高二物理选修3-5第十六章 动量守恒定律 第三节 动量守恒定律 每课一练教师版

1、.第十六章 动量守恒定律第三节 动量守恒定律 每课一练班别 姓名 学号 1多项选择如下图，在光滑的程度面上有一静止的物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，A、B为同一程度直径上的两点，现让小滑块m从A点由静止下滑，那么Am到达M上的B点时m的速度不为零Bm从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动C假设m由A点正上方h高处自由下落，那么由B点飞出时做竖直上抛运动DM与m组成的系统机械能守恒，程度方向动量守恒【答案】CD【解析】试题分析：根据机械能守恒、动量守恒定律的条件，M和m组成的系统机械能守恒，程度方向动量守恒，D正确；m滑到右端两者具有一样的速度时有：，再根据机械

2、能守恒定律可知.m恰能到达小车上的B点，且m到达B的瞬间，m、M速度为零，A错误； m从A到C的过程中M向左加速运动，m从C到B的过程中M向左减速运动，B错误；C正确；应选CD。考点：系统的动量守恒和机械能守恒定律。小滑块m从A点静止下滑，物体M与滑块m组成的系统程度方向所受合力为零，系统程度方向动量守恒，竖直方向有加速度，合力不为零，系统动量不守恒，结合机械能守恒定律，即可正确判断。2多项选择如下图，木块B与程度面间的摩擦不计，子弹A沿程度方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来，然后木块压缩弹簧至弹簧最短，将子弹射入木块到刚相对于静止的过程称为I，此后木块压缩的过程称为，那么A过程中，

3、子弹和木块所组成的系统机械能不守恒，动量守恒B过程中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒，动量也不守恒C过程中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量也守恒D过程中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量不守恒【答案】AD。AB、子弹射入木块到刚相对于静止的过程中，由于时间极短，弹簧没来得及发生形变，弹簧的弹力认为为零，子弹和木块组成的系统所受的合外力为零，所以系统动量守恒，但要系统抑制阻力做功，产生内能，系统的机械能不守恒，故A正确、B错误；C、在过程中，子弹、弹簧和木块所组成的系统受到墙壁的作用力，系统所受的外力之和不为零，那么系统动量不守恒，但系统只有弹簧的弹力做功，机

4、械能守恒故C错误，D正确应选：D3多项选择如下图，A、B两物体质量之比mA:mB=3:2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当两物体被同时释放后，那么A假设A、B与平板车上外表间的动摩擦因数一样，A、B组成系统的动量守恒B假设A、B与平板车上外表间的动摩擦因数一样，A、B、C组成系统的动量守恒C假设A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成系统的动量守恒D假设A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成系统的动量守恒 【答案】BCD【解析】当系统不受外力或所受的外力之和为零，系统动量守恒，根据动量守恒的条件进展判断。因为A、B都要受到车的摩擦力作用，且由于A的质量大于B的

5、质量，两个物体与车上外表的动摩擦因数相等，即A物体受到的摩擦力大于B物体受到的摩擦力，所以当只把A、B作为系统时，显然系统受到的合外力不为0，它们的总动量不守恒的，故A错误；当把A、B、C、弹簧作为系统时，由于地面光滑，系统受到的合外力等于0，所以系统的总动量是守恒的，故B正确；假设A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统所受的合外力等于0，所以A、B组成的系统动量守恒，故C正确；假设A、B所受的摩擦力大小相等，地面光滑，系统受到的合外力等于0，所以A、B、C组成的系统动量守恒，故D正确。4如下图，一个木箱原来静止在光滑程度面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质

6、量。现使木箱获得一个向右的初速度v0，那么A小木块和木箱最终都将静止B小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D假如小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，那么二者将一起向左运动【答案】B 试题分析：当使木箱获得一个向右的初速度v0时，木块将相对木箱向后滑动，然后经过假设干次与木箱内壁的碰撞后，小木块最终将相对木箱静止，然后二者一起向右运动。选项B正确。5质量相等的三个物体在一光滑程度面上排成一直线，且彼此隔开一定间隔 ，如图，具有初动能E0的第一号物块向右运动，依次与其余两个物块发生碰撞，最后这三个物体粘成一个整体，这个整体的动能等于A

7、E0 B2E0/3CE0/3 DE0/9【答案】C【解析】设1的初速度为v0，那么根据动量守恒定律，解得v=v0/3，整体的动能为，选项C正确。6关于动量守恒的条件，以下说法正确的有A只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒B只要系统受外力做的功为零，动量守恒C只要系统所受到合外力的冲量为零，动量守恒D系统加速度为零，动量不一定守恒【答案】C【解析】只要系统所受合外力为零，系统动量就守恒，与系统内是否存在摩擦力无关，故A错误；系统受外力做的功为零，系统所受合外力不一定为零，系统动量不一定守恒，如用绳子拴着一个小球，让小球做匀速圆周运动，小球转过半圆的过程中，系统外力做功为零，但小球的动量不守恒，故

8、B错误；力与力的作用时间的乘积是力的冲量，系统所受到合外力的冲量为零，那么系统受到的合外力为零，系统动量守恒，故C正确；系统加速度为零，由牛顿第二定律可得，系统所受合外力为零，系统动量守恒，故D错误；应选C。7如下图，在光滑的程度地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人A和B，A的质量为mA，B的质量为mB，mA>mB。最初人和车都处于静止状态。如今，两人同时由静止开场相向而行，A和B对地面的速度大小相等，那么车A静止不动 B左右往返运动C向右运动 D向左运动【答案】D【解析】两人与车组成的系统动量守恒，开场时系统动量为零，两人与大小相等的速度相向运动，A的质量大于B的质量，那么A的动量大

9、于B的动量，AB的总动量方向与A的动量方向一样，即向右，要保证系统动量守恒，系统总动量为零，那么小车应向左运动；应选D。8在以下几种现象中，所选系统动量守恒的有A原来静止在光滑程度面上的车，从程度方向跳上一个人，人车为一系统B运发动将铅球从肩窝开场加速推出，以运发动和铅球为一系统C从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统D光滑程度面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统【答案】A分析：根据动量守恒定律的条件：系统合外力为零或者跟内力相比，外力远远小于内力，都可以认为系统动量守恒。A中把车、人看作一整体，系统合外力为零，因此人车系统动量守恒。B

10、中铅球和人初始时总动量为0，但后来铅球速度不为零，人静止，因此动量不守恒。C中在下落时，中午速度不断增加，落入车厢中，速度变为零，因此该系统动量不守恒。D中斜面在下滑时加速度为沿斜面向下方向，因此在竖直方向有加速度分量，因此整体处于部分失重状态，因此该系统只能认为程度方向动量守恒，装置总体动量不守恒。因此答案为A。考点：动量守恒定律条件点评：此类题根据动量守恒定律设置了一些常见情景，在运用动量守恒定律之前需要判断是否满足机械能守恒定律的条件，假设不满足那么不能运用动量守恒定律9多项选择如下图，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑程度面上，A靠紧竖直墙用程度力F将B向左压，

11、使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E。这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，以下说法中正确的选项是A撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒B撤去F后，A分开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒C撤去F后，A分开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为ED撤去F后，A分开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/3【答案】BD【解析】撤去F后，A分开竖直墙前，竖直方向两物体的重力与程度面的支持力平衡，合力为零，而墙对A有向右的弹力，使系统的动量不守恒这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒，A分开竖直墙后，系统程度方向不受外力，竖直方向外力平衡，那么系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做

12、功，机械能也守恒，故A错误，B正确。撤去F后，A分开竖直墙后，当两物体速度一样时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大，设两物体一样速度为v，A分开墙时，B的速度为v0，根据动量守恒和机械能守恒得2mv0=3mv，E=3mv2+Ep，又E=2mv02联立得到，弹簧的弹性势能最大值为Ep=E，故C错误，D正确。应选BD。【名师点睛】此题考察动量守恒和机械能守恒的判断和应用才能。动量是否守恒要看研究的过程，系统动量守恒的条件：系统不受外力或所受合外力为零；A分开竖直墙后，当两物体速度一样时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大；要细化过程分析，不能笼统。10质量为m、速度为v的A球与质量为3m的静

13、止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值。碰撞后B球的速度大小可能是A0.6v B0.4vC0.2v Dv【答案】B11如下图，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA>mB，置于光滑程度面上，相距较远。将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上经过一样间隔 后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后A停顿运动 B向左运动C向右运动 D运动方向不能确定【答案】B【解析】力F大小一样，经过一样的间隔 ，知两力做功一样，即物块A、B的动能相等。由知，质量大的，动量大，也即撤掉力F时，B的动量大。以AB为研究对象，动量守恒，相碰过程中总动量不变

14、，故碰后，向左运动，B对。【名师点睛】动量守恒定律的适用条件：1理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，那么系统动量守恒。2近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒。3分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。12如图，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑程度面上，底部与程度面平滑连接，一个质量为mm<M的小球从槽高h处开场自由下滑，以下说法正确的选项是A在以后的运动过程中，小球和槽的程度方向动量始终守恒B在下滑过程中小球和槽之间的互相作用力始终不做功C全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且程

15、度方向动量守恒D被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处【答案】D【解析】小球在槽上运动时，两物体组成的系统在程度方向上所受合外力为零，系统在程度方向上动量守恒；而当小球接触弹簧后，小球受弹簧的弹力作用，合外力不为零，故系统动量不守恒，但是全过程中小球和槽、弹簧所组成的系统只有重力和弹力做功，故系统的机械能守恒，故A、C错误；下滑过程中两物体都有程度方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夹角不垂直，故力均做功，故B错误；由于球和槽的质量不相等，小球沿槽下滑，与槽别离后，球的速度大于槽的速度，球被弹回后，当与槽的速度相等时，小球上升到最大高度，此时由于球和槽都有动能，故小球

16、不能回到槽高h处的位置，故D正确。应选D。13在光滑程度面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD，木板AB上外表粗糙。动摩擦因数为，滑块CD上外表是光滑的1/4圆弧，其始端D点切线程度且在木板AB上外表内，它们紧靠在一起，如下图。一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB，过B点时速度为v0/2，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处，求：1物块滑到B处时木板的速度vAB；2木板的长度L；3滑块CD圆弧的半径。【答案】1 2 31 2 3解：1由点A到点B时，取向左为正由动量守恒得：   

17、0;2分其中，得   2分2由点A到点B时，根据能量守恒得：   2分得   2分3由点D到点C,滑块CD与物块P的动量守恒和机械能守恒，得：   1分   1分解得   2分14在程度光滑的冰面上，一小孩坐在静止的冰车中，小孩和冰车的总质量M=30 kg。冰车上放有6枚质量均为m=0.25 kg的雪球，小孩先后将雪球沿同一方向程度掷出，出手时雪球相对地面的速度均为4.0 m/s。求6枚雪球掷完后，冰车和小孩速度的大

18、小。【答案】0.2 m/s，方向与雪球的速度相反【解析】取小孩和冰车及雪球为一个系统，设第一次扔出雪球后，冰车和小孩速度为v1，那么由系统程度方向动量守恒，M+5mv1+mv=0解得：第二次扔出雪球后，冰车和小孩速度为v2，那么由系统程度方向动量守恒M+4mv2+mv=M+5mv1mv解得：，负号表示方向与雪球的速度相反。15如下图，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的程度地面上，其程度直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为不计空气阻力，那么A小球和小车组成的系统动量守恒B小车向左运动的最大间隔 为C小

19、球分开小车后做斜上抛运动D小球第二次能上升的最大高度18D【解析】小球与小车组成的系统在程度方向所受合外力为零，程度方向系统动量守恒，但系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；系统程度方向动量守恒，以向右为正方向，在程度方向，由动量守恒定律得：mvmv=0，解得小车的位移：x=R，故B错误；小球与小车组成的系统在程度方向动量守恒，小球由B点分开小车时系统程度方向动量为零，小球与小车程度方向速度为零，小球分开小车后做竖直上抛运动，故C错误；小球第一次在车中运动过程中，由动能定理得：mgh0h0Wf=0，Wf为小球抑制摩擦力做功大小，解得Wf=mgh0，即小球第一次在车中滚动损失的机械

20、能为mgh0，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgh0，机械能损失小于mgh0，因此小球再次分开小车时，能上升的高度大于：h0h0=h0，而小于h0，故D正确。16如下图，光滑程度面上放置质量均为M=2 kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连当滑块滑过感应开关时，两车自动别离。其中甲车上外表光滑，乙车上外表与滑块P之间的动摩擦因数=0.5。一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1 kg的滑块P可视为质点与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧储存的弹性势能E0=10 J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止。现剪断细线，求：1滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小；2滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，P在乙车上滑行的间隔 为多大？1614 m/s 2 m【解析】1设滑块P滑上乙车前的速度为v，对整体应用动量守恒和能量关系有：mv2MV = 0E0 =解之得v = 4 m/s2设滑块P和小车乙到达的共同速度v