1.3動量守恒定律 訓(xùn)練題（含解析）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁人教版（2019）選擇性必修一1.3動量守恒定律精選訓(xùn)練題一、單選題1．如圖所示，小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱。關(guān)于上述過程，下列說法中正確的是（）A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量大小不相等2．如圖所示，光滑水平面上木塊A、B用一根彈性良好的壓縮了的輕質(zhì)彈簧連在一起，左右手分別按住A、B木塊，使它們靜止。對木塊A、B及彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是（）A．當(dāng)雙手同時(shí)放開后，系統(tǒng)總動量始終為零B．當(dāng)雙手同時(shí)放開后，系統(tǒng)總動量不一定為零C．若先放開右手，后放開左手，系統(tǒng)總動量為零D．若先放開左手，后放開右手，系統(tǒng)總動量方向向右3．如圖所示，方向相反的兩個(gè)水平恒力F1、F2同時(shí)作用在靜止于光滑水平面上的A、B兩物體上，已知物體A質(zhì)量MA大于物體B質(zhì)量MB，經(jīng)過相等時(shí)間撤去兩力，經(jīng)過一段時(shí)間后兩物體相碰粘為一體并恰好停止，則下列說法正確的是（）A．F1、F2的大小關(guān)系是F1>F2B．F1、F2的大小關(guān)系是F1<F2C．從F1、F2開始作用到兩物體相碰并粘為一體靜止，整個(gè)過程系統(tǒng)動量守恒D．只有兩物體相碰的過程系統(tǒng)動量守恒4．如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側(cè)有一豎直墻，在小車B上坐著一個(gè)小孩，小孩與B車的總質(zhì)量是A車質(zhì)量的10倍。兩車開始都處于靜止?fàn)顟B(tài)，小孩把A車以相對于地面的速度v推出，A車與墻壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A車后，又把它以相對于地面的速度v推出。每次推出，A車相對于地面的速度都是v，方向向左。則小孩把A車推出幾次后，A車返回時(shí)小孩不能再接到A車（）A．5 B．6 C．7 D．85．建筑施工過程中經(jīng)常會使用打樁機(jī)。如圖所示，打樁過程可簡化為：重錘從空中某一固定高度由靜止釋放，與鋼筋混凝土預(yù)制樁在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生碰撞，并以共同速度下降一段距離后停下。不計(jì)空氣阻力，則（）A．整個(gè)過程中，重錘和預(yù)制樁組成的系統(tǒng)動量守恒B．碰撞過程中重錘對樁的沖量與樁對重錘的沖量相同C．重錘質(zhì)量越大，預(yù)制樁被撞后瞬間的速度越大D．重錘質(zhì)量越大，碰撞過程重錘動量變化量越小6．如圖，光滑水平地面上有一小車，一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車廂的水平底板間有摩擦。用力向右推動車廂使彈簧壓縮，撤去推力時(shí)滑塊在車廂底板上有相對滑動。在地面參考系（可視為慣性系）中，從撤去推力開始，小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)（）A．動量守恒，機(jī)械能守恒B．動量守恒，機(jī)械能不守恒C．動量不守恒，機(jī)械能守恒D．動量不守恒，機(jī)械能不守恒7．已知如圖，光滑絕緣水平面上有兩只完全相同的金屬球A、B，帶電量分別為﹣2Q與﹣Q，現(xiàn)在使它們以相同的初動能E0（對應(yīng)的動量大小為p0）開始相向運(yùn)動且剛好能發(fā)生接觸，接觸后兩小球又各自反向運(yùn)動，當(dāng)它們剛好回到各自的出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動能分別為E1和E2，動量大小分別為p1和p2，有下列說法︰①E1＝E2＞E0，p1＝p2＞p0②E1＝E2＝E0，p1＝p2＝p0③接觸點(diǎn)一定在兩球初位置連線的中點(diǎn)右側(cè)某點(diǎn)④兩球必將同時(shí)返回各自的出發(fā)點(diǎn)其中正確的是（）A．②④ B．②③ C．①④ D．③④8．如圖，AB為一光滑水平橫桿，橫桿上固定有一個(gè)阻擋釘C。桿上套一質(zhì)量不計(jì)的輕環(huán)，環(huán)上系一長為L且足夠牢固、不可伸長的輕細(xì)繩，繩的另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)將輕環(huán)拉至C左邊處并將繩拉直，讓繩與AB平行，然后由靜止同時(shí)釋放輕環(huán)和小球。重力加速度為g，則關(guān)于之后的整個(gè)運(yùn)動過程，下列描述正確的是（）A．小球到達(dá)最低點(diǎn)之前一直做曲線運(yùn)動B．輕環(huán)與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．輕環(huán)與小球組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒D．小球在最低點(diǎn)對繩子的拉力大小小于3mg9．如圖所示，甲木塊的質(zhì)量為m1，以速度v沿光滑水平地面向右運(yùn)動，正前方有一靜止的、質(zhì)量為m2的乙木塊，乙木塊上連有一輕質(zhì)彈簧。甲木塊與彈簧接觸后（）A．甲木塊的動量守恒B．乙木塊的動量守恒C．甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動量守恒D．甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的機(jī)械能守垣10．如圖，一頂角為直角的光滑細(xì)桿豎直放置，細(xì)桿與豎直方向夾角為45°．質(zhì)量相同的兩金屬環(huán)套在細(xì)桿上，高度相同，用一輕質(zhì)彈簧相連，當(dāng)彈簧處于原長時(shí)兩金屬環(huán)同時(shí)由靜止釋放，運(yùn)動過程中彈簧的伸長在彈性限度內(nèi)．則（）A．下滑過程中金屬環(huán)重力的功率先減小后增大B．下滑過程中金屬環(huán)加速度先增大后減小C．金屬環(huán)不可能回到初始位置D．下滑過程中兩金屬環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒11．如圖，甲乙兩人靜止在冰面上，突然兩人掌心相碰互推對方，互推過程中兩人相互作用力遠(yuǎn)大于冰面對人的摩擦力，若兩人與冰面間滑動摩擦因數(shù)相等，則下列說法正確的是（）A．若，則在互推的過程中，甲對乙的沖量大于乙對甲的沖量B．無論甲、乙質(zhì)量關(guān)系如何，在互推過程中，甲、乙兩人動量變化量大小相等C．若，則分開瞬間甲的速率大于乙的速率D．若，則分開后乙先停下來12．如圖所示，從P點(diǎn)以水平速度v將小球拋向固定在地面上的塑料筐，小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）恰好能夠入筐。不考慮空氣阻力，則小球在空中飛行的過程中（）A．小球機(jī)械能守恒B．小球動量守恒C．小球質(zhì)量越大，所用時(shí)間越少D．小筐右移一段距離后，小球拋出點(diǎn)不變，仍以速度v平拋，小球仍然可以入筐二、填空題13．質(zhì)量為M的小車上站著質(zhì)量為m的人，共同以速度v0在光滑水平面上運(yùn)動。運(yùn)動中人相對于小車豎直向上跳起，人跳離小車后，車速為___________。14．總質(zhì)量為M的裝沙的小車，正以速度在光滑水平面上前進(jìn)，突然車底漏了，不斷有沙子漏出來落到地面，問在漏沙的過程中，小車的速度______。（填“增大”、“減小”或“不變”）15．光滑水平面上兩小球a、b用不可伸長的松弛細(xì)繩相連．開始時(shí)a球靜止，b球以一定速度運(yùn)動直至繩被拉緊，然后兩球一起運(yùn)動，在此過程中兩球的總動量__________(填“守恒”或“不守恒”)；機(jī)械能__________(填“守恒”或“不守恒”)．16．甲、乙兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，甲質(zhì)量為6kg，速度大小為8m/s，乙質(zhì)量為4kg，速度大小為6m/s，它們的總動量大小為________kgm/s．兩者碰撞后，甲沿原方向運(yùn)動，速度大小為2m/s，則乙的速度大小為_______m/s．17．一炮艇總質(zhì)量為M，以速度勻速行駛，從船上以相對海岸的水平速度沿前進(jìn)方向射出一質(zhì)量為m的炮彈，發(fā)射炮彈后艇的速度為，若不計(jì)水的阻力，則下列各關(guān)系式中正確的是________．（填選項(xiàng)前的編號）①②③④三、解答題18．A、B兩物體在光滑水平地面上沿同一直線相向而行，A的質(zhì)量，速度大小，B的質(zhì)量，速度大小。(1)A、B兩物體的總動量為多大？(2)A、B兩物體碰撞后，A沿原方向運(yùn)動，速度大小為3m/s，求B的速度。19．甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上，甲推乙后，兩人向相反方向滑去。在甲推乙之前，兩人的總動量為0；甲推乙后，兩人都有了動量，總動量還等于0嗎？已知甲的質(zhì)量為，乙的質(zhì)量為，甲的速率與乙的速率之比是多大？20．解放軍魚雷快艇在南海海域附近執(zhí)行任務(wù)，假設(shè)魚雷快艇的總質(zhì)量為M，以速度v勻速前進(jìn)，現(xiàn)沿快艇前進(jìn)方向發(fā)射一顆質(zhì)量為m的魚雷后，快艇速度減為原來的，不計(jì)水的阻力，則魚雷的發(fā)射速度為多少？21．如圖，在列車編組站里，一輛質(zhì)量為的貨車在平直軌道上以的速度運(yùn)動，碰上一輛質(zhì)量為的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動。求貨車碰撞后運(yùn)動的速度。22．如題圖所示，一裝置由高度為1.5R的豎直軌道和半徑為R的半圓弧形軌道組成（軌道均光滑），距C端正上方R處有一小球b用足夠長的輕繩懸掛在P點(diǎn)。某時(shí)刻將一質(zhì)量為m的小球a從豎直軌道上端A點(diǎn)以初速度v0釋放，小球a通過最低點(diǎn)B時(shí)速度為，之后從C端射出并與小球b在豎直方向發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短且撞擊力遠(yuǎn)大于兩小球的重力，碰撞后小球b豎直上升1.5R。不計(jì)一切阻力，求：（1）小球a經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對半圓弧軌道的壓力；（2）小球a從軌道的A端釋放的初速度v0；（3）若小球b的質(zhì)量為，則小球a與小球b撞擊瞬間損失的機(jī)械能為多少？答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．C【詳解】ABC．男孩、小車、木箱組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，AB錯(cuò)誤，C正確；D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量大小相等，方向相反，D錯(cuò)誤故選C。2．A【詳解】AB．系統(tǒng)初動量為零，雙手同時(shí)放開后，系統(tǒng)所受合外力為零，根據(jù)動量守恒定律可知，系統(tǒng)總動量始終為零，故A正確，B錯(cuò)誤；C．若先放開右手，后放開左手，則從放開右手到放開左手的這段時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)所受合外力不為零，動量不守恒，即放開左手瞬間，系統(tǒng)的總動量不為零，根據(jù)動量守恒定律可知，之后系統(tǒng)的總動量也不為零，故C錯(cuò)誤；D．若先放開左手，后放開右手，根據(jù)前面分析同理可知系統(tǒng)總動量方向向左，故D錯(cuò)誤。故選A。3．C【詳解】AB．由于粘合體靜止，對兩物體相碰過程，根據(jù)動量守恒定律得其中v=0，得根據(jù)動量定理得同理所以F1、F2等大反向，故AB錯(cuò)誤；CD．由于F1、F2等大反向，系統(tǒng)合外力為零，故整個(gè)過程系統(tǒng)動量守恒，故D錯(cuò)誤C正確。故選C。4．B【詳解】取水平向右為正方向，小孩第一次推出A車時(shí)，有解得第n次推出A車時(shí)，有則所以當(dāng)時(shí)，再也接不到小車，由以上各式得，取n＝6，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。。5．C【詳解】A．整個(gè)過程中，碰撞后以共速減速下降，重錘和預(yù)制樁受到向上的合力，所以系統(tǒng)的動量不守恒，故A錯(cuò)誤；B．碰撞過程中重錘對樁的沖量與樁對重錘的沖量大小相同，方向相反，故B錯(cuò)誤；C．自由下落過程獲得的動量越大，碰撞過程時(shí)間極短，可認(rèn)為重錘與樁的動量守恒，有重錘與樁預(yù)制樁被撞后瞬間的速度越大，故C正確；D．碰撞過程重錘動量變化量大小為重錘質(zhì)量越大，碰撞過程重錘動量變化量越大，故D錯(cuò)誤。故選C。6．B【詳解】因?yàn)榛瑝K與車廂水平底板間有摩擦，且撤去推力后滑塊在車廂底板上有相對滑動，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒和機(jī)械能守恒的條件可知撤去推力后該系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能不守恒。故選B。7．C【詳解】由動量觀點(diǎn)看，系統(tǒng)動量守恒，兩球的速度始終等值反向，也可得出結(jié)論：兩球必將同時(shí)返回各自的出發(fā)點(diǎn)，且兩球末動量大小和末動能一定相等；從能量觀點(diǎn)看，兩球接觸后的電荷量都變?yōu)椹?.5Q，在相同距離上的庫侖斥力增大，返回過程中電場力做的正功大于接近過程中克服電場力做的功，由機(jī)械能定理，系統(tǒng)機(jī)械能必然增大，即末動能增大，末動量也變大。故①正確，②錯(cuò)誤；由牛頓定律的觀點(diǎn)看，兩球的加速度大小始終相同，相同時(shí)間內(nèi)的位移大小一定相同，必然在連線中點(diǎn)相遇，又同時(shí)返回出發(fā)點(diǎn)。故③錯(cuò)誤，④正確；故選C。8．D【詳解】ABC．輕環(huán)運(yùn)動到阻擋釘C的過程中，輕環(huán)和小球在水平方向上動量守恒，豎直方向不守恒，由于桿上套有質(zhì)量不計(jì)的輕環(huán)，所以小球水平速度為零，只有豎直方向的速度，小球做自由落體運(yùn)動，當(dāng)輕環(huán)與C碰撞后，小球繞C點(diǎn)做圓周運(yùn)動，設(shè)輕環(huán)與C碰撞時(shí)，繩子與水平方向的夾角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系有解得輕環(huán)與C碰撞前瞬間，根據(jù)動能定理小球的速度碰撞后瞬間，小球的速度即繩子繃直做圓周運(yùn)動的瞬間有能量損失，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，ABC錯(cuò)誤；D．輕環(huán)與C碰撞后，小球的速度由豎直方向變?yōu)榇怪崩K子方向，小球運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，根據(jù)動能定理解得根據(jù)牛頓第二定律得知D正確。故選D。9．C【詳解】ACB．甲木塊與彈簧接觸后，由于彈簧彈力的作用，甲、乙的動量都要發(fā)生變化，但甲、乙所組成的系統(tǒng)因所受合力為零，故系統(tǒng)動量守恒，AB錯(cuò)誤，C正確；D．甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動能，一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤。故選C。10．D【詳解】ABC．下滑過程中金屬環(huán)的重力沿細(xì)桿方向的分力先大于彈簧的彈力沿細(xì)桿方向的分力，然后金屬環(huán)的重力沿細(xì)桿方向的分力小于彈簧的彈力沿細(xì)桿方向的分力，則金屬環(huán)先加速度先沿細(xì)桿向下減小后反向增加，根據(jù)PG=mgvy可知，重力的功率先增大后減?。挥捎诩?xì)桿光滑，可知金屬環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)后再返回到初始位置，則選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤；D．下滑過程中兩金屬環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)在水平方向受合力為零，則水平方向動量守恒，選項(xiàng)D正確。故選D。11．B【詳解】A．甲對乙的力與乙對甲的力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，作用時(shí)間相等，則甲對乙的沖量與乙對甲的沖量大小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤。B．以兩人組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)所受的合外力為零，動量守恒，由動量守恒定律知甲、乙兩人的動量變化量大小一定相等，方向相反，故B正確；CD．設(shè)推開瞬間，甲的速度大小為，乙的速度大小為，由動量守恒定律可得若，則即分開瞬間甲的速率小于乙的速率。分開后，兩人在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有則從推開到停下，所用時(shí)間為由于推開瞬間，所以即分開后甲先停下來，故CD錯(cuò)誤。故選B。12．A【詳解】A．小球運(yùn)動過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，故A正確；B．小球運(yùn)動過程中中合外力為重力，故動量不守恒，故B錯(cuò)誤；C．小球運(yùn)動過程飛行為平拋運(yùn)動，飛行時(shí)間與高度有關(guān)，和質(zhì)量無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．拋出點(diǎn)不變，初速度不變，在相同的時(shí)間時(shí)，小球只能飛到框的左邊而被攔截，故不能進(jìn)框內(nèi)，故D錯(cuò)誤。故選A。13．v0【詳解】選取的方向?yàn)檎较?，質(zhì)量為m的人隨著平板車以速度v0在光滑平直軌道上勻速前進(jìn)，當(dāng)人相對于車豎直跳起又落回原位置的過程中，人和車在水平方向上合力為零，所以在水平方向上動量守恒，所以平板車的速度保持不變，車速為v0。14．不變【詳解】設(shè)漏掉質(zhì)量為m的沙子后，砂子從車上漏掉的瞬間由于慣性速度仍然為，汽車速度為，根據(jù)水平方向動量守恒可得解得故速度不變。15．

守恒

不守恒【詳解】將ab組成系統(tǒng)，對系統(tǒng)受力分析知合外力為零，故系統(tǒng)動量守恒；而在此過程拉力對b做負(fù)功，機(jī)械能不守恒．16．

24

3【詳解】取甲物體的速度方向?yàn)檎较?，甲乙的總動量大小為P=m甲v甲-m乙v乙=6×8-4×6=24（kgm/s）．根據(jù)