2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册-1.3动量守恒定律 课时作业（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册-1.3动量守恒定律 课时作业（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 398.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-05 16:33:01 | ||
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文档简介
1.3动量守恒定律—2021-2022学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册同步课时作业
1.在光滑水平面上，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，将两小车及弹簧看成一个系统，下列说法中不正确的是( )
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，再放开右手后，总动量向左
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
2.如图所示，物块的质量分别为，，物块A右侧固定有一轻质弹簧.开始时B静止于光滑的水平面上，A以的速度沿着两者连线向B运动，某一时刻弹簧的长度最短，则以下说法正确的是( )
A.弹簧最短时A的速度大小为1 m/s
B.弹簧最短时A的速度大小为2 m/s
C.从B与弹簧接触到弹簧最短的过程中A克服弹簧弹力做的功与弹簧弹力对B所做的功相等
D.从B与弹簧接触到弹簧最短的过程中弹簧对的冲量相同
3.如图所示，光滑水平面上静止着一辆质量为M的小车，小车上有一光滑的、半径为R的圆弧轨道.现有一质量为m的光滑小球从轨道的上端由静止开始释放，下列说法中不正确的是( )
A.小球下滑过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒
B.小球下滑过程中，小车和小球组成的系统总动量不守恒
C.小球下滑过程中，小车和小球组成的系统在水平方向上动量守恒
D.小球下滑过程中，小车和小球组成的系统机械能守恒
4.如图所示，两物体质量之比，原来静止在平板小车C上.间有一根被压缩的轻质弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，下列说法中不正确的是( )
A.若与平板车上表面间的动摩擦因数相同，组成的系统动量守恒
B.若与平板车上表面间的动摩擦因数相同，组成的系统动量守恒
C.若所受的摩擦力大小相等，组成的系统动量守恒
D.若所受的摩擦力大小相等，组成的系统动量守恒
5.如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块.今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始下落，与圆弧槽相切自A点进入槽内，并从C点飞出，则以下结论中正确的是( )
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.小球自半圆槽的最低点B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
6.在光滑的水平面上，一个质量为2 kg的物体A与另一物体B发生正碰，碰撞时间不计，两物体的位置随时间变化规律如图所示，以A物体碰前速度方向为正方向，下列说法不正确的是( )
A.碰撞后A的动量为6kg·m/s B.碰撞后A的动量为2kg·m/s
C.物体B的质量为6 kg D.碰撞过程中合外力对B的冲量为6 N·s
7.某人在一辆静止于光滑水平面的小车上练习打靶，已知车、人、枪（不包括子弹）及靶的总质量为M，枪内装有n颗子弹，每颗子弹的质量均为m，枪口到靶的距离为L，子弹水平射出枪口相对于地面的速度为v，在发射后一颗子弹时，前一颗子弹已嵌入靶中，求发射完n颗子弹时，小车后退的距离为( )
A. B. C. D.
8.如图所示，三辆完全相同的平板小车成一直线排列，静止在光滑水平面上.c车上有一小孩跳到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相同.他跳到a车上相对a车保持静止，此后( )
A.两车运动速率相等 B.两车运动速率相等
C.三辆车的速率关系 D.两车运动方向相同
9.如图所示，在一光滑绝缘的水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块.由静释放后，两个物块向相反方向运动.在物块的运动过程中，下列表述不正确的是( )
A.质量小的物块所受的冲量大些
B.任一时刻，两个物块的动量大小总是相等的
C.两个物块的机械能不守恒
D.两个物块构成的系统动量守恒
10.如图所示，质量为的小球乙用长为的轻绳悬于O点，另一等大的质量为的小球甲放在光滑的水平面上，小球甲、乙均可视为质点。现给小球甲一水平向右的速度，经过一段时间两小球发生正碰，且碰后小球甲的速度变为，以后小球乙在竖直面内做圆周运动，重力加速度。则下列说法正确的是( )
A.碰后瞬间小球乙的速度大小为6 m/s
B.小球甲和小球乙碰撞的过程中损失的机械能为0.6 J
C.小球乙在最高点时轻绳的拉力大小为零
D.两小球碰后的瞬间轻绳的拉力大小为6 N
11.如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m且装有光滑弧形槽的小车，一个质量也为m的小球以水平速度沿右端槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端槽口，则下列说法不正确的是( )
A.小球以后将向右做平抛运动 B.小球将做自由落体运动
C.此过程小球对小车做的功为 D.小球在弧形槽上升的最大高度为
12.两球沿同一条直线相向运动，所给的图像记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a和b分别为碰撞前的图像，c为碰撞后它们的图像，若A球质量为3 kg，根据图像，求：
（1）B球质量；
（2）碰撞前后损失的动能.
答案以及解析
1.答案：B
解析：在两手同时放开后，水平方向无外力作用，只有弹簧的弹力（内力），故动量守恒，即系统的总动量始终为零，A正确；先放开左手，再放开右手后，是指两手对系统都无作用力之后的那一段时间，系统所受合外力也为零，即动量是守恒的，B错误；先放开左手，系统就在右手作用下，产生向左的冲量，故有向左的动量，再放开右手后，系统的动量仍守恒，即此后的总动量向左，C正确；无论何时放开手，只要是两手都放开就满足动量守恒的条件，即系统的总动量保持不变.若同时放开，那么放手后系统的总动量就等于放手前的总动量，即为零；若两手先后放开，那么两手都放开后的总动量就与放开最后一只手时系统所具有的总动量相等，即不为零，D正确.
2.答案：B
解析：取向右为正方向，及弹簧组成的系统运动过程中动量守恒，弹簧最短时速度相等，根据动量守恒定律可知，代入数据解得，选项A错误，B正确；在此过程中A克服弹簧弹力做的功为，代入数据得，而弹簧弹力对B所做的功为，代入数据得，故两者不相等，选项C错误；此过程弹簧对A的冲量为，代入数据得，弹簧对B的冲量为，代入数据得，故此过程中弹簧对的冲量大小相同，方向相反，选项D错误.
3.答案：A
解析：小车和小球在水平方向上的合力为零，此方向上动量守恒，总的合力不为零，所以总的动量不守恒；除重力和系统内弹力以外的力不做功，小车和小球组成的系统机械能守恒，选项B、C、D正确，A错误.
4.答案：A
解析：若与平板车上表面间的动摩擦因数相同，由于两物体的质量之比为，都相对小车滑动时，由可知弹簧释放后，小车对的滑动摩擦力大小之比为3:2，所以组成的系统合外力不等于零，系统的动量不守恒，故A不正确，符合题意；对于组成的系统，由于地面光滑，系统的合外力为零，则系统动量守恒，与与平板车之间的摩擦力大小无关，故B、D正确，不符合题意；若所受的摩擦力大小相等，方向又相反，所以组成的系统合外力为零，组成的系统动量守恒，故C正确，不符合题意.
5.答案：C
解析：小球在半圆槽内由A向B运动时，由于槽的左侧有固定在水平面上的物块，槽不会向左运动，则小球的机械能守恒，从A到B做圆周运动，小球和槽组成的系统在水平方向上所受合外力不为零，动量不守恒；小球从B到C运动的过程中，槽向右运动，系统在水平方向上合外力为零，动量守恒，小球的机械能不守恒，槽的支持力对其做功，故A、B错误，C正确.小球离开C点时，既有竖直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上抛运动，故D错误.
6.答案：A
解析：由题图可知，碰撞前A的速度为，碰撞后共同的速度为，则碰撞后A的动量为，A错误，B正确；碰撞过程中，由动量守恒定律可得，解得，C正确；对物体B，由动量定理可得，D正确.A符合题意.
7.答案：C
解析：以车、人、枪（不包括子弹）、靶以及枪内n颗子弹组成的系统为研究对象，取子弹的速度方向为正方向.当射出一颗子弹时，由动量守恒定律有，设每颗子弹经过时间t打到靶上，则有，联立以上两式得，同理射完n颗子弹的过程中，每一次发射子弹后小车后退的距离都相同，所以小车后退的总距离为，选项C正确，A、B、D错误.
8.答案：C
解析：规定水平向右为正方向，设小孩跳离两车时对地的水平速度大小为v，在水平方向上，由动量守恒定律有跳离c车过程，从跳上b车到跳离b车过程，跳上a车过程，所以，，，即，并且c车与a运动车方向相反.选项A、B、D错误，选项C正确.
9.答案：A
解析：根据牛顿第三定律知，两个物块间库仑力大小相等，作用时间相等，由知，两个物块所受的冲量大小相等，故A错误.对于两物块组成的系统所受合外力为零，则系统的动量守恒，初始系统总动量为零，根据动量守恒定律知，任一时刻，两个物块的动量大小总是相等，方向相反，故B、D正确.库仑力对两物块做正功，系统的电势能逐渐减少，则系统的机械能增加，故C正确.
10.答案：A
解析：碰撞过程中，小球甲、乙组成的系统动量守恒，选取小球甲运动的方向为正方向，根据动量守恒定律得，代入数据可得，A正确；两球碰撞过程中损失的机械能为，代入数据解得，B错误；碰后小球乙由最低点摆至最高点的过程中，小球乙的机械能守恒，设到最高点时的速度为，则由机械能守恒定律得，在最高点进行受力分析得，代入数据解得，C错误；两小球碰后的瞬间，代入数据解得，D错误。
11.答案：A
解析：小球上升到最高点时与小车相对静止，有共同速度，规定水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得，由机械能守恒定律得，得，故D正确.从小球滑上到滚下并离开小车，系统在水平方向动量守恒，且机械能守恒，设小球离开小车时，小球速度大小为，小车速度大小为，则有，，解得，，小球返回右端槽口速度为零，将做自由落体运动，故A错误，B正确.此过程小球对小车做的功为，故C正确.A符合题意.
12.答案：（1）2 kg（2）15 J
解析：（1）由图像可知，碰撞后两球的共同速度为
；
碰撞前，的速度分别为：
，，
两球碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律得
，代入数据得；
（2）由能量守恒定律可知，碰撞过程损失的机械能：
，代入数据解得.
1.在光滑水平面上，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，将两小车及弹簧看成一个系统，下列说法中不正确的是( )
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，再放开右手后，总动量向左
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
2.如图所示，物块的质量分别为，，物块A右侧固定有一轻质弹簧.开始时B静止于光滑的水平面上，A以的速度沿着两者连线向B运动，某一时刻弹簧的长度最短，则以下说法正确的是( )
A.弹簧最短时A的速度大小为1 m/s
B.弹簧最短时A的速度大小为2 m/s
C.从B与弹簧接触到弹簧最短的过程中A克服弹簧弹力做的功与弹簧弹力对B所做的功相等
D.从B与弹簧接触到弹簧最短的过程中弹簧对的冲量相同
3.如图所示，光滑水平面上静止着一辆质量为M的小车，小车上有一光滑的、半径为R的圆弧轨道.现有一质量为m的光滑小球从轨道的上端由静止开始释放，下列说法中不正确的是( )
A.小球下滑过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒
B.小球下滑过程中，小车和小球组成的系统总动量不守恒
C.小球下滑过程中，小车和小球组成的系统在水平方向上动量守恒
D.小球下滑过程中，小车和小球组成的系统机械能守恒
4.如图所示，两物体质量之比，原来静止在平板小车C上.间有一根被压缩的轻质弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，下列说法中不正确的是( )
A.若与平板车上表面间的动摩擦因数相同，组成的系统动量守恒
B.若与平板车上表面间的动摩擦因数相同，组成的系统动量守恒
C.若所受的摩擦力大小相等，组成的系统动量守恒
D.若所受的摩擦力大小相等，组成的系统动量守恒
5.如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块.今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始下落，与圆弧槽相切自A点进入槽内，并从C点飞出，则以下结论中正确的是( )
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.小球自半圆槽的最低点B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
6.在光滑的水平面上，一个质量为2 kg的物体A与另一物体B发生正碰，碰撞时间不计，两物体的位置随时间变化规律如图所示，以A物体碰前速度方向为正方向，下列说法不正确的是( )
A.碰撞后A的动量为6kg·m/s B.碰撞后A的动量为2kg·m/s
C.物体B的质量为6 kg D.碰撞过程中合外力对B的冲量为6 N·s
7.某人在一辆静止于光滑水平面的小车上练习打靶，已知车、人、枪（不包括子弹）及靶的总质量为M，枪内装有n颗子弹，每颗子弹的质量均为m，枪口到靶的距离为L，子弹水平射出枪口相对于地面的速度为v，在发射后一颗子弹时，前一颗子弹已嵌入靶中，求发射完n颗子弹时，小车后退的距离为( )
A. B. C. D.
8.如图所示，三辆完全相同的平板小车成一直线排列，静止在光滑水平面上.c车上有一小孩跳到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相同.他跳到a车上相对a车保持静止，此后( )
A.两车运动速率相等 B.两车运动速率相等
C.三辆车的速率关系 D.两车运动方向相同
9.如图所示，在一光滑绝缘的水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块.由静释放后，两个物块向相反方向运动.在物块的运动过程中，下列表述不正确的是( )
A.质量小的物块所受的冲量大些
B.任一时刻，两个物块的动量大小总是相等的
C.两个物块的机械能不守恒
D.两个物块构成的系统动量守恒
10.如图所示，质量为的小球乙用长为的轻绳悬于O点，另一等大的质量为的小球甲放在光滑的水平面上，小球甲、乙均可视为质点。现给小球甲一水平向右的速度，经过一段时间两小球发生正碰，且碰后小球甲的速度变为，以后小球乙在竖直面内做圆周运动，重力加速度。则下列说法正确的是( )
A.碰后瞬间小球乙的速度大小为6 m/s
B.小球甲和小球乙碰撞的过程中损失的机械能为0.6 J
C.小球乙在最高点时轻绳的拉力大小为零
D.两小球碰后的瞬间轻绳的拉力大小为6 N
11.如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m且装有光滑弧形槽的小车，一个质量也为m的小球以水平速度沿右端槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端槽口，则下列说法不正确的是( )
A.小球以后将向右做平抛运动 B.小球将做自由落体运动
C.此过程小球对小车做的功为 D.小球在弧形槽上升的最大高度为
12.两球沿同一条直线相向运动，所给的图像记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a和b分别为碰撞前的图像，c为碰撞后它们的图像，若A球质量为3 kg，根据图像，求：
（1）B球质量；
（2）碰撞前后损失的动能.
答案以及解析
1.答案：B
解析：在两手同时放开后，水平方向无外力作用，只有弹簧的弹力（内力），故动量守恒，即系统的总动量始终为零，A正确；先放开左手，再放开右手后，是指两手对系统都无作用力之后的那一段时间，系统所受合外力也为零，即动量是守恒的，B错误；先放开左手，系统就在右手作用下，产生向左的冲量，故有向左的动量，再放开右手后，系统的动量仍守恒，即此后的总动量向左，C正确；无论何时放开手，只要是两手都放开就满足动量守恒的条件，即系统的总动量保持不变.若同时放开，那么放手后系统的总动量就等于放手前的总动量，即为零；若两手先后放开，那么两手都放开后的总动量就与放开最后一只手时系统所具有的总动量相等，即不为零，D正确.
2.答案：B
解析：取向右为正方向，及弹簧组成的系统运动过程中动量守恒，弹簧最短时速度相等，根据动量守恒定律可知，代入数据解得，选项A错误，B正确；在此过程中A克服弹簧弹力做的功为，代入数据得，而弹簧弹力对B所做的功为，代入数据得，故两者不相等，选项C错误；此过程弹簧对A的冲量为，代入数据得，弹簧对B的冲量为，代入数据得，故此过程中弹簧对的冲量大小相同，方向相反，选项D错误.
3.答案：A
解析：小车和小球在水平方向上的合力为零，此方向上动量守恒，总的合力不为零，所以总的动量不守恒；除重力和系统内弹力以外的力不做功，小车和小球组成的系统机械能守恒，选项B、C、D正确，A错误.
4.答案：A
解析：若与平板车上表面间的动摩擦因数相同，由于两物体的质量之比为，都相对小车滑动时，由可知弹簧释放后，小车对的滑动摩擦力大小之比为3:2，所以组成的系统合外力不等于零，系统的动量不守恒，故A不正确，符合题意；对于组成的系统，由于地面光滑，系统的合外力为零，则系统动量守恒，与与平板车之间的摩擦力大小无关，故B、D正确，不符合题意；若所受的摩擦力大小相等，方向又相反，所以组成的系统合外力为零，组成的系统动量守恒，故C正确，不符合题意.
5.答案：C
解析：小球在半圆槽内由A向B运动时，由于槽的左侧有固定在水平面上的物块，槽不会向左运动，则小球的机械能守恒，从A到B做圆周运动，小球和槽组成的系统在水平方向上所受合外力不为零，动量不守恒；小球从B到C运动的过程中，槽向右运动，系统在水平方向上合外力为零，动量守恒，小球的机械能不守恒，槽的支持力对其做功，故A、B错误，C正确.小球离开C点时，既有竖直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上抛运动，故D错误.
6.答案：A
解析：由题图可知，碰撞前A的速度为，碰撞后共同的速度为，则碰撞后A的动量为，A错误，B正确；碰撞过程中，由动量守恒定律可得，解得，C正确；对物体B，由动量定理可得，D正确.A符合题意.
7.答案：C
解析：以车、人、枪（不包括子弹）、靶以及枪内n颗子弹组成的系统为研究对象，取子弹的速度方向为正方向.当射出一颗子弹时，由动量守恒定律有，设每颗子弹经过时间t打到靶上，则有，联立以上两式得，同理射完n颗子弹的过程中，每一次发射子弹后小车后退的距离都相同，所以小车后退的总距离为，选项C正确，A、B、D错误.
8.答案：C
解析：规定水平向右为正方向，设小孩跳离两车时对地的水平速度大小为v，在水平方向上，由动量守恒定律有跳离c车过程，从跳上b车到跳离b车过程，跳上a车过程，所以，，，即，并且c车与a运动车方向相反.选项A、B、D错误，选项C正确.
9.答案：A
解析：根据牛顿第三定律知，两个物块间库仑力大小相等，作用时间相等，由知，两个物块所受的冲量大小相等，故A错误.对于两物块组成的系统所受合外力为零，则系统的动量守恒，初始系统总动量为零，根据动量守恒定律知，任一时刻，两个物块的动量大小总是相等，方向相反，故B、D正确.库仑力对两物块做正功，系统的电势能逐渐减少，则系统的机械能增加，故C正确.
10.答案：A
解析：碰撞过程中，小球甲、乙组成的系统动量守恒，选取小球甲运动的方向为正方向，根据动量守恒定律得，代入数据可得，A正确；两球碰撞过程中损失的机械能为，代入数据解得，B错误；碰后小球乙由最低点摆至最高点的过程中，小球乙的机械能守恒，设到最高点时的速度为，则由机械能守恒定律得，在最高点进行受力分析得，代入数据解得，C错误；两小球碰后的瞬间，代入数据解得，D错误。
11.答案：A
解析：小球上升到最高点时与小车相对静止，有共同速度，规定水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得，由机械能守恒定律得，得，故D正确.从小球滑上到滚下并离开小车，系统在水平方向动量守恒，且机械能守恒，设小球离开小车时，小球速度大小为，小车速度大小为，则有，，解得，，小球返回右端槽口速度为零，将做自由落体运动，故A错误，B正确.此过程小球对小车做的功为，故C正确.A符合题意.
12.答案：（1）2 kg（2）15 J
解析：（1）由图像可知，碰撞后两球的共同速度为
；
碰撞前，的速度分别为：
，，
两球碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律得
，代入数据得；
（2）由能量守恒定律可知，碰撞过程损失的机械能：
，代入数据解得.