1.3動量守恒定律 同步練習（含解析）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁粵教版（2019）選擇性必修一1.3動量守恒定律一、單選題1．如圖所示，質(zhì)量的小鐵塊（可視為質(zhì)點）放在長木板左端，長木板質(zhì)量，靜止在光滑水平面上，當給小鐵塊施加大小為、方向水平向右的瞬時沖量后，經(jīng)過0.8s木板和小鐵塊達到共同速度。重力加速度取，則長木板與小鐵塊的共同速度大小和二者之間的動摩擦因數(shù)分別為（）A．0.8m/s

0.5 B．0.8m/s

0.25 C．1m/s

0.5 D．1m/s

0.252．在平靜的水面上有一條以速度v0勻速前進的載人小船，船的質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m。開始時，人相對船靜止，當人相對船以速度v向船行進的反方向行走時，設船的速度為u。由動量守恒定律，下列表達式成立的是（）A．（M＋m）v0＝Mu＋mvB．（M＋m）v0＝Mu＋m（v－u）C．（M＋m）v0＝Mu－m（v－u）D．（M＋m）v0＝Mu－m（v－v0）3．在“利用氣墊導軌驗證動量守恒定律”的實驗中，用到的測量工具有（）A．停表、天平、刻度尺B．彈簧測力計、停表、天平C．天平、刻度尺、光電計時器D．停表、刻度尺、光電計時器4．花樣滑冰時技巧與藝術(shù)性相結(jié)合的一個冰上運動項目，在音樂伴奏下，運動員在冰面上表演各種技巧和舞蹈動作，極具觀賞性。甲、乙運動員以速度大小為1m/s沿同一直線相向運動。相遇時彼此用力推對方，此后甲以1m/s、乙以2m/s的速度向各自原方向的反方向運動，推開時間極短，忽略冰面的摩擦，則甲、乙運動員的質(zhì)量之比是（）A．1∶3 B．3∶1 C．2∶3 D．3∶25．“天宮課堂”授課時，航天員葉光富在中國空間站嘗試太空轉(zhuǎn)身。某次嘗試時他把上半身向左運動，下半身將會向哪一側(cè)運動（）A．向前 B．向后 C．向右 D．向左6．如圖所示，在光滑水平地面上有A、B兩個木塊，A、B之間用一輕彈簧連接。A靠在墻壁上，用力F向左推B使兩木塊之間的彈簧壓縮并處于靜止狀態(tài)。若突然撤去力F，則下列說法中正確的是（）A．木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒B．木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，機械能也不守恒C．木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒D．木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，但機械能不守恒7．如圖所示，顛球練習是乒乓球運動員掌握擊球的力度、手感和球感的重要方法。運動員練習中將球豎直拋出，讓球連續(xù)在球拍上豎直彈起和落下。某一次乒乓球由最高點下落18cm后被球拍擊起，離開球拍豎直上升的最大高度為22cm。已知球與球拍的作用時間為0.1s，乒乓球的質(zhì)量為2.7g，重力加速度g取10m/s2，空氣阻力恒為乒乓球重力的0.1倍。則（）A．運動的全過程球與球拍組成的系統(tǒng)動量守恒B．球落到球拍前的瞬間動量大小為5.1×10-3kg·m/sC．球與球拍作用過程中動量變化量大小為1.08×10-2kg·m/sD．球拍對球的平均作用力為乒乓球重力的4倍8．兩小船靜止在水面，一人在甲船的船頭用桿子推乙船，則在兩船遠離的過程中，它們一定相同的物理量是（）A．速度的大小 B．動量變化量大小C．動能 D．位移的大小9．如圖，甲乙兩人靜止在冰面上，突然兩人掌心相碰互推對方，互推過程中兩人相互作用力遠大于冰面對人的摩擦力，若兩人與冰面間滑動摩擦因數(shù)相等，則下列說法正確的是（）A．若，則在互推的過程中，甲對乙的沖量大于乙對甲的沖量B．無論甲、乙質(zhì)量關(guān)系如何，在互推過程中，甲、乙兩人動量變化量大小相等C．若，則分開瞬間甲的速率大于乙的速率D．若，則分開后乙先停下來10．在下列幾種現(xiàn)象中，所選系統(tǒng)動量守恒的是（）A．在光滑水平面上，運動的小車迎面撞上一靜止的小車，以兩車為一系統(tǒng)B．運動員將鉛球從肩窩開始加速推出，以運動員和鉛球為一系統(tǒng)C．從高空自由落下的重物落在靜止于地面上的車廂中，以重物和車廂為一系統(tǒng)D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一個物體沿斜面滑下，以物體和斜面為一系統(tǒng)11．在冬奧會冰上短道速滑接力比賽中，乙運動員奮力向前推出前方甲運動員，忽略一切阻力，此過程中（）A．甲對乙的沖量大于乙對甲的沖量B．甲、乙兩運動員組成的系統(tǒng)動量增加C．甲、乙兩運動員組成的系統(tǒng)機械能增加D．甲、乙兩運動員的速度變化量大小一定相等12．如圖所示，A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起，一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A并立即留在其中。則在子彈打擊木塊A至彈簧第一次被壓縮最短的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)（）A．動量不守恒，機械能守恒 B．動量不守恒、機械能不守恒C．動量守恒，機械能守恒 D．動量守恒，總動能減小13．如圖所示，小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱。關(guān)于上述過程，下列說法中正確的是（）A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量大小不相等14．如圖所示，在光滑的水平面上，有一靜止的小車，甲、乙兩人分別站在小車左、右兩端。當他倆同時相向而行時，發(fā)現(xiàn)小車向右運動，下列說法正確的是（）A．乙的速度必定小于甲的速度 B．乙的速度必定大于甲的速度C．乙的動量必定小于甲的動量 D．乙對小車的沖量必定大于甲對小車的沖量15．如圖所示，小車放在光滑的水平面上，將系著輕繩的小球向右拉開到一定的角度，然后同時放開小球和小車，不計一切阻力，則在小球、小車運動過程中”下列說法正確的是（）A．小車和小球組成的系統(tǒng)動量守恒 B．小車的機械能一直在增加C．小車和小球組成的系統(tǒng)機械能守恒 D．小球的機械能一直在減少二、填空題16．質(zhì)量為的水車，車內(nèi)裝有的水，水車在水平面上以勻速運動，若車廂底部A處有一個小孔，水滴可以自由的流出，車廂底部離地面的距離。則水滴落地的時間____________，當有一半質(zhì)量的水流出后，小車的速度將____________。（填寫變大、變小、不變。取）17．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊和質(zhì)量為M的金屬塊用細繩系在一起，處于深水中靜止，剪斷細繩，木塊上浮h時（還沒有露出水面），鐵塊下沉的深度為________．（水的阻力不計）18．在用氣墊導軌裝置做“探究碰撞中的不變量”實驗時，若要探究兩滑塊做反沖運動時的物理規(guī)律，應選用___________（填“甲”、“乙”或“丙”）結(jié)構(gòu)的滑塊。19．一、實驗原理在一維碰撞中，測出相碰的兩物體的質(zhì)量m1、m2和碰撞前、后物體的速度v1、v2、v1′、v2′，算出碰撞前的動量p=___________及碰撞后的動量p′=___________，看碰撞前、后___________是否相等。二、實驗方案及實驗過程方案一：利用氣墊導軌完成一維碰撞實驗1.實驗器材氣墊導軌、數(shù)字計時器、___________、滑塊（兩個）、重物、彈簧片、細繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥。

2.實驗過程（1）測質(zhì)量：用天平測出滑塊的質(zhì)量。（2）安裝：正確安裝好氣墊導軌，如圖所示。（3）實驗：接通電源，利用配套的光電計時裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的___________。（4）改變條件，重復實驗：①改變滑塊的___________；②改變滑塊的初速度大小和方向。（5）驗證：一維碰撞中的___________。3.數(shù)據(jù)處理（1）滑塊速度的測量：v=，式中Δx為滑塊上擋光片的寬度（儀器說明書上給出，也可直接測量），Δt為數(shù)字計時器顯示的滑塊（擋光片）經(jīng)過光電門的時間。（2）驗證的表達式：___________。

方案二：利用斜槽滾球完成一維碰撞實驗1.實驗器材斜槽、小球（兩個）、___________、復寫紙、白紙、___________、鉛垂線等。2.實驗過程（1）測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量___________的小球為入射小球。（2）安裝：按照如圖甲所示安裝實驗裝置。調(diào)整固定斜槽使斜槽底端___________。（3）鋪紙：白紙在___________，復寫紙在___________且在適當位置鋪放好。記下鉛垂線所指的位置O。

（4）放球找點：不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某___________高度處自由滾下，重復10次。用圓規(guī)畫___________的圓把所有的小球落點圈在里面。圓心P就是小球落點的平均位置。（5）碰撞找點：把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度（同步驟4中的高度）自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復實驗10次。用步驟4的方法，標出碰后入射小球落點的平均位置M和被撞小球落點的平均位置N，如圖乙所示。（6）驗證：連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度。將測量數(shù)據(jù)填入表中，最后代入___________，看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立。（7）整理：將實驗器材放回原處。3.數(shù)據(jù)處理驗證的表達式：m1·OP=m1·OM＋m2·ON。三、注意事項1.前提條件：碰撞的兩物體應保證“___________”和“正碰”。2.方案提醒（1）若利用氣墊導軌進行驗證，調(diào)整氣墊導軌時，應確保導軌___________。（2）若利用平拋運動規(guī)律進行驗證：①斜槽末端的切線必須___________；②入射小球每次都必須從斜槽___________高度由___________釋放；③選質(zhì)量___________的小球作為入射小球；④實驗過程中實驗桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變。三、解答題20．如圖所示是計算機模擬出的一種宇宙空間的情景，在此宇宙空間內(nèi)存在這樣一個遠離其他空間的區(qū)域（其他星體對該區(qū)域內(nèi)物體的引力忽略不計），以MN為界，上半部分勻強磁場的磁感應強度大小為B1，下半部分勻強磁場的磁感應強度大小為B2。已知B1=4B2=4B0，磁場方向相同，且磁場區(qū)域足夠大。在距離界線MN為h的P點有一宇航員處于靜止狀態(tài)，宇航員以平行于MN的速度向右拋出一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電小球，發(fā)現(xiàn)小球經(jīng)過界線處的速度方向與界線成90°角，接著小球進入下半部分磁場。當宇航員沿與界線平行的直線勻速到達目標Q點時，剛好又接住球而靜止。（1）請你粗略地作出小球從P點運動到Q點的運動軌跡；（2）PQ間的距離是多大；（3）宇航員的質(zhì)量是多少。21．如圖所示，質(zhì)量為M的物塊靜止在光滑桌面邊緣，桌面距離水平地面的高度為h，質(zhì)量為m的子彈以水平速度射入物塊后，沒有從木塊射出。重力加速度為求：(1)物塊落地點離桌面邊緣的水平距離；(2)子彈射入木塊過程中系統(tǒng)損失的機械能。22．如圖，半徑R20m的光滑圓弧軌道AB和光滑的水平面BO平滑連接，在BO平面右側(cè)固定了一個以O點為圓心、半徑r6m的圓弧形擋板CD，并以O點為原點建立平面直角坐標系，在A、B、O點各放置一個可視為質(zhì)點的物塊a、b、c，質(zhì)量分別為m、km、m，其中k1.現(xiàn)將A點的物塊a由靜止釋放，物塊間的碰撞均為彈性正碰，不考慮a、b、c三物塊的二次碰撞，重力加速度g10m/s2。求：（1）b物塊和c物塊碰撞后物塊b的速度大?。唬?）當系數(shù)k取什么值時，物塊b的速度最大，并求出此情況下物塊b下落到圓弧形擋板CD上時的豎直坐標位置h。23．游樂場投擲游戲的簡化裝置如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的球a放在高度h=1.8m的平臺上，長木板c放在水平地面上，帶凹槽的容器b放在c的最左端。a、b可視為質(zhì)點，b、c質(zhì)量均為m=1kg，b、c間的動摩擦因數(shù)μ1=0.4，c與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.6，在某次投擲中，球a以v0=6m/s的速度水平拋出，同時給木板c施加一水平向左、大小為24N的恒力，使球a恰好落入b的凹槽內(nèi)并瞬間與b合為一體。取g=10m/s2，求：（1）小球水平拋出時，凹槽b與木板c各自的加速度ab、ac；（2）球a拋出時，凹槽b與球a之間的水平距離x0；（3）a、b合為一體時的速度大小。24．如圖，物塊A、C置于光滑水平桌面上，通過輕質(zhì)滑輪和細繩懸掛物塊B，物塊A的質(zhì)量m1=3kg，B的質(zhì)量m2=2kg，C的質(zhì)量m3=1kg。重力加速度大小為10m/s2。三個物塊同時由靜止釋放。求：(1)物塊A和C的速度大小之比；(2)物塊B下降h=0.5m時，A與C兩物塊仍在水平桌面上，物塊A的速度大小是多少？答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．D【詳解】對小鐵塊由動量定理有小鐵塊和木板在光滑水平面上動量守恒聯(lián)立解得木板與小鐵塊在共同運動時的速度大小對木板由動量定理有解得小鐵塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)故選D。2．C【詳解】由題意，人和船組成的系統(tǒng)動量守恒，以水面為參考系，設船行駛方向為正，則初始時v船＝v人＝v0v船′＝uv人＝－（v－u）根據(jù)動量守恒定律得（M＋m）v0＝Mu－m（v－u）所以ABD錯誤，選項C正確。故選C。3．C【詳解】用天平測滑塊質(zhì)量，用刻度尺測擋光片的寬度；運動時間是指擋光片通過光電門的時間，由光電計時器計時，因此不需要停表。ABD錯誤，C正確。故選C。4．D【詳解】以甲初速度方向為正方向，甲、乙推開的過程中，滿足動量守恒代入數(shù)據(jù)可得故選D。5．C【詳解】葉光富在中國空間站可近似認為所受合力為0，根據(jù)動量守恒，轉(zhuǎn)身時，上半身向左運動時，上半身有向左的動量，則他的下半身會具有向右的動量，這樣總動量才能守恒。故下半身會向右運動。故ABD錯誤，C正確；故選C。6．C【詳解】AB．若突然撤去力F，木塊A離開墻壁前，墻壁對木塊A有作用力，所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但由于A沒有離開墻壁，墻壁對木塊A不做功，所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒。故AB錯誤；CD．木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力為零，所以系統(tǒng)動量守恒且機械能守恒。故C正確D錯誤。故選C。7．C【詳解】A．運動的過程中，球與球拍組成的系統(tǒng)，在豎直方向上受到了重力和人手的作用力，其合力不為零，所以系統(tǒng)的動量不守恒，故A錯誤；B．球落到球拍前的瞬間，其速度為動量大小為故B錯誤；C．球與球拍作用后的瞬間其速度大小為所以作用過程中動量變化量的大小為故C正確；D．根據(jù)動量定理，可得球拍對球的平均作用力為小球所受的重力為倍數(shù)關(guān)系為故D錯誤。故選C。8．B【詳解】A．甲乙兩船遠離過程中，所受外力合力為零，故動量守恒，即兩船動量大小相等，兩船質(zhì)量關(guān)系不明，故速度大小關(guān)系不一定相同。故A錯誤；B．根據(jù)A選項分析，可知兩船動量大小相等，故動量變化量大小也相同。故B正確；C．根據(jù)動能和動量的關(guān)系式可知，兩船質(zhì)量關(guān)系不確定，故動能不一定相同。故C錯誤；D．根據(jù)動量守恒定律易知，兩船質(zhì)量關(guān)系不明，故無法確定兩船的速率是否相同，因而無法確定兩船的位移是否相同。故D錯誤。故選B。9．B【詳解】A．甲對乙的力與乙對甲的力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，作用時間相等，則甲對乙的沖量與乙對甲的沖量大小相等，方向相反，故A錯誤。B．以兩人組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)所受的合外力為零，動量守恒，由動量守恒定律知甲、乙兩人的動量變化量大小一定相等，方向相反，故B正確；CD．設推開瞬間，甲的速度大小為，乙的速度大小為，由動量守恒定律可得若，則即分開瞬間甲的速率小于乙的速率。分開后，兩人在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律有則從推開到停下，所用時間為由于推開瞬間，所以即分開后甲先停下來，故CD錯誤。故選B。10．A【詳解】A．兩車組成的系統(tǒng)受到的合外力為零，故以兩車為一系統(tǒng)動量守恒，A正確；B．人與鉛球組成的系統(tǒng)初動量為零，末動量不為零，運動員和鉛球為一系統(tǒng)動量不守恒，B錯誤；C．重物和車廂組成的系統(tǒng)的末動量為零而初動量不為零，重物和車廂為一系統(tǒng)動量不守恒，C錯誤；D．在物體沿斜面下滑時，向下的動量增大，豎直方向動量不守恒，物體和斜面為一系統(tǒng)動量不守恒，D錯誤。故選A。11．C【詳解】A．根據(jù)沖量的定義可知乙猛推甲的過程中，相互作用力是大小相等，方向相反，作用時間相等，所以甲對乙的沖量大小等于乙對甲的沖量大小，A錯誤；B．在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，系統(tǒng)所受合外力為零，所以甲、乙兩人組成的系統(tǒng)總動量守恒，B錯誤；C．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化情況分析系統(tǒng)可知，在乙猛推甲的過程中，將體內(nèi)的化學能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的機械能，所以甲、乙兩人組成的系統(tǒng)機械能增加，C正確；D．乙推甲的過程中，甲、乙兩運動員組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可知，甲和乙組成的系統(tǒng)總動量不變，甲、乙的動量變化大小相等，方向相反，但是甲、乙的質(zhì)量不一定相同，所以甲、乙兩運動員的速度變化量大小不一定相等，D錯誤。故選C。12．D【詳解】在子彈打擊木塊A及彈簧被壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，則動量守恒；由于子彈射入木塊時會產(chǎn)生熱量，則系統(tǒng)的機械能減小，子彈、木塊高度不變，即系統(tǒng)總動能減小。故選D。13．C【詳解】ABC．男孩、小車、木箱組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，AB錯誤，C正確；D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量大小相等，方向相反，D錯誤故選C。14．D【詳解】ABC．甲乙兩人和小車組成的系統(tǒng)不受外力，所以動量守恒小車向右運動說明甲乙兩人總動量向左，說明乙的動量大于甲的動量，即甲、乙的動量之和必定不為零，但由于不知道兩人質(zhì)量關(guān)系，所以無法確定速度關(guān)系，ABC錯誤；D．根據(jù)動量定理可知乙對小車的沖量方向向右，乙對小車的沖量方向向左，而小車速度方向向右，即動量變化量向右，可知乙對小車的沖量必定大于甲對小車的沖量，D正確。故選D。15．C【詳解】A．小球擺動過程中，小球和小車系統(tǒng)只受重力和支持力作用，水平方向合力為零，所以系統(tǒng)水平方向動量守恒，在豎直方向上，只有小球有豎直方向的分速度，且分速度大小也不斷變化，所以豎直方向動量不守恒，那么系統(tǒng)動量也不守恒，故A錯誤；BCD．小球在擺動過程中，系統(tǒng)機械能守恒，小球擺到最低點的過程中，繩子拉力對小車做正功，小車的機械能增加，小球的機械能減小，小球從最低點擺到最高點的過程中，繩子拉力對小車做負功，小車的機械能減少，小球的機械能增加，故BD錯誤，C正確。故選C。16．

不變【詳解】[1][2]水滴離開車后做平拋運動，下落時間由高度h來決定，故有解得代入數(shù)據(jù)得水滴剛下落時，此時水滴的水平速度車與水滴組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，故有解得故小車的速度不變。17．【詳解】木塊與金屬塊所構(gòu)成的系統(tǒng)的重力與所受浮力平衡，合外力為零，故動量守恒．當剪斷細繩時，個體的動量不守恒，但系統(tǒng)的動量守恒．對系統(tǒng)而言，剪斷前動量為零，當剪斷細繩后，金屬塊下降，動量方向向下，木塊上升，動量方向向上，由于合動量為零，即向上的動量與向下的動量大小相等．設金屬塊下降的距離為x，則根據(jù)動量守恒定律有：Mx＝mh，解得x＝．18．甲【詳解】由于反沖運動，彈簧片將兩滑塊彈開，向相反的方向運動，動能增加，而乙、丙是彈性碰撞和完全非彈性碰撞，不符合題意，故選甲。19．

m1v1＋m2v2

m1v1′＋m2v2′

動量

天平

速