1.3、动量守恒定律基础练习（Word版含答案）

1.3、动量守恒定律
一、选择题（共16题）
1．如图所示，一名质量为65kg的男生和一名质量为45kg的女生在没有阻力的冰面上用一根质量可以忽略的绳子做拔河游戏（ ）
A．男生对绳的拉力与绳对男生的拉力是一对平衡力
B．这场游戏的获胜者一定是男生，因为男生力气大
C．这场游戏的获胜者一定是男生，因为男生质量大
D．若女生收绳的速度比男生快，则女生能赢得“拔河”比赛的胜利
2．把一支枪固定在小车上，小车放在光滑的水平桌面上,枪发射出一颗子弹,对于此过程，下列说法中正确的有哪些？
A．枪和子弹组成的系统动量守恒
B．枪和车组成的系统动量守恒
C．车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒，因为子弹和枪筒之间有f，且f的冲量甚小
D．车、枪和子弹组成的系统动量守恒
3．一炮艇总质量为M，以速度V0匀速行驶，从艇上以相对于艇的水平速度V沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为V′，不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是（ ）
A．MV0=(M-m)V′+mV B．MV0=(M-m)V′+m（V-V′）
C．MV0=(M-m)V′+m（V+V′） D．MV0=(M-m)V′+m（V-V0）
4．质量为M的小车在光滑水平地面上以速度v0匀速向右运动．当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时，车子速度将（ ）
A．减小 B．不变 C．增大 D．无法确定
5．关于系统动量守恒的说法正确的是（　　）
①只要系统所受外力的矢量和为零，系统动量就守恒
②只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒
③系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但有可能在某一方向上守恒
④系统如果合外力的冲量远小于内力的冲量时，系统可近似认为动量守恒
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
6．如图所示，小车静止光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中( )
A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒
B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒
C．小球向左摆到最高点时，小球与小车瞬时速度均为零
D．在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相同
7．在光滑水平面上有两辆车，上面分别站着A、B两个人，人与车的质量总和相等，在A的手中拿有一个球，两车均保持静止状态，当A将手中球抛给B，B接到后，又抛给A，如此反复多次，最后球落在B的手中，则下列说法中正确的是（ ）
A．A、B两车速率相等 B．A车速率较大
C．A车速率较小 D．两车均保持静止状态
8．花样滑冰时技巧与艺术性相结合的一个冰上运动项目，在音乐伴奏下，运动员在冰面上表演各种技巧和舞蹈动作，极具观赏性。甲、乙运动员以速度大小为1m/s沿同一直线相向运动。相遇时彼此用力推对方，此后甲以1m/s、乙以2m/s的速度向各自原方向的反方向运动，推开时间极短，忽略冰面的摩擦，则甲、乙运动员的质量之比是（　　）
A．1∶3 B．3∶1 C．2∶3 D．3∶2
9．下列说法正确的是（　　）
A．若物体速度变化量越大，则加速度也会越大
B．若系统所受合外力为零，则系统的动量一定会守恒
C．若物体动量发生变化，则物体的动能一定也会变化
D．若合外力对系统做功为零，则系统的动量一定会守恒
10．如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，糟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落下，与半圆槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（　　）
A．小球在半圆槽内由A向B运动做面周运动，由B向C运动也做圆周运动
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．小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽组成的系统机械能守恒
D．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动
11．质量相同的A、B两小车置于光滑的水平面上，有一个质量为m的人静止在A车上，两车都静止，当这个人自A车跳到B车上，接着又跳回A车上，最终相对A车静止，则A车最终的速率：（　　）
A．等于零 B．小于B车的速率 C．大于B车的速率 D．等于B车的速率。
12．在某次短道速滑接力比赛中，“接棒”的运动员甲提前在滑道内侧加速，然后滑入赛道，此时队友乙刚好也在同一位置，两人速度几乎相等，此时乙猛推甲，使甲获得更大的速度向前冲出（如图所示），完成接力过程。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（　　）
A．甲对乙做功的大小等于乙对甲做的功的大小
B．甲对乙的冲量大小大于乙对甲的冲量大小
C．甲、乙两人组成的系统总动量增加
D．甲、乙两人组成的系统机械能增加
13．如图所示，初始时，人、车、锤都静止。之后人用锤子连续敲打小车，假设地面光滑，关于这一物理过程，下列说法正确的是（　　）
A．人、车、锤组成的系统机械能守恒
B．人、车、锤组成的系统动量守恒
C．连续敲打可以使小车持续向右运动
D．当锤子速度方向竖直向下时，人、车和锤水平方向的总动量为零
14．如图所示，质量为3m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个质量为m的小物块从槽上高h处开始自由下滑，小物块的初始位置与弧形槽底端的水平距离为s。下列说法正确的是（　　）
A．在下滑过程中，小物块和弧形槽组成的系统动量守恒
B．在下滑到弧形槽底端的过程中，小物块对地的水平位移为s
C．小物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能
D．小物块被弹簧反弹后能追上弧形槽，且沿弧形槽上升的最大高度为
15．如图所示，斜面光滑的斜面体Q开始静置于光滑水平地面上，若将小物块P从斜面上由静止释放，则在P下滑的过程中（　　）
A．物块P的机械能守恒
B．物块P对斜面的弹力对斜面Q做正功
C．斜面对物块P的弹力对P不做功
D．P和Q组成的系统水平方向动量守恒
16．下列说法正确的是（ ）
A．物体速度变化越大，则加速度越大
B．物体动量发生变化，物体的动能不一定变化
C．合外力对系统做功为零，则系统的动量一定守恒
D．系统所受合外力为零，则系统的动量一定守恒
二、填空题
17．碰撞分为弹性碰撞和________，在弹性碰撞中，碰撞前和碰撞后的总_____守恒，碰撞前和碰撞后的总_____保持不变。
18．A、B两球在光滑水平面上沿一直线相向运动，已知B球的质量是A球质量的4倍，碰撞前A球速度大小为vA=v，B球速度大小vB=v，若碰后B球速度减小为v但方向不变，则碰撞前后系统的总动量______________（选填“不变”、“增大”或“减小”），碰撞后A球的速度大小vA=______________．
19．甲、乙两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，甲质量为6kg，速度大小为8m/s，乙质量为4kg，速度大小为6m/s，它们的总动量大小为________kgm/s．两者碰撞后，甲沿原方向运动，速度大小为2m/s，则乙的速度大小为_______m/s．
20．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”）
综合题
21．如图所示，带有光滑的半径为R的1/4圆弧轨道的滑块静止在光滑水平面上，滑块的质量为M，使一个质量为m的小球由静止从A处释放，当小球从B点水平飞出时，滑块的速度为多大？
22．2020年5月8日，中国打造的迄今为世界最高最大的打桩船（如下左图）“三航桩20号”横空出世。打桩船是海上风电场、跨海大桥、港口码头等海洋工程建设的重要装备。其工作原理等效简化图如下右图所示，某次打桩过程中，质量为M=200t的桩竖直放置，质量为m=50t的打桩锤从离桩上端h=0.8m处静止释放，下落后垂直打在桩上，打桩锤与桩作用时间极短，然后二者以相同速度一起向下运动h1=0.4m后停止。桩向下打入海床过程中受到海床的阻力大小不恒定。重力加速度g取10m/s2。
（1）打桩锤击中桩后，二者的共同速度；
（2）打桩锤与桩作用的极短时间内损失的机械能；
（3）打桩后，锤与桩向下打入海床的运动过程中，克服阻力做功。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．男生对绳的拉力与绳对男生的拉力是一对作用力与反作用力，A错误；
B．男生与女生拉同一根绳子，绳子两端拉力始终相等，因此与男生力气大无关，B错误；
C、D．由于冰面上没有阻力，因此男生、女生和绳子组成的系统动量守恒，男生与女生的动量始终大小相等方向相反，由于男生的质量大，女生的质量小，因此男生的速度慢，女生的速度快，女生会先通过中点，因此男生会获胜，C正确，D错误；
故选C
2．D
【详解】
A. 枪和子弹组成的系统，由于小车对枪有外力，枪和子弹组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故A错误；
B. 枪和小车组成的系统，由于子弹对枪有作用力，导致枪和车组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故B错误；
CD、小车、枪和子弹组成的系统，在整个过程中所受合外力为零，系统动量守恒，故C错误，D正确；
故选D
3．C
【详解】
对艇和炮弹组组成的系统，开炮后艇的质量变为(M m)，开炮过程中动量守恒，以炮艇的初速度方向为正方向，
由动量守恒定律得：Mv0=(M m)v′+m（v+v ），故C正确，ABD错误；
故选C.
4．B
【详解】
砂子从底部的漏斗中不断流下时，由于惯性砂子也具有向右的速度v0，根据动量守恒定律得到，解得，所以车子速度不变，B对，ACD错．
5．C
【详解】
①只要系统所受外力的矢量和为零，系统动量就守恒，则①正确；
②系统内有摩擦力，但是系统受的合外力也可能为零，则系统的动量也可能守恒，则②错误；
③系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但有可能在某一方向上守恒，则③正确；
④系统如果合外力的冲量远小于内力的冲量时，系统可近似认为动量守恒，则④正确。
故选C。
6．C
【详解】
AB、小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受外力不为零，故系统只在在水平方向动量守恒，系统在水平方向动量守恒，系统总动量为零，小球与车的动量大小相等、方向相反，小球向左摆动时，小车向右运动，故选项A、B错误；
C、小球向左摆到最高点时，小球的速度为零而小车的速度也为零，故选项C正确；
D、系统只在在水平方向动量守恒，在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反，故选项D错误；
7．B
【详解】
由动量守恒可知，总动量始终为零，则两辆车(包括各自车上站的人)的动量大小相等，方向相反.这样质量大的速度就小，最后球在B车上，所以A车速度大。B正确。
故选B。
8．D
【详解】
以甲初速度方向为正方向，甲、乙推开的过程中，满足动量守恒
代入数据可得
故选D。
9．B
【详解】
A．根据可知，若物体速度变化量越大，则加速度不一定越大，选项A错误；
B．若系统所受合外力为零，则系统的动量一定会守恒，选项B正确；
C．若物体动量发生变化，可能是速度方向变化，大小不变，则物体的动能不一定也会变化，选项C错误；
D．若合外力对系统做功为零，则系统的动量不一定会守恒，例如匀速圆周运动的物体，选项D错误。
故选B。
10．C
【详解】
ABC．小球在半圆槽内由A向B运动时，由于槽的左侧有一固定在水平面上的物块，槽不会向左运动，则小球机械能守恒，从A到B做圆周运动，系统在水平方向上动量不守恒；从B到C运动的过程中，槽向右运动，系统在水平方向上动量守恒，则B到C小球的运动不是圆周运动；全过程小球和半圆槽组成的系统除重力和系统内弹力外没有其他力做功，机械能守恒，故AB错误，C正确；
D．小球离开C点以后，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。
故选C。
11．B
【详解】
A、B两车以及人组成的系统，设车的质量为M，动量守恒，规定向右为正方向，有
解得
则，A车最终的速率小于B车的速率。
故选B。
12．D
【详解】
A. 在乙推甲的过程，甲速度增大，乙对甲做正功，甲对乙做功多少无法判断，故A错误；
B.根据牛顿第三定律，甲对乙的作用力大小等于乙对甲的作用力大小，根据，可知甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小，反向相反，故B错误；
C.在乙推甲过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则两人组成的系统所受的合力为0，系统动量守恒，故C错误；
D.在乙推甲的过程中，要消耗人体内的化学能转化为甲的动能，根据能量守恒，甲、乙两人组成的系统机械能增加，故D正确。
故选D。
13．D
【详解】
A．人消耗的体能转化为系统的机械能，所以人、车、锤组成的系统机械能增加，A错误；
B．因为地面光滑，人、车、锤组成的系统，只有水平方向动量守恒，B错误；
C．系统水平方向动量守恒，且水平方向总动量等于零，根据动量守恒定律，锤子向左运动时小车向右运动，锤子向右运动时小车向左运动，所以连续敲打不能使小车持续向右运动，C错误；
D．系统水平方向动量守恒且等于零，根据动量守恒定律，当锤子速度方向竖直向下时，人、车和锤水平方向的总动量为零，D正确。
故选D。
14．CD
【详解】
A．利用整体法，下滑过程中，光滑弧形槽与物块在水平方向合力为零，所以在水平方向动量守恒，光滑弧形槽的速度变大，动能增加，故物块的机械能减少，故物块的机械能不守恒，故A错误；
B．下滑过程中，物块和弧形槽组成的水平动量守恒，则
可知两者的速度之比为3:1；位移之和为s，运动时间相等，则位移之比为3:1，可知物块和弧形槽的位移分别为
和
故B错误；
C．由动量守恒和机械能守恒得
解得物块的速度
动能
小物块压缩弹簧的过程中，其动能全部转化为弹簧的弹性势能，所以最大弹性势能为
故C正确；
D．小物块被弹簧反弹后的速度大小与反弹前的速度大小相等，所以能追上弧形槽，当沿弧形槽上升到最大高度时，由动量守恒可得
由机械能守恒得
解得
故D正确。
故选CD。
15．BD
【详解】
在运动过程中，斜面对P的弹力方向垂直于接接触面向上，与P的位移的夹角大于90°，则斜面对P的弹力对物体P做负功，物块P的机械能不守恒，选项AC错误；P对Q的弹力垂直斜面斜向下，对斜面Q做正功，选项B正确；P和Q组成的系统，水平方向受到的合力为零，则水平方向动量守恒，选项D正确；故选BD。
16．BD
【详解】
A．加速度描述的是速度变化的快慢，速度变化大，不一定变化的快，加速度不一定大，故A错误；
B．动量是矢量，动量变化也可能是速度的大小不变，方向变化，动能是标量，只有速度大小发生变化时，动能不变，故B正确；
C．合外力对系统做功为零，系统的动能不变，即速度的大小不变，但方向可能变化，动量可能变化，故C错误；
D．系统所受合外力为零，这是系统动量守恒的条件，则系统的动量一定守恒，故D正确。
故选BD。
17． 非弹性碰撞 动量 动能
【详解】
碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞，在弹性碰撞中，碰撞前和碰撞后的总动量守恒，碰撞前和碰撞后的总动能保持不变。
18． 不变 v
【详解】
系统所受合外力为零，则动量守恒，碰撞前后系统的总动量保持不变；
根据动量守恒有：，解得．
19． 24 3
【详解】
取甲物体的速度方向为正方向，甲乙的总动量大小为P=m甲v甲-m乙v乙=6×8-4×6=24（kgm/s）．
根据动量守恒得P=m甲v甲′+m乙v乙′，解得，v乙′=3m/s
20． 不变 先增大后减少
【详解】
在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，A物体所受的滑动摩擦力大小为fA=μAmAg=20N，方向水平向右；B物体所受的滑动摩擦力大小为fB=μBmBg=20N，方向水平向左，可知两物体组成的系统合外力为零，故两物体组成的系统动量守恒。
在两物体被弹开的过程中，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，故物体先做加速运动后做减速运动，机械能先增大后减小。
21．
【详解】
圆弧轨道与滑块组成的系统在水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：
mv-Mv′=0
对系统，由机械能守恒定律得：
mgR=mv2+Mv′2
解得：
；
22．（1）0.8 m/s；（2）；（3）
【详解】
（1）打桩锤击中桩前瞬间的速度为
打桩锤与桩作用时间极短，作用过程动量守恒
解得
（2）打桩锤与桩作用的极短时间内损失的机械能为
（3）打桩后，锤与桩向下打入海床的运动过程中，根据动能定理
解得，所以克服阻力做功为。
答案第1页，共2页