粤教版（2019）选择性必修第一册：第一章 第三节 动量守恒定律 强化练习（含答案）

2020-2021学年第二学期高二物理粤教版（2019）选择性必修第一册第一章第三节动量守恒定律强化练习
一、单选题
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用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，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，机械能守恒
B．动量不守恒，机械能守恒
C．动量守恒，机械能不守恒
D．无法判定动量、机械能是否守恒
2．研究小组的同学们用如图所示的装置探究物体的加速度与力、质量的关系之后，对此实验又做了进一步的分析：在实验前通过垫块已经平衡了阻力，且砂和砂桶的总质量远小于小车和车上砝码的总质量，若将小车（含车上砝码）和砂（含砂桶）当成一个系统（包括地球），由静止释放小车后，下列说法中正确的是（　　）
A．系统动量守恒，机械能守恒
B．系统动量不守恒，机械能守恒
C．系统动量守恒，机械能不守恒
D．系统动量不守恒，机械能不守恒
3．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块并留在其中，、用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹打入木块及弹簧被压缩的过程中，子弹、两木块和弹簧组成的系统（　　）
A．动量守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能守恒
C．动量守恒，机械能不守恒 D．动量不守恒，机械能也不守恒
4．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑，则（　　）
A．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒
B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C．小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能不守恒，小球能回到槽高h处
D．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动
5．质量为M的小车在光滑的水平地面上以v0匀速运动，当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时，由动量守恒知识可得车子速度将（　　）
A．减小 B．不变 C．增大 D．无法确定
6．如图所示，物体B被钉牢在放于光滑水平地面的平板小车上，物体A以速率v沿水平粗糙车板向着B运动并发生碰撞。则（　　）
A．对于A与B组成的系统动量守恒
B．对于A、B与小车组成的系统动量守恒
C．对于A与小车组成的系统动量守恒
D．以上说法都不正确
7．如图所示，光滑水平面上，质量为m=3kg的薄木板和质量为m=1kg的物块，都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是（ ）
A．做加速运动
B．做减速运动
C．做匀速运动
D．上述都有可能
8．如图所示的四幅图都是反映物理过程的图，下列选项中描述的系统动量守恒的是（　　）
A．图甲，站在小车上的男孩用力推静止在光滑的水平面上的木箱的过程中，男孩和小车组成的系统
B．图乙，光滑的水平面上的压缩的轻质弹簧恢复原长的过程中，A、B两滑块组成的系统
C．图丙，两球匀速下降时细线断开，两球均在水面下方运动的过程中，两球组成的系统
D．图丁，木块沿光滑的斜面体由静止开始下滑的过程中，木块和斜面体组成的系统
9．下列关于碰撞的理解正确的是 （ 　）
A．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在很长时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程
B．在碰撞现象中，一般内力都远远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒
C．如果碰撞过程中机械能也守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞
D．微观粒子的碰撞由于不发生直接接触，所以不满足动量守恒的条件，不能应用动量守恒定律求解
10．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（　　）
A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒
B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒
C．在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反
D．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零
11．2022年将在北京举办第24届冬季奥林匹克运动会，短道速滑接力是其中一个项目。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则甲乙组成的系统（　　）
A．机械能守恒，水平方向动量守恒 B．机械能不守恒，水平方向动量守恒
C．机械能守恒，水平方向动量不守恒 D．机械能不守恒，水平方向动量不守恒
12．如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为v2。重力加速度为g。在本题的求解过程中，没有直接利用牛顿运动定律，其原因有（　　）
A．弹簧推物块过程中，由于弹簧弹力不是恒力，因此牛顿运动定律不成立
B．物块脱离弹簧到B的过程，满足动量守恒的条件，可以不使用牛顿运动定律
C．物块从B到C的过程，受变力作用、做曲线运动，因此牛顿运动定律求解会很繁琐
D．物块从B到C的过程，机械能不守恒，这不满足牛顿运动定律应用的条件
13．光滑的水平面上有两个小球M和N，它们沿同一直线相向运动，M球的速率为5m/s，N球的速率为2m/s，正碰后沿各自原来的反方向而远离，M球的速率变为2m/s，N球的速率变为3m/s，则M、N两球的质量之比为（　　）
A．3∶1 B．1∶3 C．3∶5 D．5∶7
14．如图所示，质量为M的斜面放在光滑的水平面上，质量为m的物体由静止开始从斜面的顶端滑到底端，在这过程中（　　）
A．M、m组成的系统满足动量守恒
B．任意时刻m、M各自的水平方向动量的大小相等
C．m对M的冲量等于M的动量变化
D．M对m的支持力的冲量为零
二、解答题
15．一长为2l的轻质刚性细杆位于水平的光滑桌面上，杆的两端分别固定一质量为m的小物块D和一质量为（为常数）的小物块B，杆可绕通过小物块B所在端的竖直固定转轴无摩擦地转动. 一质量为m的小环C套在细杆上（C与杆密接），可沿杆滑动，环C与杆之间的摩擦可忽略. 一轻质弹簧原长为l，劲度系数为k，两端分别与小环C和物块B相连. 一质量为m的小滑块A在桌面上以垂直于杆的速度飞向物块D，并与之发生完全弹性正碰，碰撞时间极短. 碰撞时滑块C恰好静止在距轴为（）处.
（1）若碰前滑块A的速度为，求碰撞过程中轴受到的作用力的冲量；
（1）若碰后物块D、C和杆刚好做匀速转动，求碰前滑块A的速度应满足的条件.
16．一半径为、内侧光滑的半球面固定在地面上，开口水平且朝上. 一小滑块在半球面内侧最高点处获得沿球面的水平速度，其大小为(). 求滑块在整个运动过程中可能达到的最大速率. 重力加速度大小为.
17．如图所示，一人手持质量为m的小球乘坐在热气球下的吊篮里．气球、吊篮和人的总质量为M，整个系统悬浮在空中．突然，人将小球急速上抛，经过时间t后小球又返回到人手中．设人手在抛接小球时相对吊篮的位置不变，整个过程不计空气阻力，重力加速度为g，求人在抛小球的过程中对系统做了多少功
18．如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球A、B质量分别为m、3m。A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的B球相撞，碰撞中无机械能损失。重力加速度为g。
(1)求第一次与小球B碰前瞬间，小球A的速度大小；
(2)求第一次碰撞过程中，小球A、B在碰撞刚结束时各自的速度；
(3)请通过推理论证，说明小球A、B每次碰撞的地点，并讨论小球A、B在每次碰撞刚结束时各自的速度。
参考答案
1．C 2．D 3．C 4．D 5．B 6．B 7．A 8．C 9．B 10．C 11．B 12．C 13．D 14．B
15．（1）；（2）。
16．
17．
18．(1)；(2)两球碰后速度大小均为，A球速度水平向左，B球速度水平向右；(3)最低点，碰撞次数为奇数时，两球碰后速度大小均为，A球速度水平向左，B球速度水平向右；碰撞次数为偶数时，A球速度大小为，方向水平向左，B球速度为0。