人教版 (2019)选择性必修 第一册3 动量守恒定律课后练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册3 动量守恒定律课后练习题，共9页。
第3节 动量守恒定律1.（多选）某一物体从高 处自由下落，与地面碰撞后又弹起高 ，不计其他星球对地球的作用，以地球和物体作为一个系统，下列说法正确的是(      )A.在物体下落过程中，系统动量不守恒B.在物体与地面碰撞过程中系统动量守恒C.在物体上升过程中系统动量守恒D.上述全过程中系统动量都守恒答案：1. ; ; 解析：将地球和物体作为一个系统，物体与地球间的力为系统内力。2.如图所示，甲木块的质量为 ，以速度 沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为 的乙木块，乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后(      )A.甲木块的动量守恒B.乙木块的动量守恒C.甲、乙两木块所组成系统的动量守恒D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒答案：2.解析：两木块在光滑水平地面上相碰，且中间有弹簧，则碰撞过程中系统动量守恒，机械能也守恒，故 、 错误， 正确；甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不变，但碰撞过程中弹性势能发生变化，故动能不守恒， 错误。3.如图所示，光滑圆槽的质量为 ，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如果将线烧断，则小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度是(      )A.0 B.向左 C.向右 D.无法确定答案：3.解析：小球和圆槽组成的系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向上的动量守恒 。细线被烧断瞬间，系统在水平方向的总动量为零。又知小球到达最高点时，球与槽水平方向上有共同速度，设为 ，由动量守恒定律有 ，所以 ， 正确。4.（2021江苏南通高二检测）两个球沿直线相向运动，碰撞后两球都静止。则可以推断(      )A.碰撞前两个球的动量一定相同B.两个球的质量一定相等C.碰撞前两个球的速度大小一定相等D.碰撞前两个球的动量大小相等、方向相反答案：4.解析：两球碰撞过程动量守恒，由于碰撞后两球都静止，总动量为零，故碰撞前两个球的动量大小相等、方向相反， 错误， 正确；两球的质量是否相等不确定，故碰撞前两个球的速度是否相等也不确定， 、 错误。5.（多选）根据 （国际铁道联盟）的定义，高速铁路是指营运速率达 以上的铁路和动车组系统。据广州铁路局警方测算：当和谐号动车组列车以 的速度在平直铁轨上匀速行驶时，受到的阻力大小约为 ，如果撞击一块质量为 的障碍物，会产生大约 的冲击力，撞击时间约为 ，可能造成列车颠覆，后果不堪设想。在撞击过程中，下列说法正确的是(      )A.列车受到合外力的冲量约为B.列车受到合外力的冲量约为C.障碍物受到合外力的冲量约为D.列车和障碍物组成的系统动量近似守恒答案：5. ; 解析：列车对障碍物的冲击力的冲量为 ，因冲击力远大于障碍物的重力，故障碍物所受合外力的冲量大小近似为 ，因列车匀速行驶，列车与障碍物碰撞过程中，二者组成的系统动量近似守恒， 、 正确。6.两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上。现在，其中一人向另一个人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回。如此反复进行几次，甲和乙最后的速率关系是 (      )A.若甲最先抛球，则一定是B.若乙最后接球，则一定是C.只有甲先抛球，乙最后接球，才有D.无论怎样抛球和接球，都是答案：6.解析：根据动量守恒定律，初动量为零，最后系统的总动量也为零，因此两个人的动量等大反向，因此谁最后接球，谁的质量就大，谁的速度就小， 正确。7.（2021山西晋中高二期末）如图所示，甲、乙两同学各乘一辆小车在光滑的水平面上匀速相向行驶做抛球游戏。两辆小车速度大小均为 。已知甲车上有质量 的小球若干个，甲和他的车及所带小球的总质量 ，乙和他的车总质量 。为了保证两车不相撞，甲不断地将小球一个一个地以相对地面为 的水平速度抛向乙，且被乙接住。假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不相撞，则此时(      )A.两车的共同速度大小为 ，甲总共抛出5个小球B.两车的共同速度大小为 ，甲总共抛出10个小球C.两车的共同速度大小为 ，甲总共抛出10个小球D.两车的共同速度大小为 ，甲总共抛出5个小球答案：7.解析：以甲、乙两同学及两车组成的系统为研究对象，以水平向右为正方向，沿甲车的运动方向系统总动量守恒，甲不断抛球，乙接球，当甲和小车与乙和小车具有共同速度时，可保证刚好不相撞，设共同速度为 ，则 ，得 ，这一过程中乙和他的车的动量变化量 ，每一个小球被乙接住后，乙和他的车的动量变化量 ，故小球个数 （个），故选 。8.将两条完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑。开始时甲车速度大小为 ，乙车速度大小为 ，方向相反并在同一直线上，如图所示。（1）当乙车速度为零时（即乙车开始反向运动时），甲车的速度多大？方向如何？（2）由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方向如何？答案：8.（1）  方向向右 （2）  方向向右解析：两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用，系统水平方向动量守恒。设向右为正方向（1）由动量守恒定律知代入数据解得方向向右（2）两车相距最小时，两车速度相同设为 ，由动量守恒定律知解得 ，方向向右素养提升练9.（多选）（2021浙江宁波高二检测）如图所示，一个质量为 的木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个质量为 的小木块。现使木箱获得一个向右的初速度 ，则(      )A.小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动B.小木块和木箱最终速度大小为C.小木块与木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动答案：9. ; 解析：木箱与小木块组成的系统水平方向不受外力，故系统水平方向动量守恒，最终二者以相同的速度一起向右运动，取 方向为正方向，由动量守恒定律得 ，解得 ， 、 正确。10.（2021河北衡水高二期中）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 、 两块同时落地，其中 落地时飞行的水平距离 大于 落地时飞行的水平距离 ，下列说法正确的是(      )A.爆炸瞬间 、 两块的速度大小相等B.爆炸瞬间 、 两块的速度变化量大小相等C. 、 两块落地时的速度大小相等D.爆炸瞬间 、 两块的动量变化量大小相等答案：10.解析：由题意知爆炸后 、 的竖直分速度大小相等，由 的水平位移大小大于 的水平位移大小，可知 获得的水平分速度大小大于 获得的水平分速度大小，所以 、 、 均错误；水平方向动量守恒，所以 、 的动量变化量大小相等， 正确。11.（多选）（2021吉林白城洮南第一中学月考）如图所示，三辆完全相同的平板小车 、 、 成一直线排列，静止在光滑水平面上。 车上有一小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到 车上。小孩跳离 车和b车时对地的水平速度相同。他跳到 车上相对 车保持静止，此后(      )A. 、 两车运动速率相等B. 、 两车运动速率相等C.三辆车的速率关系D. 、 两车运动方向相反答案：11. ; 解析：设小孩跳离 、 车时速度为 ，向右为正方向，由动量守恒定律有 ，所以 ， ， ，即 ，并且 与 方向相反。12.如图所示，在光滑水平面上有两个木块 、 ，木块 左端放置小物块 并保持静止，已知 ， ，现木块 以初速度 沿水平方向向右滑动，木块 与 相碰后具有共同速度（但不粘连）， 与 、 间均有摩擦。（1）求木块 与 相碰瞬间木块 及小物块 的速度大小；（2）若木块 足够长，求小物块 的最终速度。答案：12.（1）  0 （2） ，方向水平向右解析：（1）木块 与 相碰瞬间 的速度为0， 、 木块的速度相同，由动量守恒定律得 ，解得（2） 滑上 后，摩擦力使 加速，使 减速，直至 、 具有共同速度，以 、 整体为系统，由动量守恒定律得 ，解得 ，方向水平向右创新拓展练13.（多选）如图所示，滑块和小球的质量分别为 、 ，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点 由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为 。开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，下列说法正确的是(      )A.滑块和小球组成的系统动量守恒B.滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒C.滑块的最大速率为D.滑块的最大速率为答案：13. ; 解析：球下落过程中滑块和小球组成的系统所受合外力不为零，因此系统动量不守恒， 错误；绳子上的拉力属于内力，滑块和小球组成的系统在水平方向不受外力作用，因此系统水平方向动量守恒， 正确；当小球落到最低点时，只有水平方向的速度，此时小球和滑块的速度均达到最大，根据系统水平方向动量守恒有 ，根据系统机械能守恒有 ，联立解得 ， 正确， 错误。思路导引 当合外力为零时系统动量守恒，若某一方向上合外力为零则该方向上动量守恒；当小球落到最低点时，只有水平方向速度，根据系统水平方向动量守恒和系统机械能守恒可正确解答。模型总结 悬绳模型悬绳模型（如图所示）的特点是系统机械能守恒，水平方向动量守恒，解题时需关注物体运动的最高点和最低点。