人教版 (2019)3 动量守恒定律习题

这是一份人教版 (2019)3 动量守恒定律习题，共6页。试卷主要包含了下列情境满足动量守恒条件的是等内容，欢迎下载使用。

题组一 对动量守恒定律的理解
1.(2024河南安阳高二月考)下列情境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
2.(2024湖北十堰高二月考)把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、子弹和车,下列说法正确的是( )
A.枪和子弹组成的系统动量守恒
B.枪和车组成的系统动量守恒
C.三者组成的系统因为子弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可忽略不计,故系统动量近似守恒
D.三者组成的系统动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,且这两个外力的合力为零,故系统动量守恒
3.(多选)(2024山东青岛高二期中)如图所示,木块A、B用轻弹簧连接,放在光滑的水平面上,A紧靠墙壁,在木块B上施加向左的水平力F,使弹簧压缩,当撤去外力后( )
A.A尚未离开墙壁前,A、B组成的系统的动量守恒
B.A尚未离开墙壁前,A、B及弹簧组成的系统的机械能守恒
C.A离开墙壁后,A、B组成的系统动量守恒
D.A离开墙壁后,A、B及弹簧组成的系统机械能不守恒
4.(多选)(2024河南南阳高二期末)如图所示,A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上,木块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行,最后停在木块B的右端,对此过程,下列叙述正确的是( )
A.当C在A上滑行时,A、C组成的系统动量守恒
B.当C在B上滑行时,B、C组成的系统动量守恒
C.无论C是在A上滑行还是在B上滑行,A、B、C组成的系统动量都守恒
D.当C在B上滑行时,A、B、C组成的系统动量守恒
题组二 动量守恒定律的应用
5.(2024云南昆明高二阶段检测)在光滑水平面上相向运动的A、B两球发生正碰后一起沿A球原来的速度方向运动,这说明原来( )
A.A球的质量一定大于B球的质量
B.A球的速度一定大于B球的速度
C.A球的动量一定大于B球的动量
D.A球的动能一定大于B球的动能
6.(2024辽宁大连高二月考)质量相等的三个小球a、b、c,在光滑的水平面上以相同的速率运动,它们分别与原来静止的A、B、C三球发生碰撞,碰撞后小球a继续沿原方向运动,小球b静止,小球c沿反方向弹回,则碰撞后A、B、C三球中动量大小最大的是( )
A.A球B.B球
C.C球D.不能确定
7.(2024河南新乡高二月考)篮球和滑板车是深受青少年喜爱的两项体育活动。某同学抱着一篮球站在滑板车上一起以速度v0沿光滑水平地面运动,某一时刻该同学将篮球抛出,抛出瞬间篮球相对于地面的速度大小为v0,方向与抛出前滑板车的运动方向相反,已知篮球的质量为m,该同学和滑板车质量之和为m'。则抛出篮球后瞬间该同学和滑板车的速度大小为( )
A.v0B.
C.D.
8.(2024湖北荆门高二月考)在光滑水平地面上匀速运动的装有沙子的小车,小车和沙子总质量为m',速度为v0,在行驶途中有质量为m的沙子从车上漏掉,沙子漏掉后小车的速度应为( )
A.v0B.
C.D.
B组关键能力提升练
9.(2024福建南平高二月考)甲、乙两个滑冰者的质量分别为48 kg和50 kg,甲手里拿着质量为2 kg的球,两人均以2 m/s的速率,在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲的速度的大小为( )
A.0B.2 m/s
C.4 m/sD.无法确定
10.(多选)(2024安徽黄山高二月考)如图所示,在光滑平直的路面上静止着两辆完全相同的小车,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。下列说法正确的是( )
A.最终a车的速率大于b车的速率
B.最终a车的速率小于b车的速率
C.全过程中,a车对人的作用力的冲量大于b车对人的作用力的冲量
D.全过程中,a车对人的作用力的冲量小于b车对人的作用力的冲量
11.(多选)(2024山东东营高二月考)水平冰面上有一固定的竖直挡板,一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0 m/s,反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为( )
A.48 kgB.53 kg
C.58 kgD.63 kg
12.(2024浙江杭州高二月考)如图所示,一足够长木板,质量为m',放在光滑水平面上,在其左端放一质量为m的木块(可看成质点),m>m',木块与木板间存在摩擦,现使两者以速度v0共同向右运动。已知木板与墙碰撞后立即反向且速度大小不变,木块不会滑离木板和碰到墙。求木板在第二次碰墙后的运动过程中,木板速度为零时木块的速度大小。
C组核心素养拔高练
13.(2024山大附中高二月考)如图所示,在光滑水平面上,有一质量m'=3 kg的薄板,板上有质量m=1 kg的物块,两者以v0=4 m/s的初速度朝相反方向运动。薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长,取水平向右为正方向。
(1)当物块的速度方向与初速度方向相同、大小为3 m/s时,薄板的速度是多少?
(2)物块最后的速度是多少?
参考答案
分层作业4 动量守恒定律
1.B
2.D 解析 由于枪水平放置,故三者组成的系统除受重力和支持力(两外力平衡)外,不受其他外力,动量守恒。子弹和枪筒之间的力应为系统的内力,对系统的总动量没有影响。枪和子弹组成的系统受到车对其的外力作用,车和枪组成的系统受到子弹对其的外力作用,动量都不守恒。故正确选项为D。
3.BC 解析 当撤去外力F后,A尚未离开墙壁前,A、B组成的系统受到墙壁的作用力,系统所受的外力不为零,所以A和B组成的系统的动量不守恒,故A错误;以A、B及弹簧组成的系统为研究对象,在A离开墙壁前,除了系统内弹力做功外,无其他力做功,系统机械能守恒,故B正确;A离开墙壁后,A、B组成的系统所受的外力之和为0,所以A、B组成的系统的动量守恒,故C正确;在A离开墙壁后,对A、B及弹簧组成的系统,除了系统内弹力做功外,无其他力做功,A、B及弹簧组成的系统机械能守恒,故D错误。
4.BCD 解析 当C在A上滑行时,对A、C组成的系统,B对A的作用力为外力,不等于0,系统动量不守恒,故A错误;当C在B上滑行时,A、B已分离,对B、C组成的系统,沿水平方向不受外力作用,系统动量守恒,故B正确;若将A、B、C三木块视为一系统,则沿水平方向无外力作用,系统动量守恒,故C、D正确。
5.C 解析 两球相撞过程,系统的动量守恒,相撞后,总动量沿A球原来的方向,根据动量守恒定律得知,碰撞前的总动量的方向与A球原来的速度方向一致,由于A、B两球是相向运动,动量又是矢量,则知A球的动量一定大于B球的动量,故C正确;由于两球的质量关系未知,无法判断速度大小、动能大小的关系,故A、B、D错误。
6.C 解析 在三个小球发生碰撞的过程中,系统动量都是守恒的,根据动量守恒定律得mv0=mv+m'v',整理可得m'v'=mv0-mv,取小球初速度方向为正方向,可得出C球的动量大小是最大的,C正确。
7.C 解析 以滑板车的运动方向为正方向,则由动量守恒定律(m'+m)v0=m'v-mv0,解得v=。
8.A 解析 设漏掉质量为m的沙子后,由于惯性,沙子从车上漏掉的瞬间速度仍然为v0,小车速度为v',根据水平方向动量守恒可得m'v0=mv0+(m'-m)v',解得v'=v0,故B、C、D错误,A正确。
9.A 解析 以甲、乙及球组成的系统为研究对象,以甲原来的滑行方向为正方向,有(m甲+m球)v甲+m乙v乙=(m甲+m球)v甲',解得v甲'=m/s=0,A正确。
10.BD 解析 设小车的质量为m,人的质量为m人,最终a车速度大小为va,b车速度大小为vb,对整个过程,根据动量守恒定律有(m+m人)va-mvb=0,解得<1,由此可知,最终a车的速率小于b车的速率,B正确,A错误。设人以速度大小v1从a车跳到b车,跳到b车后b车速度大小为vb1,由动量定理可知,该过程中a车对人的作用力的冲量大小为Ia1=m人v1,方向向左;b车对人的作用力的冲量大小为Ib1=m人v1-m人vb1,方向向右;然后人以速度大小v2从b车跳到a车,跳到a车后b车速度大小为vb,由动量定理可知,该过程中b车对人的作用力的冲量大小为Ib2=m人v2-(-m人vb1),方向向右;a车对人的作用力的冲量大小为Ia2=m人v2-m人va,方向向左。全过程中,a车对人的作用力的冲量大小为Ia=Ia1+Ia2=m人v1+m人v2-m人va,b车对人的作用力的冲量大小为Ib=Ib1+Ib2=m人v1-m人vb1+m人v2-(-m人vb1)=m人v1+m人v2,所以Ia11.BC 解析 设运动员的质量为m',第一次推物块后,运动员速度为v1,第二次推物块后,运动员速度为v2……第八次推物块后,运动员速度为v8,第一次推物块后,由动量守恒定律知m'v1=mv0,第二次推物块后,由动量守恒定律知m'(v2-v1)=m[v0-(-v0)]=2mv0……第n次推物块后,由动量守恒定律知m'(vn-vn-1)=2mv0,整理得vn=,则v7=,v8=,由题意知,v7<5m/s,则m'>52kg,又知v8>5m/s,则m'<60kg,可知选项B、C正确。
12.解析 以速度v0的方向为正方向,第一次碰墙后,木板速度反向瞬间,木块速度不变,木板与木块最终一起以共同速度向右运动
由动量守恒定律得(m-m')v0=(m+m')v
得v=v0
第二次碰墙后,当木板速度为零时,由动量守恒定律得(m-m')v=mv'
得v'=v0。
答案 v0
13.解析 (1)由于水平面光滑,物块与薄板组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得
m'v0-mv0=-mv1+m'v'
代入数据解得v'=m/s
方向水平向右。
(2)在摩擦力作用下物块和薄板最后达到共同速度,设共同运动速度大小为v,由动量守恒定律得
m'v0-mv0=(m+m')v
代入数据解得v=2m/s
方向水平向右。
答案 (1) m/s,方向水平向右 (2)2 m/s,方向水平向右