物理人教版选择性必修第一册第3节 动量守恒定律优质作业

【精挑】第3节动量守恒定律优质练习一．单项选择1．如图所示，三辆完全相同的平板小车a．b．c成一直线排列，质量均为M，静止在光滑水平面上。c车上有一静止的质量为m的小孩。现跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度均为v。小孩跳到a车上后相对a车保持静止，则（）

A．a．b．c三车组成的系统水平方向动量守恒 B．b．c两车运动速率相等C．b的速率为 D．a的速率为2．如图所示，光滑水平地面上有P．Q两个物块，Q的质量是P的n倍，将P．Q分别连接在劲度系数为k的轻弹簧的左右两端，用外力压着物块P．Q，使系统处于静止状态。现同时撤去外力的作用，P．Q开始运动，经时间t0，弹簧恢复至原长，则（）A．在时间t0内，弹簧对P．Q两物块的冲量相同B．在时间t0内的任意时刻，P．Q两物块的动量大小之比始终为C．在时间t0内的任意时刻，P．Q两物块的动能之比始终为D．在时间t0内，P．Q两物块的位移大小之比为n3．如图所示，50kg的妈妈带着20kg的小孩骑10kg的自行车以3m/s的速度匀速行驶在平直路面上。行驶中小孩从车上跳下来，若小孩在离开车座时的水平速度为零，则此时妈妈和自行车的行驶速度为（）

A．2m/s B．3m/s C．4m/s D．6m/s4．如图所示，小物块A．B的质量均为m，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的高度为h，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）

A．两物块在空中运动的时间为 B．h与s满足的关系为C．两物块落地时的动能为 D．两物块碰撞过程中损失的机械能为5．质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移—时间图像如图所示，由图像可判断以下说法正确的是（）A．碰后两物体的运动方向相同 B．碰后的速度大小为C．两物体的质量之比 D．两物体的碰撞是弹性碰撞6．如图所示，一个质量为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质量为的小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向左的初速度，则（）A．小木块和木箱最终都将静止B．木箱速度为零时，小木块速度为C．最终小木块速度为，方向向左D．木箱和小木块系统机械能最终损失7．甲．乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲．乙的速度随时间的变化如图实线所示。已知甲的质量为2kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（）A．6J B．7J C．8J D．9J8．如图所示，甲和他的冰车总质量为，乙和他的冰车总质量也为，甲推着质量为15kg的小木箱m以大小为的速度一起滑动，乙以同样大的速度迎面而来。为了避免相撞，甲突然将小木箱沿冰面推给乙，木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住，若不计冰面的摩擦力，问甲以多大的速度（相对地面）将箱子推出，恰好能避免与乙相撞（）A．5.0m/s B．5.2m/sC．5.4m/s D．5.6m/s9．如图所示，在光滑的水平地面上静止放置一质量为M的半圆槽，半圆槽内壁光滑，轨道半径为R，轨道的最低点为C，两端A．B与其圆心O处等高。现让一质量为m的小滑块从A点由静止开始释放，小滑块可视为质点，重力加速度为g，若。则在此后的过程中（）A．半圆槽与小滑块组成的系统动量守恒，机械能守恒B．小滑块从A到C的过程中，半圆槽运动的位移为C．小滑块运动到C点时，半圆槽速度为D．小滑块运动到C点时，小滑块对半圆槽的压力为10．在光滑的水平面上有两个小球发生正碰，小球的质量分别为和，碰撞前后的图像如图所示，则与的比值为（）A． B． C． D．11．用一个半球形容器和三个小球可以进行碰撞实验，已知容器内侧面光滑，半径为R，三个质量分别为m1．m2．m3的小球编号为1．2．3，各小球半径相同且可视为质点，自左向右依次静置于容器底部的同一直线上且彼此相互接触，若将质量为m1的小球移至左侧离容器底高h处无初速度释放，如图所示，各小球间的碰撞时间极短且碰撞时无机械能损失，小球1与2．2与3碰后，球1停在O点正下方，球2上升的最大高度为，球3恰能滑出容器，则三个小球的质量之比为（）A．2：2：1 B．3：3：1 C．4：4：1 D．3：2：112．如图，质量为m的人站在质量为M的车的一端，，车相对于地面静止。在人由一端走到另一端的过程中，人重心高度不变，空气阻力．车与地面间的摩擦力均可以忽略不计（）

A．人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小 B．人发生的位移大小大于车发生的位移大小C．人运动越快，人和车的总动能越大 D．人运动越快，人和车的总动量越大13．质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系以质量为M小球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。下面说法正确的是（）A．A．B．C系统动量守恒 B．小球C到达最低部时速度为C．小球C到达左侧最高点时速度为零 D．小球第一次达到最低部时木块A．B分离14．2022年2月，北京市和张家口市将联合举办第24届冬季奥林匹克运动会，某冰壶队为了迎接冬奥会，积极开展训练。某次训练中，蓝色冰壶静止在圆形区域内。运动员用质量相等的红色冰壶撞击蓝色冰壶，红．蓝两只冰壶发生正碰，如图甲所示。若碰撞前后两壶的图像如图乙所示，则（）

A．两只冰壶发生碰撞过程中机械能守恒 B．碰撞后，蓝色冰壶受到的滑动摩擦力较大C．碰撞后，蓝色冰壶经过停止运动 D．碰撞后，两壶相距的最远距离为15．如图所示，质量为2m的小球A置于竖直放置，内壁光滑半径为l的球壳内壁上，小球A和球壳圆心的连线与竖直方向成角，质量为m的小球B静止于球壳内壁底部。若将小球A由静止释放，与小球B发生正碰后，使小球B运动到最高时，和球壳圆心的连线与竖直方向也成角。重力加速度为g，则（）

A．整个过程机械能守恒B．两球相碰后瞬间B球的速度大小为C．两球相碰后瞬间B球的速度为0D．两球相碰后产生的热量为

参考答案与试题解析1．【答案】D【解析】A．a．b．c．小孩四者组成的系统水平方向的外力之和为零,，水平方向动量守恒，故A错误；BC．对小孩跳离c车的过程，取向右为正方向，对小孩和c的系统，由水平方向动量守恒定律有解得c车速度为负号表示方向向左，对小孩跳上b车再跳离b车的过程，由小孩和b的系统水平方向动量守恒有解得b车最终的速度为故BC错误。D．对小孩跳上a车的过程，由动量守恒定定律有解得a车的最终速度为故D正确。故选D。2．【答案】D【解析】A．根据动量定理可知，在时间t0内，弹簧对P．Q两物块的冲量大小相等，但方向相反，故A错误；B．P．Q组成的系统总动量守恒，总动量为0，则在任意时刻P．Q两物块的动量大小相等，方向相反，故B错误；C．依题意，由动能与动量大小的关系可知P．Q两物块的动能之比为n，故C错误；D．由动量守恒定律的位移表达式知可知t0时间内，P．Q两物块的位移大小之比为n，故D正确。故选D。3．【答案】C【解析】依题意，设大人与车的总质量为，小孩的质量为，由于小孩在离开车座时的水平速度为零，则根据人．车系统水平方向动量守恒可得代入数据求得，此时妈妈和自行车的行驶速度为故选C。4．【答案】B【解析】A．碰撞过程，根据动量守恒定律有两物块在空中运动的时间故A错误；B．根据平抛运动规律故B正确；C．两物体碰撞过程为完全非弹性碰撞，有动能损失，平抛初始动能小于，则落地时动能小于，故C错误；D．根据能量守恒两物块碰撞过程中损失的机械能故D错误。故选B。5．【答案】C【解析】A．图像斜率表示速度可知碰后两物体的运动方向相反，故A错误；B．碰后的速度大小为故B错误；C．碰撞后的速度为碰撞前的速度为碰撞前的速度为0，根据动量守恒定律得代入数据得故C正确；D．碰撞前的总动能为碰撞后的总动能为代入数据比较可得由能量损失，可知不是弹性碰撞，故D错误。故选C。6．【答案】C【解析】A．系统所受外力的合力为零，动量守恒，初状态木箱有向左的动量，小木块动量为零，故系统总动量向左，系统内部存在摩擦力，阻碍两物体间的相对滑动，最终相对静止，由于系统的总动量守恒，不管中间过程如何相互作用，根据动量守恒定律，最终两物体以相同的速度一起向左运动，故A错误；B．规定向左为正方向，根据动量守恒当木箱速度为零时，可得故B错误；C．最终两物体速度相同，由动量守恒得解得方向向左，故C正确；D．木箱和小木块系统机械能最终损失故D错误。故选C。7．【答案】A【解析】由题意可知，甲的质量，由图示图像可知，碰撞前甲．乙的速度分别是，碰撞后甲．乙的速度分别为，碰撞过程系统动量守恒，乙碰撞前甲的速度方向为正方向，由动量守恒定律得代入数据解得设碰撞过程损失的机械能为，由能量守恒定律得代入数据解得故选。8．【答案】B【解析】设甲至少以速度v将箱子推出，推出箱子后甲的速度为v甲，乙的速度为v乙，取向右方向为正方向，则根据动量守恒，甲和箱子（M+m）v0=Mv甲+mv乙和箱子mv-Mv0=（m+M）v乙当甲与乙恰好不相撞时v甲=v乙解得v=5.2m/s故选B。9．【答案】C【解析】A．半圆槽与小滑块组成的系统，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，在竖直方向，重力对小滑块的冲量不为零，系统动量不守恒，系统在水平方向受到的合外力为零，系统在水平方向动量守恒，A错误；B．设小滑块从A到C的过程中用时为t，半圆槽位移为x，则滑块的位移为R-x；取水平向右为正方向，根据水平方向平均动量守恒得解得B错误；C．小滑块运动到轨道最低点C时，设小滑块的速度大小为v1，半圆槽的速度大小为v2，根据水平方向平均动量守恒得根据机械能守恒定律的联立解得C正确；D．小滑块相对半圆槽做圆周运动，则在C点时小滑块对半圆槽的压力大于mg，则对半圆槽进行受力分析，可知半圆槽受到重力．地面的支持力和小滑块的压力，则半圆槽对水平地面的压力大于3mg，D错误。故选C。10．【答案】A【解析】根据图像的斜率表示速度，取小球的速度方向为正方向，则碰撞前小球的速度为碰撞前小球的速度为碰撞后小球的速度为碰撞后小球的速度为根据动量守恒定律有代入数据有解得故A正确；BCD错误；故选A。11．【答案】B【解析】碰撞前球1下滑过程，由机械能守恒定律得对于碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得碰后，对球2和球3有，联立解得故选B。12．【答案】C【解析】A．根据公式人对车的作用力等于车对人的作用力，作用时间相等，所以人对车的冲量大小等于车对人的冲量大小，A错误；B．根据动量守恒定律两边同时乘于时间，则得即m>M解得B错误；C．根据动能公式可得人运动越快，人和车的总动能越大，C正确；D．在人由一端走到另一端的过程中，对于人和车组成的系统，所受的合外力为零，系统的动量守恒，D错误。故选C。13．【答案】D【解析】A．小球摆动过程，A．B．C系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，但竖直方向动量不守恒，选项A错误；D．小球C下摆过程中，在达到最低位置之前，悬线拉力的水平分量使A．B同时达到最大速度，球摆过最低位置后，悬线拉力使A向右做减速运动，致使A．B分离，选项D正确；B．小球下落过程水平方向动量守恒，取水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得根据机械能守恒有联立解得选项B错误；C．分离后，B以原速度做匀速直线运动，A速度减为零后改为反方向向左运动，当A．C速度相等时，C球摆到最高点，此过程A．C组成的系统动量守恒，有可知小球C到达左侧最高点时速度不为零，选项C错误。故选D。14．【答案】C【解析】A．两壶碰撞，动量守恒，有由图可知，碰后蓝壶速度为因为所以该碰撞不是弹性碰撞，两只冰壶发生碰撞过程中机械能守恒，A错误；B．由图可知，红