1.3动量守恒定律 同步练习(Word版含答案)

1.3动量守恒定律同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，在光滑水平地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（　　）
A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒
C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒
D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，但机械能不守恒
2．2022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
3．在研究碰撞中的动量守恒的实验中，下列操作不正确的是（ ）
A．改变入射小球的释放高度，多次释放，测出每次的水平位移，求出平均值，代入公式计算
B．入射小球应始终保持在同一高度释放
C．球相碰时，两球的球心必须在同一水平高度上
D．重复从同一高度释放入射小球，用一个尽量小的圆将其各次落点圈在其中，取其圆心作为小球落点的平均值
4．两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
5．A、B两个相互作用的物体，在相互作用的过程中外力的合力为0，则以下说法中正确的是
A．A的动量变大，B的动量一定变大 B．A的动量变大，B的动量一定变小
C．A与B的动量变化相等 D．A与B受到的冲量大小相等
6．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
7．如图所示，A、B两物体的质量之比为mA∶mB=1∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧，A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数相同，水平地面光滑。当弹簧突然释放后，A、B两物体被弹开(A、B两物体始终不滑出平板车)，则有(　　)
A．A、B系统动量守恒
B．A、B、C及弹簧整个系统机械能守恒
C．小车C先向左运动后向右运动
D．小车C一直向右运动直到静止
8．如图所示，质量为M的小车静置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面，若车足够长，则木块的最终速度大小和系统因摩擦产生的热量分别为（　　）
A．、 B．、
C．、 D．、
9．如图所示，水平地面上固定一竖直挡板，倾角为θ、质量为M的斜面体右侧用楔子P固定于地面，一质量为m的球体静止于挡板与斜面体之间，设所有接触面均光滑．若将固定斜面体的楔子P取走，小球下落且未脱离斜面的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．球将做自由落体运动
B．球对竖直挡板的压力相对于球静止时不变
C．球与斜面体组成的系统机械能守恒
D．球与斜面体组成的系统动量守恒
10．2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，这一高光时刻吸引了全球的关注。火箭发射领域“世界航天第一人”是明朝的士大夫万户，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备（火箭、燃料、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．火箭的推力来源于空气对它的反作用力
B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
C．喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为
D．在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒
11．如图所示，一质量为M=3.0kg的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量为m=1.0 kg的小木块A。给A和B以大小均为4.0 m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B。在A做加速运动的时间内，B的速度大小可能是（　　）
A．1.8 m/s B．2.4 m/s
C．2.8 m/s D．3.0 m/s
12．如图所示，物块A、B静止在光滑水平面上，且mA=2mB，现用两个力F1和F2分别作用在A和B上，使A、B沿一条直线相向运动，当这两个力让物块A、B具有相等的动能后撤去，接着两物块碰撞并合为一体后，它们（　　）
A．可能停止运动
B．一定向右运动
C．可能向左运动
D．仍运动，但运动方向不能确定
13．如图所示，为某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图象。图中的线段、、分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块I、II和它们发生正碰后结合体的位移变化关系。已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知（　　）
A．碰前滑块I与滑块II速度大小之比为
B．碰前滑块I的动量大小比滑块II的动量大
C．碰前滑块I的动能比滑块II的动能小
D．滑块I的质量是滑块II的质量的
14．如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为12m、14m，两船沿同一直线、同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，抛出货物的最小速度为(不计水的阻力)（ ）
A．4v0 B．5v0 C．6v0 D．7v0
15．在“探究碰撞中的不变量”的实验中，有质量相等的甲乙两摆球，摆长相同，乙球静止在最低点，拉起甲球释放后与乙球刚好正碰，碰后甲球静止，乙球摆到与甲球初始位置等高．现换为同质量的两个粘性球，重复以上操作，碰后两球粘合在一起运动，则：
A．两次碰撞的整个过程中机械能不可能守恒
B．第一次两球碰撞瞬间的前后，动量守恒，机械能不守恒
C．第二次两球碰撞瞬间的前后，动量守恒，机械能不守恒
D．第一次碰撞中，从甲球开始下落到乙球上升到最高点过程中动量守恒
二、填空题（共4题）
16．在光滑水平桌面上停放着A、 B小车，其质量 两车中间有一根用细线缚住的被压缩弹簧，当烧断细线弹簧弹开时， A车的动量变化量和 B车的动量变化量之比为 ________。
17．（1）内容
如果一个系统不受外力，或者所受外力的___________为0，这个系统的总动量保持不变。
（2）表达式
a.p=p′或m1v1＋m2v2=___________。系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量。
b.Δp1=___________，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。
（3）适用条件
a.理想守恒：不受外力或所受外力的合力为___________。
b.近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力___________它所受到的外力。
c.某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在___________动量守恒。
（4）应用动量守恒定律解题的步骤
a.明确研究对象，确定___________的组成（系统包括哪几个物体及研究的过程）。
b.进行受力分析，判断系统动量是否___________（或某一方向上是否守恒）。
c.规定___________，确定初、末状态___________。
d.由动量守恒定律列出方程。
e.代入数据，求出结果，必要时讨论说明。
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．在高中物理实验中，打点计时器是很重要的实验器材。
（1）力学实验中经常用到如图所示的实验装置，完成下列哪些实验可用该实验装置___________（填写选项前面的字母）。
A．探究物体的加速度与合外力质量的关系
B．研究匀变速直线运动
C．验证动量守恒定律
（2）在利用该装置的实验中，经常需要用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，让装有纸带的小车放在木板上，在___________（选填“挂”或“不挂”）小桶并且计时器___________（选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力的影响。下列哪些实验必须平衡摩擦力___________（填写选项前面的字母）。
A．探究物体的加速度与合外力、质量的关系
B．研究匀变速直线运动
C．验证动量守恒定律
三、综合题（共4题）
20．如图所示，一辆质量为M＝2kg的平板小车A停靠在竖直光滑墙处，地面水平且光滑，一质量为m＝1kg的小铁块B（可视为质点）放在平板小车A最右端，平板小车A上表面水平且与小铁块B之间的动摩擦因数μ＝0.5。现给小铁块B一个v0＝5m/s的初速度使之向左运动，与竖直墙壁发生弹性碰撞（无动能损失）后向右运动，求小车的车长多长时，才会使小物块恰好回到小车的最右端。
21．某电视台一档闯关节目中，沙袋通过轻质细绳悬挂于A点正上方的O点，闯关者水平向左速度为，在A点抱住沙袋一起向左摆动，细绳摆到与竖直方向成角度时松手，闯关者恰好落到另一侧平台的B点，A、B在同一水平面上，如图所示，沙袋到悬点O的距离为，闯关者的质量为，沙袋质量为，当地重力加速度，沙袋和闯关者视为质点。求：
(1)闯关者刚抱住沙袋时的共同速度大小；
(2)闯关者抱住沙袋向左摆动过程中，细绳的最大拉力大小；
(3)两点间的距离。
22．如图所示，一个带有圆弧的粗糙滑板A，总质量为mA=3kg，其圆弧部分与水平部分相切于P，水平部分PQ长为L=3.75m。开始时A静止在光滑水平面上，有一质量为mB=2kg的小木块B从滑板A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A，小木块B与滑板A之间的动摩擦因数为μ=0.15，小木块B滑到滑板A的左端并沿着圆弧部分上滑一段弧长后返回最终停止在滑板A上。
(1)求A、B相对静止时的速度大小；
(2)若B最终停在A的水平部分上的R点，P、R相距1m，求B在圆弧上运动过程中因摩擦而产生的内能；
(3)若圆弧部分光滑，且除v0不确定外其他条件不变，讨论小木块B在整个运动过程中，是否有可能在某段时间里相对地面向右运动？如不可能，说明理由；如可能，试求出B既能向右滑动、又不滑离木板A的v0取值范围。（取g＝10m/s2，结果可以保留根号）
23．如图所示，一质量为m的木块下端通过一细线悬挂一质量为M的金属小球，在水中以速率v0匀速下降.某一时刻细线突然断裂，此后经过时间t木块的速度减为0.已知重力加速度为g，求：
① 时间t末时刻金属小球的速度大小
② t时间内浮力对金属小球的冲量的大小和方向
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．A
4．C
5．D
6．C
7．D
8．A
9．C
10．B
11．B
12．B
13．D
14．B
15．C
16．1∶1
17． 矢量和 m1v1′＋m2v2′ -Δp2 零 远大于 这一方向上 系统 守恒 正方向 动量
18．不变
19． AB 不挂 打点 A
20．L=1m
21．(1)；(2)；(3)
22．(1) 2 m/s； (2) 0.75J ；（3）可能，。
23．① v=（M+m）v0/M ②浮力对金属球的冲量大小为Mgt - mv0 ，方向竖直向上．
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