2018学年科教版高二物理选修3-5第一章《碰撞与动量守恒》动量守恒定律（提高篇）

动量守恒定律一、选择题：1．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，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量．现使木箱获得一个向右的初速度v0，则（）．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．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动2．如图所示，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水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑（）．A．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处3．平板车B静止在光滑水平面上，在其左端另有物体A以水平初速度v0向车的右端滑行，如图所示，由于A、B间存在摩擦，因而A在B上滑行后，A开始做减速运动，B做加速运动（设B车足够长），则B车速度达到最大时，应出现在（）．A．A的速度最小时B．A的速度最大时C．A、B速度相等时D．B车开始做匀速直线运动时4．如图所示，物体A的质量是B的2倍，中间有一压缩弹簧，放在光滑水平面上，由静止同时放开两物体后一小段时间内（）．A．A的速度是B的一半B．A的动量大于B的动量C．A受的力大于B受的力D．总动量为零5．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（）．A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零D．在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反6．如图所示，小车放在光滑地面上，A、B两人站在车的两端，这两人同时开始相向行走，发现车向左运动，分析小车运动的原因可能是（）．A．A、B质量相等，但A比B速率大B．A、B质量相等，但A比B速率小C．A、B速率相等，但A比B的质量大D．A、B速率相等，但A比B的质量小A．5颗B．6颗C．7颗D．8颗8．如图所示，A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别为和，碰撞后A球继续向右运动，动量大小为，此时B球的动量大小为，则下列等式成立的是（）．9．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B．小于B车的速率C．大于B车的速率D．等于B车的速率10．如图所示，A、Ｂ两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，物块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，对此过程，下列叙述正确的是（）．A．当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒B．当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒C．无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三物块组成的系统动量守恒D．当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒二、填空题11．场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m1、m2，电量分别为q1、q2，A、B两小球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为________．14．质量为的金属块和质量为的木块用细线系在一起，以速度在水中匀速下沉，某一时刻细线断了，则当木块停止下沉的时刻。铁块下沉的速率为___________。（设水足够深，水的阻力不计）三、解答题：（1）B与A分离时，小车的速度；（2）从撤去外力至B与A分离时，A对B做的功。16．一辆列车总质量为肘，在平直的轨道上以速度v匀速行驶．突然，一节质量为m的车厢脱钩，假设列车所受的阻力与质量成正比，牵引力不变，当后一节车厢刚好静止时，前面列车的速度为多大？【答案与解析】一、选择题：1．【答案】B【解析】把小木块和木箱看成一个系统，该系统所受合外力为零，故系统动量守恒，系统的初动量向右，末动量也应向右．选项C中小木块始终在木箱内做往复运动，因摩擦力的存在，系统的机械能会越来越少，最终停止，这是不可能的．可见。只有B选项正确．2．【答案】C【解析】小球从弧形槽高h的地方下落过程中，对于小球和槽组成的系统在水平方向上不受外力作用，所以在水平方向上动量守恒．但是，当小球接触弹簧以后，弹簧会对小球施加一个水平向左的外力作用，故在以后的运动过程中小球和槽组成的系统动量不守恒，选项A错误；小球在弧形槽中下落过程中和弧形槽产生了一个垂直于接触面的弹力，而且在弹力分力的方向上两者都发生了位移，故小球和槽之间的相互作用力要做功，选项B错误；当小球被弹簧反弹后，小球和弧形槽在水平方向上不受任何力的作用，故小球和槽在水平方向做速率不变的直线运动，选项C正确；由于小球被弹簧反弹后，小球和槽组成的系统有水平向左的总动量，当小球回到最高点时，系统仍然具有水平向左的动量，按照机械能守恒观点．小球所能回到的高度将小于h，选项D错误．3．【答案】A、C、D4．【答案】A、D5．【答案】B、D【解析】以小球和小车组成的系统为研究对象，在水平方向上不受力的作用，所以系统的动量在水平方向上守恒．由于初始状态小车与小球均静止，所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零要么大小相等，方向相反，所以A、C错，B、D对．6．【答案】A、C7．【答案】D8．【答案】B、D9．【答案】B10．【答案】B、C【解析】当C在A上滑行时，若以A、C为系统，B对A的作用力为外力且不等于0，故系统动量不守恒，A选项错误；当C在B上滑行时，A、B已脱离，以B、C为系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，B选项正确；若将A、B、C三物视为一系统，则沿水平方向无外力作用，系统动量守恒，C选项正确，D选项错误．二、填空题11．【答案】E(q1+q2)=(m1+m2)g【解析】系统动量守恒的条件是该系统受的合外力为0，则小球受力应满足E(q1+q2)=(m1+m2)g，且二力方向相反．12．【答案】零三、解答题：【解析】(1)当弹簧第一次恢复原长时，B与A恰好分离，此时B与A有相同速度，设为，小车的速度为，(2)根据动能定理，从撤去外力至B与A分离时，A对B做的功为：【解析】乙接到箱子后，甲、乙两者的相对运动情况可能有三种：（1）互