高中物理机构讲义 专题：动量守恒定律同步练习

动量守恒定律同步练习解密动量守恒定律同步练习（答题时间：30分钟）1.如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m，停放在光滑水平面上。有一质量也为m的速度为v的铁球，沿轨道水平部分射入，并沿弧形轨道上升h后，又下降而离开小车，离车后球的运动情况是（）A.做平抛运动，速度方向与车运动方向相同B.做平抛运动，水平速度方向跟车相反C.做自由落体运动D.小球和车有相同的速度2.矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块。若射击下层，子弹刚好不射出，若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示。上述两种情况相比较（）A.子弹对滑块做的功一样多B.子弹对滑块做的功不一样多C.系统产生的热量一样多D.系统产生热量不一样多3.用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理。如图所示，从距秤盘80cm高度把1000粒豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短（在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力），已知1000粒豆粒的总质量为100g。则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为（）A.0.2N B.0.6NC.1.0N D.1.6N4.如图所示，同一光滑水平轨道上静止放置A、B、C三个物块，A、B两物块质量均为m，C物块质量为2m，B物块的右端装有一轻弹簧，现让A物块以水平速度v0向右运动，与B碰后粘在一起，再向右运动推动C（弹簧与C不粘连），弹簧没有超过弹性限度。求：（1）整个运动过程中，弹簧的最大弹性势能；（2）整个运动过程中，弹簧对C所做的功。5.如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，其右侧边缘放有小滑块C，与木板B完全相同的木板A以一定的速度向左运动，与木板B发生正碰，碰后两者粘在一起并继续向左运动，最终滑块C刚好没有从木板A上掉下。已知木板A、B和滑块C的质量均为m，C与A、B之间的动摩擦因数均为μ.求：（1）木板A与B碰前的速度v0；（2）整个过程中木板B对木板A的冲量I。

解密动量守恒定律同步练习参考答案1.【答案】C【解析】车与球在水平方向动量守恒，机械能守恒，则有mv＝mv1＋mv2，mv2＝mveq\o\al(2,1)＋mveq\o\al(2,2)，联立解得v1＝0，v2＝v，可判断离车后球做自由落体运动，C正确。2.【答案】AC【解析】根据动量守恒知，最后滑块获得的速度（最后滑块和子弹的共同速度）是相同的，即滑块获得的动能是相同的，根据动能定理，滑块动能的增量是子弹做功的结果，所以两次子弹对滑块做的功一样多，A正确，B错误。子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，而子弹减少的动能一样多（子弹初、末速度相等），滑块增加的动能也一样多，则系统减少的动能一样，故系统产生的热量一样多，C正确，D错误。3.【答案】B【解析】豆粒从80cm高处落下时速度为v1，v12＝2gh，则v1＝m/s＝4m/s，设向上为正方向，根据动量定理Ft＝mv2－mv1，则F＝N＝0.6N，B正确。4.【答案】（1）mveq\o\al(2,0)（2）mveq\o\al(2,0)【解析】（1）A与B碰撞，由动量守恒定律得mv0＝2mv1，当A、B、C有共同速度时，弹簧弹性势能最大，由动量守恒定律得2mv1＝（2m＋2m）v2，由能量转化守恒定律得，最大弹性势能为Ep＝×2mveq\o\al(2,1)－×4mveq\o\al(2,2)＝mveq\o\al(2,0)。（2）当弹簧再次恢复到原长时，C与弹簧分离，则从弹簧开始接触C到分离的过程中，由动量守恒定律得2mv1＝2mvAB＋2mvC，由能量转化守恒定律得×2mveq\o\al(2,1)＝×2mveq\o\al(2,AB)＋×2mveq\o\al(2,C)，解得vAB＝0，vC＝v0，由动能定理得弹簧对C所做的功W＝×2mveq\o\al(2,C)－0＝mveq\o\al(2,0)。5.【答案】（1）（2）－，负号表示B对A的冲量方向向右【解析】（1）木板A、B碰后瞬时速度为v1，碰撞过程中动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv0＝2mv1.A、B粘为一体后通过摩擦力与C发生作用，最后有共同的速度v2，此过程中动量守恒，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得2mv1＝3mv2.C在A上滑动过程中，由能量守恒定律得－μmgL＝·3mveq\o\al(2,2)－·2mveq\o\al(2,1).联立以上三式解得v0＝.（2）根据动量定理可知，B对A的冲量与A对B的冲量等大反向，则I的大小等于B的动量变化量，即I＝－mv2＝－，负号表示B对A的冲量方向向右。

碰撞、爆炸和反冲同步练习（答题时间：30分钟）1.如图所示，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动.滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左.两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是（）A.A和B都向左运动B.A和B都向右运动C.A静止，B向右运动D.A向左运动，B向右运动2.质量m＝100kg的小船静止在水面上，船首站着质量m甲＝40kg的游泳者甲，船尾站着质量m乙＝60kg的游泳者乙，船首指向左方。若甲、乙两游泳者同时在同一水平线上分别向左、向右以3m/s的速率跃入水中，则小船（）A.向左运动，速率为1m/sB.向左运动，速率为0.6m/sC.向右运动，速率大于1m/sD.仍静止3.如图所示，一个质量为m1＝50kg的人爬在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为m2＝20kg，长绳的下端刚好和水平面接触。当静止时人离地面的高度为h＝5m（可以把人看做质点）。如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面的高度约为（）A.5m B.3.6mC.2.6m D.8m4.将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（）A.30kg·m/s B.5.7×102kg·m/sC.6.0×102kg·m/s D.6.3×102kg·m/s5.如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A，车上有两个小滑块B和C，A、B、C三者的质量分别是3m、2m、m.B与车板之间的动摩擦因数为μ，而C与车板之间的动摩擦因数为2μ.开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行。已知滑块B、C最后都没有脱离平板车，则车的最终速度v车为（）A.v0 B.v0C.v0 D.06.在冰壶比赛的某次投掷中，运动员对冰壶的水平作用力恒为9.5N,4s后释放冰壶，一段时间后与对方的静止冰壶发生碰撞，碰后对方的冰壶以2.00m/s的速度向前滑行。投掷的冰壶速度减小为0.02m/s，比赛中投掷的冰壶实测质量为19.00kg（由于制造工艺上的不足，两冰壶质量有点偏差），则（）A.4s后释放冰壶的速度为4.0m/sB.对方使用冰壶的质量大于19.0kgC.碰撞后的总动能为40.0JD.两冰壶的碰撞是弹性碰撞7.如图，三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静止于同一水平直轨道上。现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以v0、v0的速度向右运动，B再与C发生碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动。滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。两次碰撞时间均极短。求B、C碰后瞬间共同速度的大小。

碰撞、爆炸和反冲同步练习参考答案1.【答案】D【解析】选向右为正方向，则A的动量pA＝m·2v0＝2mv0，B的动量pB＝－2mv0.碰前A、B的动量之和为零，根据动量守恒，碰后A、B的动量之和也应为零，可知四个选项中只有选项D符合题意.2.【答案】B【解析】选向左的方向为正方向，由动量守恒定律得m甲v－m乙v＋mv′＝0，船的速度为v′＝m/s＝0.6m/s，船的速度方向沿着正方向向左，故选项B正确。3.【答案】B【解析】设在此过程中人、气球对地发生的位移分别是x、x′，由动量守恒定律得，m1x＝m2x′，又因为x＋x′＝h，解得x′≈3.6m，选项B正确。4.【答案】A【解析】燃气的动量大小为p＝mv＝50×10－3×600kg·m/s＝30kg·m/s，燃气喷出瞬间，火箭与燃气组成的系统动量守恒，则火箭的动量大小为p′＝p＝30kg·m/s，故本题选A。5.【答案】B【解析】设水平向右为正方向，因为水平面光滑，两滑块与平板车组成的系统动量守恒，系统最终的速度为v车，所以2mv0－mv0＝（3m＋2m＋m）v车，解得v车＝v0，选项B正确。6.【答案】D【解析】由牛顿第二定律和运动规律可得，4s后释放冰壶的速度v1＝t＝2m/s，选项A错误；两冰壶碰撞过程中动量守恒，m1v1＝m1v′1＋m2v2，解得m2＝18.81kg，选项B错误；碰撞后的总动能Ek2＝m1v′eq\o\al(2,1)＋m2veq\o\al(2,2)＝37.62J，选项C错误；碰撞前的总动能Ek1＝m1veq\o\al(2,1)＝38J，由于Ek1≈Ek2，所以两冰壶的碰撞是弹性碰撞，选项D正确。7.【答案】v0【解析】设滑块质量为m，A与B碰撞前A的速度为vA，由题意知，碰撞后A的速度vA′＝v0，B的速度为vB＝v0，