物理选择性必修 第一册1.3 动量守恒定律的案例分析综合训练题

1.3动量守恒定律的案例分析同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．某人站在静止于光滑水平面上的平板车上，若人从车头走向车尾，人和车运动情况，下面的说法中不正确的是（　）

A．人匀速走动，则车匀速后退，人和车对地位移之比与人和车质量的反比

B．人匀加速走动，车匀加速后退，两者对地加速度大小相等

C．不管人如何走，任意时刻人和车动量大小总相等

D．人停止走动，车也静止

2．天舟一号货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空，在轨运行5个多月，到2017年9月12日，天舟一号货运飞船顺利完成了最后一次与天宫二号空间实验室的自主快速交会对接试验（第三次对接）．对接时，飞船从空间实验室后方拉近与空间实验室的距离，以比空间实验室稍大的速度追上实验室进行对接，形成组合体．整个任务过程，飞船与空间实验室进行了三次对接和三次分离．若对接和分离都是在无动力状态下进行，且空间实验室在前飞船在后，忽略稀薄空气的阻力，则下列说法正确的是（       ）

A．对接和分离都会使飞船动量增大

B．飞船与空间实验室对接时船、室总动能减小，分离时船、室总动能不变

C．对接后空间实验室在原轨道上运动，分离后空间实验室轨道会略有升高

D．对接和分离都会使空间实验室机械能增大

3．质量为M的砂车，沿光滑水平面以速度v0做匀速直线运动，此时从砂车上方竖直向下落入一个质量为m的大铁球，如图所示，则铁球落入砂车后，砂车将(　　)

A．立即停止运动

B．仍匀速运动，速度仍为v0

C．仍匀速运动，速度小于v0

D．做变速运动，速度不能确定

4．质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰。碰撞后，A球的动能变为原来的，那么小球B的速度可能是（　　）

A． B． C． D．

5．如图所示，A、两个大小相同、质量不等的小球放在光滑水平地面上，A以的速率向右运动，以的速率向左运动，发生正碰后A、两小球都以的速率反弹，则、两小球的质量之比为（　　）

A． B． C． D．

6．假设一小型宇宙飞船沿人造卫星的轨道在高空做匀速圆周运动，运动周期为T，如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体A，以后的运动可能是（　　）

A．物体A与飞船运动周期都等于T

B．物体A的运动周期等于T，而飞船的运动周期小于T

C．物体A竖直下落，而飞船在原轨道上运动

D．物体A和飞船的运动周期都大于T

7．如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态，一质量为m的子弹以水平速度击中木块，并嵌在其中，子弹射入木块时间极短，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动，木块从被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为（　　）

A． B． C． D．

8．2014年12月3日，世界台联宣布中国斯诺克球手丁俊晖已确定在新的世界排名榜上跃居世界第一，他也成为台联有史以来第11位世界第一，同时也是首位登上世界第一的亚洲球员，丁俊晖为台球运动在中国的推广和发展做出了突出贡献。按照国际标准，每颗球的标准质量为，但是由于不同厂商生产水平的不同，所以生产出来的球的质量会有一些差异。如图所示，假设光滑水平面一条直线上依次放个质量均为的静止的弹性红球（相邻两个红球之间有微小的间腺），另有一颗质量为的弹性白球以初速度与号红球发生弹性正碰，则号红球最终的速度大小为（已知）（　　）

A． B． C．0 D．

9．质量相等的五个物体在光滑的水平面上，间隔一定的距离排成一直线，如图所示，具有初动能为的物块1向其他4个静止物块运动，依次发生碰撞，每次碰后不在分开，最后5个物体粘成一个整体，这个整体的动能是　　

A．

B．

C．

D．

10．如图所示，一枚手榴弹开始时在空中竖直向下落，到某位置时爆炸成a、b两块同时落地，其中a落地时飞行的水平距离OA大于b落地时飞行的水平距离OB，下列说法正确的是（　　）

A．爆炸瞬间a、b两块的速度大小相等

B．爆炸瞬间a、b两块的速度变化量大小相等

C．a、b两块落地时的速度大小相等

D．爆炸瞬间a、b两块的动量变化大小相等

11．如图（a），一长木板静止于光滑水平桌面上，t = 0时，小物块以速度v0滑到长木板上，图（b）为物块与木板运动的v—t图象，图中t1、v0、v1已知。重力加速度大小为g。由此可求得（ ）

A．木板的长度 B．物块与木板的质量

C．物块与木板之间的动摩擦因数 D．从t = 0开始到t1时刻，木板获得的动能

12．冰车原先在光滑的水平冰面上匀速滑行，若一人在冰车上先后向前和向后各抛出一个沙包，两沙包的质量和对地速度大小都相同，沙包都抛出去之后，冰车的速率与原来相比 （       ）

A．增大了 B．减少了 C．不变 D．可能增大也可能减少

13．如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面是粗糙的，有一质量为m的木块，以初速度v0滑上小车的上表面．若车的上表面足够长，则

A．木块的最终速度为零

B．木块的最终速度一定为mv0/(M+m)

C．由于车的上表面粗糙，小车和木块组成的系统动量减小

D．车的上表面越粗糙，木块减少的动量越多

14．如图所示，将一光滑的质量为4m半径为 R 的半圆槽置于光滑水平面上，在槽的左侧紧挨有一个质量为m的物块，今让一质量也为 m 的小球自左侧槽口A 的正上方高 R 处从静止开始落下，与半圆槽相切自 A 点进入槽内，则以下结论中正确的是（     )

A．小球在半圆槽内第一次由 A 到最低点 B 的运动过程中，槽的支持力对小球不做功

B．小球第一次运动到半圆槽的最低点 B 时，小球与槽的速度大小之比为 4:1

C．小球第一次在半圆槽的最低点 B 时对槽的压力为

D．物块最终的动能为

15．甲、乙两个物体沿同一直线相向运动，甲物体的速度是6m/s，乙物体的速度是2m/s．碰撞后两物体都沿各自原来方向的反方向运动，速度大小都是4m/s．则下列说法不正确的是（          ）

A．甲、乙的初动能之比为27:5

B．甲、乙的初动量大小之比为9:5

C．甲、乙碰后瞬间动量大小之比为3:5

D．甲、乙两物体的质量之比为1:5

二、填空题（共4题）

16．如图所示，在光滑的水平面上有A和B两小车，质量分别为m1、m2，A车上有一质量为m3的人，开始时两车和人均静止．现人以速度v0向右跳上B车，并与B车保持相对静止，则人跳离A车后，A车的速度大小为______；人跳上B车后，A、B两车的速度大小之比为______．

17．反冲现象的应用及防止

（1）应用：农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边______．

（2）防止：用枪射击时，由于枪身的______会影响射击的准确性，所以用枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。

18．如图，光滑水平面上有质量100kg、长度为4m的平板小车，车两端站着A、B两人，A质量为70kg，B质量为30kg，两人交换位置，此过程中车移动的位移是_____．

19．某同学用图中所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把大小相同的b球静放在斜槽轨道末端水平段的最右端，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。

(1)本实验必须测量的物理量有________

A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B．小球a、b的质量ma、mb

C．小球a、b的半径r

D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC

F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

(2)根据实验要求，两小球的质量关系为ma________mb（填“大于”、“小于”或“等于”）；

(3)为测定未放小球b时，小球a落点B的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，图中给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为________cm；

(4)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是________。（用题中测得物理量的符号表示）

三、综合题（共4题）

20．如图甲所示，物块A、B的质量分别是和，A、B用轻弹簧拴接，放在光滑的水平面上，B右侧与竖直墙壁相接触.时，另有一物块C以速度向右运动，在时与A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，C的图像如图乙所示.求：

（1）C的质量；

（2）B离开墙壁后弹簧具有的最大弹性势能；

（3）在4~ 12 s的时间内墙壁对B弹力的冲量的大小

21．如图所示，平板车P的质量为M，质量为m的小物块Q大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球(大小不计)．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失．已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M∶m＝4∶1，重力加速度为g．求：

(1)小物块Q离开平板车时速度为多大？

(2)平板车P的长度为多少？

22．如图所示，A、B两小球通过长l=10m的不可伸长的轻绳连接，A球质量mA=0.6kg，B球质量mB=0.4 kg，将两球从同一位置先后释放，先释放A球，t1=1 s后再释放 B球，细绳绷直后立即绷断，且绷断时间极短，绷断后A、B两球再经过t2=2 s同时落地． 两球都可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g=10 m/s2．

（1）分别求细绳绷直前瞬间A、B球的速度大小；

（2）求两球释放位置离地面的高度．

23．如图所示，有两个物体A、紧靠着放在光滑的水平面上，A的质量为，的质量为，有一颗质量为的子弹以的水平速度射入A，经过0.01s后又射入物体，最后停在中．若子弹对A的平均作用力大小为3×103N，求

（1）A、分离时A的速度；

（2）的最终速度大小

参考答案：

1．B

2．D

3．C

4．A

5．B

6．D

7．A

8．B

9．A

10．D

11．C

12．A

13．B

14．C

15．D

16．         

17．     旋转     反冲

18．0.8m

19．     BE     大于     45.94～45.99cm    

20．（1）3kg （2）13.5 J （3）

21．（1） （2）

22．(1)vA=15m/s,vB=5m/s   (2)H=49.25m

23．（1）6m/s ；（2） 21.94m/s