1.3 动量守恒定律 课时作业-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册（含解析）

人教版高中物理选择性必修第一册课时作业3动量守恒定律一、单项选择题1、如图所示的四幅图都是反映物理过程的图，下列选项中描述的系统动量守恒的是()A.站在小车上的男孩用力推静止在光滑的水平面上的木箱的过程中，男孩和小车组成的系统B．光滑的水平面上压缩的轻质弹簧恢复原长的过程中，A、B两滑块组成的系统C．两球匀速下降时细线断开，两球均在水面下方运动的过程中，两球组成的系统D．木块沿光滑的斜面体由静止开始下滑的过程中，木块和斜面体组成的系统2、质量为50kg的人静止在甲船右侧，甲、乙两条船静止在水面上，它们的质量均为200kg。人以对地速度v＝4m/s从甲船跳上乙船，再从乙船跳回甲船。不计水的阻力。则()A．人第一次从甲船跳出后，乙船的速度为1m/sB．人跳回甲船后，甲、乙两船的速度比v甲∶v乙＝1∶1C．人跳回甲船后，甲、乙两船的速度比v甲∶v乙＝5∶4D．人跳回甲船后，甲、乙两船的速度比v甲∶v乙＝4∶53、如图所示，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，下列说法中不正确的是()A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则A、B组成系统的动量守恒B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则A、B、C组成系统的动量守恒C．若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B组成系统的动量守恒D．若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B、C组成系统的动量守恒4、如图所示,质量为m的人立于平板车上,人与车的总质量为M,人与车以速度v1在光滑水平面上向右匀速运动,当此人相对于车以速度v2竖直跳起时,车的速度变为 ()A.Mv1-Mv2C.Mv1+Mv25、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．小木块将在木箱内壁始终来回碰撞，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6、如图所示，某人站在一辆平板车的右端，车静止在光滑的水平地面上，现人用铁锤连续敲击车的右端。下列对平板车的运动情况描述正确的是()A．铁锤抡起的过程中，车向右运动B．铁锤下落的过程中，车向左运动C．铁锤抡至最高点时，车速度为0D．铁锤敲击车瞬间，车向左运动7、如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆轨道的水平直径．现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出，在空中能上升的最大高度为0.8h，不计空气阻力．下列说法正确的是()A．小球离开小车后做斜上抛运动B．在相互作用过程中，小球和小车组成的系统动量守恒C．小球离开小车后做竖直上抛运动D．小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.5h＜h＜0.8h8、如图所示，光滑水平面上，质量为m1的足够长的木板向左匀速运动。t＝0时刻，质量为m2的木块从木板的左端向右以与木板相同大小的速度滑上木板。t1时刻，木块和木板相对静止，共同向左匀速运动，以v1和a1表示木板的速度和加速度，以v2和a2表示木块的速度和加速度，以向左为正方向。则下列图中正确的是()二、多项选择题9、如图所示，在光滑的水平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，两端A、B一样高，现让小滑块m从A点由静止下滑，则()A．m不能到达M上的B点B．m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．m从A到B的过程中M一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零D．M与m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒10、如图所示,木块A静置于光滑的水平面上,其曲面部分MN是光滑的,水平部分NP是粗糙的。现有物体B从M点由静止开始沿MN下滑,设NP足够长,则以下叙述正确的是（）A.A、B最终以相同速度运动B.A、B最终速度均为零C.木块A先做加速运动,后做减速运动D.木块A先做加速运动,后做匀速运动11、如图所示，在光滑平直的路面上静止着两辆完全相同的小车，人从a车跳上b车，又立即从b车跳回a车，并与a车保持相对静止。下列说法正确的是()A.最终a车的速率大于b车的速率B．最终a车的速率小于b车的速率C．全过程中，a车对人的冲量大于b车对人的冲量D．全过程中，a车对人的冲量小于b车对人的冲量12、如图所示,在水平光滑细杆上穿着A、B两个可视为质点的刚性小球,两球间距离为L,用两根长度为L且不可伸长的轻绳分别与C球连接。已知A、B、C三球质量相等,开始时三球静止,两绳伸直,然后同时释放三球,在A、B两球发生碰撞之前的过程中,下列说法中正确的是 ()A.A、B、C三球组成的系统机械能不守恒B.A、B两球发生碰撞前瞬间C球速度最大C.A、B两球速度大小始终相等D.A、B、C三球组成的系统水平方向动量守恒13、光滑水平面上放着一异形物块b,其曲面是四分之一光滑圆弧,在它的最低点放着一个静止的小球c,如图所示。滑块a以初速度v0水平向左运动,与b碰撞后迅速粘在一起。已知a、b、c的质量均为m,小球c不能从物块b的上端离开,在它们相互作用与运动的全过程中()A.a、b、c组成的系统动量守恒B.a、b、c组成的系统机械能不守恒C.小球c在曲面上上升的最大高度为vD.小球c在曲面上上升的最大高度为v三、非选择题14、如图所示,一玩具小车携带若干质量为m的弹丸,车和弹丸的总质量为MMm=201,在半径为R的水平光滑轨道上以速率v0做匀速圆周运动,若小车每转一周便沿运动方向相对地面以恒定速度v15、如图所示,AB为光滑的14圆弧轨道,半径R=0.8m,BC为距地面高h=1.25m的粗糙水平轨道,长L=2.0m,与AB轨道相切于B点。小物块N放在水平轨道末端的C点,将小物块M从圆弧轨道的最高点A由静止释放,经过一段时间后与小物块N发生碰撞,碰撞后小物块N落在水平地面上的D点,小物块M落在E点。已知D点到C点的水平距离xD=0.75m,D、E两点间的距离Δx=0.125m,小物块M与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.3,重力加速度g取10m/s2,两小物块均可视为质点,不计空气阻力。求(1)碰撞前瞬间小物块M的速度大小;(2)小物块M和小物块N的质量之比。16、如图所示，一质量为m＝1.5kg的滑块从倾角为θ＝37°的斜面上自静止开始滑下，斜面末端水平(水平部分光滑，且与斜面平滑连接，滑块滑过斜面末端时无能量损失)，滑块离开斜面后水平滑上与平台等高的小车。已知斜面长s＝10m，小车质量为M＝3.5kg，滑块与斜面及小车表面的动摩擦因数μ＝0.35，小车与地面间光滑且足够长，取g＝10m/s2。求：(1)滑块滑到斜面末端时的速度。(2)当滑块与小车相对静止时，滑块在车上滑行的距离。17、用力将质量M＝990g的木球竖直上抛，在木球到达最高点时，一子弹正好从木球正下方竖直向上击中木球，之后木球又上升了h＝0.2m。已知子弹的质量m＝10g，击中木球后子弹未穿出，不计空气阻力和子弹与木球相互作用的时间，g取10m/s2。(1)求子弹击中木球前的速度大小；(2)若子弹仍以(1)中的速度击中木球，但穿球而出，并测得此后木球又上升了h′＝0.05m，求子弹穿出木球时的速度大小。

答案与解析1、C解析：站在小车上的男孩用力推静止在光滑的水平面上的木箱的过程中，男孩、小车和木箱水平方向动量守恒，但男孩和小车组成的系统水平方向受到的合外力不为零，动量不守恒，故A错误；弹簧恢复原长的过程，墙壁对滑块A有作用力，系统水平方向所受外力不为零，系统动量不守恒，故B错误；两球匀速下降时细线断开，木球与铁球组成的系统所受合力为零，系统动量守恒，故C正确；木块沿光滑的斜面体由静止开始下滑的过程中，由于木块对斜面体的压力，导致斜面体水平方向始终受挡板的作用力，系统水平方向合外力不为零，系统动量不守恒，故D错误。2、D解析：人跳出甲船的速度v＝4m/s，人的质量m＝50kg，船的质量M＝200kg，人跳上乙船过程，人与乙船组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv＝(m＋M)v1，代入数据解得：v1＝0.8m/s，故A错误；人与甲、乙两船组成的系统在水平方向动量守恒，系统初动量为零，以甲船的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：(m＋M)v甲－Mv乙＝0，解得：v甲∶v乙＝4∶5，故B、C错误，D正确。3、A解析：弹簧突然释放后，A、B受到平板车的滑动摩擦力f＝μFN，FNA>FNB，若μ相同，则fA>fB，A、B组成的系统的合外力不等于零，故A、B组成的系统动量不守恒，选项A不正确；若A、B与小车C组成系统，A与C，B与C的摩擦力为系统内力，A、B、C组成的系统受到的合外力为零，该系统动量守恒，选项B、D正确；若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成系统，A、B受到的摩擦力合力为零，该系统动量也是守恒的，选项C正确。4、D解析：人和车在水平方向上动量守恒,当人竖直跳起时,人和车之间在竖直方向上有相互作用,在水平方向上合力为零,动量仍然守恒,水平方向的速度不发生变化,所以车的速度仍为v1,方向向右,故选D。5、B解析：最终，木箱和小木块都具有向右的动量，并且相互作用的过程中总动量守恒，选项A、D错误；由于小木块与底板间存在摩擦，小木块最终将相对木箱静止，选项B正确，选项C错误。6、C解析：铁锤、人和车组成的系统水平方向动量守恒，铁锤抡起的过程中，车向左运动，故A错误；铁锤下落的过程中，有水平向左的速度，根据动量守恒定律，车向右运动，故B错误；铁锤抡至最高点时，速度为零，根据动量守恒定律，车速度为0，故C正确；铁锤向左敲击车瞬间，根据动量守恒定律，车向右运动，故D错误。故选C。7、C解析：小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，可知系统水平方向的总动量保持为零．小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，所以小球离开小车后做竖直上抛运动，故A错误，C正确；小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向受重力，所以水平方向系统动量守恒，但系统动量不守恒，故B错误；小球第一次在车中运动过程中，由动能定理得mg(h－0.8h)－Wf＝0，Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得Wf＝0.2mgh，即小球第一次在车中滚动损失的机械能为0.2mgh，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0.2mgh，机械能损失小于0.2mgh，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于0.8h－0.2h＝0.6h，故D错误．8、D解析：木块和木板组成的系统动量守恒，因为最终共同的速度方向向左，根据m1v－m2v＝(m1＋m2)v′，知m1>m2；木块的加速度a2＝eq\f(f,m2)，方向向左，木板的加速度a1＝eq\f(f,m1)，方向向右，因为m1>m2，则a1<a2，故A、B错误；木块滑上木板后，木块先做匀减速运动，减到零后，做匀加速直线运动，与木板速度相同后一起做匀速直线运动。木板一直做匀减速运动，最终的速度向左，为正值，故C错误，D正确。9、CD解析：M和m组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，所以m恰能达到M上的B点，到达B点时M与滑块的速度都是0，故A错误；M和m组成的系统水平方向动量守恒，m从A到C的过程中以及m从C到B的过程中m一直向右运动，所以M一直向左运动，m到达B的瞬间，M与m速度都为零，故B错误，C正确；m从A点静止下滑，物体M与m组成的系统水平方向所受合力为零，系统水平方向动量守恒，M和m组成的系统机械能守恒，故D正确。10、BC解析：对于木块A和物体B组成的系统,由于水平方向不受外力,所以系统水平方向动量守恒,设最终A、B的速度为v,根据动量守恒定律得(mA+mB)v=0,解得v=0,A错误,B正确。B在曲面部分加速下滑的过程中,A在水平方向也做加速运动;B在水平部分做减速运动时,A也做减速运动,即A先做加速运动,后做减速运动,C正确,D错误。11、BD解析：两车完全相同，设两车的质量都是m，人与a车、b车组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mvb－(m人＋m)va＝0，解得：eq\f(va,vb)＝eq\f(m,m＋m人)＜1，则最终a车的速率小于b车的速率，故A错误，B正确；全过程中，由动量定理可知，人对a车的冲量大小：Ia＝Δpa＝mΔva＝mva，人对b车的冲量大小：Ib＝Δpb＝mΔvb＝mvb＝(m＋m人)va＞mva，则人对a车的冲量大小小于人对b车的冲量大小，人对车的作用力与车对人的作用力大小相等、方向相反、作用时间相等，因此人对车的冲量大小等于车对人的冲量大小，由于人对a车的冲量大小小于人对b车的冲量大小，则a车对人的冲量大小小于b车对人的冲量大小，故C错误，D正确。12、CD解析：在A、B两球发生碰撞之前的过程中,三球组成的系统只发生动能和重力势能之间的转化,所以系统的机械能守恒,故A错误;A、B两球发生碰撞前瞬间,两绳与杆垂直,C球不再向下运动,速度为零,故B错误;A、B、C三球组成的系统水平方向不受外力,所以系统水平方向动量守恒,A、B两球速度大小始终相等,故C、D正确。故选C、D。13、BD解析：由题意知,在碰撞之后一起运动过程中,a、b、c组成的系统在水平方向上动量守恒,小球c在竖直方向上受力不平衡,故竖直方向上动量不守恒,A错误。a与b碰撞过程中有能量损失,故整个相互作用过程中机械能不守恒,B正确。a与b碰撞过程动量守恒,有mv0=2mv1,解得v1=v02;之后a、b、c相互作用过程中水平方向动量守恒,小球上升到最高点时三者共速,有2mv1=3mv,解得v=v03,此过程中系统机械能守恒,有12×2mv12-12×3mv214、答案：4解析：由题意知,小车每转一周,总质量就减少m,设发射第一颗弹丸后瞬间小车的速度为v1,由沿圆周切线方向动量守恒,可得发射第一颗弹丸后瞬间,Mv0=(M-m)v1+mv发射第二颗弹丸后瞬间,(M-m)v1=(M-2m)v2+mv解得v1=Mv0-mv依次类推可知,发射第n颗弹丸后瞬间小车的速度vn=Mv0-nmvM-nm,令vn=0可得n=Mv0mv,将已知条件15、答案：(1)2m/s(2)2解析：(1)设碰撞前瞬间M的速度为v0,从A点到C点,对小物块M由动能定理得m1gR-μm1gL=12m1代入数据解得v0=2m/s(2)设碰撞后小物块M和N的速度大小分别为v1和v2,从碰撞到落地经历的时间为t,根据平抛运动规律得:竖直方向h=12gt水平方向xD=v2t,xD-Δx=v1t联立以上三式解得v1=1.25m/s,v2=1.5m/s两个小物块相碰前后系统动量守恒,规定水平向右为正方向,根据动量守恒定律有m1v0=m1v1+m2v2