1.2动量守恒定律基础巩固（Word版含答案）

1.2动量守恒定律基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．关于动量守恒的条件,下列说法正确的有( )
A．只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒 B．只要系统受外力做的功为零,动量守恒
C．只要系统所受到合外力的冲量为零,动量守恒 D．系统加速度为零,动量不一定守恒
2．19世纪中叶发现的能量守恒定律是自然科学中十分重要的定律。下列物理定律中，哪一个定律是能量守恒定律的具体体现（　　）
A．万有引力定律 B．动量守恒定律
C．楞次定律 D．库仑定律
3．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．只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒
C．只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒
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
4．光滑水平面上有一静止的木块，一颗子弹以某一水平速度击中木块后没有射出，对于这个过程，下列分析正确的是（ ）
A．子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B．子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒
C．子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒
D．子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能守恒
5．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
6．下列说法中正确的是（　　）
A．如果一个系统的合外力为零，则系统的机械能一定守恒
B．一对作用力与反作用力总是一个正功，一个做负功
C．如果一个系统的动量守恒，则系统的机械能不一定守恒
D．如果一个系统的合外力做功为零，则系统的动量一定守恒
7．如图所示，光滑水平面上静止着一长为L的平板车，一人站在车的右端，他将一质量为m的小球水平抛出，抛出点位于车右端点的正上方h处，小球恰好落在车的左端点。已知人和车的总质量为M，不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　）
A．平板车、人和小球组成的系统动量守恒
B．小球的初速度
C．小球落到车上后与车共速，速度方向向左
D．抛出小球的过程人做功
8．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的是（　　）
A．在光滑水平面上，运动的小车迎面撞上一静止的小车，以两车为一系统
B．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统
C．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统
D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以物体和斜面为一系统
9．如图所示，在光滑的水平面上固定着两轻质弹簧，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把小球和弹簧视为一个系统，则小球在运动过程中(　　)
A．系统的动量守恒，动能守恒
B．系统的动量守恒，机械能守恒
C．系统的动量不守恒，机械能守恒
D．系统的动量不守恒，动能守恒
10．如图所示，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处开始自由下滑，则 （ ）
A．小球和槽组成的系统总动量守恒
B．球下滑过程中槽对小球的支持力不做功
C．重力对小球做功的瞬时功率一直增大
D．地球、小球和槽组成的系统机械能守恒
11．一个半径为r的光滑圆形槽装在小车上，小车停放在光滑的水平面上，如图所示，处在最低点的小球受击后获得水平向左的速度，开始在槽内运动，则下面判断正确的是（ ）
A．小球和小车总动量守恒
B．小球和小车总机械能守恒
C．小球沿槽上升的最大高度为r
D．小球升到最高点时速度为零
12．一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L、系有小球的水平细绳，小球由静止释放，如图所示，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．小球的机械能守恒，动量不守恒
B．小球的机械能不守恒，动量也不守恒
C．球、车系统的机械能守恒，动量守恒
D．球、车系统的机械能、动量都不守恒
13．在光滑的水平面上静止放置一个光滑的斜面体，斜面的倾角为，高度为h，将一个可看做质点的小球从斜面顶端由静止释放，斜面体的质量是小球质量的两倍，小球运动到斜面底部的过程中（　　）
A．斜面体对小球不做功
B．小球的机械能守恒
C．斜面体和小球组成系统的动量守恒
D．斜面体和小球组成的系统机械能守恒
14．如图所示，A、B两个小车用轻弹簧连接，静止在光滑的水平面上，A车与竖直墙面接触。将小车B向左推，使弹簧压缩，再由静止释放小车B。则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧第一次恢复原长过程中，两车组成的系统动量守恒
B．弹簧第一次恢复原长过程中，弹簧对B车的冲量大于对A车的冲量
C．弹簧第一次被拉长的过程中，两车组成的系统动量守恒
D．弹簧第一次被拉长的过程中，A车与B车的动量变化量相同
15．人的质量m＝60kg，船的质量M＝240kg，人水平从船上向岸上跳。若船用缆绳固定，船离岸1.5m时，人可以跃上岸。若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为（不计水的阻力，两次人消耗的能量相等，两次从离开船到跃上岸所用的时间相等）（　　）
A．1.5m B．1.2m C．1.34m D．1.1m
二、填空题（共4题）
16．由教材第3页小车碰撞实验中记录的数据知：两小车碰撞前后，动能之和___________（填“相等”或“不相等”），质量与速度的乘积之和___________。
17．一气球连同装置的总质量为M，悬停于空中，某一时刻气球中一个质量为m的零件脱落，零件下落处离地面高为H，不计空气阻力，在零件从开始下落到某位置时，用时恰为全程时间的一半，此时气球速度大小为_______。
18．场强为E方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m１、m２，电量分别为q１、q２．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为________________．
19．为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个物块的碰撞是否为弹性碰撞即碰撞过程中没有机械能损失，某同学选取了两个与水平面间动摩擦因数相同、体积相同、但质量不相等的正方体物块，其中物块A的质量大于物块B的质量，计算时A物块和B物块均可以看成质点，按下述步骤做了如下实验：
a.按图示安装好实验装置，轨道QM为弧槽，MN为水平粗糙直轨道，M为弧槽与直轨道的切点。在直轨道上选取一位置P用笔标记，使MP之间的距离稍大于两物块的宽度；
b.先不放B物块，将A物块由弧槽的某一位置由静止释放，物块停下后测出物块A从P点开始滑行的距离s0；
c.将物块B放在P处，将A物块从弧槽的同一位置由静止释放，与B碰撞后各自滑行一段时间停止，测出A、B从P点开始滑行的距离分别为s1、s2；
根据该同学实验，回答下列问题：
(1)本实验中，__________（填“需要”或“不需要”）测出两物块的质量；
(2)若测得A、B两物块质量分别为m1、m2，请写出两物块碰撞的动量守恒表达式________；若该碰撞为弹性碰撞，请写出碰撞时机械能守恒表达式__________。
三、综合题（共4题）
20．如图，竖直固定轨道abcd段光滑，长为L=1．0m的平台de段粗糙，abc段是以O为圆心的圆弧．小球A和B紧靠一起静止于e处，B的质量是A的4倍．两小球在内力作用下突然分离，A分离后向左始终沿轨道运动, 与de段的动摩擦因数μ=0．2，到b点时轨道对A的支持力等于A的重力的 , B分离后平抛落到f点，f到平台边缘的水平距离s= 0．4m,平台高h=0．8m，g取10m/s2，求：
（1）AB分离时B的速度大小vB；
（2）A到达d点时的速度大小vd；
（3）圆弧 abc的半径R．
21．如图所示，一位同学在用气垫导轨探究动量守恒定律时，测得滑块甲质量为m甲，它以v1的速度水平撞上同向滑行的滑块乙。乙的质量为m乙，速度为v2。碰撞后滑块甲以v3的速度继续向前运动。求滑块乙的滑行速度v乙的大小。
22．云霄飞车玩具（如图a所示）是儿童最为喜爱的益智类玩具之一，玩具组装原件多，主要考查儿童的思维能力和动手能力。玩具的一小部分结构被简化如图b所示，钢制粗糙水平面长度为，A端连接一倾角为的光滑斜面，斜面长度为，B端点固定一半径的竖直光滑圆弧轨道。从斜面顶端由静止释放一质量的小球甲，运动到A点时与另一质量的静止小滑块乙发生弹性碰撞（斜面与水平轨道连接处能量损失可忽略不计）。碰后小滑块乙在水平面上运动到B点后进入圆弧轨道，取。
（1）求甲、乙碰撞过程中，甲球对小滑块乙的冲量？
（2）若小滑块乙能进入圆轨道并在进入后的运动过程中不脱离轨道，请在下表数据中为小滑块选择合适的材料满足上述的运动条件，写出相应的判断依据。
小滑块材料 水平面材料 滑动摩擦因数
钢 钢 0.25
木 钢 0.2
聚氯乙烯 钢 0.4
聚异戊二烯 钢 0.65
23．如图所示,质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进,当速度为v0时拖车突然与汽车脱钩,而到拖车停下瞬间司机才发现.
(1)若汽车的牵扯引力一直未变,车与路面的动摩擦因数为μ,那么拖车刚停下时,汽车的瞬时速度是多大
(2)若原来汽车带着拖车在平直公路上是以速度v0匀速前进,拖车突然与汽车脱钩,那么在拖车刚停下时,汽车的瞬时速度又是多大
参考答案
1．C
2．C
3．B
4．C
5．B
6．C
7．D
8．A
9．C
10．D
11．B
12．B
13．D
14．C
15．C
16．不相等 基本不变
17．
18．
19．需要
20．（1）1 m/s ；（2） ；（3）0.5m
21．
22．（1）；
(2)小滑块恰能进入圆轨道有
有
小滑块乙进入圆轨道后恰能到圆心等高处有
有
小滑块乙进入圆轨道后的运动过程中恰能通过圆弧轨道的最高点
根据动能定理有
解得
所以的取值范围为和，查看表格可知：若小滑块可以运动到最高点，材料可以为钢、木；若小滑块运动可以运动到圆心等高处以下，材料可以为聚异戊二烯。
23．(1) (2)