1.3动量守恒定律 同步练习（含解析）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页粤教版（2019）选择性必修一1.3动量守恒定律一、单选题1．如图所示，质量的小铁块（可视为质点）放在长木板左端，长木板质量，静止在光滑水平面上，当给小铁块施加大小为、方向水平向右的瞬时冲量后，经过0.8s木板和小铁块达到共同速度。重力加速度取，则长木板与小铁块的共同速度大小和二者之间的动摩擦因数分别为（）A．0.8m/s

0.5 B．0.8m/s

0.25 C．1m/s

0.5 D．1m/s

0.252．在平静的水面上有一条以速度v0匀速前进的载人小船，船的质量为M，人的质量为m。开始时，人相对船静止，当人相对船以速度v向船行进的反方向行走时，设船的速度为u。由动量守恒定律，下列表达式成立的是（）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“利用气垫导轨验证动量守恒定律”的实验中，用到的测量工具有（）A．停表、天平、刻度尺B．弹簧测力计、停表、天平C．天平、刻度尺、光电计时器D．停表、刻度尺、光电计时器4．花样滑冰时技巧与艺术性相结合的一个冰上运动项目，在音乐伴奏下，运动员在冰面上表演各种技巧和舞蹈动作，极具观赏性。甲、乙运动员以速度大小为1m/s沿同一直线相向运动。相遇时彼此用力推对方，此后甲以1m/s、乙以2m/s的速度向各自原方向的反方向运动，推开时间极短，忽略冰面的摩擦，则甲、乙运动员的质量之比是（）A．1∶3 B．3∶1 C．2∶3 D．3∶25．“天宫课堂”授课时，航天员叶光富在中国空间站尝试太空转身。某次尝试时他把上半身向左运动，下半身将会向哪一侧运动（）A．向前 B．向后 C．向右 D．向左6．如图所示，在光滑水平地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（）A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，但机械能不守恒7．如图所示，颠球练习是乒乓球运动员掌握击球的力度、手感和球感的重要方法。运动员练习中将球竖直抛出，让球连续在球拍上竖直弹起和落下。某一次乒乓球由最高点下落18cm后被球拍击起，离开球拍竖直上升的最大高度为22cm。已知球与球拍的作用时间为0.1s，乒乓球的质量为2.7g，重力加速度g取10m/s2，空气阻力恒为乒乓球重力的0.1倍。则（）A．运动的全过程球与球拍组成的系统动量守恒B．球落到球拍前的瞬间动量大小为5.1×10-3kg·m/sC．球与球拍作用过程中动量变化量大小为1.08×10-2kg·m/sD．球拍对球的平均作用力为乒乓球重力的4倍8．两小船静止在水面，一人在甲船的船头用杆子推乙船，则在两船远离的过程中，它们一定相同的物理量是（）A．速度的大小 B．动量变化量大小C．动能 D．位移的大小9．如图，甲乙两人静止在冰面上，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，若两人与冰面间滑动摩擦因数相等，则下列说法正确的是（）A．若，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，则分开瞬间甲的速率大于乙的速率D．若，则分开后乙先停下来10．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的是（）A．在光滑水平面上，运动的小车迎面撞上一静止的小车，以两车为一系统B．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统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．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以物体和斜面为一系统11．在冬奥会冰上短道速滑接力比赛中，乙运动员奋力向前推出前方甲运动员，忽略一切阻力，此过程中（）A．甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量B．甲、乙两运动员组成的系统动量增加C．甲、乙两运动员组成的系统机械能增加D．甲、乙两运动员的速度变化量大小一定相等12．如图所示，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并立即留在其中。则在子弹打击木块A至弹簧第一次被压缩最短的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（）A．动量不守恒，机械能守恒 B．动量不守恒、机械能不守恒C．动量守恒，机械能守恒 D．动量守恒，总动能减小13．如图所示，小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。关于上述过程，下列说法中正确的是（）A．男孩和木箱组成的系统动量守恒B．小车与木箱组成的系统动量守恒C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小不相等14．如图所示，在光滑的水平面上，有一静止的小车，甲、乙两人分别站在小车左、右两端。当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法正确的是（）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．乙的动量必定小于甲的动量 D．乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量15．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着轻绳的小球向右拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，不计一切阻力，则在小球、小车运动过程中”下列说法正确的是（）A．小车和小球组成的系统动量守恒 B．小车的机械能一直在增加C．小车和小球组成的系统机械能守恒 D．小球的机械能一直在减少二、填空题16．质量为的水车，车内装有的水，水车在水平面上以匀速运动，若车厢底部A处有一个小孔，水滴可以自由的流出，车厢底部离地面的距离。则水滴落地的时间____________，当有一半质量的水流出后，小车的速度将____________。（填写变大、变小、不变。取）17．如图所示，质量为m的木块和质量为M的金属块用细绳系在一起，处于深水中静止，剪断细绳，木块上浮h时（还没有露出水面），铁块下沉的深度为________．（水的阻力不计）18．在用气垫导轨装置做“探究碰撞中的不变量”实验时，若要探究两滑块做反冲运动时的物理规律，应选用___________（填“甲”、“乙”或“丙”）结构的滑块。19．一、实验原理在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m1、m2和碰撞前、后物体的速度v1、v2、v1′、v2′，算出碰撞前的动量p=___________及碰撞后的动量p′=___________，看碰撞前、后___________是否相等。二、实验方案及实验过程方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验1.实验器材气垫导轨、数字计时器、___________、滑块（两个）、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。

2.实验过程（1）测质量：用天平测出滑块的质量。（2）安装：正确安装好气垫导轨，如图所示。（3）实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的___________。（4）改变条件，重复实验：①改变滑块的___________；②改变滑块的初速度大小和方向。（5）验证：一维碰撞中的___________。3.数据处理（1）滑块速度的测量：v=，式中Δx为滑块上挡光片的宽度（仪器说明书上给出，也可直接测量），Δt为数字计时器显示的滑块（挡光片）经过光电门的时间。（2）验证的表达式：___________。

方案二：利用斜槽滚球完成一维碰撞实验1.实验器材斜槽、小球（两个）、___________、复写纸、白纸、___________、铅垂线等。2.实验过程（1）测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量___________的小球为入射小球。（2）安装：按照如图甲所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端___________。（3）铺纸：白纸在___________，复写纸在___________且在适当位置铺放好。记下铅垂线所指的位置O。

（4）放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某___________高度处自由滚下，重复10次。用圆规画___________的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心P就是小球落点的平均位置。（5）碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度（同步骤4中的高度）自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N，如图乙所示。（6）验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中，最后代入___________，看在误差允许的范围内是否成立。（7）整理：将实验器材放回原处。3.数据处理验证的表达式：m1·OP=m1·OM＋m2·ON。三、注意事项1.前提条件：碰撞的两物体应保证“___________”和“正碰”。2.方案提醒（1）若利用气垫导轨进行验证，调整气垫导轨时，应确保导轨___________。（2）若利用平抛运动规律进行验证：①斜槽末端的切线必须___________；②入射小球每次都必须从斜槽___________高度由___________释放；③选质量___________的小球作为入射小球；④实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。三、解答题20．如图所示是计算机模拟出的一种宇宙空间的情景，在此宇宙空间内存在这样一个远离其他空间的区域（其他星体对该区域内物体的引力忽略不计），以MN为界，上半部分匀强磁场的磁感应强度大小为B1，下半部分匀强磁场的磁感应强度大小为B2。已知B1=4B2=4B0，磁场方向相同，且磁场区域足够大。在距离界线MN为h的P点有一宇航员处于静止状态，宇航员以平行于MN的速度向右抛出一质量为m、电荷量为q的带负电小球，发现小球经过界线处的速度方向与界线成90°角，接着小球进入下半部分磁场。当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时，刚好又接住球而静止。（1）请你粗略地作出小球从P点运动到Q点的运动轨迹；（2）PQ间的距离是多大；（3）宇航员的质量是多少。21．如图所示，质量为M的物块静止在光滑桌面边缘，桌面距离水平地面的高度为h，质量为m的子弹以水平速度射入物块后，没有从木块射出。重力加速度为求：(1)物块落地点离桌面边缘的水平距离；(2)子弹射入木块过程中系统损失的机械能。22．如图，半径R20m的光滑圆弧轨道AB和光滑的水平面BO平滑连接，在BO平面右侧固定了一个以O点为圆心、半径r6m的圆弧形挡板CD，并以O点为原点建立平面直角坐标系，在A、B、O点各放置一个可视为质点的物块a、b、c，质量分别为m、km、m，其中k1.现将A点的物块a由静止释放，物块间的碰撞均为弹性正碰，不考虑a、b、c三物块的二次碰撞，重力加速度g10m/s2。求：（1）b物块和c物块碰撞后物块b的速度大小；（2）当系数k取什么值时，物块b的速度最大，并求出此情况下物块b下落到圆弧形挡板CD上时的竖直坐标位置h。23．游乐场投掷游戏的简化装置如图所示，质量为M=2kg的球a放在高度h=1.8m的平台上，长木板c放在水平地面上，带凹槽的容器b放在c的最左端。a、b可视为质点，b、c质量均为m=1kg，b、c间的动摩擦因数μ1=0.4，c与地面间的动摩擦因数μ2=0.6，在某次投掷中，球a以v0=6m/s的速度水平抛出，同时给木板c施加一水平向左、大小为24N的恒力，使球a恰好落入b的凹槽内并瞬间与b合为一体。取g=10m/s2，求：（1）小球水平抛出时，凹槽b与木板c各自的加速度ab、ac；（2）球a抛出时，凹槽b与球a之间的水平距离x0；（3）a、b合为一体时的速度大小。24．如图，物块A、C置于光滑水平桌面上，通过轻质滑轮和细绳悬挂物块B，物块A的质量m1=3kg，B的质量m2=2kg，C的质量m3=1kg。重力加速度大小为10m/s2。三个物块同时由静止释放。求：(1)物块A和C的速度大小之比；(2)物块B下降h=0.5m时，A与C两物块仍在水平桌面上，物块A的速度大小是多少？答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．D【详解】对小铁块由动量定理有小铁块和木板在光滑水平面上动量守恒联立解得木板与小铁块在共同运动时的速度大小对木板由动量定理有解得小铁块与长木板之间的动摩擦因数故选D。2．C【详解】由题意，人和船组成的系统动量守恒，以水面为参考系，设船行驶方向为正，则初始时v船＝v人＝v0v船′＝uv人＝－（v－u）根据动量守恒定律得（M＋m）v0＝Mu－m（v－u）所以ABD错误，选项C正确。故选C。3．C【详解】用天平测滑块质量，用刻度尺测挡光片的宽度；运动时间是指挡光片通过光电门的时间，由光电计时器计时，因此不需要停表。ABD错误，C正确。故选C。4．D【详解】以甲初速度方向为正方向，甲、乙推开的过程中，满足动量守恒代入数据可得故选D。5．C【详解】叶光富在中国空间站可近似认为所受合力为0，根据动量守恒，转身时，上半身向左运动时，上半身有向左的动量，则他的下半身会具有向右的动量，这样总动量才能守恒。故下半身会向右运动。故ABD错误，C正确；故选C。6．C【详解】AB．若突然撤去力F，木块A离开墙壁前，墙壁对木块A有作用力，所以A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但由于A没有离开墙壁，墙壁对木块A不做功，所以A、B和弹簧组成的系统机械能守恒。故AB错误；CD．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统所受合外力为零，所以系统动量守恒且机械能守恒。故C正确D错误。故选C。7．C【详解】A．运动的过程中，球与球拍组成的系统，在竖直方向上受到了重力和人手的作用力，其合力不为零，所以系统的动量不守恒，故A错误；B．球落到球拍前的瞬间，其速度为动量大小为故B错误；C．球与球拍作用后的瞬间其速度大小为所以作用过程中动量变化量的大小为故C正确；D．根据动量定理，可得球拍对球的平均作用力为小球所受的重力为倍数关系为故D错误。故选C。8．B【详解】A．甲乙两船远离过程中，所受外力合力为零，故动量守恒，即两船动量大小相等，两船质量关系不明，故速度大小关系不一定相同。故A错误；B．根据A选项分析，可知两船动量大小相等，故动量变化量大小也相同。故B正确；C．根据动能和动量的关系式可知，两船质量关系不确定，故动能不一定相同。故C错误；D．根据动量守恒定律易知，两船质量关系不明，故无法确定两船的速率是否相同，因而无法确定两船的位移是否相同。故D错误。故选B。9．B【详解】A．甲对乙的力与乙对甲的力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，作用时间相等，则甲对乙的冲量与乙对甲的沖量大小相等，方向相反，故A错误。B．以两人组成的系统为研究对象，系统所受的合外力为零，动量守恒，由动量守恒定律知甲、乙两人的动量变化量大小一定相等，方向相反，故B正确；CD．设推开瞬间，甲的速度大小为，乙的速度大小为，由动量守恒定律可得若，则即分开瞬间甲的速率小于乙的速率。分开后，两人在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有则从推开到停下，所用时间为由于推开瞬间，所以即分开后甲先停下来，故CD错误。故选B。10．A【详解】A．两车组成的系统受到的合外力为零，故以两车为一系统动量守恒，A正确；B．人与铅球组成的系统初动量为零，末动量不为零，运动员和铅球为一系统动量不守恒，B错误；C．重物和车厢组成的系统的末动量为零而初动量不为零，重物和车厢为一系统动量不守恒，C错误；D．在物体沿斜面下滑时，向下的动量增大，竖直方向动量不守恒，物体和斜面为一系统动量不守恒，D错误。故选A。11．C【详解】A．根据冲量的定义可知乙猛推甲的过程中，相互作用力是大小相等，方向相反，作用时间相等，所以甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小，A错误；B．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，系统所受合外力为零，所以甲、乙两人组成的系统总动量守恒，B错误；C．根据能量的转化情况分析系统可知，在乙猛推甲的过程中，将体内的化学能转化为系统的机械能，所以甲、乙两人组成的系统机械能增加，C正确；D．乙推甲的过程中，甲、乙两运动员组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由动量守恒定律可知，甲和乙组成的系统总动量不变，甲、乙的动量变化大小相等，方向相反，但是甲、乙的质量不一定相同，所以甲、乙两运动员的速度变化量大小不一定相等，D错误。故选C。12．D【详解】在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统所受的合外力为零，则动量守恒；由于子弹射入木块时会产生热量，则系统的机械能减小，子弹、木块高度不变，即系统总动能减小。故选D。13．C【详解】ABC．男孩、小车、木箱组成的系统合外力为零，系统动量守恒，AB错误，C正确；D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等，方向相反，D错误故选C。14．D【详解】ABC．甲乙两人和小车组成的系统不受外力，所以动量守恒小车向右运动说明甲乙两人总动量向左，说明乙的动量大于甲的动量，即甲、乙的动量之和必定不为零，但由于不知道两人质量关系，所以无法确定速度关系，ABC错误；D．根据动量定理可知乙对小车的冲量方向向右，乙对小车的冲量方向向左，而小车速度方向向右，即动量变化量向右，可知乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量，D正确。故选D。15．C【详解】A．小球摆动过程中，小球和小车系统只受重力和支持力作用，水平方向合力为零，所以系统水平方向动量守恒，在竖直方向上，只有小球有竖直方向的分速度，且分速度大小也不断变化，所以竖直方向动量不守恒，那么系统动量也不守恒，故A错误；BCD．小球在摆动过程中，系统机械能守恒，小球摆到最低点的过程中，绳子拉力对小车做正功，小车的机械能增加，小球的机械能减小，小球从最低点摆到最高点的过程中，绳子拉力对小车做负功，小车的机械能减少，小球的机械能增加，故BD错误，C正确。故选C。16．

不变【详解】[1][2]水滴离开车后做平抛运动，下落时间由高度h来决定，故有解得代入数据得水滴刚下落时，此时水滴的水平速度车与水滴组成的系统水平方向动量守恒，故有解得故小车的速度不变。17．【详解】木块与金属块所构成的系统的重力与所受浮力平衡，合外力为零，故动量守恒．当剪断细绳时，个体的动量不守恒，但系统的动量守恒．对系统而言，剪断前动量为零，当剪断细绳后，金属块下降，动量方向向下，木块上升，动量方向向上，由于合动量为零，即向上的动量与向下的动量大小相等．设金属块下降的距离为x，则根据动量守恒定律有：Mx＝mh，解得x＝．18．甲【详解】由于反冲运动，弹簧片将两滑块弹开，向相反的方向运动，动能增加，而乙、丙是弹性碰撞和完全非弹性碰撞，不符合题意，故选甲。19．

m1v1＋m2v2

m1v1′＋m2v2′

动量

天平

速