高中物理第十六章动量守恒定律第3节动量守恒定律分层演练巩固落实

1、0随堂达标1(2016 福州高二检测)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，系统的动量就不可能守恒b 只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒c 只要系统所受的外力为零，系统的动量就守恒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解析：选 c.由动量守恒条件知，选项 c 正确，选项 a、b 错误系统中所有物体的加 速度为零时，各物体的速度恒定，动量恒定，总动量一定守恒，故选项 d 错误2(多选)如图所示，木块 a 静置于光滑的水平面上，其曲面部分 mn 光滑，水平部分 np 粗糙现 有一物体 b 自 m 点由静止下滑，设 np 足够长，则

2、以下叙述正确的是( )a a、b 最终以同一不为零的速度运动b a、b 最终速度均为零c a 物体先做加速运动，后做减速运动d a 物体先做加速运动，后做匀速运动解析：选 bc.对于木块 a 和物体 b 组成的系统，由于在水平方向不受外力，故系统在水平方向动量守恒因系统初动量为零，a、b 在任一时刻的水平方向动量之和也为零，又因 np 足够长，b 最终与 a 速度相同，此速度为零，选项 b 正确，a 物体由静止到运动、最 终速度又为零，选项 c 正确3车厢原来静止在光滑的水平轨道上，车厢后面的人对前壁发射一颗子弹，子弹陷入 车厢的前壁内设子弹的质量为 m，出口速度为 v ，车厢和人的质量为 m

3、，作用完毕后车 厢的速度为( )mva. ，向前mmvc. ，向前mmmvb. ，向后md0解析：选 d.以车、人、枪和子弹为系统研究，整个系统在水平方向上不受外力的作用，遵守动量守恒定律已知作用前总动量为零，所以作用后的总动量也为零不必考虑中间过 程，最后系统还是静止的，选项 d 正确甲 乙 甲甲 甲 乙甲 乙甲 乙 甲 乙2m 2 24 将两条完全相同的磁铁(磁性极强 )分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑开 始时甲车速度大小为 3 m/s，乙车速度大小为 2 m/s，方向相反并在同一直线上，如图所示(1) 当乙车速度为零时(即乙车开始反向运动时)，甲车的速度多大？方向如何？(2) 由于

4、磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方 向如何？解析：两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用，系统水平方向动量守恒设 向右为正方向(1)据动量守恒知 mv mv mv 代入数据解得 v v v (32) m/s1 m/s，方向向右(2)两车相距最小时，两车速度相同，设为 v，由动量守恒知mv mv mvmvmv mv v v 32解得 v m/s0.5 m/s，方向向右答案：(1)1 m/s 方向向右 (2)0.5 m/s 方向向右课时作业 学生用书 p71(独立成册)一、单项选择题1.如图所示的装置中，木块 b 与水平桌面间的接触是光滑的，子弹 a 沿水

5、平方向射入木 块后留在木块内，将弹簧压缩到最短现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)， 则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( )a 动量守恒，机械能守恒b 动量不守恒，机械能不守恒c 动量守恒，机械能不守恒d 动量不守恒，机械能守恒解析：选 b.在子弹射入木块时，存在剧烈摩擦作用，有一部分能量将转化为内能，机amm械能不守恒实际上，在子弹射入木块这一瞬间过程，取子弹与木块为系统则可认为动量守恒(此瞬间弹簧尚未形变)子弹射入木块后木块压缩弹簧过程中，机械能守恒，但动量不守恒(墙壁对弹簧的作用力是系统外力，且外力不等于零)若以子弹、木块和弹簧合在一起为研究对象(系统

6、)，从子弹射入木块到弹簧压缩至最短时，弹簧固定端墙壁对弹簧有外力作用， 因此动量不守恒，故选项 b 正确2.如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一人静止站在 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，静止于 a 车上，则 a 车的速率( )a等于零c大于 b 车的速率b小于 b 车的速率 d等于 b 车的速率解析：选 b.以 a、b 两车和人整体为研究对象，以 a 车最终速度方向为正方向，由动量 守恒定律得：v m(mm)v mv 0，解得 .a b vb所以 v 0，则 m v m v 0，代入1 1 2 2 1 2 1 1 2 21甲 球 甲

7、 乙 乙 甲 球 甲 甲m数据解得 v v甲 乙b两人质量相等，则必定是 v v乙 甲c两人速率相等，则必定是 m m甲 乙d两人速率相等，则必定是 m m乙 甲解析：选 ac.取甲、乙两人和平板车为系统，系统动量守恒由于总动量始终为零，小车向左移动，说明甲和乙的总动量方向向右，即甲的动量大于乙的动量当两人质量相等时，必定是 v v ，所以选项 a 正确，b 错误若两人速率相等，则必定是 m m ，所以选甲 乙 甲 乙项 c 正确，d 错误8.如图所示，两物块质量关系为 m 2m ，两物块与水平面间的动摩擦因数 2 ，两1 2 2 1物块原来静止，轻质弹簧被压缩且用细线固定若烧断细线后，弹簧恢

8、复到原长时，两物块 脱离弹簧且速率均不为零，则( )a两物块在脱离弹簧时的速率最大v 1b两物块在刚脱离弹簧时的速率之比为 v 22c 两物块的速率同时达到最大d 两物块在弹开后同时达到静止解析：选 bcd.烧断细线后，对 m 、m 及弹簧组成的系统，在 m 、m 运动过程中，都1 2 1 2受到滑动摩擦力的作用，其中 f m g，f m g，根据题设条件，两摩擦力大小相等，1 1 1 2 2 2方向相反，系统所受外力的合力为零，动量守恒两物块未脱离弹簧时，在水平方向各自受到弹簧弹力和地面对物块的摩擦力作用，其运动过程分为两个阶段，先是弹簧弹力大于摩擦力，物块做变加速运动，直到弹簧弹力等于摩擦

9、力时，物块速度达到最大，此后弹簧弹力小于摩擦力，物块做变减速运动，弹簧恢复原长时，两物块与弹簧脱离脱离弹簧后，物块在水平方向只受摩擦力作用，做匀减速运动，直到停止综合以上分析可知，a 选项是错误的，在从开始直到最后停止的整个过程中，系统动量守恒，则有 0m v m v ，显然，任意时1 1 2 2v m 1刻，两物块的速率之比 ；当 v 最大时，v 亦最大；当 v 0 时，亦有 v 0，所以v m 2 1 2 1 22 12b、c、d 选项都正确9如图所示，小车在光滑的水平面上向左运动，木块水平向右在小车的水平车板上运动，且未滑出小 车，下列说法中正确的是( )a 若小车的动量大于木块的动量，

10、则木块先减速再加速后匀速b 若小车的动量大于木块的动量，则小车先加速再减速后匀速c 若小车的动量小于木块的动量，则木块先减速后匀速d 若小车的动量小于木块的动量，则小车先加速后匀速解析：选 ac.小车和木块组成的系统动量守恒若小车的动量大于木块的动量，则最后相对静止时整体向左运动，故木块先向右减速，再向左加速，最后与车同速，小车先减速后匀速若小车的动量小于木块的动量，则最后相对静止时整体向右运动，故木块先减速后匀 速，小车先减速再加速后匀速三、非选择题10如图所示，进行太空行走的宇航员 a 和 b 的质量分别为 80 kg 和 100 kg，他们携手 远离空间站，相对空间站的速度为 0.1 m

11、/s.a 将 b 向空间站方向轻推后，a 的速度变为 0.2 m/s， 求此时 b 的速度大小和方向解析：轻推过程中，a、b 系统的动量守恒，以空间站为参考系，规定远离空间站的方向为正方向，则 v 0.1 m/s，v 0.2 m/s.根据动量守恒定律(m m )v m v m v ，代入0 a a b 0 a a b b数值解得 v 0.02 m/s，方向为远离空间站方向b答案：0.02 m/s，方向为远离空间站方向11(2016 聊城一中检测)如图所示，水平光滑地面上依次放置着质量 m0.08 kg 的 10 块完全相同的长直木板一质量 m1.0 kg 大小可忽略的小铜块以初速度 v 6.0

12、 m/s 从长0木板左侧滑上木板，当铜块滑离第一块木板时，速度大小为 v 4.0 m/s.铜块最终停在第二块木板上(g 取 10 m/s1有效数字)求：，结果保留两位2202(1) 第一块木板的最终速度；(2) 铜块的最终速度解析：(1)铜块和 10 个长木板水平方向不受外力，所以系统动量守恒，设铜块刚滑到第 二个木板时，木板的速度为 v ，由动量守恒得2mv mv 10mv ，得 v 2.5 m/s.0 1 2 2(2) 铜块最终停在第二块木板上 ，设最终速度为 v ，由动量守恒得 mv 9mv (m3 1 29m)v ，得 v 3.4 m/s.3 3答案：(1)2.5 m/s (2)3.4 m/s12.如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他乘的冰车质量共为 m 30 kg，乙和他乘的冰车质量之和也是 30 kg.游戏时，甲推着一个质量为 m15 kg 的箱子， 共同以速度 v 2.0 m/s 滑行乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱0子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时，乙迅速把它抓住若不计冰面的摩擦力，求甲至少要以 多大的速度(相对于地面)将箱子推出，才能避免与乙相撞解析：选取甲开始运动的方向为正方向，设甲推出箱子后的速度为 v ，箱子的速度