高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册3 动量守恒定律同步练习题

1.3动量守恒定律同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，在光滑水平地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（　　）

A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒

B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒

C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒

D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，但机械能不守恒

2．如图所示，一小车停在光滑水平面上，车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射，所有子弹全部嵌在挡板内没有穿出，当射击持续了一会儿后停止，则小车

A．速度为零

B．将向射击方向作匀速运动

C．将向射击相反方向作匀速运动

D．无法确定

3．一个人在地面上立定跳远的最好成绩是s（m），假设他站立在船的右端处于静止状态要跳上距离在L（m）远的岸上（设船与岸边同高），如图所示，（忽略水的阻力）则

A．只要L＜s，他一定能跳上岸

B．只要L＜s，他有可能跳上岸

C．如果L=s，他有可能跳上岸

D．如果L=s，他一定能跳上岸

4．如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变．这就是动量守恒定律．若一个系统动量守恒时，则（　　）

A．此系统内每个物体所受的合力一定都为零

B．此系统的机械能一定守恒

C．此系统的机械能可能增加

D．此系统内每个物体的动量大小不可能都增加

5．质量为M的原子核，原来处于静止状态，当它以速度v放出一个质量为m的粒子时，剩余部分的速度为 （       ）

A．  B．

C．  D．

6．如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m，与水平面的摩擦因数均为μ，在水平恒力F作用下以速度v做匀速直线运动。在t0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是（　　）

A．水平恒力F=μmg

B．t0至t时间内，A、B的总动量不守恒

C．时，A的动量为3mv

D．时，A的动量为3mv

7．质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速率为（     ）

A．0 B．0.3m/s，向左 C．0.6m/s，向右 D．0.6m/s，向左

8．如图所示，质量m＝60kg的人，站在质量M＝300kg的车的一端，车长L＝3m，均相对于水平地面静止，车与地面间的摩擦可以忽略不计，人由车的一端走到另一端的过程中，（　　）

A．人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小

B．由于人与车之间有摩擦力，故系统动量不守恒

C．车后退0.5m

D．人的速率最大时，车的速率最小

9．如图所示，物块m、斜劈M和水平支持面都是光滑的，控制m、M使其静止，m位于斜劈的顶端．撤去控制，m在斜面上运动的过程中（　　）

A．M、m组成的系统动量守恒

B．m、M组成的系统在水平方向动量守恒

C．m对M的冲量等于M的动量变化

D．M对m的支持力的冲量为零

10．质量为m、半径为R的小球放在质量为2m、半径为2R的光滑空心球壳内，开始时让它们静止在光滑的水平面上，如图所示. 释放后小球沿内壁运动至最低点时球壳位移是（ ）

A．

B．R

C．

D．

11．光滑水平面上有一个质量为m的光滑圆弧形槽，现将一个质量也为m的小钢球从槽的顶端水平A处由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．小球和槽组成的系统动量守恒

B．小球在下滑到圆弧槽的另一侧时，可以到达和A同水平的最高点C

C．小球下滑到底端B的过程中，其对地的运动轨迹为圆

D．小球在下滑到圆弧槽底端B的过程中，小球动能随时间先增大后减小

12．质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以水平速度v射向木块，子弹最终“停留”在木块中.在此过程中，对于子弹和木块组成的系统，则（     ）

A．动量守恒，机械能也守恒

B．动量守恒，机械能不守恒

C．动量不守恒，机械能守恒

D．动量不守恒，机械能不守恒

13．如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上，车的左端放一质量为m的木块，车的右端固定一个轻质弹簧，现给木块一个水平向右的瞬时冲量I，使木块m沿车上表面向右滑行，在木块与弹簧相碰后，木块在车上又沿原路返回，并且恰好能到达小车的左端而相对小车静止，则下列说法中正确的是（       ）

A．木块m的运动速度最小时,系统的弹性势能最大

B．木块m所受的弹力和摩擦力始终对m作负功

C．平板小车M的速度先增大后减小，木块m的运动速度先减小后增大

D．由于弹簧的弹力对木块m和平板小车M组成的系统是内力，故系统的动量和机械能均守恒

14．如图所示，在水平地面上有个表面光滑的直角三角形物块M，长为 L 的轻杆下端用光滑铰链连接于O点（O点固定于地面上），上端连接小球m，小球靠在物块左侧，水平向左的推力F施于物块，整个装置静止。撤去力F后 ，下列说法正确的是（ )

A．物块先做匀加速运动，后做匀速运动；

B．因为地面光滑，所以整个系统在水平方向上动量守恒；

C．小球与物块分离时，小球一定只受重力作用

D．小球一直对物块有作用力，直到小球落地的瞬间与物块分离为止

15．如图所示，小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。关于上述过程，下列说法中正确的是（　　）

A．男孩和木箱组成的系统动量守恒

B．小车与木箱组成的系统动量守恒

C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒

D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小不相等

二、填空题（共4题）

16．碰撞特点

在碰撞现象中，一般都满足内力_______外力矢量和，可认为相互碰撞的系统动量守恒。

17．如图所示，质量为m2的B物体追上质量为m1的A物体，并发生碰撞，设A、B两物体碰前速度分别为v1、v2，碰后速度分别为v1′、v2′（v2>v1），碰撞时间很短，设为Δt。

根据动量定理：

对A：F1Δt=___________①

对B：F2Δt=___________②

由牛顿第三定律F1=___________③

由①②③得两物体总动量关系为：

m1v1′＋m2v2′=___________

18．如图所示，质量为m的木块和质量为M的金属块用细绳系在一起，处于深水中静止，剪断细绳，木块上浮h时（还没有露出水面），铁块下沉的深度为________．（水的阻力不计）

19．如图(a)所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的冲量后，随即启动打点计时器．甲车运动一段距离后，与静止的乙车正碰并黏在一起运动．纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图(b)所示，电源频率为50Hz，则：碰撞前甲车的运动速度大小为____________m/s，甲、乙两车的质量比m甲：m乙为_______．

三、综合题（共4题）

20．如图，竖直固定轨道abcd段光滑，长为L=1．0m的平台de段粗糙，abc段是以O为圆心的圆弧．小球A和B紧靠一起静止于e处，B的质量是A的4倍．两小球在内力作用下突然分离，A分离后向左始终沿轨道运动, 与de段的动摩擦因数μ=0．2，到b点时轨道对A的支持力等于A的重力的 , B分离后平抛落到f点，f到平台边缘的水平距离s= 0．4m,平台高h=0．8m，g取10m/s2，求：

（1）AB分离时B的速度大小vB；

（2）A到达d点时的速度大小vd；

（3）圆弧 abc的半径R．

21．如图所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面的速度为v，接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小。

22．如图所示，一质量为M=3．0kg的玩具小车在光滑水平轨道上以v0=2．0m/s的速度向右运动，一股水流以u=2．4m/s的水平速度自右向左射向小车左壁，并沿左壁流入车箱内，水的流量为b=0．4kg/s．

（ⅰ）要改变小车的运动方向，射到小车里的水的质量至少是多少？

（ⅱ）当射入小车的水的质量为m0=1．0kg时，小车的速度和加速度各是多大？

23．如图所示，在水平地面上有质量为m的A物块和质量为2m的B物块并排靠在一起，两物块与地面间的动摩擦因数均为μ，两物块间用长为l的柔软轻绳相连接（图中未画出）．现有大小为F=2μmg的水平恒定拉力从静止开始拉动物块A，绳子绷紧时，绳子不会断裂也不会伸长，且绷紧时间极短．试求：

（1）绳子绷紧前瞬间，A物块的速度大小；

（2）整个过程中B物块运动的时间。

参考答案：

1．C

2．A

3．B

4．C

5．D

6．D

7．D

8．C

9．B

10．D

11．B

12．B

13．C

14．C

15．C

16．远大于

17．     m1v1′-m1v1     m2v2′-m2v2     -F2     m1v1＋m2v2

18．

19．     0.6     2:1

20．（1）1 m/s   ；（2）       ；（3）0.5m

21．

22．（ⅰ）2．5 kg

（ⅱ）0．33m/s2

23．（1）；（2）