1.2动量守恒定律及其应用基础巩固-2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册(word含答案)

1.2动量守恒定律及其应用基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．下列说法正确的是（ ）
A．不受外力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒
B．只要系统受到摩擦力，动量不可能守恒
C．物体受到的冲量越大，它的动量变化一定越快
D．某物体做直线运动，受到一个-6N˙s的冲量作用后其动量不一定减小
2．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
3．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
4．下列说法正确的是( )
A．物体做曲线运动的速度、加速度时刻都在变化
B．卡文迪许通过扭秤实验得出了万有引力定律
C．一个系统所受合外力为零，这个系统的总动量保持不变
D．一对作用力与反作用力做的总功一定为0
5．近日，桃子湖路进行修路施工，其中施工过程中使用到了打桩机如图所示，打桩过程可简化为∶重锤从空中某一固定高度由静止释放，与钢筋混凝土预制桩在极短时间内发生碰撞，并以共同速度下降一段距离后停下来。不计空气阻力，则（　　）
A．重锤质量越大，撞预制桩前瞬间的速度越大
B．重锤质量越大，预制桩被撞后瞬间的速度越大
C．碰撞过程中重锤对预制桩的作用力大于预制桩对重锤的作用力
D．整个过程中，重锤和预制桩的系统动量守恒
6．带有斜面的木块Ｐ原静止在光滑的水平桌面上，另一个小木块Ｑ从Ｐ的顶端由静止开始沿光滑的斜面下滑．当Ｑ滑到Ｐ的底部时，P向右移动了一段距离，且具有水平向右的速度v，如图所示．下面的说法中正确的是：　
A．P、Q组成的系统的动量守恒
B．P、Q组成的系统的机械能守恒
C．Q减少的重力势能等于P增加的动能
D．P 对Q不做功
7．木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力F使弹簧压缩，如图所示。当撤去外力F后，对于a、b和轻弹簧组成的系统（　　）
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
8．如图所示，两带电金属球在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线相向运动，A球带电为－q，B球带电为＋2q，下列说法中正确的是（ ）
A．相碰前由于两球之间有引力，两球的总动量不守恒
B．相碰后两球的总动量随两球的距离逐渐减小而增大
C．相碰分离后任一瞬时两球的总动量都等于碰前两球的总动量
D．因为两球相碰前后的作用力从引力变为斥力，所以两球前后的总动量不等．
9．如图所示，A、B两物体的中间用一段细绳相连并有一压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态。若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B从C上未滑离之前，A、B在C上向相反方向滑动的过程中（　　）
A．若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B及弹簧组成的系统动量守恒，A、B、C及弹簧组成的系统动量不守恒
B．若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B及弹簧组成的系统动量不守恒，A、B、C及弹簧组成的系统动量守恒
C．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B及弹簧组成的系统动量不守恒，A、B、C及弹簧组成的系统动量不守恒
D．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B及弹簧组成的系统动量不守恒，A、B、C及弹簧组成的系统动量守恒
10．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，系统总动量始终为非零的某一数值
B．先放开左手，后放开右手，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
11．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
12．假定冰面是光滑的，某人站在冰冻河面的中央，他想到达岸边，则可行的办法是（　　）
A．趴在冰面爬行 B．脱去靴子抛向背后
C．双臂前后摆动 D．在冰面上滚动
13．如图所示，a、b两个带电小球，质量分别为ma、mb，用绝缘细线悬挂，细线无弹性且不会被拉断．两球静止时，它们距水平地面的高度均为h、绳与竖直方向的夹角分别为α和β（α<β）.若同时剪断细线ac和bc，空气阻力不计，两球电量不变，重力加速度为g．则下列说法正确的是（ ）
A．a球先落地，b球后落地
B．落地时，a、b两球的动能之和等于（ma+mb）gh
C．整个运动过程中，a、b系统的机械能不守恒，但系统的动量守恒
D．整个运动过程中，库伦力对a和b两球的冲量大小相等
14．如图所示，质量的小铁块（可视为质点）放在长木板左端，长木板质量，静止在光滑水平面上，当给小铁块施加大小为、方向水平向右的瞬时冲量后，经过0.8s木板和小铁块达到共同速度。重力加速度取，则长木板与小铁块的共同速度大小和二者之间的动摩擦因数分别为（　　）
A．0.8m/s 0.5 B．0.8m/s 0.25 C．1m/s 0.5 D．1m/s 0.25
15．太阳放出的大量中微子向地球飞来，但实验测定的数目只有理论的三分之一，后来科学家发现中微子在向地球传播过程中衰变成一个μ子和一个τ子．若在衰变过程中μ子的速度方向与中微子原来的方向一致，则τ子的运动方向(　　)
A．一定与μ子同方向
B．一定与μ子反方向
C．一定与μ子在同一直线上
D．不一定与μ子在同一直线上
二、填空题（共4题）
16．如果一个系统不受_____，或者所受外力的矢量和为_____，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。
17．如图所示，A、B两物体质量分别为mA=5kg和mB=4kg，与水平地面之间的动摩擦因数分别为μA=0.4和μB=0.5， 开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧（不拴接），并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面 上．现将细线剪断，则两物体将被弹簧弹开，最后两物体都停在水平地面上，在弹簧弹开两物 体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成的系统动量______（选填“不 变”“减少”“增加”“先增大后减小”“先减少再增加”）；在两物体被弹开的过程中，A、B两物 体的机械能______（选填“不变”“减少”“增加”“先增大后减小”“先减少再增加”）
18．总质量为M的装沙的小车，正以速度在光滑水平面上前进，突然车底漏了，不断有沙子漏出来落到地面，问在漏沙的过程中，小车的速度______．（填“增大”、“减小”或“不变”）
19．某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来寻找物体相互作用过程中的“不变量”，实验装置如图所示，实验过程如下（“＋、－”表示速度方向）：
实验1　使m1＝m2＝0.25 kg，让运动的m1碰静止的m2，碰后m1、m2一起运动。数据如表1。
表2
碰前 碰后
滑块m1 滑块m2 滑块m1 滑块m2
速度 v/（m·s－1） ＋0.140 0 ＋0.069 ＋0.069
根据这个实验可推知，在误差允许范围内：
（1）碰前物体的速度________（填“等于”或“不等于”）碰后物体速度的矢量和；
（2）碰前物体的动能________（填“等于”或“不等于”）碰后物体动能的和；
（3）碰前物体的质量m与速度v的乘积mv________（填“等于”或“不等于”）碰后物体的质量m与速度v的乘积mv的矢量和。
实验2　使2m1＝m2＝0.5 kg，让运动的m1碰静止的m2，碰后m1、m2分开。数据如
表2
碰前 碰后
滑块m1 滑块m2 滑块m1 滑块m2
速度 v/（m·s－1） ＋0.120 0 －0.024 ＋0.070
根据实验数据可推知，在误差允许范围内：
（1）碰前物体的速度________（填“等于”或“不等于”）碰后物体速度的矢量和；
（2）碰前物体的动能________（填“等于”或“不等于”）碰后物体动能的和；
（3）碰前物体的质量m与速度v的乘积mv________（填“等于”或“不等于”）碰后物体的质量m与速度v的乘积mv的矢量和。
（4）还进行了其他情景的实验，最终在实验中发现的“不变量”是________。
（5）在“探究碰撞中的不变量”实验中，关于实验结论的说明，正确的是________。
A．只需找到一种情景的“不变量”即可，结论对其他情景也同样适用
B．只找到一种情景的“不变量”还不够，其他情景未必适用
C．实验中要寻找的“不变量”必须在各种碰撞情况下都不改变
D．进行有限次实验找到的“不变量”，具有偶然性，结论还需要检验。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，在光滑的水平面上有一辆平板车，某同学站在车上，想通过敲打车的左端让小车向右不断运动。可行吗？为什么？
21．如图所示，一质量为M=3．0kg的玩具小车在光滑水平轨道上以v0=2．0m/s的速度向右运动，一股水流以u=2．4m/s的水平速度自右向左射向小车左壁，并沿左壁流入车箱内，水的流量为b=0．4kg/s．
（ⅰ）要改变小车的运动方向，射到小车里的水的质量至少是多少？
（ⅱ）当射入小车的水的质量为m0=1．0kg时，小车的速度和加速度各是多大？
22．质量为1kg的物体从高处自由下落，下落5m时正落在以的速度沿水平方向匀速前进的小车上，车上装有沙子，车与沙子的总质量为4kg，地面光滑，则稳定后车的速度为多少？（g取）
23．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，已知m1=1kg，试求：
（1）物块B的质量；
（2）弹簧的最大弹性势能；
（3）t2时刻B的速度达最大，求此时刻A物块速度的大小。
参考答案
1．D
2．B
3．B
4．C
5．B
6．B
7．C
8．C
9．D
10．D
11．C
12．B
13．D
14．D
15．C
16．外力 0
17．不变 先增大后减少
18．不变
19．等于 不等于 等于 不等于 不等于 等于 相互作用的物体的质量与速度乘积的矢量和 BCD
20．不行，
以同学及平板车作为研究系统，在水平方向不受外力，动量守恒。所以锤子向左运动，车子向右运动，锤子向右运动，车子向左运动，锤子停止运动，车子停止运动。故不能通过敲打车的左端让小车向右不断运动。
21．（ⅰ）2．5 kg
（ⅱ）0．33m/s2
22．4m/s
23．（1）2kg；（2）3J；（3）1m/s