新教材2024-2025學(xué)年高中物理第1章動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律分層作業(yè)4動(dòng)量守恒定律教科版選擇性必修第一冊(cè)

第一章分層作業(yè)4動(dòng)量守恒定律A級(jí)必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練1.(多選)中國(guó)空間站核心艙上的機(jī)械臂是我國(guó)目前智能程度最高、難度最大、系統(tǒng)最困難的空間智能制造系統(tǒng)。機(jī)械臂工作時(shí)最長(zhǎng)可達(dá)18m,共有7處關(guān)節(jié),是對(duì)人類手臂的最真實(shí)還原。機(jī)械臂最大載重25t,可載移貨物、試驗(yàn)艙,協(xié)助航天員出艙活動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A.機(jī)械臂對(duì)載移物的作用力大小與載移的方向有關(guān)B.機(jī)械臂對(duì)載移物的作用力大小與載移的遠(yuǎn)近距離有關(guān)C.完成同樣的載移任務(wù),機(jī)械臂對(duì)載移物的作用力大小與動(dòng)作快慢無(wú)關(guān)D.完成同樣的載移動(dòng)作,機(jī)械臂對(duì)載移物的作用力大小與載移物質(zhì)量有關(guān)2.關(guān)于動(dòng)量守恒定律,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.系統(tǒng)不受外力時(shí),動(dòng)量肯定守恒B.動(dòng)量守恒定律也適用于高速運(yùn)動(dòng)的物體和微觀粒子C.一個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,則機(jī)械能也守恒D.兩物體組成的系統(tǒng)所受合外力為零,則兩物體動(dòng)量的變更量大小肯定相等3.如圖所示,一個(gè)木箱原來(lái)靜止在光滑水平面上,木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊,木箱和小木塊都具有肯定的質(zhì)量?，F(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度v0,則()A.小木塊和木箱最終都將靜止B.小木塊最終將相對(duì)木箱靜止,二者一起向右運(yùn)動(dòng)C.小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來(lái)回往復(fù)碰撞,而木箱始終向右運(yùn)動(dòng)D.假如小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止,則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)4.滑雪運(yùn)動(dòng)是人們酷愛(ài)的戶外體育活動(dòng),現(xiàn)有質(zhì)量為m的人站在雪橇上,如圖所示。人與雪橇的總質(zhì)量為M,人與雪橇以速度v1在水平雪面上由北向南運(yùn)動(dòng)(雪橇所受阻力不計(jì))。當(dāng)人相對(duì)于雪橇以速度v2豎直跳起時(shí),雪橇向南的速度大小為()A.Mv1-C.Mv1+M5.在光滑水平面上有一輛平板車,一人手握大錘站在車上。起先時(shí)人、錘和平板車均靜止且這三者的質(zhì)量分別為m1、m2、m3。人將大錘水平向左拋出后,人和平板車的速度大小為v,則拋出瞬間大錘的動(dòng)量大小為()A.m1v B.m2vC.(m1+m3)v D.(m2+m3)v6.車廂原來(lái)靜止在光滑的水平軌道上,車廂內(nèi)后面的人對(duì)車廂前壁放射一顆子彈,子彈陷入車廂的前壁內(nèi)。設(shè)子彈的質(zhì)量為m,射出時(shí)速度為v,車廂和人的質(zhì)量為M,最終車廂的速度為()A.mvM,向前 B.mvMC.mvm+M,向前B級(jí)關(guān)鍵實(shí)力提升練7.一個(gè)禮花彈豎直上升到最高點(diǎn)時(shí)剛好炸裂成三塊碎片,假如這三塊碎片的質(zhì)量和動(dòng)量大小均相等,則在禮花彈炸裂后的瞬間這三塊碎片的運(yùn)動(dòng)方向可能是()8.(2024湖北武漢高二期末)2024年10月1日,中國(guó)女籃在女籃世界杯決賽中獲得亞軍,追平了在本項(xiàng)賽事中的歷史最好成果。如圖所示,水平地面上,某運(yùn)動(dòng)員手拿籃球站在滑板車上向一堵豎直的墻(向右)滑行,為了避開(kāi)與墻相撞,在接近墻時(shí),運(yùn)動(dòng)員將籃球水平向右拋出,籃球反彈后運(yùn)動(dòng)員又接住籃球,速度恰好減為0。不計(jì)地面的摩擦和空氣阻力,忽視籃球在豎直方向的運(yùn)動(dòng),籃球與墻的碰撞過(guò)程不損失能量。運(yùn)動(dòng)員和滑板車的總質(zhì)量為M,籃球的質(zhì)量為m。拋球前,運(yùn)動(dòng)員、滑板車和籃球的速度為v0,則()A.整個(gè)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員、滑板車及籃球的總動(dòng)量守恒B.運(yùn)動(dòng)員拋球與接球時(shí)對(duì)籃球的沖量相同C.墻對(duì)籃球的沖量大小為12(M+m)vD.籃球被墻反彈后的速度大小為M+m9.在光滑水平地面上放置一輛小車,車上放置有木盆。當(dāng)小車與木盆以共同的速度v向右運(yùn)動(dòng)時(shí),有雨滴以微小的速度豎直落入木盆中而不濺出,如圖所示。在雨滴落入木盆的過(guò)程中,小車速度將()A.保持不變 B.變大C.變小 D.不能確定10.質(zhì)量m1=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上,車長(zhǎng)L=1.5m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊,以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車,如圖所示,最終在車上某處與小車保持相對(duì)靜止,物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,g取10m/s2,試求:(1)物塊與小車的共同速度大小v;(2)物塊在車上滑行的時(shí)間t;(3)從起先到共速,小車運(yùn)動(dòng)的位移大小x。答案：1.CD解析在太空中的物體處于失重狀態(tài),由動(dòng)量守恒定律可知,機(jī)械臂對(duì)載移物的作用力大小與載移的方向、距離的遠(yuǎn)近和動(dòng)作快慢無(wú)關(guān),與載移物質(zhì)量有關(guān)。故選C、D。2.C解析系統(tǒng)不受外力時(shí),系統(tǒng)動(dòng)量保持不變,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故A正確;動(dòng)量守恒定律既適用于低速宏觀物體,也適用于高速微觀物體,故B正確;系統(tǒng)所受合外力為零系統(tǒng)動(dòng)量守恒,只有重力或只有彈力做功系統(tǒng)機(jī)械能守恒,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能不肯定守恒,故C錯(cuò)誤;兩物體組成的系統(tǒng)所受合外力為零,則系統(tǒng)動(dòng)量守恒,兩物體動(dòng)量的變更量大小相等,方向相反,故D正確。本題選錯(cuò)誤的,故選C。3.B解析初狀態(tài)木箱具有向右的動(dòng)量,并且木箱和小木塊相互作用的過(guò)程中總動(dòng)量守恒,故末狀態(tài)系統(tǒng)總動(dòng)量向右,由于小木塊與底板間存在摩擦,小木塊最終將相對(duì)木箱靜止,二者一起向右運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。4.D解析雪橇所受阻力不計(jì),人起跳后,人和雪橇組成的系統(tǒng)水平方向不受外力,系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,起跳后人和雪橇的水平速度相同,設(shè)水平速度為v。取向南為正方向,水平方向由動(dòng)量守恒定律得Mv1=Mv,得v=v1,方向向南,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。5.C解析以人、錘和平板車組成的系統(tǒng)為探討對(duì)象,取水平向右為正方向,人將大錘水平向左拋出的過(guò)程,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律可得(m1+m3)v-p=0,則拋出瞬間大錘的動(dòng)量大小為p=(m1+m3)v,故C正確。6.D解析以車、人、槍和子彈為系統(tǒng)探討,整個(gè)系統(tǒng)在水平方向上不受外力的作用,動(dòng)量守恒,已知放射子彈前總動(dòng)量為零,所以子彈陷入車廂后的總動(dòng)量也為零,不必考慮中間過(guò)程,最終系統(tǒng)還是靜止的,則車廂的速度為0,選項(xiàng)D正確。7.C解析由于三塊碎片的質(zhì)量和動(dòng)量大小均相等,若是選項(xiàng)A、B、D中情境,分別后動(dòng)量的矢量和不行能為零,則不滿意系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。若是選項(xiàng)C中的情境,分別后的動(dòng)量矢量和可能為零,則系統(tǒng)動(dòng)量守恒。故選C。8.D解析由于墻對(duì)籃球有向左的沖量,整個(gè)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員、滑板車及籃球的總動(dòng)量不守恒,A錯(cuò)誤;設(shè)拋出時(shí)籃球?qū)Φ氐乃俣葹関,運(yùn)動(dòng)員拋球時(shí)對(duì)籃球的沖量為I1=m(v-v0),方向向右,接球時(shí)對(duì)籃球的沖量為I2=mv,方向向右,所以運(yùn)動(dòng)員拋球與接球時(shí)對(duì)籃球的沖量方向相同、大小不同,B錯(cuò)誤;設(shè)運(yùn)動(dòng)員拋球后速度變?yōu)関1,以向右為正方向,拋球過(guò)程,由動(dòng)量守恒定律有(M+m)v0=Mv1+mv,接球過(guò)程有Mv1-mv=0,可得v=M+m2mv0,由動(dòng)量定理可知籃球撞墻過(guò)程有I=mv-(-mv)=2mv=(M+m)v09.C解析雨滴落入木盆的過(guò)程中,小車、木盆、雨滴組成的系統(tǒng)水平方向滿意動(dòng)量守恒,設(shè)小車、木盆的總質(zhì)量為M,雨滴的質(zhì)量為m,取向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律有Mv=(M+m)v共,解得v共=MvM+m<v,在雨滴落入木盆的過(guò)程中,10.答案(1)0.8m/s(2)0.24s(3)0.096m解析(1)物塊在