高中物理粤教版选修3-5同步练习课时跟踪检测（二）+动量+动量守恒定律+Word版含解析

课时跟踪检测（二） 动量 动量守恒定律
一、选择题(第1～6题为单选题，第7～10题为多选题)
1．竖直向上抛出一个物体，若不计阻力，取竖直向上为正，则该物体动量随时间变化的图像是下图中的(　　)
解析：选C　取竖直向上为正方向，竖直上抛物体的速度先正向均匀减小，后负向均匀增大，故物体的动量先正向均匀减小，后负向均匀增大。
2．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过Δt时间而停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是(　　)
A.＋mg　　　　　　 B.－mg
C．mg·Δt D.
解析：选A　取向上为正方向，在铁锤打击木桩过程中，由动量定理得：(F－mg)Δt＝0－(－mv)
解得F＝＋mg，故A对。
3．质量为1 kg的物体做变速直线运动，它的速度时间图像如图所示，则该物体在前10 s内与后10 s内两段时间所受合外力的冲量分别是(　　)
A．10 N·s,10 N·s
B．10 N·s，－10 N·s
C．0,10 N·s
D．0，－10 N·s
解析：选D　由动量定理可得，前10 s内合外力的冲量I1＝Δp1＝0，后10 s内合外力的冲量I2＝Δp2＝mv2′－mv2＝1×(－5) kg·m/s－1×5 kg·m/s＝－10 kg·m/s＝－10 N·s，选项D对。
4．甲、乙两船静止在湖面上，总质量分别是m1、m2，两船相距s，甲船上的人通过绳子，用力F拉乙船，若水对两船的阻力大小均为f，且fA．甲船的动量守恒
B．乙船的动量守恒
C．甲、乙两船的总动量守恒
D．甲、乙两船的总动量不守恒
解析：选 C　甲、乙每只小船所受的合外力不为零，动量不守恒，甲、乙两船组成的系统所受的合外力为零，总动量守恒。
5．(北京高考)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是(　　)
A．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小
B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小
C．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大
D．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力
解析：选A　从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，人先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，加速度等于零时，速度最大，故人的动量和动能都是先增大后减小，加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大，动量和动能最大，在最低点时人具有向上的加速度，绳对人的拉力大于人所受的重力。绳的拉力方向始终向上与运动方向相反，故绳对人的冲量方向始终向上，绳对人的拉力始终做负功。故选项A正确，选项B、C、D错误。
6．如图所示，质量为M的小车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，若车表面足够长，则(　　)
A．木块的最终速度为v0
B．由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒
C．车表面越粗糙，木块减少的动量越多
D．车表面越粗糙，小车获得的动量越多
解析：选A　木块和小车间存在摩擦，为内力，系统所受合外力为零，动量守恒，由mv0＝(M＋m)v，可知木块和小车最终有共同速度v＝。车面越粗糙，滑动摩擦力越大，但木块减少的动量和小车增加的动量不变。
7．对于质量不变的物体，下列说法正确的是(　　)
A．物体的动量发生变化，其动能一定变化
B．物体的动量发生变化，其动能不一定变化
C．物体的动能发生变化，其动量一定变化
D．物体的动能发生变化，其动量不一定变化
解析：选BC　动量是矢量，速度的大小或方向的变化均能引起动量的变化，而动能是标量，只有速度大小的变化才能引起它的改变，故B、C对，A、D错。
8.篮球比赛是深受人们喜爱的体育项目，传球方式中有一种方式是通过地面传球，其简化过程如图所示，若将质量为m的篮球以速度v斜射到地板上，入射的角度是45°，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45°，速度大小仍为v，则下列说法中正确的是(　　)
A．合外力对篮球的冲量大小为mv
B．篮球动量的改变量为mv
C．地面对篮球冲量的方向水平向左
D．篮球动量改变量的方向竖直向下
解析：选AB　由图可知，碰前的动量p1＝mv，方向沿初速度方向，末动量大小为p2＝mv，方向沿末速度方向；则动量的改变量Δp＝p2－p1＝mv，方向竖直向上，故合外力的冲量竖直向上，大小为mv，故B正确，D错误；由动量定理可知，合外力对篮球的冲量大小为mv，故A正确；因重力的冲量竖直向下，故地面对篮球的冲量一定竖直向上，故C错误。
9.如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g。关于小球下落的整个过程，下列说法正确的有(　　)
A．小球的机械能减少了mg(H＋h)
B．小球克服阻力做的功为mgh
C．小球所受阻力的冲量大于m
D．小球动量的改变量等于所受阻力的冲量
解析：选AC　小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减少了mg(H＋h)，则小球的机械能减少了mg(H＋h)，故A正确；对小球下落的全过程运用动能定理得，mg(H＋h)－Wf＝0，则小球克服阻力做功Wf＝mg(H＋h)，故B错误；小球落到地面的速度v＝，对进入泥潭的过程运用动量定理得：IG－If＝0－m，得：If＝IG＋m，可知阻力的冲量大于m，故C正确；对全过程分析，运用动量定理知，动量的变化量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和，故D错误。
10．如图所示，A、B两物体质量之比mA∶mB＝3∶2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当两物体被同时释放后，则以下说法正确的是(　　)
A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒
B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统动量守恒
C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒
D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统动量守恒
解析：选BCD　弹簧突然释放后，A、B受到平板车的滑动摩擦力f＝μ·FN，FNA＞FNB，若μ相同，则fA＞fB，A、B组成的系统合外力不等于零，故A、B组成的系统动量不守恒，选项A不正确；若A、B与小车C组成系统，A与C、B与C的摩擦力则为系统内力，A、B、C系统受到的合外力为零，故A、B、C系统动量守恒，选项B、D正确；若A、B组成系统，A、B受到的摩擦力合力为零，该系统动量也是守恒的，选项C正确。
二、非选择题
11．(安徽高考)一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5 m的位置B处是一面墙，如图所示，一物块以v0＝9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s，碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止，g取10 m/s2。
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ。
(2)若碰撞时间为0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F。
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。
解析：(1)由动能定理，有－μmgs＝mv2－mv，可得μ＝0.32。
(2)由动量定理，有FΔt＝mv′－mv
可得F＝130 N。
(3)W＝mv′2＝9 J。
答案：(1)0.32　(2)130 N　(3)9 J
12．如图所示的是A、B两滑块碰撞前后的闪光照片示意图(部分)。图中滑块A的质量为0.14 kg，滑块B的质量为0.22 kg，所用标尺的最小分度值是0.5 cm，每秒闪光10次。试根据图回答：
(1)作用前后滑块A动量的增量为多少？方向如何？
(2)碰撞前后总动量是否守恒？
解析：从图中A、B两位置的变化可得知，作用前，B是静止的；作用后B向右运动，A向左运动。
图中相邻两刻线间的距离为0.5 cm，碰前，A物在 s内的位移为0.5×10 cm＝5 cm＝0.05 m。碰后，A物向左移动，位移约为0.5 cm＝0.005 m，B物向右移，位移为0.5×7 cm＝0.035 m，所用时间皆为 s。
根据速度公式v＝得
vA＝＝ m/s＝0.5 m/s，
vA′＝＝ m/s＝0.05 m/s，
vB′＝ m/s＝0.35 m/s。
(1)ΔpA＝mAvA′－mAvA
＝0.14×(－0.05)－0.14×0.5
＝－0.077(kg·m/s)，方向向左
(2)碰撞前总动量
p＝pA＝mAvA＝0.14×0.5＝0.07(kg·m/s)，
碰撞后总动量p′＝mAvA′＋mBvB′
＝0.14×(－0.05)＋0.22×0.35
＝0.07(kg·m/s)。
所以碰撞前后总动量守恒。
答案：(1)ΔpA＝－0.077 kg·m/s，方向向左
(2)碰撞前后总动量守恒