2025版新教材高中物理第1章动量守恒定律3动量守恒定律达标检测新人教版选择性必修第一册

3．动量守恒定律一、相互作用的两个物体的动量变更1．(2024·山东烟台高二期中)短道速滑接力是很具观赏性的竞赛项目，竞赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面追上，“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，忽视运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一条直线上。对两运动员交接棒的过程，下列说法正确的是(C)A．两运动员的动量变更确定相同B．两运动员组成的系统动量和机械能均守恒C．两运动员之间相互作用力的总冲量确定等于零D．两运动员之间相互作用力的冲量确定相等解析：两运动员之间相互作用力的冲量大小相等，方向相反，所以两运动员之间相互作用力的总冲量确定等于零，C正确，D错误；两运动员组成的系统满足动量守恒，所以两运动员的动量变更大小相等，方向相反，A错误；“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，内力对系统做正功，系统机械能增加，B错误。二、动量守恒定律2．如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板车，车上有一个人。原来车和人都静止。当人从左向右行走的过程中(D)A．人和车组成的系统动量不守恒B．人和车组成的系统机械能守恒C．人和车的速度方向相同D．人停止行走时，人和车的速度确定均为零解析：由于水平面光滑，所以人与小车组成的系统动量守恒。由于起先时静止所以系统的总动量为零，所以人与小车运动方向相反，人停止时，车也停止。故D正确。3．在如图所示的装置中，水平桌面是光滑的，子弹A沿水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探讨对象(系统)，则此系统在从子弹起先射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中(B)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：在木块与子弹一起向左运动压缩弹簧的过程中，木块、子弹、弹簧所组成的系统所受合外力不为零，则系统的动量不守恒；在子弹击中木块的过程中，要克服摩擦力做功，系统的部分机械能转化为内能，系统的机械能不守恒。因此子弹、木块和弹簧所组成的系统在从子弹起先射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，动量不守恒、机械能不守恒，故B正确，A、C、D错误。4．一炮艇总质量为m0，在静止水面上以速度v0匀速行驶，从艇上以相对炮艇的水平速度v沿前进方向放射一质量为m的炮弹，射出炮弹后炮艇的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式正确的是(D)A．m0v0＝m0v′＋m(v＋v′)B．m0v0＝(m0－m)v′＋mvC．m0v0＝(m0－m)v′＋m(v＋v0)D．m0v0＝(m0－m)v′＋m(v＋v′)解析：放射炮弹前，系统的动量为m0v0，射出炮弹后，炮艇的质量变为m0－m，速度为v′，炮弹质量为m，相对水面的速度为v＋v′，因系统动量守恒，则关系式为m0v0＝(m0－m)v′＋m(v＋v′)，选项D正确。5．如图所示，具有确定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点。用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥撞击后粘在一起，则在此过程中小车将(D)A．向右运动B．向左运动C．静止不动D．小球下摆时，车向左运动后又静止解析：水平方向上，系统不受外力，因此在水平方向上动量守恒。小球下摆过程中，水平方向具有向右的分速度，因动量守恒，小车要向左运动。小球撞击橡皮泥是完全非弹性碰撞，小球和小车大小相等、方向相反的动量恰好矢量和为零，小车会静止。故选D。6．如图，A、B质量分别为m1＝1kg，m2＝2kg，置于小车C上，小车的质量为m3＝1kg，A、B与小车间的动摩擦因数为0.5，小车静止在光滑的水平面上。某时刻A、B间的炸药爆炸，若爆炸的能量有12J转化为A、B的机械能，其余能量转化为内能。A、B始终在小车表面水平运动，小车足够长，g取10m/s2。求：(1)炸开后A、B获得的速度大小；(2)A、B在小车上滑行的时间。答案：(1)4m/s2m/s(2)0.8s解析：(1)炸药爆炸瞬间，A、B系统动量守恒，以向右为正方向。由动量守恒定律得0＝m2v2－m1v1，A、B的机械能总量为12J，故有eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)＝12J，联立解得v1＝4m/s，v2＝2m/s。(2)爆炸后A、B在C上滑动，B先与C相对静止，设此时B、C的速度为v3，该过程中A、B、C组成的系统动量守恒。设该过程的时间为t1，由动量定理得对B：－μm2gt1＝m2v3－m