物理人教版选择性必修第一册第3节 动量守恒定律作业

【精挑】第3节动量守恒定律练习一．单项选择1．如图所示，质量分别为m1．m2的两个小球A．B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上。突然加一水平向右的匀强电场后，两球A．B将由静止开始运动，对两小球A．B和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说法正确的是（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用，且弹簧不超过弹性限度）（）

A．系统动量守恒B．系统机械能守恒C．弹簧弹力与电场力大小相等时系统机械能最大D．系统所受合外力的冲量不为零2．如图所示，甲车的质量为，静止在光滑水平面上，甲车上表面光滑，右端放一个质量为的小物体。乙车的质量为，以一定的速度向左运动，乙车与甲车相碰后甲车获得的速度，小物体滑到乙车上。若乙车足够长，上表面与物体间动摩擦因数为0.2，物体在乙车上表面滑行后相对乙车静止，取，则最初乙车速度的大小为（）A． B． C． D．3．如图所示，在足够长的光滑绝缘水平面上，固定两个相距为L．质量均为m的小球A．B，其中小球A带电量为，小球B不带电，空间中存在电场强度大小为E．方向水平向右的匀强电场，电场线与A．B连线平行。现同时释放A．B，小球A在电场力作用下开始运动，后与小球B发生多次弹性正碰。若在各次碰撞过程中小球A．B间无电荷转移，且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力，则（）A．第一次碰撞结束的瞬间小球B的速度大小为B．第一次碰撞结束到第二次碰撞前，小球B向右运动了C．第N次碰撞结束时，小球A的速度大小为D．相邻两次碰撞的时间间隔均为4．如图所示，质量为m．半径为R的四分之一光滑圆弧轨道小车静置于光滑水平面上。一质量也为m的小球以水平初速度冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，不计空气阻力，则（）A．上述过程小球和小车组成的系统动量守恒B．球返回到车左端时，车回到原静止时的位置C．小球上升的最大高度可能大于等于RD．小球返回到小车左端后将做平抛运动5．如图所示，A．B两小球质量分别为m1．m2，放在光滑的水平面上，水平面的右侧与竖直平面内一光滑曲面相切，现给A一向右的速度v0与B发生对心弹性碰撞，小球B沿曲面上升到最高点后又能再沿曲面滑回到水平面若要B返回水平面时能再与A发生碰撞，A．B的质量m1与m2应满足的关系是（）A． B． C． D．6．如图所示，质量为M的滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，质量为m的小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为L。开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零小球继续向左摆动到轻绳与竖直方向的夹角为60°时达到最高点。滑块与小球均视为质点，空气阻力不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．轻绳的拉力对小球始终不做功B．滑块与小球的质量关系为C．释放小球时滑块到挡板的距离为D．滑块撞击挡板时，挡板对滑块的作用力的冲量大小为7．如图所示，物块甲静置于足够长的水平面上O点，质量为m的物块乙从左向右水平冲向物块甲，二者发生弹性碰撞，碰撞时间极短可不计，碰后物块乙立即向左运动，最终物块甲．乙到O点的距离分别为．，测得。已知物块甲．乙与水平面间动摩擦因数相同，物块甲．乙均可视为质点；不计空气阻力，则物块甲的质量为（）A． B． C． D．8．如图所示，足够长的光滑斜劈固定在光滑水平面上，两等大的小球甲．乙质量分别为m1．m2，小球乙静止在水平上，小球甲以水平向左的速度运动，经过一段时间与小球乙发生碰撞，已知碰后小球甲的速率为碰前的，碰后乙恰好追不上甲，则m1：m2为（）

A．1：2 B．1：3 C．1：4 D．1：59．如图所示，质量m=1kg的小铁块（可视为质点）放在长木板左端，长木板的质量M=5kg，静止在光滑水平面上，当给小铁块施加．方向水平向右的瞬时冲量后，经过2s长木板和小铁块达到共同速度。已知重力加速度g=10m/s2，则长木板与小铁块在以共同速度运动时的速度大小和小铁块与长木板之间的动摩擦因数分别为（）

A．1m/s，0.25 B．1m/s，0.5 C．0.8m/s，0.25 D．0.8m/s，0.510．如图所示，水平面上A．B两物体间用线系住，将一根弹簧挤紧，A．B两物体质量之比为2：1，它们与水平面间的动摩擦因数之比为1：2.现将线烧断，A．B物体从静止被弹开，则不正确的说法是（）A．弹簧在弹开过程中（到停止之前），A．B两物体速度大小之比总是1：2B．弹簧刚恢复原长时，两物体速度达最大C．两物体速度同时达到最大D．两物体同时停止运动11．如图所示，质量为m的带有光滑圆弧轨道的小车静置于光滑水平面上，一质量也为m的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，则（）A．此过程小球对小车做的功为mvB．此过程小车受到的总冲量为mv0C．小球在弧形槽上升的最大高度为D．小球和小车的末速度分别为－v0和2v012．如图甲所示，光滑水平面上有．两个小球，a球向静止的球运动并与球发生正碰后粘合在一起共同运动，其碰前和碰后的图像如图乙所示。已知，则球的质量是（）

A． B． C． D．13．春节是我国的传统节日，以前人们常在过节时放烟花来表示庆祝。假设一质量为M的烟花斜飞到空中，到达最高点时的速度为v0，此时烟花炸裂成沿v0直线上的两块（损失的炸药质量不计），两块的速度沿相反方向，向前的一块与向后的一块落地时水平位移大小之比为2：1，不计空气阻力。向前的一块的质量为m，则向前的一块速度大小为（）A． B． C． D．14．一光滑水平地面上静止放着质量为m．半径为R的光滑圆弧轨道，质量也为m小球从轨道最左端的A点由静止滑下（AC为水平直径），重力加速度为g，下列正确的是（）A．小球不可能滑到圆弧轨道右端最高端CB．小球向右运动中轨道先向左加速运动，后向右加速运动C．轨道做往复运动，离原先静止位置最大距离为D．B小球通过最低点时速度15．质量为M的平板车P，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上，一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球（大小不计）。今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知最终滑块Q刚好没有掉下去，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M：m=4：1，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A．小球与滑块Q碰撞之前瞬间的速度是B．小球到达最低点时，细绳对小球的拉力为3mgC．平板车P的长度为D．滑块Q和小车共速时车运动的距离为

参考答案与试题解析1．【答案】A【解析】AD．加上电场后，两球所带电荷量相等而电性相反，两球所受的电场力大小相等．方向相反，则系统所受电场力的合力为零，系统的动量守恒，由动量定理可知，合外力冲量为零，故A正确；D错误；BC．加上电场后，电场力对两球分别做正功，两球的动能先增加，当电场力和弹簧弹力平衡时，动能最大，然后弹力大于电场力，两球的动能减小，直到动能均为0，弹簧最长为止，但此过程中系统机械能一直都在增加，故BC错误。故选A。2．【答案】B【解析】乙与甲碰撞过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得代入数据即小物体m在乙上滑动至有共同速度v，对小物体与乙车运用动量守恒定律得对物体根据动量定理有联立代入数据求得，求得故选B。3．【答案】C【解析】A．碰前球A的加速度为碰前A的速度为碰前B的速度为由于A．B质量相等，碰撞过程中两球总动能无损失，交换速速，则碰后A．B的速度分别为A错误；BC．设A．B球发生第一次．第二次．第三次碰撞的时间分别为．．，则有第一次碰后，经过的时间A．B球发生第二次碰撞，设碰前瞬间A．B的速度分别为．，则有解得则第二次碰前瞬间A．B的速度分别为第二次碰撞后瞬间，设A．B的速度分别为．，则有第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右运动的距离为B错误，C正确；D．第二次碰后经过的时间A．B球发生第三次碰撞，设碰前瞬间A．B两球的速度分别为．，依此类推可得，相邻两次碰撞的时间间隔总为D错误。故选C。4．【答案】C【解析】A．系统在水平方向上所受合外力为0，则系统在水平方向上动量守恒。故A错误；B．受力分析可知，圆弧轨道所受合力一直向右，即一直加速向右，不可能回到原静止时的位置。故B错误；C．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该度为，则联立解得可知，当足够大时，可以大于等于。故C正确；D．设小球离开小车时，小球的速度为，小车的速度为，选取向右为正方向，整个过程中动量守恒得由机械能守恒得联立解得，即小球与小车分离后二者交换速度，所以小球与小车分离后做自由落体运动，故D错误。故选C。5．【答案】A【解析】当A与B发生碰撞时，由动量守恒定律得由于A与B发生对心弹性碰撞，根据机械能定律得解得显然，如果二者碰撞后都向右运动或A停止运动，是一定能发生二次碰撞的，在碰撞后A向左运动时，要能发生二次碰撞，需有解得BCD错误，A正确。故选A。6．【答案】C【解析】A．因滑块不固定，绳下摆过程中，绳的拉力对滑块做正功，对小球做负功，A错误；B．小球下摆过程，系统机械能守恒水平方向动量守恒小球向左摆动最高点，机械能守恒，有联立解得B错误；C．由动量守恒可得即释放小球时滑块到挡板的距离为，C正确；D．滑块撞击挡板时，挡板对滑块作用力的冲量大小为D错误。故选C。7．【答案】A【解析】设物块甲的质量为m甲，碰撞前物块乙的速度大小为v0，碰撞后物块甲．物块乙的速度大小分别为v1．v2，则碰撞过程中动量守恒，机械能守恒，有碰撞后，物块甲．乙的加速度大小均为由运动学公式可得又有联立方程，解得故选A。8．【答案】C【解析】设小球甲的初速度方向为正方向，碰前小球甲的速度大小为v0，两球刚好发生一次碰撞，说明小球乙从斜劈回到水平面后的速度与小球甲相同，则碰后两球的速度方向相反，由碰撞过程中的动量守恒有解得故C正确，ABD错误。故选C。9．【答案】A【解析】小铁块受到的水平冲量小铁块和长木板在光滑水平面上动量守恒，则有解得长木板与小铁块共速时的速度大小对长木板由动量定理有解得小铁块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.25故选A。10．【答案】B【解析】A．两物体所受的摩擦力大小相等，方向相反，在弹簧作用的过程中，动量守恒，根据动量守恒定律得m1v1=m2v2A与B的速率之比为1：2．故A正确；B．当弹力等于两者所受摩擦力时，两者合力均为零，速度最大，故B错误；C．因为两者与地面间摩擦力相等，且满足m1v1=m2v2所以两物体速度同时达到最大，故C正确；D．因为总动量为零，而系统动量守恒，所以两物体同时停止运动，故D正确。本题选择错误的，故选B。11．【答案】B【解析】C.小球在弧形槽上升到最高点时，水平方向上动量守恒和能量守恒可得整理得最大高度C错误；D.小球从最高点返回后，根据水平方向上动量守恒和能量守恒可知整理得，D错误；A.根据动能定理，此过程小球对小车做的功为A错误；B.根据动量定理可知此过程小车受到的总冲量B正确。故选B。12．【答案】A【解析】由图示s-t图象可知，碰撞前a球的速度碰撞后a．b的共同速度两球碰撞过程系统动量守恒，以碰撞前a球的速度方向为正方向，由动量守恒定律得代入数据解得故A正确。故选A。13．【答案】B【解析】根据动量守恒定律得根据平抛运动规律解得故选B。14．【答案】D【解析】A．当小球滑到圆弧的最高点时，根据水平方向动量守恒得知，小球与圆弧的速度均为零，根据系统的机械能守恒得知，小球能滑到右端C，故A错误；B．小球向右运动的过程中，轨道先向左加速，后向左减速，当小球到达C点时，速度为零，故B错误；C．设小球滑到最低点时，轨道向左运动的距离为s，则小球相对于地水平位移大小为R-s，取水平向右为正方向，根据系统水平方向动量守恒得解得所以轨道做往复运动，离原先静止位置最大距离为2s=R，故C错误；D．设小球通过最低点时小球与轨道的速度分别为v和，以向右为正方向，由动量守恒定律得由机械能守恒定律联立解得故D正确。故选D。15．【答案】C【解析】A．小球由静止摆到最低点的过程中，机械能守恒，则有解得小球到达最低点与Q碰撞之