07讲 动量与动量守恒定律基本应用专题强化原卷版

07讲 动量与动量守恒定律基本应用专题强化训练

一、单选题

1．（2022·辽宁·渤海大学附属高级中学高二阶段练习）在匀速行驶的船上，当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时，船的速度将（水的阻力不变）（　　）

A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判定

2．（2022·山西·浑源县第七中学校高二阶段练习）下列情形中，满足动量守恒条件的是（　　）

A．用铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量

B．子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中，子弹和木块的总动量

C．子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量

D．棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量

3．（2021·全国·高二专题练习）水平面上质量分别为0.1kg和0.2kg的物体相向运动，过一段时间则要相碰，它们与水平面的动摩擦因数分别为0.2和0.1，假定除碰撞外，在水平方向这两个物体只受摩擦力作用，则碰撞过程中这两个物体组成的系统（　　）

A．动量不守恒 B．动量不一定守恒

C．动量守恒 D．以上都有可能

4．（2022·云南·巍山彝族回族自治县第二中学高二阶段练习）在橄榄球比赛中，一个85 kg的前锋队员以5 m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分。就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为65 kg的队员，一个速度为2 m/s，另一个速度为4 m/s，然后他们就扭在了一起，则（　　）

A．他们碰撞后的共同速度是m/s

B．碰撞后他们动量的方向与两名队员碰撞前方向一致

C．这名前锋能得分

D．这名前锋不能得分

5（2022·江苏·涟水县第一中学高二阶段练习）在北京2022年冬奥会的冰壶项目中，关于运动员投出的冰壶，下列说法正确的是（　　）

A．该冰壶速度不变，动量也不变

B．该冰壶的所受阻力大小不变，动量也不变

C．该冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，动量也不变

D．该冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，动量变化越大，速度变化一定越大

6．（2021·安徽省宿州市苐三中学高二期末）光滑水平面上放置两个物块A、B，质量分别为mA、mB，物块A以速度v0与静止物块B正碰，碰后A静止，B的速度为v，v0和v的大小不等，则A、B质量关系是（　　）

A．mA>mB   B．mA=mB      C．mA<mB    D．以上三种情况都有可能

7．（2021·江苏·高邮市第一中学高二阶段练习）一质量为m的甲物体以水平速度v与静止在光滑水平面上的乙物体发生正碰，乙的质量为M，碰后甲物体的速度大小为，方向与初速度方向相反。则碰后乙物体的动量大小为（  ）

A． B． C． D．

8.（2022·山东·烟台二中高三期中）用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以7.0×103m/s的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为500kg，最后一节火箭壳体的质量为100kg。某时刻火箭壳体与卫星分离，卫星以1.2×103m/s的速度相对火箭壳体沿轨道切线方向分离，则分离时卫星的速度为（　　）

A．6.0×103m/s B．6.8×103m/s C．7.2×103m/s D．8.0×103m/s

9.（2022·全国·高二课时练习）假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，总质量M＝2100g，当它以对地速度v0＝840m/s喷出质量Δm＝100g的高温气体后，火箭的速度为（喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略，取v0的方向为正方向）（　　）

A．42m/s B．－42m/s

C．40m/s D．－40m/s

10．（2021·全国·高三专题练习）假设将发射导弹看成如下模型：静止的实验导弹总质量M＝3 300 kg，当它以相对于地面的速度v0＝120 m/s喷出质量为Δm＝300 kg的高温气体后，导弹的速度为（喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略）（　　）

A．－10 m/s B．12 m/s

C．10 m/s D．－12 m/s

11．（2021·全国·高三专题练习）为完成某种空间探测任务，需要在太空站上发射空间探测器，探测器通过向后喷气而获得反冲力使其加速。已知探测器的质量为M，每秒喷出的气体质量为m，喷射气体的功率恒为P，不计喷气后探测器的质量变化。则喷气Δt秒后探测器获得的动能为（　　）

A． B．

C．  D．

12．（2022·全国·高二专题练习）长征五号系列运载火箭是目前中国运载能力最大的火箭，又称“胖五”。2019年12月27日20时45分，长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功将实践二十号卫星送入预定轨道。模拟发射火箭的实验如下：静止的实验火箭，总质量为，当它以对地速度为喷出质量为的高温气体后，火箭的对地速度为（以喷出气体的速度方向为正方向，喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计）（　　）

A． B． C． D．

13．（2021·河北·衡水市冀州区滏运中学高三期中）质量为m=40kg的气球上有一质量为M=60kg的人，共同静止在距地面高为h=10m的空中，现在从气球中放下一根不计质量的软绳，人沿着软绳下滑到地面，软绳至少为多长，人才能安全到达地面（　　）

A．10m B．15m C．20m D．25m

14．（2022·全国·高二课时练习）如图所示，气球下面有一根长绳，一个质量为m1=50 kg的人抓在气球下方，气球和长绳的总质量为m2=20 kg，长绳的下端刚好和水平面接触，当静止时人离地面的高度为h=5 m。如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面高度是（可以把人看做质点）（　　）

A．5 m B．3.6 m C．2.6 m D．8 m

15．（2022·江苏省镇江中学高三期中）有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离，然后用卷尺测出船长。已知他的自身质量为，水的阻力不计，船的质量为（　　）

A． B． C． D．

16．（2022·海南·一模）如图所示，一高h=2.4m、倾角θ=37，质量M=3g的光滑斜面静止在光滑水平面上，一质量m=0.2g的物块从斜面顶端由静止释放已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则物块由斜面顶端滑到底端的过程中，斜面将（　　）

A．向右移动0.5m B．向右移动0.6m C．向右移动0.2m D．向右移动0.1m

17．（2022·北京·清华附中永丰中学高二阶段练习）质量为m的人站在质量为M、长为5米的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边（如图所示），当他向左走到船的左端时，船左端离岸的距离是1.25米，则（　　）

A．M=2m B．M=3m C．M=4m D．M=5m

18．（2023·全国·高三专题练习）如图所示，质量为3m、半径为R的大空心球B（内壁光滑）静止在光滑水平面上，有一质量为m的小球A（可视为质点）从与大球球心等高处开始无初速度下滑，滚到大球最低点时，大球移动的距离为（　　）

A．R B． C． D．

19．（2020·四川·遂宁中学高二阶段练习）一个质量为Ｍ，底边长为b的三角形劈静止于光滑水平面上，有一个质量为m的小球由斜面顶部无初速度滑到底部时，斜劈移动的距离是（　　）

A． B． C． D．

20．（2021·全国·高三专题练习）有一艘质量为M=120kg的船停在静水中，船长 L=3m ，船上一个质量为m=60kg 的人从船头走到船尾。不计水的阻力，则船在水中移动的距离为（　　）

A．0.5m B．1m C．2m D．3m

21．（2022·江苏·淮海中学高二阶段练习）有一条窄长小船停靠在湖边码头，某同学想用一个卷尺粗略测定它的质量．他首先使船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，然后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离为d，船长为L，已知他自身的质量为m，则船的质量M为

A． B． C． D．

22.（2022·海南·嘉积中学高二期中）一质量为10g的子弹以200m/s的水平速度射入一个质量为190g的静止在光滑水平面上木块，射入以后子弹留在木块中，则子弹和木块的共同速度正确的是（　　）

A．10m/s B．6m/s C．8m/s D．4m/s

23.（2022·湖北·武汉市光谷第二高级中学高二期中）如图所示，质量为的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一个质量为的小球以速度为向滑块滚来，小球最后未越过滑块，则小球到达最高点时，小球和滑块的速度大小是（　　）

A． B． C． D．

二、多选题

24．（2022·全国·高二课时练习）图的相互作用过程中，可以认为系统动量守恒的是（　　）

A．轮滑女孩从后面推轮滑男孩   B．子弹击穿饮料瓶的短暂过程

C．宇航员在舱外将一件小设备抛离自己   D．汽车发生轻微碰撞

25．（2021·贵州省思南中学高二期中）静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核放出一个α粒子，其速度方向与磁场方向垂直。测得α粒子与反冲核轨道半径之比为30∶1，如图所示，则（　　）

A．反冲核的原子序数为62

B．原放射性元素的原子序数是62

C．反冲核与α粒子的速率之比为1∶62

D．α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反

26．（2021·全国·高二期中）长为l的轻绳，一端用质量为m的圆环套在水平光滑的横杆上，另一端连接一质量为2m的小球。开始时，将小球移至横杆处（轻绳处于水平伸直状态，见图），然后轻轻放手，当绳子与横杆成直角，此过程圆环的位移是x，则下列说法中正确的是（　　）

A．圆环的位移是x＝

B．圆环与小球组成的系统，机械能守恒

C．圆环与小球组成的系统，动量守恒

D．圆环与小球组成的系统，水平方向上动量守恒

三、解答题

27.（2022·全国·高三课时练习）如图所示为一足够长的光滑水平面，右侧挡板C与轻质弹簧一端相连，接触面均光滑的三角形斜劈A静止放在水平面上，另一可视为质点的小球B从斜劈顶端距地面高h处由静止释放，小球B滑下与弹簧作用后反向弹回，已知mA=3m，mB=m，重力加速度大小为g，则小球B离开斜劈时，两者水平位移关系为sA:sB=________；弹簧可以获得的最大弹性势能为Ep=________。

28．（2022·湖北·武昌首义学院附属高级中学高二阶段练习）质量为的沙袋静止在光滑水平面上，现有5颗质量为的子弹以的水平速度射入沙袋，并留在沙袋内随沙袋一起运动。假如5颗子弹射入沙袋时的速度方向均沿同一直线，求沙袋最后的速度。

29．（2022·江苏·北大附属宿迁实验学校高二开学考试）如图所示，当小球A以速度向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰撞后A球以的速度弹回，而B球以的速度向右运动，若小球A的质量为m，求小球B的质量。

30．（2022·山东日照·高二期中）某次特警技能训练中，警察从桥上跳入行驶中的汽艇，如图所示。假如质量的汽艇在恒定的牵引力作用下以的速度匀速行驶，质量的警察从桥上自由下落恰好落入汽艇，经过的缓冲时间，警察与汽艇相对静止。假设汽艇运动中所受水的阻力不变，忽略空气阻力和汽艇竖直方向的运动，已知重力加速度，。求：

（1）警察与汽艇相对静止后共同速度的大小；

（2）缓冲时间内汽艇对警察的平均作用力的大小。

31．（2022·黑龙江·哈尔滨德强学校高三阶段练习）质量为的物体与质量为的物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，碰撞前后位移-时间图像如图所示，求：

（1）碰撞后和的速度大小；

（1）碰撞时对的冲量大小；

（2）两个物体碰撞时损失的动能。

32．（2022·江苏·淮海中学高二阶段练习）如图所示，光滑水平桌面上一只质量为5.0kg的保龄球，撞上一只原来静止，质量为1.5kg的球瓶。此后球瓶以3.0m/s的速度向前飞出，而保龄球以2.0m/s的速度继续向前运动，假设它们相互作用的时间为0.05s。求：

（1）碰撞前保龄球的速度；

（2）碰撞时保龄球与球瓶间的相互作用力的大小；

（3）通过计算判断该碰撞是否为弹性碰撞。

33．（2022·全国·高二课时练习）如图所示，A、B两个大小相同、质量不等的小球放在光滑水平地面上，A以3m/s的速率向右运动，B以1m/s的速率向左运动，发生正碰后，试分析：

（1）A、B两小球都以2m/s的速率向右运动，A、B的质量满足什么关系？

（2）A、B两小球都以2m/s的速率反弹，A、B质量满足什么关系？

34．（2022·山东临沂·高三开学考试）如图所示，水平面上有一长木板，质量的物块A以的速度冲上木板左端，同时质量的物块B以的速度冲上木板右端。已知物块A、B与木板间的动摩擦因数分别为和，板长为，重力加速度g取，A、B间的碰撞为弹性碰撞。求：

（1）A、B最终静止时的对地位移及二者间的距离；

（2）整个过程中系统产生的热量。

35．（2021·江苏·盐城市田家炳中学高二期中）A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5 kg，速度大小为10 m/s，B质量为2 kg，速度大小为5 m/s，两者相碰后，A沿原方向运动。

（1）若碰后A的速度大小为4 m/s，则B的速度大小？

（2）碰撞后，A物体的速度大小是否有可能为6m/s？请通过计算分析说明理由。

36．（2022·全国·高三专题练习）如图，用不可伸长的轻绳将质量为2m的物块a悬挂在O点，初始时，轻绳处于水平拉直状态，绳长为2l。现将a由静止释放，当物块a下摆至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块b发生正碰（碰撞时间极短），碰撞后b滑行的最大距离为4l。已知b的质量为m。b与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小为g。求:

（1）即将碰撞时轻绳对物块a的拉力大小。

（2）碰后物块a上升的最大高度。