选择性必修 第一册动量守恒定律课时训练

这是一份选择性必修 第一册动量守恒定律课时训练，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（ ）
A. 只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒
B. 只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒
C. 只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒
D. 系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒
2.如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中错误的是（ ）
A. 两手同时放开后，系统总动量始终为零
B. 先放开左手，后放开右手，总动量向左
C. 先放开左手，后放开右手，总动量向右
D. 无论何时放手，只要两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
3.两带电的金属球在绝缘的光滑水平面上沿同一直线相向运动，A带电荷量为−q，B带电荷量为+2q，下列说法正确的是（ ）
A. 两球相碰前系统的电势能逐渐增加
B. 两球相碰前系统的总动量逐渐增大
C. 两球相碰分离后系统机械能保持不变
D. 两球相碰后分离时的总动量等于相碰前的总动量
4.如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开到一定的角度，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，小球的速度为零而小车的速度不为零
D. 在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反（或都为零）
5.甲、乙两人静止在水平冰面上，突然两人掌心相碰互推对方，互推过程中两人相互作用力远大于冰面对人的摩擦力，若两人与冰面间的动摩擦因数相等，则以下正确的是（ ）
A. 若m甲>m乙，则在互推的过程中，甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量
B. 无论甲、乙质量关系如何，在互推过程中，甲、乙两人动量变化量大小相等
C. 若m甲>m乙，则分开瞬间甲的速率比乙的大
D. 若m甲>m乙，则分开后乙先停下来
6.如图所示，A、B两物体的质量比mA:mB=3:2，它们原来静止在平板车C上。A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑。当弹簧突然释放后，若A、B两物体分别向左、右运动，则有（ ）
A. A、B系统动量守恒
B. A、B、C系统动量守恒
C. 小车向右运动
D. 小车保持静止
7.某机车以0.8 m/s的速度驶向停在铁轨上的15节车厢，跟它们对接。机车跟第1节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着又跟第2节车厢相碰，直至碰上最后一节车厢，设机车和车厢的质量都相等，则跟最后一节车厢相碰后车厢的速度为（铁轨的摩擦忽略不计）（ ）
A. 0.053 m/s
B. 0.05 m/s
C. 0.057 m/s
D. 0.06 m/s
8.如图所示，两辆质量均为M的小车A和B置于光滑的水平面上，有一质量为m的人静止站在A车上，两车静止。若这个人自A车跳到B车上，接着又跳回A车并与A车相对静止，则此时A车和B车的速度之比为（ ）
A. M+mm
B. m+MM
C. MM+m
D. mM+m
9.如图所示，有光滑弧形轨道的小车静止于光滑的水平面上，其总质量为M，有一质量也为M的铁块以水平速度v沿轨道的水平部分滑上小车。若轨道足够高，铁块不会滑出，则铁块沿弧形轨道上升的最大高度为（重力加速度大小为g）（ ）
A. v24g
B. v22g
C. v28g
D. v26g
10.正在太空中行走的宇航员A、B沿同一直线相向运动，相对空间站的速度大小分别为3 m/s和1 m/s，迎面碰撞后（正碰），A、B两人均反向运动，速度大小均为2 m/s，则A、B两人的质量之比为（ ）
A. 3:5
B. 2:3
C. 2:5
D. 5:3
二、多选题
11.足够大的光滑水平面上，一根不可伸长的细绳一端连接着质量为m1=1.0 kg的物块A，另一端连接质量为m2=1.0 kg的木板B，绳子开始是松弛的。质量为m3=1.0 kg的物块C放在长木板B的右端，C与木板B间的滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力大小。现在给物块C水平向左的瞬时初速度v0=2.0 m/s，物块C立即在长木板上运动。已知绳子绷紧前，B、C已经达到共同速度；绳子绷紧后，A、B总是具有相同的速度；物块C始终未从长木板B上滑落。下列说法中正确的是（ ）
A. 绳子绷紧前，B、C达到的共同速度大小为1.0 m/s
B. 绳子刚绷紧后的瞬间，A、B的速度大小均为1.0 m/s
C. 绳子刚绷紧后的瞬间，A、B的速度大小均为0.5 m/s
D. 最终A、B、C三者将以大小为23 m/s的共同速度一直运动下去
12.如图所示，光滑水平面上甲、乙两球间粘少许炸药，一起以速度0.5 m/s向右做匀速直线运动。已知甲、乙两球质量分别为0.1 kg和0.2 kg。某时刻炸药突然爆炸，分开后两球仍沿原直线运动，从爆炸开始计时经过3.0 s，两球之间的距离为x=2.7 m，则下列说法正确的是（ ）
A. 刚分离时，甲、乙两球的速度方向相同
B. 刚分离时，甲球的速度大小为0.1 m/s，方向水平向左
C. 刚分离时，乙球的速度大小为0.3 m/s
D. 爆炸过程中释放的能量为0.027 J
三、非选择题
13.如图所示，光滑水平轨道上放置长板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg。开始时C静止，A、B一起以v0=5 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞，求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小？
14.固定在轻弹簧两端的物体B、C置于光滑的水平面上，C靠在光滑挡板上，物体A以水平向右的速度v0=3 m/s与B正碰并瞬间粘在一起，一段时间后C离开挡板。已知A、B、C的质量分别为mA=1 kg、mB=2 kg、mC=3 kg，求：
（1）A与B刚刚碰撞后的速度大小v1；
（2）从A与B刚刚碰撞后到C刚离开挡板的过程中，求挡板对C的冲量I；
（3）C离开挡板后，弹簧具有的最大弹性势能EP。
15.甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平冰面上匀速相向行驶，速度大小均为v0=6 m/s，甲的车上有质量为m=1 kg的小球若干个，甲和他的小车及小车上小球的总质量为M1=50 kg，乙和他的小车的总质量为M2=30 kg。为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面大小为v=16.5 m/s的水平速度抛向乙，且小球均被乙接住，不计空气阻力。
（1）求第一次抛球时甲对小球作用力的冲量；
（2）求乙接到第一个球后的速度（结果保留1位小数）；
（3）为保证两车不相撞，甲至少抛出多少个小球？
一、单选题
1.C
2.C
3.D
4.D
5.B
6.B
7.A
8.C
9.A
10.A
二、多选题
11.ACD
12.BD
三、非选择题
13.解：
A与C碰撞瞬间，A、C系统动量守恒（碰撞时间极短，B的速度未变），设碰撞后A的速度为vA，C的速度为vC，则：
mAv0=mAvA+mCvC
后续A、B在摩擦力作用下达到共同速度vAB，A、B系统动量守恒：
mAvA+mBv0=(mA+mB)vAB
因A、B恰好不再与C碰撞，故最终A、B、C速度相同，即vAB=vC
联立以上三式，代入数据mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg、v0=5m/s，解得：vA=2m/s
14.解：
（1）A与B碰撞瞬间粘在一起，动量守恒：
mAv0=(mA+mB)v1，代入数据得v1=1m/s
（2）从碰撞后到C刚离开挡板，弹簧恢复原长时C速度为0，A、B速度大小仍为v1=1m/s（方向向左）。对A、B、C及弹簧系统，挡板对C的冲量等于系统动量变化量：
I=(mA+mB)(−v1)−(mA+mB)v1=−6N⋅s，冲量大小为6N⋅s，方向水平向左
（3）C离开挡板后，弹簧压缩至最短时三者共速v共，系统动量守恒：
(mA+mB)v1=(mA+mB+mC)v共，解得v共=0.5m/s
由能量守恒，最大弹性势能：
EP=12(mA+mB)v12−12(mA+mB+mC)v共2=0.75J
15.解：
（1）以向右为正方向，小球动量变化量为Δp=mv−0=1×16.5=16.5kg⋅m/s，根据动量定理，甲对小球的冲量I=Δp=16.5N⋅s，方向水平向右
（2）乙接球过程动量守恒，设乙接球后速度为v乙：
M2v0−mv=(M2+m)v乙，代入数据解得v乙≈4.5m/s（方向向左）
（3）设至少抛出n个小球，最终甲、乙共速v共（避免相撞的临界条件），系统总动量守恒：
M1v0−M2v0=(M1+M2)v共
对甲抛球过程，动量守恒：
M1v0=(M1−nm)v共+nmv
联立解得n=15