高中教科版 (2019)3 动量守恒定律综合训练题

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，一平板车停在光滑的水平面上，某同学站在小车上，若他设计下列操作方案，最终能使平板车持续地向右驶去的是（　　）

A．该同学在图示位置用大锤连续敲打车的左端

B．只要从平板车的一端走到另一端即可

C．在车上装个电风扇，不停地向左吹风

D．他站在车的右端将大锤丢到车的左端

2．如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上有一物体,用一细线将物体系于小车的A端,物体与小车A端之间有一压缩的弹簧,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上．则下述说法中正确的是( )

①若物体滑动中不受摩擦力作用，则全过程机械能守恒

②即使物体滑动中有摩擦力，全过程物块、弹簧和车组成的系统动量守恒

③小车的最终速度与断线前相同

④无论物块滑动是否受到摩擦力作用，全过程物块、弹簧和车组成的系统的机械能不守恒．

A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④

3．两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，其中一人向另一人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回．如此反复几次后，甲和乙最后速率v甲、v乙关系的是（       ）

A．若甲最先抛球，则一定是v甲＞v乙

B．若乙最先抛球，则一定是v甲＞v乙

C．无论甲、乙谁先抛球，只要乙最后接球，就应是v甲＞v乙

D．无论怎样抛球和接球，都是v甲＞v乙

4．如图所示，质量分别为m1和m2的小球用一轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，今以等值反向的力分别作用于两小球上，则由两小球与弹簧组成的系统（     ）

A．动量守恒，机械能不守恒 B．动量守恒，机械能守恒

C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒

5．2021年12月9日我国首次实现太空授课直播。航天员叶光富在演示转身实验时，深吸了一口气，使劲吹出时，我们发现叶光富身体几乎没动，主要原因是（　　）

A．在太空空间站中，动量守恒定律不成立

B．叶光富一口气吹出的气体质量太小

C．叶光富吹出的气体速度太小

D．叶光富所受重力太大

6．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

7．如图，球、轻绳、小车系统静止在水平地面上，将小球拉至与O点等高处，并由静止释放，不计空气阻力和一切摩擦，关于此后的物理过程，下列说法正确的是（　　）

A．球、轻绳、小车组成的系统动量守恒，机械能不守恒

B．球、轻绳、小车组成的系统动量不守恒，机械能守恒

C．小球摆动到最低点时，小车有最大的对地位移

D．小球摆动到最高点时，小车有最大的对地速度

8．下列说法中正确的(　 　)

A．质量一定的物体，若动能发生变化，则动量不一定变化

B．质量一定的物体，若动量发生变化，则动能必定变化

C．若物体所受的合外力不为零，其动能不可能总是不变

D．若物体所受的合外力不为零，其动量不可能总是不变

9．木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力F使弹簧压缩，如图所示。当撤去外力F后，对于a、b和轻弹簧组成的系统（　　）

A．动量守恒，机械能守恒 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

10．如图所示是一个物理演示实验，图中自由下落的物体A和B被反弹后，B能上升到比初位置高的地方。A是某种材料做成的有凹坑的实心球，质量为m1=0.28 kg.在其顶部的凹坑中插着质量为m2=0.1 kg的木棍B，B只是松松地插在凹坑中，其下端与坑底之间有小空隙。将此装置从A下端离地板的高度H=1.25 m处由静止释放，实验中，A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变，接着木棍B脱离球A开始上升，而球A恰好停留在地板上，则反弹后木棍B上升的高度为（重力加速度g取10 m/s2）（　　）

A．4.05 m B．1.25 m C．5.30 m D．12.5 m

11．如图所示，光滑水平面上静止着一长为L的平板车，一人站在车的右端，他将一质量为m的小球水平抛出，抛出点位于车右端点的正上方h处，小球恰好落在车的左端点。已知人和车的总质量为M，不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　）

A．平板车、人和小球组成的系统动量守恒

B．小球的初速度

C．小球落到车上后与车共速，速度方向向左

D．抛出小球的过程人做功

12．如图所示，小木块m与长木板M之间光滑，M置于光滑水平面上，一轻质弹簧左端固定在M的左端，右端与m连接，开始时m和M都静止，弹簧处于自然状态。现同时对、M施加等大反向的水平恒力F1、F2，两物体开始运动后，对m、M、弹簧组成的系统，正确的说法是（整个过程中弹簧不超过其弹性限度）（　　）

A．整个运动过程当中，系统机械能守恒，动量守恒

B．整个运动过程中，当物块速度为零时，系统机械能一定最大

C．M、m分别向左、右运行过程当中，均一直做加速度逐渐增大的加速直线运动

D．M、m分别向左、右运行过程当中，当弹簧弹力与F1、F2的大小相等时，系统动能最大

13．如图所示，曲面体P静止放在光滑水平面上，小物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．P对Q弹力不做功

B．小物块Q机械能守恒

C．P和Q构成的系统机械能守恒、动量守恒

D．P和Q构成的系统机械能守恒、动量不守恒

14．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．

15．下列说法正确的是（　　）

A．牛顿第一定律又称惯性定律，所以惯性定律与惯性的实质相同

B．牛顿第一定律是牛顿第二定律的特殊情形，它们都可通过实验来验证

C．牛顿运动定律和动量守恒定律既适用于低速、宏观的物体，也适用于高速、微观的粒子

D．伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持

二、填空题（共4题）

16．如图所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量为2kg，以4m/s的速度向右运动，B物块的质量为1kg，以2m/s的速度向左运动，两物块碰撞后粘在一起共同运动。若规定向右为正方向，则碰撞前B物块的动量为_____kgm/s，碰撞后共同速度为_____m/s。

17．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）

18．质量M＝100kg的小船静止在水面上，船首站着质量m甲＝40kg的游泳者甲，船尾站着质量m乙＝60kg的游泳者乙，船首指向左方，若甲、乙两游泳者同时在同一水平线上甲朝左、乙朝右以3m/s的速率跃入水中，则小船运动的速率为______ m/s

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．动量守恒定律的适用条件是什么？我们都知道物体的运动和参考系有关系，那么动量守恒定律的成立是否与参考系有关？

21．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。

22．如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M，A、B间粗糙，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：

（1）A、B最后的速度大小和方向；

（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车的速度大小和方向。

23．如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为。从水枪中喷出的水柱的横截面积为，速度为，水的密度为。若水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中。试求：

（1）当有质量为的水进入小车时，小车的速度大小；

（2）若将小车固定在水平面上，且水冲击到小车前壁后速度立即变为零，求水对小车的冲击力大小。

参考答案：

1．C

2．B

3．C

4．A

5．B

6．D

7．B

8．D

9．C

10．A

11．D

12．D

13．D

14．D

15．D

16．     - 2     2

17．

18．0.6

19．     0.6     2:1

20．

动量守恒得适用条件是

①系统不受外力或者所受合外力为零；

②系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒；

③系统不符合以上条件的任意一条，则系统的总动量不守恒，但是若系统在某一方向上符合以上条件的任意一条，则系统在该方向上动量守恒。

动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律之一，与参考系的选择无关，只要满足守恒条件，动量守恒定律总是适用的。

21．（1）；（2）

22．（1）；（2）

23．（1）；（2）