1.3动量守恒定律精选训练题 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.3动量守恒定律精选训练题 （word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 05:49:34 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修一 1.3 动量守恒定律 精选训练题
一、单选题
1．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
2．下列说法中正确的是（ ）
A．动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的一切领域
B．汽车的速度越大，刹车位移越大，说明汽车的速度大时，惯性大
C．国际单位制中，伏特是七个基本单位之一
D．匀速圆周运动是匀变速曲线运动
3．如图所示，小木块m与长木板M之间光滑，M置于光滑水平面上，一轻质弹簧左端固定在M的左端，右端与m连接，开始时m和M都静止，弹簧处于自然状态。现同时对、M施加等大反向的水平恒力F1、F2，两物体开始运动后，对m、M、弹簧组成的系统，正确的说法是（整个过程中弹簧不超过其弹性限度）（ ）
A．整个运动过程当中，系统机械能守恒，动量守恒
B．整个运动过程中，当物块速度为零时，系统机械能一定最大
C．M、m分别向左、右运行过程当中，均一直做加速度逐渐增大的加速直线运动
D．M、m分别向左、右运行过程当中，当弹簧弹力与F1、F2的大小相等时，系统动能最大
4．在沈海高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为1.5×104kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为2.0×104kg向北行驶的货车，碰后两辆车连在一起，并向北滑行了一小段距离后停止。根据测速仪的测定，两车碰撞前长途客车以108km/h的速度行驶，由此可判断货车碰撞前的行驶速度大小为（ ）
A．大于10m/s B．小于22.5m/s
C．一定大于22.5m/s D．一定大于30m/s
5．如图，甲乙两人静止在冰面上，突然两人掌心相碰互推对方，互推过程中两人相互作用力远大于冰面对人的摩擦力，若两人与冰面间滑动摩擦因数相等，则下列说法正确的是（ ）
A．若，则在互推的过程中，甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量
B．无论甲、乙质量关系如何，在互推过程中，甲、乙两人动量变化量大小相等
C．若，则分开瞬间甲的速率大于乙的速率
D．若，则分开后乙先停下来
6．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
7．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
8．如图，车静止在粗糙的水平地面上，一人站在车上抡起重锤从P处由静止砸向车的左端Q，锤下落的同时小车向左运动，锤瞬间砸在Q处后与小车保持相对静止，最终小车停止运动。取水平向右为正方向，不考虑空气阻力，此过程人、锤及小车组成的系统水平方向的动量随时间t变化的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．“天宫课堂”授课时，航天员叶光富在中国空间站尝试太空转身。某次尝试时他把上半身向左运动，下半身将会向哪一侧运动（ ）
A．向前 B．向后 C．向右 D．向左
10．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定的角度，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，小车向右运动，且系统动量守恒
B．小球向左摆动时，小车向右运动，系统机械能不守恒
C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车速度不为零
D．小球向左摆到最高点，小球的速度为零小车速度也为零
11．光滑水平面上放置一表面光滑的半球体，小球从半球体的最高点由静止开始下滑，在小球滑落至水平面的过程中（ ）
A．小球的机械能守恒 B．小球一直沿半球体表面下滑
C．小球和半球体组成的系统水平方向动量守恒 D．小球在水平方向的速度一直增大
12．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的是（ ）
A．在光滑水平面上，运动的小车迎面撞上一静止的小车，以两车为一系统
B．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统
C．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统
D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以物体和斜面为一系统
二、填空题
13．质量为kg的物体A静止在水平桌面上，另一个质量为kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相碰。碰后物体B以m/s的速度反向弹回，则系统的总动量为____kg·m/s，碰后物体A的速度大小为____m/s
14．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。
15．一气球连同装置的总质量为M，悬停于空中，某一时刻气球中一个质量为m的零件脱落，零件下落处离地面高为H，不计空气阻力，在零件从开始下落到某位置时，用时恰为全程时间的一半，此时气球速度大小为_______。
16．易混易错辨题题组：系统动量守恒与机械能守恒都是有条件的，回答下面问题：如下图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为的粗糙弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为的小球从槽高处开始下滑,则
（1）小球沿粗糙的弧形轨道下滑过程，粗糙弧形槽和小球组成的系统：动量_____________机械能____________（填“守恒”或者“不守恒”）
（2）小球压缩弹簧至最短过程，小球和弹簧组成的系统：动量___________机械能____________（填“守恒”或者“不守恒”）
17．如图所示，质量20kg的小车静止在光滑水平面上，从水枪中喷出的水柱的横截面积是10cm2，速度10m/s，水的密度1.0×103kg/m3。若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中，当有质量5kg的水进入小车时，小车的速度大小______m/s，若将小车固定在水平面上，水冲击小车前壁后水平速度减为零，则水对小车的冲击力大小为______N。
三、解答题
18．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。
19．如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80 kg和100 kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.2 m/s。A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.4 m/s，求此时B的速度大小和方向。
20．在系统的动量变化中，内力起作用吗？若起作用的话，是什么作用？举例说明之。
21．如图所示，质量都为M的A、B两船在静水中均以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在A船的船尾，现救生员以大小为v的水平速度向左跃上B船，并相对B船静止，不计水的阻力，救生员跃上B船后，求
(1)救生员和B船总动量的大小；
(2)A船速度的大小。
22．动量守恒定律的适用条件是什么？我们都知道物体的运动和参考系有关系，那么动量守恒定律的成立是否与参考系有关？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
AD．在光滑冰面上交接时，系统动量守恒，所以两个运动员的动量变化量等大反向，D错误A正确；
B．两运动员相互作用力相同，但是作用力的方向相反，力的作用时间相同，所以每个运动员所受推力的冲量大小相同，B错误；
C．在光滑冰面上交接时，后方运动员用水平力沿运动方向推前方运动员，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，运动员位移不等，后方运动员对前方运动员推力做的功不是前方运动员对后方运动员推力做功的相反数，即后方运动员对前方运动员的推力做的功与前方运动员对后方运动员的推力做的功代数和不为零，则相互作用的过程中前方运动员与后方运动员组成的系统不满足机械能守恒定律，C错误。
故选A。
2．A
【详解】
A．动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的一切领域，只要满足动量守恒条件即可，A正确；
B．惯性大小只和质量有关，与速度大小无关，B错误；
C．国际单位制中，伏特是导出单位，不是基本单位，C错误；
D．匀速圆周运动由于加速度方向始终指向圆心，时刻在变，故匀速圆周运动属于非匀变速曲线运动，D错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．由于F1与F2等大反向，系统所受的合外力为零，则系统的动量守恒。由于水平恒力F1、F2对系统做功代数和不为零，则系统的机械能不守恒，故A错误；
B．从开始到弹簧伸长到最长的过程，F1与F2分别对M、m做正功，弹簧伸长最长时，m、M的速度为零，之后弹簧收缩，F1与F2分别对M、m做负功，系统的机械能减小，因此，当弹簧有最大伸长时，m、M的速度为零，系统具有机械能最大；当弹簧收缩到最短时，m、M的速度为零，系统的机械能最小，故C错误。
CD．在水平方向上，M、m受到水平恒力和弹簧的弹力作用，水平恒力先大于弹力，后小于弹力，随着弹力增大，两个物体的合力先逐渐减小，后反向增大，则加速度先减小后反向增大，则M、m先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度逐渐增大的减速运动，当弹簧弹力的大小与拉力F1、F2的大小相等时，m、M的速度最大，系统动能最大，故C错误，D正确；
故选D。
4．C
【详解】
碰撞前长途客车的速度v1=108km/h=30m/s，根据碰后两辆车连在一起且向北滑行的情况，可知由两车组成的系统的总动量方向向北，所以碰前客车的动量p1=m1v1（向南）应该小于货车的动量p2=m2v2（向北），即m1v11.5×104×30（kg·m/s）<2.0×104×v2（kg·m/s）
解得
v2>22.5m/s
故选C。
5．B
【详解】
A．甲对乙的力与乙对甲的力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，作用时间相等，则甲对乙的冲量与乙对甲的沖量大小相等，方向相反，故A错误。
B．以两人组成的系统为研究对象，系统所受的合外力为零，动量守恒，由动量守恒定律知甲、乙两人的动量变化量大小一定相等，方向相反，故B正确；
CD．设推开瞬间，甲的速度大小为，乙的速度大小为，由动量守恒定律可得
若，则
即分开瞬间甲的速率小于乙的速率。分开后，两人在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
则从推开到停下，所用时间为
由于推开瞬间，所以
即分开后甲先停下来，故CD错误。
故选B。
6．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。
7．C
【详解】
A．小球下滑到半圆槽的最低点B之后，半圆槽离开墙壁，除了重力外，槽对小球的弹力对小球做功，故A错误；
BC．小球下滑到半圆槽的最低点B之前，小球与半圆槽组成的系统水平方向上受到墙壁的弹力作用，系统所受的外力不为零，系统水平方向上动量不守恒，半圆槽离开墙壁后，小球与半圆槽在水平方向动量守恒，故B错误，C正确；
D．半圆槽离开墙壁后小球对槽的压力对槽做功，小球与半圆槽具有向右的水平速度，所以小球离开右侧槽口以后，将做斜上抛运动，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
锤下落过程中，小车向左运动，则受到向右的摩擦力，人、锤及小车组成的系统水平方向的动量增大，锤子下落过程中，竖直方向的加速度越来越小，则人、锤及小车组成的系统对地面的正压力越来越大，摩擦力
也越来越大，则的斜率也越来越大，当锤子和车碰撞后，仅受地面摩擦力作用，在摩擦力的作用下，系统动量减小，由于速度沿水平方向，所以摩擦力大小不变，则的斜率不变，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．C
【详解】
叶光富在中国空间站可近似认为所受合力为0，根据动量守恒，转身时，上半身向左运动时，上半身有向左的动量，则他的下半身会具有向右的动量，这样总动量才能守恒。故下半身会向右运动。故ABD错误，C正确；
故选C。
10．D
【详解】
AB．小球向左摆动时，小车向右运动，小球受到的重力使系统合外力不为零，故系统动量不守恒，但该过程只有重力做功，故系统机械能守恒，AB错误；
CD．系统在水平方向合外力为零，水平方向满足动量守恒，可得
故小球向左摆到最高点，小球的速度为零小车速度也为零，C错误，D正确。
故选D。
11．C
【详解】
A．小球下滑过程向右运动，半球体向左运动，半球体对小球做负功，小球机械能将减少，故A错误；
B．小球下滑过程向右运动，半球体向左运动，两者最终脱离失去接触，所以小球不会一直沿半球体下滑，故B错误；
C．将小球和半球体看做整体，水平方向不受外力，所以水平方向动量守恒，故C正确；
D．当小球与半球体不再接触时，小球将做类斜抛运动，水平方向不受力，水平方向速度不变，故D错误。
故选C。
12．A
【详解】
A．两车组成的系统受到的合外力为零，故以两车为一系统动量守恒，A正确；
B．人与铅球组成的系统初动量为零，末动量不为零，运动员和铅球为一系统动量不守恒，B错误；
C．重物和车厢组成的系统的末动量为零而初动量不为零，重物和车厢为一系统动量不守恒，C错误；
D．在物体沿斜面下滑时，向下的动量增大，竖直方向动量不守恒，物体和斜面为一系统动量不守恒，D错误。
故选A。
13．
【详解】
[1]取碰撞前B的速度方向为正方向，则系统的总动量为
[2]根据动量守恒定律得
代入数据解得
14． 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
【详解】
略
15．
【详解】
[1]根据公式可得，零件落地时的速度为
在零件从开始下落到某位置时，用时恰为全程时间的一半，可知在该位置处速度为
以零件与气球组成的系统为研究对象，零件脱落后，合力为零，系统动量守恒，则有
解得
16． （1） 不守恒 不守恒 （2）不守恒 守恒
【详解】
（1）小球沿粗糙的弧形轨道下滑过程，粗糙弧形槽和小球组成的系统水平方向不受外力，则水平方向动量守恒，但是总的动量不守恒；由于是粗糙的弧形轨道，则有阻力做功，机械能不守恒；
（2）小球压缩弹簧至最短过程，小球和弹簧组成的系统由于受到墙壁的水平向左的作用力，则动量不守恒；由于只有弹力做功，故机械能守恒；
17． 2 100
【详解】
[1] 流进小车的水与小车组成的系统动量守恒，当淌入质量为m的水后，小车速度为，则
解得
[2] 在极短的时间内，冲击小车的水的质量为
小车对水的作用力，据动量定理
解得
根据牛顿第三定律，水对小车的冲击力大小
18．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)设闯关者刚抱住沙袋的共同速度为v1，闯关者抱住沙袋过程系统在水平方向动量守恒，以水平向左为正方向，由动量守恒定律可得
代入数据解得
(2)在A点刚抱住沙袋时，绳子拉力最大，设最大拉力为F细绳的拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
代入数据解得
(3)细绳与竖直方向偏角为θ时，闯关者与沙袋的速度大小为v2，闯关者与沙袋摆动过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得
闯关者松手后做斜抛运动，设经过时间t落到另一侧平台的B点，设松手后闯关者的水平位移为x，AB间距离为s，以向上为正方向，竖直方向
水平方向
AB之间距离为
代入数据解得
19．，远离空间站方向
【详解】
两宇航员组成的系统动量守恒，以远离空间站的方向为正方向， A和B开始的速度为， 方向远离空间站，推开后，A的速度 ，此时B的速度为 ，由动量守恒定律得
解得
B的速度方向沿远离空间站方向
20．见解析
【详解】
在系统的动量变化中，内力使系统内部的动量发生转移，不改变系统总动量。例如，人站在静止的冰车上，人向前从冰车上跳下，冰车向后运动，跳之前，系统总动量为零，跳之后，人和车都获得了动量，但两者大小相等、方向相反，系统总动量依然为零。
21．(1)Mv0－mv；(2)v0＋(v0＋v)
【详解】
(1)以向右为正方向，救生员跃上B船前，B船动量为Mv0，救生员的动量为－mv，救生员跃上B船后，B船和救生员总动量的大小
p总=Mv0－mv
(2)A船和救生员组成的系统满足动量守恒的条件，以向右为正方向，由动量守恒定律得
(M＋m)v0=m(－v)＋Mv′
解得
v′=v0＋(v0＋v)
22．见解析
【详解】
动量守恒得适用条件是
①系统不受外力或者所受合外力为零；
②系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒；
③系统不符合以上条件的任意一条，则系统的总动量不守恒，但是若系统在某一方向上符合以上条件的任意一条，则系统在该方向上动量守恒。
动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律之一，与参考系的选择无关，只要满足守恒条件，动量守恒定律总是适用的。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．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
2．下列说法中正确的是（ ）
A．动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的一切领域
B．汽车的速度越大，刹车位移越大，说明汽车的速度大时，惯性大
C．国际单位制中，伏特是七个基本单位之一
D．匀速圆周运动是匀变速曲线运动
3．如图所示，小木块m与长木板M之间光滑，M置于光滑水平面上，一轻质弹簧左端固定在M的左端，右端与m连接，开始时m和M都静止，弹簧处于自然状态。现同时对、M施加等大反向的水平恒力F1、F2，两物体开始运动后，对m、M、弹簧组成的系统，正确的说法是（整个过程中弹簧不超过其弹性限度）（ ）
A．整个运动过程当中，系统机械能守恒，动量守恒
B．整个运动过程中，当物块速度为零时，系统机械能一定最大
C．M、m分别向左、右运行过程当中，均一直做加速度逐渐增大的加速直线运动
D．M、m分别向左、右运行过程当中，当弹簧弹力与F1、F2的大小相等时，系统动能最大
4．在沈海高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为1.5×104kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为2.0×104kg向北行驶的货车，碰后两辆车连在一起，并向北滑行了一小段距离后停止。根据测速仪的测定，两车碰撞前长途客车以108km/h的速度行驶，由此可判断货车碰撞前的行驶速度大小为（ ）
A．大于10m/s B．小于22.5m/s
C．一定大于22.5m/s D．一定大于30m/s
5．如图，甲乙两人静止在冰面上，突然两人掌心相碰互推对方，互推过程中两人相互作用力远大于冰面对人的摩擦力，若两人与冰面间滑动摩擦因数相等，则下列说法正确的是（ ）
A．若，则在互推的过程中，甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量
B．无论甲、乙质量关系如何，在互推过程中，甲、乙两人动量变化量大小相等
C．若，则分开瞬间甲的速率大于乙的速率
D．若，则分开后乙先停下来
6．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
7．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
8．如图，车静止在粗糙的水平地面上，一人站在车上抡起重锤从P处由静止砸向车的左端Q，锤下落的同时小车向左运动，锤瞬间砸在Q处后与小车保持相对静止，最终小车停止运动。取水平向右为正方向，不考虑空气阻力，此过程人、锤及小车组成的系统水平方向的动量随时间t变化的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．“天宫课堂”授课时，航天员叶光富在中国空间站尝试太空转身。某次尝试时他把上半身向左运动，下半身将会向哪一侧运动（ ）
A．向前 B．向后 C．向右 D．向左
10．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定的角度，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，小车向右运动，且系统动量守恒
B．小球向左摆动时，小车向右运动，系统机械能不守恒
C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车速度不为零
D．小球向左摆到最高点，小球的速度为零小车速度也为零
11．光滑水平面上放置一表面光滑的半球体，小球从半球体的最高点由静止开始下滑，在小球滑落至水平面的过程中（ ）
A．小球的机械能守恒 B．小球一直沿半球体表面下滑
C．小球和半球体组成的系统水平方向动量守恒 D．小球在水平方向的速度一直增大
12．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的是（ ）
A．在光滑水平面上，运动的小车迎面撞上一静止的小车，以两车为一系统
B．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统
C．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统
D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以物体和斜面为一系统
二、填空题
13．质量为kg的物体A静止在水平桌面上，另一个质量为kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相碰。碰后物体B以m/s的速度反向弹回，则系统的总动量为____kg·m/s，碰后物体A的速度大小为____m/s
14．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。
15．一气球连同装置的总质量为M，悬停于空中，某一时刻气球中一个质量为m的零件脱落，零件下落处离地面高为H，不计空气阻力，在零件从开始下落到某位置时，用时恰为全程时间的一半，此时气球速度大小为_______。
16．易混易错辨题题组：系统动量守恒与机械能守恒都是有条件的，回答下面问题：如下图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为的粗糙弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为的小球从槽高处开始下滑,则
（1）小球沿粗糙的弧形轨道下滑过程，粗糙弧形槽和小球组成的系统：动量_____________机械能____________（填“守恒”或者“不守恒”）
（2）小球压缩弹簧至最短过程，小球和弹簧组成的系统：动量___________机械能____________（填“守恒”或者“不守恒”）
17．如图所示，质量20kg的小车静止在光滑水平面上，从水枪中喷出的水柱的横截面积是10cm2，速度10m/s，水的密度1.0×103kg/m3。若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中，当有质量5kg的水进入小车时，小车的速度大小______m/s，若将小车固定在水平面上，水冲击小车前壁后水平速度减为零，则水对小车的冲击力大小为______N。
三、解答题
18．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。
19．如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80 kg和100 kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.2 m/s。A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.4 m/s，求此时B的速度大小和方向。
20．在系统的动量变化中，内力起作用吗？若起作用的话，是什么作用？举例说明之。
21．如图所示，质量都为M的A、B两船在静水中均以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在A船的船尾，现救生员以大小为v的水平速度向左跃上B船，并相对B船静止，不计水的阻力，救生员跃上B船后，求
(1)救生员和B船总动量的大小；
(2)A船速度的大小。
22．动量守恒定律的适用条件是什么？我们都知道物体的运动和参考系有关系，那么动量守恒定律的成立是否与参考系有关？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
AD．在光滑冰面上交接时，系统动量守恒，所以两个运动员的动量变化量等大反向，D错误A正确；
B．两运动员相互作用力相同，但是作用力的方向相反，力的作用时间相同，所以每个运动员所受推力的冲量大小相同，B错误；
C．在光滑冰面上交接时，后方运动员用水平力沿运动方向推前方运动员，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，运动员位移不等，后方运动员对前方运动员推力做的功不是前方运动员对后方运动员推力做功的相反数，即后方运动员对前方运动员的推力做的功与前方运动员对后方运动员的推力做的功代数和不为零，则相互作用的过程中前方运动员与后方运动员组成的系统不满足机械能守恒定律，C错误。
故选A。
2．A
【详解】
A．动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的一切领域，只要满足动量守恒条件即可，A正确；
B．惯性大小只和质量有关，与速度大小无关，B错误；
C．国际单位制中，伏特是导出单位，不是基本单位，C错误；
D．匀速圆周运动由于加速度方向始终指向圆心，时刻在变，故匀速圆周运动属于非匀变速曲线运动，D错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．由于F1与F2等大反向，系统所受的合外力为零，则系统的动量守恒。由于水平恒力F1、F2对系统做功代数和不为零，则系统的机械能不守恒，故A错误；
B．从开始到弹簧伸长到最长的过程，F1与F2分别对M、m做正功，弹簧伸长最长时，m、M的速度为零，之后弹簧收缩，F1与F2分别对M、m做负功，系统的机械能减小，因此，当弹簧有最大伸长时，m、M的速度为零，系统具有机械能最大；当弹簧收缩到最短时，m、M的速度为零，系统的机械能最小，故C错误。
CD．在水平方向上，M、m受到水平恒力和弹簧的弹力作用，水平恒力先大于弹力，后小于弹力，随着弹力增大，两个物体的合力先逐渐减小，后反向增大，则加速度先减小后反向增大，则M、m先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度逐渐增大的减速运动，当弹簧弹力的大小与拉力F1、F2的大小相等时，m、M的速度最大，系统动能最大，故C错误，D正确；
故选D。
4．C
【详解】
碰撞前长途客车的速度v1=108km/h=30m/s，根据碰后两辆车连在一起且向北滑行的情况，可知由两车组成的系统的总动量方向向北，所以碰前客车的动量p1=m1v1（向南）应该小于货车的动量p2=m2v2（向北），即m1v1
解得
v2>22.5m/s
故选C。
5．B
【详解】
A．甲对乙的力与乙对甲的力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，作用时间相等，则甲对乙的冲量与乙对甲的沖量大小相等，方向相反，故A错误。
B．以两人组成的系统为研究对象，系统所受的合外力为零，动量守恒，由动量守恒定律知甲、乙两人的动量变化量大小一定相等，方向相反，故B正确；
CD．设推开瞬间，甲的速度大小为，乙的速度大小为，由动量守恒定律可得
若，则
即分开瞬间甲的速率小于乙的速率。分开后，两人在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
则从推开到停下，所用时间为
由于推开瞬间，所以
即分开后甲先停下来，故CD错误。
故选B。
6．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。
7．C
【详解】
A．小球下滑到半圆槽的最低点B之后，半圆槽离开墙壁，除了重力外，槽对小球的弹力对小球做功，故A错误；
BC．小球下滑到半圆槽的最低点B之前，小球与半圆槽组成的系统水平方向上受到墙壁的弹力作用，系统所受的外力不为零，系统水平方向上动量不守恒，半圆槽离开墙壁后，小球与半圆槽在水平方向动量守恒，故B错误，C正确；
D．半圆槽离开墙壁后小球对槽的压力对槽做功，小球与半圆槽具有向右的水平速度，所以小球离开右侧槽口以后，将做斜上抛运动，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
锤下落过程中，小车向左运动，则受到向右的摩擦力，人、锤及小车组成的系统水平方向的动量增大，锤子下落过程中，竖直方向的加速度越来越小，则人、锤及小车组成的系统对地面的正压力越来越大，摩擦力
也越来越大，则的斜率也越来越大，当锤子和车碰撞后，仅受地面摩擦力作用，在摩擦力的作用下，系统动量减小，由于速度沿水平方向，所以摩擦力大小不变，则的斜率不变，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．C
【详解】
叶光富在中国空间站可近似认为所受合力为0，根据动量守恒，转身时，上半身向左运动时，上半身有向左的动量，则他的下半身会具有向右的动量，这样总动量才能守恒。故下半身会向右运动。故ABD错误，C正确；
故选C。
10．D
【详解】
AB．小球向左摆动时，小车向右运动，小球受到的重力使系统合外力不为零，故系统动量不守恒，但该过程只有重力做功，故系统机械能守恒，AB错误；
CD．系统在水平方向合外力为零，水平方向满足动量守恒，可得
故小球向左摆到最高点，小球的速度为零小车速度也为零，C错误，D正确。
故选D。
11．C
【详解】
A．小球下滑过程向右运动，半球体向左运动，半球体对小球做负功，小球机械能将减少，故A错误；
B．小球下滑过程向右运动，半球体向左运动，两者最终脱离失去接触，所以小球不会一直沿半球体下滑，故B错误；
C．将小球和半球体看做整体，水平方向不受外力，所以水平方向动量守恒，故C正确；
D．当小球与半球体不再接触时，小球将做类斜抛运动，水平方向不受力，水平方向速度不变，故D错误。
故选C。
12．A
【详解】
A．两车组成的系统受到的合外力为零，故以两车为一系统动量守恒，A正确；
B．人与铅球组成的系统初动量为零，末动量不为零，运动员和铅球为一系统动量不守恒，B错误；
C．重物和车厢组成的系统的末动量为零而初动量不为零，重物和车厢为一系统动量不守恒，C错误；
D．在物体沿斜面下滑时，向下的动量增大，竖直方向动量不守恒，物体和斜面为一系统动量不守恒，D错误。
故选A。
13．
【详解】
[1]取碰撞前B的速度方向为正方向，则系统的总动量为
[2]根据动量守恒定律得
代入数据解得
14． 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
【详解】
略
15．
【详解】
[1]根据公式可得，零件落地时的速度为
在零件从开始下落到某位置时，用时恰为全程时间的一半，可知在该位置处速度为
以零件与气球组成的系统为研究对象，零件脱落后，合力为零，系统动量守恒，则有
解得
16． （1） 不守恒 不守恒 （2）不守恒 守恒
【详解】
（1）小球沿粗糙的弧形轨道下滑过程，粗糙弧形槽和小球组成的系统水平方向不受外力，则水平方向动量守恒，但是总的动量不守恒；由于是粗糙的弧形轨道，则有阻力做功，机械能不守恒；
（2）小球压缩弹簧至最短过程，小球和弹簧组成的系统由于受到墙壁的水平向左的作用力，则动量不守恒；由于只有弹力做功，故机械能守恒；
17． 2 100
【详解】
[1] 流进小车的水与小车组成的系统动量守恒，当淌入质量为m的水后，小车速度为，则
解得
[2] 在极短的时间内，冲击小车的水的质量为
小车对水的作用力，据动量定理
解得
根据牛顿第三定律，水对小车的冲击力大小
18．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)设闯关者刚抱住沙袋的共同速度为v1，闯关者抱住沙袋过程系统在水平方向动量守恒，以水平向左为正方向，由动量守恒定律可得
代入数据解得
(2)在A点刚抱住沙袋时，绳子拉力最大，设最大拉力为F细绳的拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
代入数据解得
(3)细绳与竖直方向偏角为θ时，闯关者与沙袋的速度大小为v2，闯关者与沙袋摆动过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得
闯关者松手后做斜抛运动，设经过时间t落到另一侧平台的B点，设松手后闯关者的水平位移为x，AB间距离为s，以向上为正方向，竖直方向
水平方向
AB之间距离为
代入数据解得
19．，远离空间站方向
【详解】
两宇航员组成的系统动量守恒，以远离空间站的方向为正方向， A和B开始的速度为， 方向远离空间站，推开后，A的速度 ，此时B的速度为 ，由动量守恒定律得
解得
B的速度方向沿远离空间站方向
20．见解析
【详解】
在系统的动量变化中，内力使系统内部的动量发生转移，不改变系统总动量。例如，人站在静止的冰车上，人向前从冰车上跳下，冰车向后运动，跳之前，系统总动量为零，跳之后，人和车都获得了动量，但两者大小相等、方向相反，系统总动量依然为零。
21．(1)Mv0－mv；(2)v0＋(v0＋v)
【详解】
(1)以向右为正方向，救生员跃上B船前，B船动量为Mv0，救生员的动量为－mv，救生员跃上B船后，B船和救生员总动量的大小
p总=Mv0－mv
(2)A船和救生员组成的系统满足动量守恒的条件，以向右为正方向，由动量守恒定律得
(M＋m)v0=m(－v)＋Mv′
解得
v′=v0＋(v0＋v)
22．见解析
【详解】
动量守恒得适用条件是
①系统不受外力或者所受合外力为零；
②系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒；
③系统不符合以上条件的任意一条，则系统的总动量不守恒，但是若系统在某一方向上符合以上条件的任意一条，则系统在该方向上动量守恒。
动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律之一，与参考系的选择无关，只要满足守恒条件，动量守恒定律总是适用的。
答案第1页，共2页
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