同步课时精练（三）1.3动量守恒定律（后附解析）

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同步课时精练（三）1.3 动量守恒定律（后附解析）
一、单选题
1．在“利用气垫导轨验证动量守恒定律”的实验中，用到的测量工具有（　　）
A．停表、天平、刻度尺
B．弹簧测力计、停表、天平
C．天平、刻度尺、光电计时器
D．停表、刻度尺、光电计时器
2．在探究下列四个定律的实验中， 哪个定律不是直接通过控制变量法探究得出的（　　）
A．牛顿第二定律 B．电阻定律 C．欧姆定律 D．动量守恒定律
3．如图，在光滑水平面上放置物体B，小球A从B的顶端沿光滑曲面由静止下滑，在小球A下滑过程中（　　）
A．物体B对小球A的支持力不做功 B．物体B对小球A的支持力做负功
C．物体B对小球A的支持力做正功 D．小球A与物体B构成系统动量守恒
4．如图所示的装置中，子弹A沿水平方向射入木块B并留在其中，木块将弹簧压缩到最短．从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，不计木块与水平面间摩擦，子弹、木块和弹簧组成的系统（　　）
A．动量守恒，机械能守恒
B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒
D．动量不守恒，机械能不守恒
5．滑板运动是青少年比较喜欢的一种户外运动。如图所示，现有一个质量为m的小孩站在一辆质量为的滑板车上，小孩与滑板车一起在光滑的水平路面上以速度匀速运动，突然小孩相对地面以速度向前跳离滑板车，滑板车速度大小变为原来的，但方向不变，则k为（　　）

A． B． C． D．
6．如图，放置在光滑的水平地面上足够长斜面体，下端固定有挡板，用外力将轻质弹簧压缩在小木块和挡板之间，弹簧的弹性势能为100J．撤去外力，木块开始运动，离开弹簧后，沿斜面向上滑到某一位置后，不再滑下，则
A．木块重力势能的增加量为100J
B．木块运动过程中，斜面体的支持力对木块做功不为零
C．木块、斜面体和弹簧构成的系统，机械能守恒
D．最终，木块和斜面体以共同速度向右匀速滑行
7．光滑的水平面上有两个小球M和N，它们沿同一直线相向运动，M球的速率为5m/s，N球的速率为2m/s，正碰后沿各自原来的反方向而远离，M球的速率变为2m/s，N球的速率变为3m/s，则M、N两球的质量之比为（　　）
A．3∶1 B．1∶3 C．3∶5 D．5∶7
8．如图所示，一架质量为的喷气式飞机飞行的速率是，某时刻它向后喷出的气体相对飞机的速度大小为，喷出气体的质量为，以地面为参考系，下列说法正确的是（　　）
A．若，则喷出气体的速度方向与飞机飞行方向相同，喷气后飞机速度不会增加
B．只有，喷气后飞机速度才会增加
C．喷气后飞机速度为
D．喷气后飞机增加的速度为
9．如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是(　　)
A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统在水平方向上动量守恒
B．小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态
C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒
D．小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒
二、多选题
10．两物体相互作用前后的总动量保持不变，则两物体组成的系统一定（　　）
A．不受外力作用
B．不受外力或所受合外力为零
C．每个物体动量改变量相同
D．每个物体动量改变量不同
11．如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M的木块正以速度v向左运动，一颗质量为m（mA．弹丸和木块的速率都是越来越小
B．弹丸在任一时刻的速率不可能为零
C．弹丸对木块一直做负功，木块对弹丸先做负功后做正功
D．弹丸对木块的水平冲量与木块对弹丸的水平冲量大小相等
12．如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去．已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg．则下列判断正确的是（　　）
A．甲的速率与乙的速率之比为10：9
B．甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为9：10
C．甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1：1
D．甲的动能与乙的动能之比为1：1
三、解答题
13．如图，竖直固定轨道abcd段光滑，长为L=1．0m的平台de段粗糙，abc段是以O为圆心的圆弧．小球A和B紧靠一起静止于e处，B的质量是A的4倍．两小球在内力作用下突然分离，A分离后向左始终沿轨道运动, 与de段的动摩擦因数μ=0．2，到b点时轨道对A的支持力等于A的重力的 , B分离后平抛落到f点，f到平台边缘的水平距离s= 0．4m,平台高h=0．8m，g取10m/s2，求：
（1）AB分离时B的速度大小vB；
（2）A到达d点时的速度大小vd；
（3）圆弧 abc的半径R．
14．列举学过的物理量中的守恒量，这些物理量的守恒是否有前提？
15．在光滑水平面上，、两个物体在同一直线上沿同一方向运动，的质量是，速度是，的质量是，速度是。从后面追上，它们相互作用一段时间后，的速度增大为，方向不变，这时的速度是多大？方向如何？
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试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
解析：用天平测滑块质量，用刻度尺测挡光片的宽度；运动时间是指挡光片通过光电门的时间，由光电计时器计时，因此不需要停表。ABD错误，C正确。
答案：C。
2．D
解析：在研究物理学中多变量问题时，把多变量的问题变成多个单变量的问题，每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
A．通过研究物体的加速度a与力F、质量m的关系，得出牛顿第二定律，需要用到控制变量法，故A错误；
B．通过研究导体电阻R的大小跟导体的长度l、横截面S、材料的关系，得出电阻定律，需要用到控制变量法，故B错误；
C．通过研究电流I与电阻R、电压U的关系，得出欧姆定律，需要用到控制变量法，故C错误；
D．探究动量守恒定律时，只需要测量出两物体的质量和两物体碰撞前后的速度，再将数据代入各个猜想的等式中，观察哪个等式成立即可，不需要控制某些物理量不变，即不用控制变量法，故D正确。
答案：D。
3．B
解析：ABC．物体B在压力作用下向左运动，则物体B对小球A的支持力做负功，AC错误，B正确；
D．小球A与物体B组成的系统在水平方向上动量守恒，竖直方向不守恒，D错误。
答案：B。
4．D
解析：在木块与子弹一起向左运动压缩弹簧的过程中，由于墙对弹簧有作用力，则木块、子弹、弹簧所组成的系统所受合外力不为零，系统的动量不守恒；
在子弹击中木块的过程中，要克服摩擦力做功，系统的部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒，ABC错误，D正确。
答案：D。
点拨：本题考查了判断系统动量与机械能是否守恒，知道动量与机械能守恒的条件、分析清楚过程即可正确解题．
5．C
解析：小孩跳离滑板车时，与滑板车组成的系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有
解得
答案：C。
6．B
解析：因为到达最高点后，木块不再下滑，所以木块必受斜面给的摩擦力作用，斜面体受到木块给的斜向右上的摩擦力作用，该力在水平方向上有一个分力，故斜面体向右运动，木块相对地面在水平方向上有位移，所以斜面体对物块的支持力与水平位移夹角不垂直，故斜面体的支持力对木块做功不为零，木块、斜面体和弹簧构成的系统，有摩擦力做功，所以机械能不守恒，B正确C错误；将弹簧，木块和斜面体看做一个整体，整体在水平方向上受力为零，所以系统动量守恒，释放弹簧前系统动量为零，故释放弹簧后系统动量仍旧为零，即木块和斜面体最后静止，所以弹簧的弹性势能转化为系统的内能（克服摩擦力做功）以及木块的重力势能，即木块重力势能的增加量小于100J，AD错误．
7．D
解析：选取碰撞前M球的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得
代入数据得
答案：D。
8．C
解析：C．设喷出气体后飞机的速度为，对飞机和气体组成的系统，根据动量守恒有
解得
故C正确；
D．结合上述可知，喷气后飞机增加的速度为，故D错误；
AB．根据上述，喷气后飞机增加的速度为，可知无论与v的大小关系如何，均大于，故AB错误。
答案：C。
9．C
解析：A.小球从A点到最低点的过程中，竖直墙对半圆形槽有向左的弹力的作用，所以这个过程小球与槽组成的系统在水平方向上动量不守恒．故A错误；
B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，先失重后超重，故B错误；
C.小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功．所以小球的机械能不守恒，但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零．所以小球与槽组成的系统机械能守恒．故C正确，D错误；
点拨：本题重在考查动量守恒和机械能守恒，对这类问题我们首先明确我们的研究对象，以及研究对象所参与的运动过程，然后再结合动量守恒和机械能守恒的条件来判断．
10．BD
解析：AB．系统动量守恒并不是说系统一定不受外力，也可能受外力但是合外力为零，故A错误，B正确；
CD．由动量守恒定律可知，每个物体动量改变量的值相同，但是方向不同，故C错误，D正确。
答案：BD。
11．CD
解析：AB．弹丸击中木块前，由于mC．木块一直向左运动，弹丸对木块一直做负功，弹丸先向右运动后向左运动，则木块对弹丸先做负功后做正功，故C正确；
D．由牛顿第三定律知，弹丸对木块的水平作用力与木块对弹丸的水平作用力大小相等，相互作用的时间相等，由冲量的定义式
I＝Ft
可知，弹丸对木块的水平冲量与木块对弹丸的水平冲量大小相等，故D正确。
答案：CD。
12．AC
解析：A.两人在光滑的冰面上，故他们受合力为零，当甲推乙时，二人的总动量守恒，故
则
选项A正确；
B.二人的相互作用大小相等，方向相反，故甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为二人质量的反比，即10：9，选项B错误；
C.二人相互作用的时间相等，作用力又大小相等，故甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1:1，选项C正确；
D.由动量守恒可知，甲、乙的动量相等，但是甲乙的动能不相等，选项D错误．
答案：AC。
13．（1）1 m/s ；（2） ；（3）0.5m
解析：（1）B分离后做平抛运动,由平抛运动规律可知:
代入数据得:
（2）AB分离时，由动量守恒定律得
A球由 e到d根据动能定理得
代入数据得
（3）A球由d到b根据机械能守恒定律得
A球在b由牛顿第二定律得
代入数据得
14．机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功；动量守恒定律的条件是系统受合外力为零；
解析：机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功；
动量守恒定律的条件是系统受合外力为零；
15．7.4m/s，方向没有改变
解析：解：设A的质量为m1，初速度为v1，作用后速度为v1＇，B的质量为m2，初速度为v2，作用后速度为v2＇，由A、B组成的系统整个运动中动量守恒，可得
m1v1+m2v2=m1v1＇+m2v2＇
代入数据解得
v1＇=7.4m/s
方向不变
A的速度是7.4m/s，方向没有改变。
答案第1页，共2页
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