1.3動量守恒定律（分層訓(xùn)練）（原卷版）

選擇性必修一（人教版2019）級物理大單元設(shè)計第一單元動量守恒定律3.動量守恒定律[基礎(chǔ)達標(biāo)練]知識點1碰撞中的不變量1．兩個質(zhì)量分別為m1、的小球在光滑水平面上運動，當(dāng)m1追上后與其發(fā)生正碰，則兩小球組成的系統(tǒng)一定保持不變的是（）A．速度 B．動能 C．機械能 D．動量2．在某次短道速滑接力比賽中，“接棒”的運動員甲提前在滑道內(nèi)側(cè)加速，然后滑入賽道，此時隊友乙剛好也在同一位置，兩人速度幾乎相等，此時乙猛推甲，使甲獲得更大的速度向前沖出（如圖所示），完成接力過程。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，則（）A．甲對乙做功的大小等于乙對甲做的功的大小B．甲對乙的沖量大小大于乙對甲的沖量大小C．甲、乙兩人組成的系統(tǒng)總動量增加D．甲、乙兩人組成的系統(tǒng)機械能增加3．（2324高二上·海南·期末）如圖所示，一輛小車靜止放置在光滑的水平地面上，小車左端是一個光滑的14圓弧，右端豎直擋板內(nèi)側(cè)涂有一層粘性膠，小車水平段上表面粗糙且與14圓弧在c點相切。從a點自由下落的小物塊剛好從圓弧頂端上的b點沿切線進入14A．小物塊從b點滑到c點的過程，系統(tǒng)動量守恒B．小物塊從b點滑到c點的過程，系統(tǒng)水平方向動量守恒C．小物塊從c點滑到d點的過程（碰前），系統(tǒng)動量不守恒D．小物塊與右端擋板碰撞瞬間，系統(tǒng)動量不守恒4．（2223高三上·北京東城·期中）A、B兩小球在光滑水平面上沿同一直線向同一方向運動，并以該方向為正方向，mA=1kg，mB=2A．5m/s，2.5m/C．7m/s，1.5m/5．（2324高二上·江蘇無錫·期末）如圖所示，光滑水平面上一子彈水平射入木塊后留在木塊內(nèi)，現(xiàn)將子彈、彈簧和木塊作為一系統(tǒng)，則從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮到最短的整個過程中系統(tǒng)（）A．動量和機械能均守恒B．動量守恒，機械能不守恒C．動量不守恒，機械能守恒D．動量不守恒，機械能也不守恒知識點2動量守恒定律內(nèi)容和基本應(yīng)用6．春節(jié)期間，小明同學(xué)燃放了一枚火炮，燃放前火炮處于靜止，火炮被分成兩部分，質(zhì)量分別是m1、m2，二者分別沿同一直線向相反方向運動，m1速度為v1，不考慮空氣阻力，則m2的速度大小為（）A．m2v1m1 B．m1v1m2 C．（m1+m2）v7．（2223高二上·浙江臺州·期末）臺州市運動員黃雨婷在2022年國際射聯(lián)射擊世錦賽中創(chuàng)造歷史，勇奪世錦賽兩金一銀，并收獲兩張奧運會入場券。如圖是黃雨婷參加10米氣步槍個人賽。下列說法正確的是（）A．子彈在空中飛行過程中，重力的沖量為零B．子彈在空中飛行過程中，機械能不守恒C．扣動扳機后，子彈和槍整體機械能守恒D．扣動扳機后，子彈和槍整體水平方向動量守恒8．（2024·浙江·一模）2023年9月，杭亞會滑板男子碗池決賽，中國年僅15歲的小將陳燁以84.41分奪冠。圖示為陳燁在比賽中騰空越過障礙物，若忽略空氣阻力，那么騰空過程中（）A．在最高點的時候人的速度為零，但加速度不為零B．運動員和滑板構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒C．運動員和滑板構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒D．上升過程是超重狀態(tài)，滑板對人的作用力不為零9．（2324高二上·黑龍江·開學(xué)考試）物理學(xué)理論是系統(tǒng)化了的物理知識，它以為數(shù)不多的物理概念為基石，以物理定律為核心，建立了經(jīng)典物理學(xué)與近代物理學(xué)及其各分支的嚴(yán)密的邏輯體系。古希臘哲學(xué)家德謨克利特認(rèn)為空間是物質(zhì)運動的條件，亞里士多德用“地點”概念來表示空間，認(rèn)為時間是連續(xù)的。下列對有關(guān)概念理解正確的是（）A．功和沖量都是很典型的狀態(tài)量，而能量和動量是典型的過程量B．沖量表述了對質(zhì)點作用一段時間的積累效應(yīng)的物理量，是改變質(zhì)點機械運動狀態(tài)的原因C．動量守恒定律在研究高速、微觀領(lǐng)域是不適用的D．矢量是數(shù)學(xué)、物理學(xué)和工程科學(xué)等多個自然科學(xué)中的基本概念，動量是矢量，沖量是標(biāo)量10．（2024·臺灣省·模擬預(yù)測）常見的守恒律有：甲.質(zhì)量守恒、乙.機械能守恒、丙.動量守恒、丁.電荷守恒、戊.質(zhì)能守恒（能量守恒定律和整體質(zhì)量守恒定律統(tǒng)一為質(zhì)能守恒定律）。在原子核反應(yīng)的過程中，遵守上列哪些守恒定律？（）A．僅有甲丙 B．僅有甲丙丁 C．僅有乙丙丁D．僅有丙丁戊 E．僅有乙丁戊知識點3系統(tǒng)合外力為零11．如圖所示，質(zhì)量m2=2kg的物體靜止在光滑水平面上，質(zhì)量m1=1kg的物體以A．v1'=1m/s

v2'C．v1'=3m/s

v2'12．（2324高二上·全國·課時練習(xí)）一輛拉水車上有兩個貯水箱，剛開始前面的水箱有水，后面的水箱無水，若把水從前面的水箱抽到后面的水箱中，假設(shè)拉水車停在光滑水平面上，則抽完水后，拉水車與原來的位置相比較（）A．拉水車向前運動了一段距離B．拉水車向后退了一段距離C．拉水車仍在原來位置D．無法確定拉水車的位置13．（2223高二上·山東菏澤·期末）烏賊游動時，先把水吸入體腔，然后收縮身體，通過身體上的小孔向外噴水，使身體向相反方向快速移動．某次靜止的烏賊在瞬間噴出的水的質(zhì)量占噴水前自身總質(zhì)量的110，噴水后烏賊獲得的速度為8m/sA．72m/s B．80m/s C．88m/s D．60m/s14．（2324高二上·山東日照·）下列情境中，A、B組成的系統(tǒng)滿足動量守恒定律的是（）A．圖甲中，物塊A以初速度沖上靜止在粗糙水平地面上的斜劈BB．圖乙中，14C．圖丙中，從懸浮的熱氣球B上水平拋出物體A，在A落地前的運動過程中D．圖丁中，水下打撈作業(yè)時，將浮筒B與重物A用輕繩相連接，正在加速上升15．（2024·江蘇·高考真題）在水平面上有一個U形滑板A，A的上表面有一個靜止的物體B，左側(cè)用輕彈簧連接在物體B的左側(cè)，右側(cè)用一根細(xì)繩連接在物體B的右側(cè)，開始時彈簧處于拉伸狀態(tài)，各表面均光滑，剪斷細(xì)繩后，則（）A．彈簧原長時B動量最大B．壓縮最短時A動能最大C．系統(tǒng)動量變大D．系統(tǒng)機械能變大[能力提升練]知識點4系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力16．（2223高三上·廣東肇慶·階段練習(xí)）沖天炮飛上天后會在天空中爆炸。當(dāng)沖天炮從水平地面斜飛向天空后且恰好沿水平方向運動的瞬間，突然炸裂成一大一小P、Q兩塊，且質(zhì)量較大的P仍沿原來方向飛出去，則（）A．質(zhì)量較大的P先落回地面B．炸裂前后瞬間，總動量守恒C．炸裂后，P飛行的水平距離較大17．（2024高三·全國·專題練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量為m的光滑圓環(huán)套在固定的水平桿上，輕繩的一端系在圓環(huán)上，另一端系著質(zhì)量為M的木塊。質(zhì)量為m0的子彈以大小為的水平速度射入木塊，并以速度v離開木塊，子彈穿過木塊的時間極短。重力加速度為g，下列說法正確的是（

）A．子彈射穿木塊前后，子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量和機械能都守恒B．子彈射穿木塊前后，子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量不守恒，機械能守恒C．子彈射出木塊后的瞬間，圓環(huán)對桿的壓力等于(M＋m)gD．木塊上升到最高點時，速度大小為m18．下列關(guān)于碰撞的理解正確的是（

）A．碰撞是指相對運動的物體相遇時，在很長時間內(nèi)它們的運動狀態(tài)發(fā)生了顯著變化的過程B．在碰撞現(xiàn)象中，一般內(nèi)力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，所以可以認(rèn)為碰撞時系統(tǒng)的總動量守恒C．如果碰撞過程中機械能也守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞D．微觀粒子的碰撞由于不發(fā)生直接接觸，所以不滿足動量守恒的條件，不能應(yīng)用動量守恒定律求解19．（2022·湖北武漢·模擬預(yù)測）2022年2月5日，由任子威、武大靖、曲春雨、范可新和張雨婷組成的中國隊獲得短道速滑混合團體2000米接力比賽冠軍，這是中國代表團在北京冬奧會上奪得的首枚金牌。短道速滑的接力與田徑比賽的接力不同，運動員只需要在到達接力地點的時候推送下一個隊友出發(fā)就是完成了接力。決賽中，“接棒”的任子威在“交棒”的曲春雨前面滑行，當(dāng)追上時，曲春雨猛推任子威一把，使任子威獲得更大的速度向前滑行，如圖所示。在曲春雨用力推任子威的過程中，不計冰面阻力和空氣阻力，下列說法正確的是（）A．任子威的速度增加量大于曲春雨的速度減少量 B．任子威的動量增加量等于曲春雨的動量減少量C．任子威的動量變化一定比曲春雨的動量變化快 D．任子威受到推力的沖量大于曲春雨受到推力的沖量20．（2324高二下·河南信陽·期中）如圖所示，質(zhì)量分別為、m的木塊A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的O點系一長為L的細(xì)線，細(xì)線另一端系一質(zhì)量為m的小球C。現(xiàn)將小球拉起使細(xì)線水平伸直，并由靜止釋放小球，則（）A．A、B、C組成的系統(tǒng)機械能不守恒B．A、B、C組成的系統(tǒng)在豎直方向上動量守恒C．A、B兩木塊分離時木塊A的速度大小為6glD．小球C第一次到最低點時的速度大小為6gl知識點5系統(tǒng)在某一方向上合外力為零21．（2324高二下·安徽·期末）如圖所示，一質(zhì)量為M的光滑半圓柱靜止在光滑的水平地面上，其半徑為R。半圓柱頂端放一質(zhì)量為m的小滑塊，開始時，它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)。小滑塊在外界的微小擾動下由靜止開始下滑，小滑塊到達P點時，離開半圓柱表面，此時半圓柱的速度大小為。已知OP與豎直方向的夾角為，重力加速度為g。則（）A．該過程中系統(tǒng)動量守恒B．小滑塊在P點的速度大小為2gR（1?C．該過程中半圓柱相對地面的位移大小為mRD．該過程中半圓柱的彈力對小滑塊做功為?22．（2324高一下·天津和平·）如圖所示，質(zhì)量為m的光滑半圓弧形槽靜止在光滑水平面上，質(zhì)量也為m的小鋼球從槽的頂端A處由靜止釋放，則（）A．小球和槽組成的系統(tǒng)動量守恒B．小球一定不能再次回到A點C．小球下滑到底端B的過程中，小球所受重力的瞬時功率一直增大D．小球下滑到底端B的過程中，槽的速率一直增大23．（2223高一上·安徽蕪湖·開學(xué)考試）如圖，質(zhì)量為M且足夠長的傾角為的斜面體C始終靜止在水平面上，一質(zhì)量為m的長方形木板A上表面光滑，木板A獲得初速度后恰好能沿斜面勻速下滑，當(dāng)木板A勻速下滑時將一質(zhì)量也為m的滑塊B輕輕放在木板上，滑塊B在木板A上下滑的過程中，下列說法錯誤的是（

）A．A與B組成的系統(tǒng)在沿斜面的方向上動量守恒 B．A的加速度大小為2gC．A速度為12v0時，B速度也是24．（2122高二上·河北唐山·）在光滑水平地面上放置一輛小車，車上放置有木盆，在車與木盆以共同的速度向右運動時，有雨滴以極小的速度豎直落入木盆中而不濺出，如圖所示，則在雨滴落入木盆的過程中，小車速度將（）A．保持不變 B．變大 C．變小 D．不能確定25．（2324高一下·吉林白城·）如圖所示，一顆水平飛行的子彈射入一個原來懸掛在天花板下靜止的沙袋，并留在其中，和沙袋一起上擺。將子彈射入沙袋叫做Ⅰ過程，子彈和沙袋一起上擺叫做Ⅱ過程，則在這兩個階段中，關(guān)于子彈和沙袋組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是（）A．第Ⅰ、Ⅱ兩階段機械能、動量都守恒B．第Ⅰ、Ⅱ兩階段機械能、動量都不守恒C．第Ⅰ階段機械能守恒，第Ⅱ階段動量守恒D．第Ⅰ階段動量守恒，第Ⅱ階段機械能守恒知識點6多物體系統(tǒng)多過程問題26．（2324高二上·江蘇常州·期中）甲、乙兩小孩各乘一輛小車在光滑的水平冰面上勻速相向行駛，速度大小均為v0＝6m/s，甲車上有質(zhì)量為m＝1kg的小球若干個，甲和他的小車及小車上小球的總質(zhì)量為M1＝50kg，乙和他的小車的總質(zhì)量為M2＝30kg.為避免相撞，甲不斷地將小球以相對地面為v＝16.5m/s的水平速度拋向乙，且被乙接?。?）甲第一次拋球時對小球的沖量；（2）乙接到第一個球后的速度（保留一位小數(shù)）；（3）為保證兩車不相撞，甲總共拋出的小球個數(shù)是多少？27．（2022·天津河西·三模）一個小孩做推物塊的游戲，如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊A放置在光滑水平面上，緊靠物塊右端有一輛小車B，小孩蹲在小車上，小孩與車的總質(zhì)量為6m，一起靜止在光滑水平面上，物塊A左側(cè)緊挨著足夠長的水平傳送帶MN，傳送帶的上表面與水平面在同一高度，傳送帶以速度v順時針轉(zhuǎn)動。游戲時，A被小孩以相對水平面的速度向左推出，一段時間后返回到傳送帶右端N，繼續(xù)向右追上小孩后又立即被小孩以相對水平面的速度向左推出，如此反復(fù)，直至A追不上小孩為止。已知物塊A與傳送帶MN間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。（1）求物塊第一次被推出后，小孩與車的速度大??；（2）若傳送帶轉(zhuǎn)動的速度v=0.5v28．（2122高三上·江蘇淮安·期中）如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的長木板A靜止在光滑水平面上，右端與一固定在地面上的半徑R=0.4m的光滑四分之一圓弧緊靠在一起，圓弧的底端與木板上表面水平相切。質(zhì)量為m=2kg的滑塊B（可視為質(zhì)點）以初速度v0=8m/s從圓弧的頂端沿圓弧下滑到木板A（1）B剛下滑時所受向心力的大小F；（2）A、B間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q；（3）當(dāng)A、B間動摩擦因數(shù)μ=0.4時木板A的長度L。29．如圖所示，某同學(xué)在一輛車上蕩秋千，開始時車輪被鎖定，車的右邊有一個和地面相平的沙坑，且車右端和沙坑左邊緣平齊，當(dāng)同學(xué)擺動到最大擺角θ＝60°時，車輪立即解除鎖定，使車可以在水平地面無阻力運動，該同學(xué)此后不再做功，并可以忽略自身大小，已知秋千繩子長度L＝4.5m，該同學(xué)和秋千板的總質(zhì)量m＝50kg，車輛和秋千支架的總質(zhì)量M＝200kg，重力加速度g＝10m/s2。試求：（1）該同學(xué)擺到最低點時的速率；（2）在擺到最低點的過程中，繩子對該同學(xué)和秋千板做的功。30．（2122高三上·湖南·階段練習(xí)）如圖所示，在豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙水平直軌道（足夠長）和半徑為l的光滑半圓軌道BC構(gòu)成，半圓軌道BC與水平軌道在B點相切，物塊P和O（均可視為質(zhì)點）將原長為2l的輕質(zhì)彈簧壓縮至l后用細(xì)線連在一起，靜止在水平軌道上，已知物塊P和Q的質(zhì)量分別為和m，P和Q與水平軌道的動摩擦因數(shù)之比μ1:μ2=1:2，輕彈簧中儲存的彈性勢能為6mgl。燒斷細(xì)線后，物塊P和Q開始沿水平軌道運動，物塊P最后停在A點，Q向右滑動3l后到達B點，在B點對軌道的壓力大小為（1）試判斷Q能否到達半圓軌道的最高點C，若能到達，求出Q到達C點的速度；若不能，求出Q脫離軌道的位置距水平軌道的豎直高度；（2）求Q到達B點時，P的速度大?。唬?）求整個過程中P的位移大小。[高頻考題實戰(zhàn)練]31．（2024·山東·高考真題）如圖甲所示，質(zhì)量為M的軌道靜止在光滑水平面上，軌道水平部分的上表面粗糙，豎直半圓形部分的表面光滑，兩部分在P點平滑連接，Q為軌道的最高點。質(zhì)量為m的小物塊靜置在軌道水平部分上，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。已知軌道半圓形部分的半徑R=0.4m，重力加速度大小g=10m/s2.（1）若軌道固定，小物塊以一定的初速度沿軌道運動到Q點時，受到軌道的彈力大小等于3mg，求小物塊在Q點的速度大小v；（2）若軌道不固定，給軌道施加水平向左的推力F，小物塊處在軌道水平部分時，軌道加速度a與F對應(yīng)關(guān)系如圖乙所示。（i）求μ和m；（ii）初始時，小物塊靜置在軌道最左端，給軌道施加水平向左的推力F=8N，當(dāng)小物塊到P點時撤去F，小物塊從Q點離開軌道時相對地的速度大小為7m/s。求軌道水平部分的長度L。32．（2024·甘肅·高考真題）如圖，質(zhì)量為2kg的小球A（視為質(zhì)點）在細(xì)繩O'P和OP作用下處于平衡狀態(tài)，細(xì)繩，與豎直方向的夾角均為60°。質(zhì)量為6kg的木板B靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為2kg的物塊C靜止在B的左端。剪斷細(xì)繩O'P，小球A開始運動。（重力加速度g（1）求A運動到最低點時細(xì)繩OP所受的拉力。（2）A在最低點時，細(xì)繩OP斷裂。A飛出后恰好與C左側(cè)碰撞（時間極短）、碰后A豎直下落，C水平向右運動。求碰后C的速度大小。（3）A、C碰后，C相對B滑行4m后與B共速。求C和B之間的動摩擦因數(shù)。33．（2024·廣東·高考真題）汽車的安全帶和安全氣囊是有效保護乘客的裝置。（1）安全帶能通過感應(yīng)車的加速度自動鎖定，其原理的簡化模型如圖甲所示。在水平路面上剎車的過程中，敏感球由于慣性沿底座斜面上滑直到與車達到共同的加速度a，同時頂起敏感臂，使之處于水平狀態(tài)，并卡住卷軸外齒輪，鎖定安全帶。此時敏感臂對敏感球的壓力大小為FN，敏感球的質(zhì)量為m，重力加速度為g。忽略敏感球受到的摩擦力。求斜面傾角的正切值。（2）如圖乙所示，在安全氣囊的性能測試中，可視為質(zhì)點的頭錘從離氣囊表面高度為H處做自由落體運動。與正下方的氣囊發(fā)生碰撞。以頭錘到氣囊表面為計時起點，氣囊對頭錘豎直方向作用力F隨時間t的變化規(guī)律，可近似用圖丙所示的圖像描述。已知頭錘質(zhì)量，重力加速度大小取。求：①碰撞過程中F的沖量大小和方向；②碰撞結(jié)束后頭錘上升的最大高度。34．（2024·湖北·