高中物理动量守恒定律练习题

1、一、系统、内力和外力1系统：相互作用的两个(或多个)物体组成的一个整体。2内力：系统内部物体间的相互作用力。3外力：系统以外的物体对系统内部的物体的作用力。说明1系统是由相互作用、相互关联的多个物体组成的整体。2组成系统的各物体之间的力是内力，将系统看作一个整体，系统之外的物体对这个整体的作用力是外力。填一填如图，公路上有三辆车发生了追尾事故，如果把前面两辆车看作一个系统，则前面两辆车之间的撞击力是_，最后一辆车对前面两辆车的撞击力是_(均填“内力”或“外力”)。答案：内力外力二、动量守恒定律1内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。2表达式：对两个物体

2、组成的系统，常写成：p1p2或m1v1m2v2。3适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。4动量守恒定律的普适性动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。注意1系统动量是否守恒要看研究的系统是否受外力的作用。2动量守恒是系统内各物体动量的矢量和保持不变，而不是系统内各物体的动量不变。判一判1一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒()2两个做匀速直线运动的物体发生碰撞，两个物体组成的系统动量守恒()3系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零()1.对动量守恒定律条件的理解(1)系统不受外力作用，这是一种理想化的情形，如宇宙中两星球的碰撞，微观粒子间的碰撞都

3、可视为这种情形。(2)系统受外力作用，但所受合外力为零。像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形。(3)系统受外力作用，但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒。例如，抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力，重力可以忽略不计，系统的动量近似守恒。(4)系统受外力作用，所受的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在该方向上动量守恒。2关于内力和外力的两点提醒(1)系统内物体间的相互作用力称为内力，内力会改变系统内单个物体的动量，但不会改变系统的总动量。(2)系统的动量是否守恒，与系统的选取有关。分析问题时，要注意分清研究的系统，系

4、统的内力和外力，这是正确判断系统动量是否守恒的关键。典型例题例1.多选如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()a两手同时放开后，系统总动量始终为零b先放开左手，后放开右手，此后动量不守恒c先放开左手，后放开右手，总动量向左d无论是否同时放手，只要两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零解析当两手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，a正确；先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零

5、，故系统的动量守恒，则放开左手时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故b错误，c、d正确。答案acd点评1两手都放开后，系统在水平方向上不受外力，合外力为零，系统动量守恒。2只放开左手，系统在水平方向上受到右手向左的作用力、合外力不为零，系统动量不守恒。1多选如图所示，a、b为两质量相等的物体，原来静止在平板小车c上，a和b间夹一被压缩了的轻弹簧。a、b与平板车上表面动摩擦因数之比为32，地面光滑。当弹簧突然释放后，a、b相对c滑动的过程中以下说法中正确的是()aa、b系统动量守恒ba、b、c系统动量守恒c小车向左运动d小车向右运动解析：选bc弹簧释放后伸长时，a受摩擦力ffaamg向

6、右，b受摩擦力ffbbmg向左，ab，则ffaffb，故a、b受的合力向右，由牛顿第三定律可知：小车受的摩擦力向左，故小车向左运动，c正确，d错误；由于a、b、c组成的系统合外力为0，故总动量守恒，且一直为0，a错误，b正确。1.动量守恒定律不同表现形式的表达式的含义(1)pp：系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p。(2)p1p2：相互作用的两个物体组成的系统，一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反。(3)p0：系统总动量增量为零。(4)m1v1m2v2m1v1m2v2：相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和。2应用动量守恒定律的解题

7、步骤典型例题例2.如图所示，光滑水平轨道上放置长木板a(上表面粗糙)和滑块c，滑块b置于a的左端，三者质量分别为ma2 kg、mb1 kg、mc2 kg。开始时c静止，a、b一起以v05 m/s的速度匀速向右运动，a与c发生碰撞(时间极短)后c向右运动，经过一段时间，a、b再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与c碰撞。求a与c发生碰撞后瞬间a的速度大小。解析长木板a与滑块c处于光滑水平面上，两滑块碰撞时间极短，碰撞过程中滑块b与长木板a间的摩擦力可以忽略不计，设碰后瞬间a、c的速度分别为va、vc，长木板a与滑块c组成的系统在碰撞过程中动量守恒，则mav0mavamcvca、c碰撞后，对于

8、长木板a与滑块b组成的系统，在两者达到共同速度v之前系统所受合力为零，系统动量守恒，则mavambv0(mamb)v长木板a和滑块b达到共同速度后，恰好不再与滑块c碰撞，则最后三者速度相等，即vcv解得va2 m/s答案2 m/s点评处理动量守恒问题的一般思路1选取合适的系统为研究对象，判断题目涉及的物理过程是否满足动量守恒的条件。2确定物理过程及其系统内物体对应的初、末状态的动量。3确定正方向，选取恰当的动量守恒的表达式列式求解。即时巩固2多选(2016佛山高二检测)两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是()a互推后两位同学总动量增加b互推后

9、两位同学动量大小相等，方向相反c分离时质量大的同学的速度大一些d分离时质量大的同学的速度小一些解析：选bd互推后两位同学动量大小相等，方向相反，并且两位同学的总动量为0，故a错误，b正确；根据动量守恒定律有：0m1v1m2v2，则分离时质量大的同学的速度小一些，故c错误，d正确。1关于动量守恒的条件，下面说法正确的是()a只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒b只要系统所受合外力为零，系统动量就一定守恒c只要系统中的各个物体有加速度，动量就一定不守恒d只要系统合外力不为零，则系统在任何方向上动量都不可能守恒解析：选b系统动量守恒的条件是系统所受合外力为零，故a错误，b正确；对于所受合外力为零的系

10、统，系统中的某个物体所受合外力可以不为零，可以有加速度，故c错误；若系统合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在这一方向上动量守恒，d错误。2(2016秦皇岛高二检测)如图所示，在光滑水平面上，用等大异向的f1、f2分别同时作用于a、b两个静止的物体上，已知map卡，1 500203 000v，解得v10 m/s，a正确。二、非选择题6一人站在静止于冰面的小车上，人与小车的总质量m70 kg，当他接到一个质量m20 kg、以初速度v05 m/s迎面滑来的木箱后，立即以相对于自己v5 m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出木箱，不计冰面阻力。则小车获得的速度是多大？方向如何？解析：设人推

11、出木箱后小车的速度为v，此时木箱相对地面的速度为(vv)，由动量守恒定律得mv0mvm(vv)v m/s2.2 m/s。与木箱的初速度v0方向相同。答案：2.2 m/s方向与木箱的初速度v0相同提能练一、选择题1质量相等的三个小球a、b、c，在光滑的水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止的a、b、c三球发生碰撞，碰撞后a继续沿原方向运动，b静止，c沿反方向弹回，则碰撞后a、b、c三球中动量数值最大的是()aa球 bb球 cc球 d不能确定解析：选c在三个小球发生碰撞的过程中，系统动量都是守恒的，根据动量守恒关系式mv0mvmv，整理可得mvmv0mv，取初速度方向为正方向，可得出c球的动

12、量数值是最大的，c正确。2如图所示，光滑半圆槽质量为m，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球(质量为m)被细线吊着恰位于槽的边缘处，若将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，半圆槽的速度为()a0 b向左c向右 d不能确定解析：选a把小球m和半圆槽m作为一个系统，因水平面光滑，故系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，当小球滑到另一边的最高点时，小球和半圆槽的速度都为零，故a正确。3(2016烟台高二检测)如图所示，质量为m的小车静止在光滑的水平地面上，小车上有n个质量为m的小球，现用两种方式将小球相对于地面以恒定速度v向右水平抛出，第一种方式是将n个小球一起抛出；第二种方式是将小球一个接一个地

13、抛出，比较这两种方式抛完小球后小车的最终速度()a第一种较大 b第二种较大c两种一样大 d不能确定解析：选c抛球的过程动量守恒，第一种方式全部抛出，取向右为正方向，0nmvmv，得v；第二种方式是将小球一个接一个地抛出，每抛出一个小球列动量守恒方程，由数学归纳的思想可得v，c正确。4如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一个人静止站在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车的速率解析：选b两车和人组成的系统位于光滑的水平面上，因而该系统动量守恒，设人的质量为m1，车的质量为m2，

14、a、b车的速率分别为v1、v2，则由动量守恒定律得(m1m2)v1m2v20，所以，有v1v2，1，故v1v2，所以b正确。5如图所示，光滑水平面上的木板右端，有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量m3.0 kg，质量m1.0 kg 的铁块以水平速度v04.0 m/s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端，则在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为()a4.0 j b6.0 j c3.0 j d20 j解析：选c设铁块与木板速度相同时，共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，相对滑行的最大路程为l，所受摩擦力大小为ff，根据能量守恒定律得，铁块相对于木板向右运动到最大路程时。mvffl(mm)v2ep，铁块相对于木板运动的整个过程，mv2ffl(mm)v2，又根据系统动量守恒可知，mv0(mm)v，联立解得ep3.0 j，c正确。二、非选择题6光滑水平轨道上有三