1.2动量守恒定律及其应用 同步练习（word版含答案）

1.2动量守恒定律及其应用同步练习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．下列情况中系统的动量不守恒的是（ ）
A．小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统
B．子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统
C．子弹射入固定在墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统
D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时，对手榴弹组成的系统
2．如图所示，我国自行研制的“歼-15”战斗机挂弹飞行时，接到命令，进行导弹发射训练，当战斗机水平飞行的速度为时，将总质量为M的导弹释放，刚释放时，导弹向战斗机飞行的反方向喷出对地速率为、质量为m的燃气，则喷气后导弹相对地面的速率v为（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，质量分别为m1和m2的小球用一轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，今以等值反向的力分别作用于两小球上，则由两小球与弹簧组成的系统（ ）
A．动量守恒，机械能不守恒 B．动量守恒，机械能守恒
C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒
4．两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上，现在，其中一人向另一人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回．如此反复几次后，甲和乙最后速率v甲、v乙关系的是（ ）
A．若甲最先抛球，则一定是v甲＞v乙
B．若乙最先抛球，则一定是v甲＞v乙
C．无论甲、乙谁先抛球，只要乙最后接球，就应是v甲＞v乙
D．无论怎样抛球和接球，都是v甲＞v乙
5．把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、 弹、车，下列说法正确的是（ ）
A．枪和弹组成的系统，动量守恒 B．枪和车组成的系统，动量守恒
C．三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略不计，故系统动量近似守恒 D．三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零
6．两个小球在一条直线上相向运动，若它们相互碰撞后都停下来，则两球碰前 ( )
A．质量一定相等 B．速度大小一定相等
C．总动量一定为零 D．动量一定相同
7．如图所示，在光滑的水平面上有一辆平板车，一个人站在车上用锤子连续敲打小车，初始时，人、车、锤都静止．下列说法正确的是（　　）
A．连续敲打可使小车持续向右运动
B．人、车和锤组成的系统机械能守恒
C．人、车和锤组成的系统动量守恒
D．人、车和锤组成的系统水平方向动量时刻为零
8．如图所示，颠球练习是乒乓球运动员掌握击球的力度、手感和球感的重要方法。运动员练习中将球竖直抛出，让球连续在球拍上竖直弹起和落下。某一次乒乓球由最高点下落18cm后被球拍击起，离开球拍竖直上升的最大高度为22cm。已知球与球拍的作用时间为0.1s，乒乓球的质量为2.7g，重力加速度g取10m/s2，空气阻力恒为乒乓球重力的0.1倍。则（　　）
A．运动的全过程球与球拍组成的系统动量守恒
B．球落到球拍前的瞬间动量大小为5.1×10-3 kg·m/s
C．球与球拍作用过程中动量变化量大小为1.08×10-2 kg·m/s
D．球拍对球的平均作用力为乒乓球重力的4倍
9．如图所示，A、B两物体质量之比mA:mB=3∶2，原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然被释放后，以下系统动量不守恒的是（　　）
A．若A、B与C上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统
B．若A、B与C上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统
C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统
D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统
10．如图，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入轨道，最后恰好停在C点。已知小车质量，重力加速度为g。则滑块从A运动到C的过程中（　　）
A．滑块水平方向相对地面的位移大小为
B．小车相对地面的位移大小为
C．小车M的最大速度
D．滑块克服摩擦力做的功在数值上等于滑块减少的机械能
11．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
12．如图所示，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以速度v2竖直跳起时，车的速度变为（ ）
A． 向东 B．向东
C．向东 D．v1向东
13．在光滑水平面上有一辆平板车．一个人站在车上，人和车均静止．若该人用大锤敲打车的左端，已知车的质量为100kg， 人的质量为50kg，锤的质量为5kg，当大锤以大小为4m/s的水平向右的速度撞击车时，车的速度大小和方向为
A．约0.13m/s， 水平向左
B．约0.13m/s，水平向右
C．约2.2m/s，水平向右
D．约2.2m/s， 水平向左
14．如图所示，质量分别为、的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上，突然加一水平向右的匀强电场后，两球A、B将由静止开始运动，对两小球A、B和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说法正确的是设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度　　
A．系统机械能不断增加
B．系统机械能守恒
C．系统动量不断增加
D．系统动量守恒
15．如图所示，在水平地面上有个表面光滑的直角三角形物块M，长为 L 的轻杆下端用光滑铰链连接于O点（O点固定于地面上），上端连接小球m，小球靠在物块左侧，水平向左的推力F施于物块，整个装置静止。撤去力F后 ，下列说法正确的是（ )
A．物块先做匀加速运动，后做匀速运动；
B．因为地面光滑，所以整个系统在水平方向上动量守恒；
C．小球与物块分离时，小球一定只受重力作用
D．小球一直对物块有作用力，直到小球落地的瞬间与物块分离为止
二、填空题（共4题）
16．碰撞
碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力______的现象．
17．动量守恒定律
（1）内容：如果一个系统___________，或者___________，这个系统的总动量保持不变。
（2）表达式：m1v1＋m2v2=___________（作用前后总动量相等）。
（3）适用条件：系统___________或者所受外力的___________。
（4）普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速物体。既适用于宏观物体，也适用于___________物体。
18．一颗手榴弹以v0=10m/s的水平速度在空中飞行。设它爆炸后炸裂为两块，小块质量为0.2kg，沿原方向以250m/s的速度飞去，那么，质量为0.4kg的大块在爆炸后速度大小为 ______ m/s，方向 ______ （填“与v0同向”或“与v0反向”）。
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，让运动的滑块1（质量为m1）碰静止的滑块2（质量为m2），碰后两个滑块分开，数据如表1。
表1
碰前 碰后
滑块1 滑块2 滑块1 滑块2
速度v/（m·s-1） +0.110 0 0 +0.108
根据这个实验可推知，在误差允许的范围内：
（1）碰前物体的速度______（填“等于”或“不等于”）碰后物体的速度；
（2）碰前物体的动能______（填“等于”或“不等于”）碰后物体的动能；
（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。
实验2：
使m1=m2=0.25 kg，让运动的滑块1（质量为m1）碰静止的滑块2（质量为m2），碰后两滑块一起运动，数据如表2。
表2
碰前 碰后
滑块1 滑块2 滑块1 滑块2
速度v/（m·s-1） +0.140 0 +0.069 +0.069
根据这个实验可推知，在误差允许的范围内：
（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3：
使2m1=m2=0.5 kg，让运动的滑块1（质量为m1）碰静止的滑块2（质量为m2），碰后两滑块分开，数据如表3。
表3
碰前 碰后
滑块1 滑块2 滑块1 滑块2
速度v/（m·s-1） +0.120 0 -0.024 +0.070
根据实验数据可推知，在误差允许的范围内：
（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。
该同学还进行了其他情景的实验，最终在实验中发现的“不变量”是______。
三、综合题（共4题）
20．在光滑水平面上停着一辆质量为60kg的小车，一个质量为40kg的小孩以相对于地面5m/s的水平速度从后面跳上车和车保持相对静止。
（1）求小孩跳上车和车保持相对静止时的二者速度大小；
（2）若此后小孩又向前跑，以相对于地面3.5m/s的水平速度从前面跳下车，求小孩跳下车后车的速度大小。
21．光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为、，开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变．求B与C碰撞前B的速度大小．
22．一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1 000 m/s．设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒钟喷气20次．
（1）当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？
（2）运动第1 s末，火箭的速度多大？
23．如图所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面的速度为v，接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．A
4．C
5．D
6．C
7．D
8．C
9．A
10．C
11．D
12．D
13．A
14．D
15．C
16．很大
17． 不受外力 所受外力的矢量和为0 m1v1′＋m2v2′ 不受外力 矢量和为零 微观
18． 110 与v0反向
19． 等于 等于 等于 等于 不等于 等于 不等于 不等于 等于 质量和速度的乘积之和
20．（1）2m/s；（2）1m/s
21．
22．（1）2 m/s （2）13．5 m/s
23． v/2
答案第1页，共2页