高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第三节 动量守恒定律巩固练习

1.3动量守恒定律基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，一名质量为65kg的男生和一名质量为45kg的女生在没有阻力的冰面上用一根质量可以忽略的绳子做拔河游戏（    ）

A．男生对绳的拉力与绳对男生的拉力是一对平衡力

B．这场游戏的获胜者一定是男生，因为男生力气大

C．这场游戏的获胜者一定是男生，因为男生质量大

D．若女生收绳的速度比男生快，则女生能赢得“拔河”比赛的胜利

2．在“验证动量守恒定律”的实验中,入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放,这是为了使(   )

A．小球每次都能水平飞出槽口

B．小球每次都以相同的速度飞出槽口

C．小球在空中飞行的时间不变

D．小球每次都能对心碰撞

3．如图所示，小车静止光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中(     )

A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒

B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒

C．小球向左摆到最高点时，小球与小车瞬时速度均为零

D．在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相同

4．如图所示，在光滑、平直的轨道上静止着两辆完全相同的平板车，人从a车跳上b车，又立即从b车跳回a车，并与a车保持相对静止，此后a车的速率为va，b车的速率为vb；在这个过程中，a车对人的冲量为Ia，b车对人的冲量为Ib，则（　　）

A．va>vb　Ia>Ib

B．va>vb  Ia＜Ib

C．va＜vb  Ia>Ib

D．va＜vb  Ia＜Ib

5．关于系统动量守恒的条件，下列说法中正确的是（   ）

A．只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒

B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒

C．只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒

D．系统中所有物体的加速度都为零时，系统的总动量不一定守恒

6．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，以下最能体现能量守恒定律的是（　　）

A．闭合电路欧姆定律 B．牛顿第一定律 C．动量守恒定律 D．牛顿第三定律

7．关于动量守恒定律，以下说法错误的是（　　）

A．系统不受外力时，动量一定守恒

B．动量守恒定律也适用于高速运动的物体和微观粒子的情况

C．一个系统的动量守恒，则机械能也守恒

D．两物体组成的系统，受合外力为零，则两物体动量的改变量大小一定相等

8．如图所示，一对杂技演员（都视为质点）荡秋千（秋千绳处于水平位置），秋千一端固定在离地面高为H的O点，秋千的长度可调节。改变秋千的长度，杂技演员每次都从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到A点。已知男演员质量为2m，女演员质量为m，秋千的质量不计，空气阻力忽略不计，则男演员落地点C与O点的水平距离x的最大值是（　　）

A． B．H C． D．2H

9．如图所示，水平地面上固定一竖直挡板，倾角为θ、质量为M的斜面体右侧用楔子P固定于地面，一质量为m的球体静止于挡板与斜面体之间，设所有接触面均光滑．若将固定斜面体的楔子P取走，小球下落且未脱离斜面的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．球将做自由落体运动

B．球对竖直挡板的压力相对于球静止时不变

C．球与斜面体组成的系统机械能守恒

D．球与斜面体组成的系统动量守恒

10．如下图所示，将质量为M，半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙。今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（　　）

A．槽离开墙后，将不会再次与墙接触

B．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动

C．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒

D．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽组成的系统动量守恒

11．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、乙两木块所组成的系统的动量守恒

D．甲、乙两木块所组成的系统的动能守恒

12．如图，AB为一光滑水平横杆，横杆上固定有一个阻挡钉C。杆上套一质量不计的轻环，环上系一长为L且足够牢固、不可伸长的轻细绳，绳的另一端拴一质量为m的小球，现将轻环拉至C左边处并将绳拉直，让绳与AB平行，然后由静止同时释放轻环和小球。重力加速度为g，则关于之后的整个运动过程，下列描述正确的是（　　）

A．小球到达最低点之前一直做曲线运动

B．轻环与小球组成的系统机械能守恒

C．轻环与小球组成的系统水平方向动量守恒

D．小球在最低点对绳子的拉力大小小于3mg

13．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，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动，在t=0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法错误的是（　　）

A．t=0至时间内，A、B的总动量守恒

B．至时间内，A、B的总动量守恒

C．时，A的动量为2mv

D．时，A的动量为3mv

14．如图，放置在光滑的水平地面上足够长斜面体，下端固定有挡板，用外力将轻质弹簧压缩在小木块和挡板之间，弹簧的弹性势能为100J．撤去外力，木块开始运动，离开弹簧后，沿斜面向上滑到某一位置后，不再滑下，则

A．木块重力势能的增加量为100J

B．木块运动过程中，斜面体的支持力对木块做功不为零

C．木块、斜面体和弹簧构成的系统，机械能守恒

D．最终，木块和斜面体以共同速度向右匀速滑行

15．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，两导轨间的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒ab、cd，与导轨一起构成闭合回路。两根导体棒的质量均为m，长度均为L，电阻均为R，其余部分的电阻不计。在整个导轨所在的平面内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。开始时，两导体棒均在导轨上静止不动，某时刻给导体棒ab以水平向右的初速度v0，则（　　）

A．导体棒ab刚获得速度v0时受到的安培力大小为

B．导体棒ab、cd速度会减为0

C．两导体棒运动的整个过程中产生的热量为mv02

D．当导体棒ab的速度变为v0时，导体棒cd的加速度大小为

二、填空题（共4题）

16．在光滑水平桌面上停放着A、 B小车，其质量 两车中间有一根用细线缚住的被压缩弹簧，当烧断细线弹簧弹开时， A车的动量变化量和 B车的动量变化量之比为 ________。

17．如图所示，质量为的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，设小球落在车底前瞬间速度大小是，则当小球与小车相对静止时，小车的速度大小为_____ ，方向向______。（取g=）

18．如图所示，质量20kg的小车静止在光滑水平面上，从水枪中喷出的水柱的横截面积是10cm2，速度10m/s，水的密度1.0×103kg/m3。若用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，当有质量5kg的水进入小车时，小车的速度大小______m/s，若将小车固定在水平面上，水冲击小车前壁后水平速度减为零，则水对小车的冲击力大小为______N。

19．如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是很困难的，但是，可以通过仅测量某个量，间接地解决这个问题.这个量是________；

A．小球开始释放高度h

B．小球做平抛运动的射程

C．小球抛出点距地面的高度H

D．斜槽水平部分的长度

(2)在图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。已知小球质量m1＞m2，但质量具体值未知，小球半径r1=r2。

接下来要完成的必要步骤是___________；（填选项前的符号）

A．用天平精确测量两个小球的质量m1、m2

B．测量小球m1开始释放高度h

C．测量抛出点距地面的高度H

D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E.测量平抛射程OM、ON

(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为___________（用(2)中测量的量表示）；

(4)经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示。由相对误差绝对值公式，计算出实验的相对误差为___________%（小数点后保留一位）。若实验的相对误差要求最大值不超过1.0%，本实验___________（填“是”或“不是”）在误差范围内验证了动量守恒。

三、综合题（共4题）

20．如图所示，一小朋友坐在冰车上，母亲轻推后放手，冰车和小朋友获得水平方向冲量I，在水平面上从A点向右无动力滑行，刚好能运动到B点，接着从B沿斜面下滑，到达C点时速度大小为vc。已知A、B间的距离为L，斜面倾角为θ，冰车与AB、BC间的动摩擦因数均相同，小朋友和冰车的总质量为m，重力加速度大小为g。求：

（1）斜面BC的长度x；

（2）小孩从A点运动到C点所需的时间t。

21．如图，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径R=0.2m的半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×103V/m．一不带电的绝缘小球甲，以速度v0沿水平轨道向右运动，与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞．已知乙球的质量为m=1.0×10－2kg，乙所带电荷量q=2.0×10-5C，甲球质量为乙球质量的k倍，g取10m/s2．(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)

(1)若k=1，且甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D，求甲的速度v0；

(2)若k>1，且甲仍以（1）中的速度v0向右运动，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围．

22．质量为m的登月器连接在质量为2m的航天飞机上一起绕月球做圆周运动，其轨道半径是月球半径的3倍．某一时刻将登月器相对航天飞机向运动反方向射出后，登月器仍沿原方向运动，并按如图所示的椭圆轨道登上月球表面，在月球表面逗留一段时间后，经快速发动沿原椭圆轨道回到脱离点与航天飞机实现对接． 已知月球的质量为M，万有引力常量为G，试求航天飞机能到达距离月球中心的最大距离x．

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．B

3．C

4．D

5．C

6．A

7．C

8．D

9．C

10．A

11．C

12．D

13．B

14．B

15．C

16．1∶1

17．5    水平向右   

18．2    100   

19．B    ADE        0.7    是   

20．(1)；(2)。

21．(1) ； (2) 。

22．

23．（1）；（2）