第2节动量守恒定律及其应用 同步练习（Word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第一章第2节动量守恒定律及其应用
挑战学霸
一、单选题
1． 如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧紧靠在墙壁上。现让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则下列结论中正确的是（ ）
A．小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功
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．小球自半圆槽B点向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒
D．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动
2． 滑雪是深受人们喜爱的一种冰雪运动如图所示，是黄冈市英山县滑雪场中的部分滑道。某次滑雪中，甲同学沿倾斜滑道从A点匀速下滑，经过倾斜滑道和水平滑道的连接点B，在C点追上乙同学，并撞在一起（相碰并抱住对方，此过程时间极短）。下列说法正确的是（ ）。
A．甲同学从A点运动到B点的过程中机械能守恒
B．倾斜滑道对甲同学的冲量垂直斜面向上
C．撞在一起的过程中甲、乙两同学构成的系统动量守恒
D．撞在一起的过程中甲、乙两同学构成的系统机械能守恒
3． 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出（小车的BC部分粗糙）。设重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物块与小车组成的系统机械能守恒
B．物块与小车组成的系统动量守恒
C．物块运动过程中的最大速度为
D．仅仅改变小车的质量，不改变其他参数，物块也恰好运动到轨道末端C处不滑出
4． 如图所示是一个物理演示实验，图中自由下落的物体A和B被反弹后，B能上升到比初位置高的地方。A是某种材料做成的有凹坑的实心球，质量为m1=0.28 kg.在其顶部的凹坑中插着质量为m2=0.1 kg的木棍B，B只是松松地插在凹坑中，其下端与坑底之间有小空隙。将此装置从A下端离地板的高度H=1.25 m处由静止释放，实验中，A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变，接着木棍B脱离球A开始上升，而球A恰好停留在地板上，则反弹后木棍B上升的高度为（重力加速度g取10 m/s2）（ ）
A．4.05 m B．1.25 m C．5.30 m D．12.5 m
5． 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
6． 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
7． 如图，一顶角为直角的光滑细杆竖直放置，细杆与竖直方向夹角为45°．质量相同的两金属环套在细杆上，高度相同，用一轻质弹簧相连，当弹簧处于原长时两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内．则（ ）
A．下滑过程中金属环重力的功率先减小后增大
B．下滑过程中金属环加速度先增大后减小
C．金属环不可能回到初始位置
D．下滑过程中两金属环与弹簧组成的系统在水平方向动量守恒
8． 短道速滑男女混合2000米接力是北京冬奥会的新增项目，我国运动员在这一项目上具有很强的实力。某次训练中，运动员在光滑水平冰面上进行交接时，后方运动员用水平力沿运动方向推前方运动员。则在交接过程中（ ）
A．两个运动员动量的变化大小相等
B．两个运动员相互作用的冲量相同
C．前方运动员的机械能增大，后方运动员的机械能减小，两人的总机械能守恒
D．前方运动员的动量增大，后方运动员的动量减小，总动量减小
9． 如图所示，小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。关于上述过程，下列说法中正确的是（ ）
A．男孩和木箱组成的系统动量守恒
B．小车与木箱组成的系统动量守恒
C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小不相等
10．小车在水平地面上匀速前进，某时刻将质量相等的两个物体以相同的对地速率水平抛出，其中一个抛出方向与车的运动方向相同，另一个抛出方向与车的方向相反，则抛出两物体后，小车的速度将( )
A．不变 B．变大 C．变小 D．无法判断车速的变化
二、多选题
11．在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态，将小车及弹簧看成一个系统，下列说法中正确的是（ ）
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，后放开右手，总动量向左
C．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒
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
12．如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，小滑块B静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放。已知圆弧轨道半径m，小滑块的质量关系是，重力加速度。则碰后小滑块B的速度大小可能是（ ）
A．4m/s B．3m/s C．2m/s D．1m/s
13．在光滑水平面上A、B两小车中间有一轻弹簧（弹簧不与小车相连），如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态，将小车及弹簧看成一个系统，则（ ）
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，再放开右手后，系统动量不守恒
C．先放开左手，再放开右手后，系统动量守恒
D．无论何时放手，两手放开后，系统总动量都保持不变
14．光滑的水平面上停放着小车甲和乙，开始两车之间的距离较大，两车之间没有作用力，已知甲车的质量为、乙车的质量为，某时刻同时给甲车的速度、给乙车的速度，使两车相向运动，当两车之间的距离小于某临界值时两车之间产生一恒定的斥力，整个运动过程中两车始终没有发生碰撞。则下列说法正确的是（ ）
A．在运动的过程中甲车的速度先减为零
B．当两车之间的距离最小时，乙车的速度为零
C．当两车之间的距离最小时，甲车的速度大小为
D．当甲车的速度减为零时，乙车的速度大小为
15．如图所示，电阻均不计的两个光滑金属导轨，平行固定放在绝缘水平面上。匀强磁场垂直于两金属导轨所在的水平面，方向竖直向下（图中未画出）。有一定阻值的光滑金属杆、跨放在两金属导轨上，且两金属杆始终与两导轨垂直，整体静止不动。现在给金属杆一个水平向右的初速度，使其沿金属导轨向右开始运动，则在金属杆沿金属导轨向右运动的过程中（整个装置始终处于磁场内），下列说法正确的是（ ）
A．两个金属杆、组成的系统机械能守恒
B．两个金属杆、组成的系统动量守恒
C．两个金属杆、组成的系统机械能不守恒
D．两个金属杆、组成的系统动量不守恒
三、解答题
16．如图所示，轻绳一端连接质量为mA=m的物体A，跨过两个轻质定滑轮后，另一端连接在劲度系数为为的轻质弹簧上端。轻弹簧的下端与一质量为mB=4m的物体B相连，A、B均处于静止状态，轻弹簧沿竖直方向。现在物体A的下面用轻绳连一质量为mC=m的物体C（图中未画出）。让物体C从靠着物体A处由静止释放，一段时间后细绳绷直，绷直时间很短，物体A、C以大小相等的速度一起运动，恰好能使B离开地面但不继续上升。若弹簧形变量为x，弹簧劲度系数为k则弹簧弹性势能为，当地 重力加速度为g。求：
（1）物体A下降的最大高度；
（2）连接物体A和C的轻绳长度。
17．如图所示，水平圆盘通过轻杆与竖直悬挂的劲度系数为k的轻质弹簧相连，一开始整个装置处于静止状态且弹簧的弹性势能为Ep0.现有一套在轻杆上的光滑圆环从圆盘正上方高为h处自由落下，与圆盘碰撞后粘在一起运动。已知圆环质量为m，圆盘质量为2m，圆环与圆盘碰撞时间为t，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）碰后瞬间圆环和圆盘的速度大小；
（2）碰撞过程中，圆盘对圆环的平均作用力的大小：
（3）当圆环和圆盘一起下落速度最大时弹簧的弹性势能为Ep，求此时系统的最大动能。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第一章第2节动量守恒定律及其应用（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C D A C B D A C B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD BC ACD ACD BC
三、解答题
16．（1）；（2）
17．（1）v=；（2）=；（3）=Ep0-Ep++
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