期同步练习基础过关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
1．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，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，机械能守恒
C．动量守恒，机械能守恒
D．无法判定动量、机械能是否守恒
2．如图所示，质量的小船静止在平静水面上，船两端分别载着质量为和的甲、乙两位游泳者。在同一水平线上，甲向左、乙向右相对于河岸同时以速度大小、跃入水中。若甲、乙跃入水中后，小船仍然静止，则等于（ ）
A．
B．
C．
D．
3．如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（ ）
A．动量守恒，机械能守恒
B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒
D．动量不守恒，机械能不守恒
4．弹簧高跷运动是一项新型运动。
如图所示，当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人被向上弹起，进而带动高跷跳跃。下列说法正确的是（ ）
A．高跷离开地面后，高跷及人组成的系统动量守恒
B．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力
C．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力可能小于人对踏板的作用力
D．弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力等于人和高跷的总重力
5．下列叙述的情况中，系统动量不守恒的是（ ）
A．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时
B．如图甲所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，人与车组成的系统
C．子弹射入紧靠墙角的木块中，子弹与木块组成的系统
D．如图乙所示，子弹射入放在光滑水平面上的木块中，子弹与木块组成的系统
6．质量为M的机车后面挂着质量为m的拖车，在水平轨道上以速度v匀速运动，已知它们与水平轨道间的摩擦力与它们的质量成正比。运动过程中拖车脱钩，但当时司机没发现，当拖车刚停下来时，机车的速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
7．某同学质量为60
kg，在军事训练中，要求他从岸上以大小为1m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是120
kg，原来的速度大小是0.5m/s，该同学跳上船后停在船上，则（ ）
A．人和小船最终静止的水面上
B．船最终的速度是0.5
m/s
C．船的动量变化量大小为20
D．该过程同学的动量变化量大小为100
8．关于动量守恒，下列说法正确的是（ ）
A．系统中所有物体的加速度都为零时，系统的动量不一定守恒
B．系统只有重力做功，系统的动量才守恒
C．一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射子弹时，枪和子弹组成的系统动量守恒
D．光滑水平面上的两小球发生碰撞，说明两小球动量守恒
9．如图所示，光滑水平面上有两辆小车，用细线（未画出）相连，中间有一个被压缩的轻弹簧（与两小车未连接），小车处于静止状态，烧断细线后，由于弹力的作用两小车分别向左、右运动。已知两小车的质量之比为m1∶m2＝2∶1，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧弹开后左右两小车的速度大小之比为1∶2
B．弹簧弹开后左右两小车的动量大小之比为1∶2
C．弹簧弹开过程左右两小车受到的冲量大小之比为2∶1
D．弹簧弹开过程弹力对左右两小车做功之比为1∶4
10．如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧紧靠在墙壁上、现让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则下列结论中正确的是（ ）
A．小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功
B．小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒
C．小球自半圆槽B点向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒
D．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动
二、多选题，共5小题
11．下列说法正确的是（ ）
A．在弹性碰撞中，系统的动量和机械能都守恒
B．在完全非弹性碰撞中，系统损失的机械能最大
C．在非弹性碰撞中，系统的动量和机械能都不守恒
D．在非弹性碰撞中，系统的动量不守恒而机械能守恒
12．两物体相互作用前后的总动量不变，则两物体组成的系统一定（ ）
A．不受外力作用
B．不受外力或所受合外力为零
C．每个物体动量改变量的值相同
D．每个物体动量改变量的值不同
13．在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是（ ）
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒
C．先放开左手，后放开右手，总动量向右
D．无论何时放手，两手放开后，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．弹簧高跷运动是一项新型运动。
如图所示，当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人被向上弹起，进而带动高跷跳跃。下列说法正确的是（ ）
A．高跷离开地面后，高跷及人组成的系统动量守恒
B．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力
C．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力可能小于人对踏板的作用力
D．弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力大于人和高跷的总重力
15．质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量为24g静止在光滑无限大水平面的木块，并留在木块中，用、，d分别表示子弹的位移、木块的位移和子弹进入的深度，子弹从射入木块到与木块共速这一过程中（ ）
A．＞
B．d=
C．d＞
D．d＜
三、填空题，共3小题
16．静止在匀强磁场中的发生一次α衰变，变成一个新核，已知α粒子与新核的速度方向均与磁场方向垂直，则α粒子与新核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为________(重力可忽略)；若释放出的α粒子的动能为E0
，假设衰变放出的能量全部转化为α粒子与新核的动能，则本次衰变释放的总能量为________。
17．如图所示，质量为的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，设小球落在车底前瞬间速度大小是，则当小球与小车相对静止时，小车的速度大小为_____
，方向向______。（取g=）
18．在水平长直轨道上，质量为M=600kg的动力车牵引着一辆质量为m=400kg的小车厢以v=54km/h的速度匀速行驶。若动力车和车厢受到的阻力均为其重量的0.15倍，则这时动力车的输出功率为P1=__________kW。如果使车厢与动力车脱开，之后动力车的牵引力不变，则车厢停止时，动力车的输出功率为P2=_______kW。
四、解答题，共2小题
19．如图所示，光滑水平面上A、B两小车质量都是M，A车前站立一质量为m的人，两车在同一直线上相向运动。为避免两车相撞，人从A车跳到B车上，最终A车停止运动，B车获得反向速度v0，试求：
（1）两小车和人组成的系统的初动量大小；
（2）为避免两车相撞，若要求人跳跃速度尽量小，则人跳上B车后，A车的速度多大。
20．如图，一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分和半径为R的四分之一光滑圆弧组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为（已知，但具体大小未知），一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于点，另一端系一质量为m的小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）已知物体P的质量为2m，滑板的质量为，，重力加速度为g，求：
（1）小球Q与物体P碰撞前瞬间，细线对小球拉力的大小；
（2）小球Q与物体P碰撞后瞬间，物体P速度的大小；
（3）若要保证物体P既能到达圆弧，同时不会从C点滑出，求物体P与滑板水平部分的动摩擦因数的取值范围。
试卷第2页，共2页
参考答案
1．A
【详解】
子弹水平射入置于光滑水平面上的木块，并留在其中的过程中系统所受外力之和为零，动量守恒；在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中除弹簧弹力做功外还有摩擦力做功，有内能产生，系统机械能不守恒。
故选A。
2．A
【详解】
整个系统满足动量守恒
代入数据解得
故选A。
3．B
【详解】
因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。
故选B。
4．B
【详解】
A．高跷离开地面后，系统受到外界重力，所以系统动量不守恒，A错误；
B．弹簧压缩到最低点时，人有向上的加速度，故高跷对人的作用力大于人的重力，B正确；
C．踏板对人的作用力与人对踏板的作用力是一对相互作用力，总是等大反向，C错误；
D．弹簧压缩到最低点时，人有向上加速度，处于超重状态，故地对高跷的支持力大于人和高跷的总重力，D错误。
故选B。
5．C
【详解】
A．手榴弹在空中炸开时，系统内力远大于外力，因此动量守恒，故A不符合题意；
B．小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，人与车组成的系统所受合外力为零，因此动量守恒，故B不符合题意；
C．子弹射入紧靠墙角的木块中，子弹与木块组成的系统所受合外力不为零，因此动量不守恒，故C符合题意；
D．子弹射入放在光滑水平面上的木块中，子弹与木块组成的系统所受合外力为零，因此动量守恒，故D不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】
对机车与拖车，系统合外力为零，动量守恒，则有
解得
故选C。
7．A
【详解】
AB．设人的速度方向是正方向，由动量守恒得
带入数据解得
故A正确，B错误；
C．船的动量变化量为
故C错误；
D．该过程同学的动量变化量大小为
故D错误。
故选A。
8．D
【详解】
A．系统中所有物体的加速度都为零时，系统中所有物体所受合力为零，系统所受合外力为零，系统的动量守恒，A错误；
B．系统所受合外力为零，系统动量守恒，系统动量是否守恒与重力做功无关，B错误；
C．一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射子弹时，枪和子弹组成的系统所受合外力不为零，枪和子弹组成的系统动量不守恒，C错误；
D．若光滑水平面上的两小球发生碰撞，碰撞过程中两小球组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，D正确。
故选D。
9．A
【详解】
A．两小车及弹簧系统所受合力为零，动量守恒，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律得
解得
故A正确；
B．由动量守恒定律知，弹簧弹开后左右两小车的动量大小相等，故B错误；
C．弹簧弹开过程中，左右两小车受到的弹力大小相等，作用时间相同，由
知，左右两小车受到的冲量大小之比为1∶1，C错误；
D．由动能定理得，弹簧弹开过程弹力对左右两小车做功之比为
故D错误。
故选A。
10．C
【详解】
A．小球下滑到半圆槽的最低点B之后，半圆槽离开墙壁，除了重力外，槽对小球的弹力对小球做功，选项A错误；
BC．小球下滑到半圆槽的最低点B之前，小球与半圆槽组成的系统水平方向上受到墙壁的弹力作用，系统所受的外力不为零，系统水平方向上动量不守恒，半圆槽离开墙壁后，小球与半圆槽在水平方向动量守恒，选项B错误，C正确；
D．半圆槽离开墙壁后小球对槽的压力对槽做功，小球与半圆槽具有向右的水平速度，所以小球离开右侧槽口以后，将做斜上抛运动，选项D错误。
故选C。
11．AB
【详解】
A．在弹性碰撞中，系统的合外力为零，动量守恒；弹性碰撞中无机械能损失，则机械能守恒，选项A正确；
B．在完全非弹性碰撞中，碰撞后两物体的速度相等，系统损失的机械能最大，选项B正确；
CD．在非弹性碰撞中，系统的合外力为零，动量守恒，但是机械能不守恒，选项CD错误；
故选AB。
12．BC
【详解】
AB．系统动量守恒并不是说系统一定不受外力，也可能受外力但是合外力为零，故错误，B正确；
CD．由动量守恒定律可知，每个物体动量改变量的值相同；故C正确，D错误。
故选BC。
13．AD
【详解】
A．若两手同时放开A、B两车，系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统初动量为零，则系统总动量为零，A正确；
B．先放开左手，再放开右手，此过程中两车与弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，但是两手都放开后，系统的合力为零，动量守恒，B错误；
C．先放开左手，再放开右手，系统所受合外力向左，系统所受合外力的冲量向左，系统总动量向左，C错误；
D．无论何时放手，两手放开后，系统所受合外力为零，系统动量守恒，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，如果同时放手，系统总动量为零，如果不同时放手，系统总动量不为零，则系统的总动量不一定为零，D正确。
故选AD。
14．BD
【详解】
A．高跷离开地面后，系统受到外界重力，所以系统动量不守恒，A错误；
B．弹簀压缩到最低点时，人有向上的加速度，故高跷对人的作用力大于人的重力，
B正确；
C．踏板对人的作用力与人对踏板的作用力是一对相互作用力，总是等大反向，故C错误；
D．弹簧压缩到最低点时，人有向上加速度，处于超重状态，故地对高跷的支持力大于人和高跷的总重力，D正确。
故选BD。
15．AC
【详解】
由题可知m1=10g=0.01kg，木块质量m2=24g=0.02kg，子弹速度为
v1=300m/s，根据动量守恒有
解得
设子弹与木块的平均阻力为f，根据动量定律有
故有
故选AC。
16．
【详解】
[1]
原子核衰变时动量守恒，由动量守恒定律可知
新核与粒子的动量p大小相等，它们在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得
轨道半径
它们的轨道半径之比
[2]根据核反应过程中质量数和核电荷数守恒，求得产生新核的质量数为234，则粒子和新核的质量之比
已知粒子的动能为
产生新核的动能
求得
本次衰变的释放的总能量为
17．5
水平向右
【详解】
[1][2]小球抛出后做平抛运动，初速度为，则根据动能定理得：
解得：
小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，选向右为正方向，则有：
解得：
方向水平向右。
18．22.5
37.5
【详解】
[1]由于动力车牵引着小车厢匀速行驶，则有
这时动力车的输出功率为
[2]动力车和小车厢组成的系统，动量守恒，则有
解得车厢停止时，动力车速度为
车厢停止时，动力车的输出功率为
19．（1）；（2）
【详解】
（1）光滑水平面上，两小车与人系统动量守恒，所以两小车和人组成的系统的初动量就等于最终A车停止运动，B车获得反向速度时系统的动量所以由系统动量守恒
（2）为避免两车恰好不会发生碰撞，最终两车和人具有相同速度，设共速的速度为v1，由系统动量守恒
解得
20．(1)3mg；(2)
物体P速度的大小；(3)
【详解】
(1)有机械能守恒定律可得
则
由牛顿第二定律可得
则细线对小球拉力的大小
(2)
小球Q与物体P碰撞后瞬间，由动量守恒定律得
有能量守恒定律得
可得
(3)
如果物体P运动到C点与滑板共速，根据动量守恒和能量守恒得
则
如果物体P运动到B点与滑板共速，根据动量守恒和能量守恒得
则
所以物体P与滑板水平部分的动摩擦因数
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
练习
一、单选题，共10小题
1．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，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，机械能守恒
C．动量守恒，机械能守恒
D．无法判定动量、机械能是否守恒
2．如图所示，质量的小船静止在平静水面上，船两端分别载着质量为和的甲、乙两位游泳者。在同一水平线上，甲向左、乙向右相对于河岸同时以速度大小、跃入水中。若甲、乙跃入水中后，小船仍然静止，则等于（ ）
A．
B．
C．
D．
3．如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（ ）
A．动量守恒，机械能守恒
B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒
D．动量不守恒，机械能不守恒
4．弹簧高跷运动是一项新型运动。
如图所示，当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人被向上弹起，进而带动高跷跳跃。下列说法正确的是（ ）
A．高跷离开地面后，高跷及人组成的系统动量守恒
B．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力
C．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力可能小于人对踏板的作用力
D．弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力等于人和高跷的总重力
5．下列叙述的情况中，系统动量不守恒的是（ ）
A．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时
B．如图甲所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，人与车组成的系统
C．子弹射入紧靠墙角的木块中，子弹与木块组成的系统
D．如图乙所示，子弹射入放在光滑水平面上的木块中，子弹与木块组成的系统
6．质量为M的机车后面挂着质量为m的拖车，在水平轨道上以速度v匀速运动，已知它们与水平轨道间的摩擦力与它们的质量成正比。运动过程中拖车脱钩，但当时司机没发现，当拖车刚停下来时，机车的速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
7．某同学质量为60
kg，在军事训练中，要求他从岸上以大小为1m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是120
kg，原来的速度大小是0.5m/s，该同学跳上船后停在船上，则（ ）
A．人和小船最终静止的水面上
B．船最终的速度是0.5
m/s
C．船的动量变化量大小为20
D．该过程同学的动量变化量大小为100
8．关于动量守恒，下列说法正确的是（ ）
A．系统中所有物体的加速度都为零时，系统的动量不一定守恒
B．系统只有重力做功，系统的动量才守恒
C．一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射子弹时，枪和子弹组成的系统动量守恒
D．光滑水平面上的两小球发生碰撞，说明两小球动量守恒
9．如图所示，光滑水平面上有两辆小车，用细线（未画出）相连，中间有一个被压缩的轻弹簧（与两小车未连接），小车处于静止状态，烧断细线后，由于弹力的作用两小车分别向左、右运动。已知两小车的质量之比为m1∶m2＝2∶1，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧弹开后左右两小车的速度大小之比为1∶2
B．弹簧弹开后左右两小车的动量大小之比为1∶2
C．弹簧弹开过程左右两小车受到的冲量大小之比为2∶1
D．弹簧弹开过程弹力对左右两小车做功之比为1∶4
10．如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧紧靠在墙壁上、现让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则下列结论中正确的是（ ）
A．小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功
B．小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒
C．小球自半圆槽B点向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒
D．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动
二、多选题，共5小题
11．下列说法正确的是（ ）
A．在弹性碰撞中，系统的动量和机械能都守恒
B．在完全非弹性碰撞中，系统损失的机械能最大
C．在非弹性碰撞中，系统的动量和机械能都不守恒
D．在非弹性碰撞中，系统的动量不守恒而机械能守恒
12．两物体相互作用前后的总动量不变，则两物体组成的系统一定（ ）
A．不受外力作用
B．不受外力或所受合外力为零
C．每个物体动量改变量的值相同
D．每个物体动量改变量的值不同
13．在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是（ ）
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒
C．先放开左手，后放开右手，总动量向右
D．无论何时放手，两手放开后，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．弹簧高跷运动是一项新型运动。
如图所示，当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人被向上弹起，进而带动高跷跳跃。下列说法正确的是（ ）
A．高跷离开地面后，高跷及人组成的系统动量守恒
B．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力
C．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力可能小于人对踏板的作用力
D．弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力大于人和高跷的总重力
15．质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量为24g静止在光滑无限大水平面的木块，并留在木块中，用、，d分别表示子弹的位移、木块的位移和子弹进入的深度，子弹从射入木块到与木块共速这一过程中（ ）
A．＞
B．d=
C．d＞
D．d＜
三、填空题，共3小题
16．静止在匀强磁场中的发生一次α衰变，变成一个新核，已知α粒子与新核的速度方向均与磁场方向垂直，则α粒子与新核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为________(重力可忽略)；若释放出的α粒子的动能为E0
，假设衰变放出的能量全部转化为α粒子与新核的动能，则本次衰变释放的总能量为________。
17．如图所示，质量为的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，设小球落在车底前瞬间速度大小是，则当小球与小车相对静止时，小车的速度大小为_____
，方向向______。（取g=）
18．在水平长直轨道上，质量为M=600kg的动力车牵引着一辆质量为m=400kg的小车厢以v=54km/h的速度匀速行驶。若动力车和车厢受到的阻力均为其重量的0.15倍，则这时动力车的输出功率为P1=__________kW。如果使车厢与动力车脱开，之后动力车的牵引力不变，则车厢停止时，动力车的输出功率为P2=_______kW。
四、解答题，共2小题
19．如图所示，光滑水平面上A、B两小车质量都是M，A车前站立一质量为m的人，两车在同一直线上相向运动。为避免两车相撞，人从A车跳到B车上，最终A车停止运动，B车获得反向速度v0，试求：
（1）两小车和人组成的系统的初动量大小；
（2）为避免两车相撞，若要求人跳跃速度尽量小，则人跳上B车后，A车的速度多大。
20．如图，一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分和半径为R的四分之一光滑圆弧组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为（已知，但具体大小未知），一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于点，另一端系一质量为m的小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）已知物体P的质量为2m，滑板的质量为，，重力加速度为g，求：
（1）小球Q与物体P碰撞前瞬间，细线对小球拉力的大小；
（2）小球Q与物体P碰撞后瞬间，物体P速度的大小；
（3）若要保证物体P既能到达圆弧，同时不会从C点滑出，求物体P与滑板水平部分的动摩擦因数的取值范围。
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参考答案
1．A
【详解】
子弹水平射入置于光滑水平面上的木块，并留在其中的过程中系统所受外力之和为零，动量守恒；在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中除弹簧弹力做功外还有摩擦力做功，有内能产生，系统机械能不守恒。
故选A。
2．A
【详解】
整个系统满足动量守恒
代入数据解得
故选A。
3．B
【详解】
因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。
故选B。
4．B
【详解】
A．高跷离开地面后，系统受到外界重力，所以系统动量不守恒，A错误；
B．弹簧压缩到最低点时，人有向上的加速度，故高跷对人的作用力大于人的重力，B正确；
C．踏板对人的作用力与人对踏板的作用力是一对相互作用力，总是等大反向，C错误；
D．弹簧压缩到最低点时，人有向上加速度，处于超重状态，故地对高跷的支持力大于人和高跷的总重力，D错误。
故选B。
5．C
【详解】
A．手榴弹在空中炸开时，系统内力远大于外力，因此动量守恒，故A不符合题意；
B．小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，人与车组成的系统所受合外力为零，因此动量守恒，故B不符合题意；
C．子弹射入紧靠墙角的木块中，子弹与木块组成的系统所受合外力不为零，因此动量不守恒，故C符合题意；
D．子弹射入放在光滑水平面上的木块中，子弹与木块组成的系统所受合外力为零，因此动量守恒，故D不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】
对机车与拖车，系统合外力为零，动量守恒，则有
解得
故选C。
7．A
【详解】
AB．设人的速度方向是正方向，由动量守恒得
带入数据解得
故A正确，B错误；
C．船的动量变化量为
故C错误；
D．该过程同学的动量变化量大小为
故D错误。
故选A。
8．D
【详解】
A．系统中所有物体的加速度都为零时，系统中所有物体所受合力为零，系统所受合外力为零，系统的动量守恒，A错误；
B．系统所受合外力为零，系统动量守恒，系统动量是否守恒与重力做功无关，B错误；
C．一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射子弹时，枪和子弹组成的系统所受合外力不为零，枪和子弹组成的系统动量不守恒，C错误；
D．若光滑水平面上的两小球发生碰撞，碰撞过程中两小球组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，D正确。
故选D。
9．A
【详解】
A．两小车及弹簧系统所受合力为零，动量守恒，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律得
解得
故A正确；
B．由动量守恒定律知，弹簧弹开后左右两小车的动量大小相等，故B错误；
C．弹簧弹开过程中，左右两小车受到的弹力大小相等，作用时间相同，由
知，左右两小车受到的冲量大小之比为1∶1，C错误；
D．由动能定理得，弹簧弹开过程弹力对左右两小车做功之比为
故D错误。
故选A。
10．C
【详解】
A．小球下滑到半圆槽的最低点B之后，半圆槽离开墙壁，除了重力外，槽对小球的弹力对小球做功，选项A错误；
BC．小球下滑到半圆槽的最低点B之前，小球与半圆槽组成的系统水平方向上受到墙壁的弹力作用，系统所受的外力不为零，系统水平方向上动量不守恒，半圆槽离开墙壁后，小球与半圆槽在水平方向动量守恒，选项B错误，C正确；
D．半圆槽离开墙壁后小球对槽的压力对槽做功，小球与半圆槽具有向右的水平速度，所以小球离开右侧槽口以后，将做斜上抛运动，选项D错误。
故选C。
11．AB
【详解】
A．在弹性碰撞中，系统的合外力为零，动量守恒；弹性碰撞中无机械能损失，则机械能守恒，选项A正确；
B．在完全非弹性碰撞中，碰撞后两物体的速度相等，系统损失的机械能最大，选项B正确；
CD．在非弹性碰撞中，系统的合外力为零，动量守恒，但是机械能不守恒，选项CD错误；
故选AB。
12．BC
【详解】
AB．系统动量守恒并不是说系统一定不受外力，也可能受外力但是合外力为零，故错误，B正确；
CD．由动量守恒定律可知，每个物体动量改变量的值相同；故C正确，D错误。
故选BC。
13．AD
【详解】
A．若两手同时放开A、B两车，系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统初动量为零，则系统总动量为零，A正确；
B．先放开左手，再放开右手，此过程中两车与弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，但是两手都放开后，系统的合力为零，动量守恒，B错误；
C．先放开左手，再放开右手，系统所受合外力向左，系统所受合外力的冲量向左，系统总动量向左，C错误；
D．无论何时放手，两手放开后，系统所受合外力为零，系统动量守恒，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，如果同时放手，系统总动量为零，如果不同时放手，系统总动量不为零，则系统的总动量不一定为零，D正确。
故选AD。
14．BD
【详解】
A．高跷离开地面后，系统受到外界重力，所以系统动量不守恒，A错误；
B．弹簀压缩到最低点时，人有向上的加速度，故高跷对人的作用力大于人的重力，
B正确；
C．踏板对人的作用力与人对踏板的作用力是一对相互作用力，总是等大反向，故C错误；
D．弹簧压缩到最低点时，人有向上加速度，处于超重状态，故地对高跷的支持力大于人和高跷的总重力，D正确。
故选BD。
15．AC
【详解】
由题可知m1=10g=0.01kg，木块质量m2=24g=0.02kg，子弹速度为
v1=300m/s，根据动量守恒有
解得
设子弹与木块的平均阻力为f，根据动量定律有
故有
故选AC。
16．
【详解】
[1]
原子核衰变时动量守恒，由动量守恒定律可知
新核与粒子的动量p大小相等，它们在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得
轨道半径
它们的轨道半径之比
[2]根据核反应过程中质量数和核电荷数守恒，求得产生新核的质量数为234，则粒子和新核的质量之比
已知粒子的动能为
产生新核的动能
求得
本次衰变的释放的总能量为
17．5
水平向右
【详解】
[1][2]小球抛出后做平抛运动，初速度为，则根据动能定理得：
解得：
小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，选向右为正方向，则有：
解得：
方向水平向右。
18．22.5
37.5
【详解】
[1]由于动力车牵引着小车厢匀速行驶，则有
这时动力车的输出功率为
[2]动力车和小车厢组成的系统，动量守恒，则有
解得车厢停止时，动力车速度为
车厢停止时，动力车的输出功率为
19．（1）；（2）
【详解】
（1）光滑水平面上，两小车与人系统动量守恒，所以两小车和人组成的系统的初动量就等于最终A车停止运动，B车获得反向速度时系统的动量所以由系统动量守恒
（2）为避免两车恰好不会发生碰撞，最终两车和人具有相同速度，设共速的速度为v1，由系统动量守恒
解得
20．(1)3mg；(2)
物体P速度的大小；(3)
【详解】
(1)有机械能守恒定律可得
则
由牛顿第二定律可得
则细线对小球拉力的大小
(2)
小球Q与物体P碰撞后瞬间，由动量守恒定律得
有能量守恒定律得
可得
(3)
如果物体P运动到C点与滑板共速，根据动量守恒和能量守恒得
则
如果物体P运动到B点与滑板共速，根据动量守恒和能量守恒得
则
所以物体P与滑板水平部分的动摩擦因数
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