动量守恒定律同步练习（含解析）【新教材】人教版高中物理选修（机构）

动量守恒定律-同步练习（含解析）一、单选题1.如图所示，一只内壁光滑的半球形碗固定在小车上，小车静止在光滑水平面上。在小车最右边的碗边A处无初速度释放一只质量为的小球。则在小球沿碗内壁下滑的过程中，下列说法正确的是（碗的半径为，重力加速度为g）(

)A.

小球、碗和车组成的系统机械能守恒

B.

小球的最大速度等于

C.

小球、碗和车组成的系统动量守恒

D.

小球不能运动到碗左侧的碗边B点2.在列车编组站里，一辆质量的货车甲在平直的公路上以速度运动，碰上一辆的静止货车乙，它们碰撞后结合在以的速度一起继续运动。甲货车碰前的速度的大小是（

）A.

s

B.

s

C.

s

D.

s3.一个质量为M，长为L的小车静止在光滑水平路面上，一个质量为m的人站在小车的一端，当人从车的一端走到另一端时，小车移动的距离为（

）A.

L

B.

C.

D.

4.如图所示，小车A静止于光滑水平面上，A上有一圆弧PQ，圆弧位于同一竖直平面内，小球B由静止起沿圆弧下滑，这一过程中（

）

若圆弧光滑，则系统的动量守恒，机械能守恒

若圆弧光滑，则系统的动量不守恒，机械能守恒

C.

若圆弧不光滑，则系统动量守恒，机械能守恒

D.

若圆弧不光滑，则系统动量不守恒，机械能守恒5.在光滑的水平面上有a，b两球，其质量分别是ma，mb，t1时刻两球发生正碰。两球碰撞前后的v—t图象如图所示。下列关系正确是（

）A.

ma=3mb

B.

3ma=mb

C.

ma=2mb

D.

2ma=mb6.如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板车，一个人手中拿着小物块，站在车上随车一起向右以速度v0匀速运动。人和车的质量之和为M，小物块质量为m。人将小物块以相对地面的速度v向左水平抛出，则小物块抛出后，人和车的速度为（

）A.

B.

C.

D.

7.如图所示，质量为M的木块A放在光滑水平面上，其上固定一竖直轻杆，长为l的细线系于轻杆上端O点处的钉子上，细线另一端系一质量为m的球C。现将球C拉起使细线水平伸直，然后静止释放。则在球C摆动过程中（

）A.

木块A保持静止

B.

球C的机械能守恒

C.

A、C构成的系统动量守恒

D.

A、C构成的系统水平方向上动量守恒8.如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为(

)A.

v0＋(v0＋v)

B.

v0－v

C.

v0＋v

D.

v0＋(v0－v)二、多选题9.质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移－时间图象如图所示，以下说法中正确的是(

)A.

碰撞前两物体动量相同

B.

质量m1等于质量m2

C.

碰撞后两物体一起做匀速直线运动

D.

碰撞前两物体动量大小相等、方向相反10.如图所示，半径相同的小球a，b（均可视为质点），质量分别为ma=m，mb=3m，用长度均为L的轻质细线把两小球悬挂于同一固定点O。现保持b球静止下垂，将a球向右拉起，使细线与竖直方向成=60°角，从静止释放a球，则两球碰撞后，b球上升的最大高度可能为（

）A.

B.

C.

D.

11.木块和用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,紧靠在墙壁上,在上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是(

)A.

尚未离开墙壁前,和组成的系统的动量守恒

B.

尚未离开墙壁前,和组成的系统的动量不守恒

C.

离开墙壁后,和组成的系统动量守恒

D.

离开墙壁后,和组成的系统动量不守恒12.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13.质量分别为m1与m2的甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p1=5kg·m/s，p2=7kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为8kg·m/s，则甲、乙两球质量m1与m2间的关系可能是(

)A.

m1=m2

B.

2m1=m2

C.

5m1=3m2

D.

4ml=m2、b两球在光滑的水平面上沿同一直线，同一方向运动，a球的动量是5千克·米/秒，b球的动量是7千克·米/秒。当a球追上b球时发生碰撞，则碰撞后，a、b两球的动量可能是(

)A.

Pa=6kg·m/s，

Pb=6kg·m/s；

B.

Pa=3kg·m/s，

Pb=9kg·m/s；

C.

Pa=－2kg·m/s，Pb=14kg·m/s

D.

Pa=－5kg·m/s，Pb=15kg·m/s。15.以下说法正确的是（

）A.

做曲线运动的物体，受到的合外力一定不等于零

B.

向心加速度大的物体比向心加速度小的物体速度方向改变快

C.

系统受到的合外力为零时，系统的机械能一定守恒

D.

系统受到的合外力为零时，系统的动量一定守恒、B两球在光滑水平面上相向运动，两球相碰后有一球停止运动，则下述说法中正确的是（

）A.

若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量

B.

若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量

C.

若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量

D.

若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量三、解答题17.如图所示，A、B两物体质量分别为M和m，放置在光滑水平面上的一条直线上。A物体以初速度v0向右运动，与B物体发生完全非弹性碰撞，求A物体对B物体的冲量大小。18.如图所示，光滑水平面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，滑块A以v0＝12m/s的水平速度撞上静止的滑块B并粘在一起向左运动，与弹簧作用后原速率弹回，已知A、B的质量分别为m1＝kg、m2＝kg。求：①A与B撞击结束时的速度大小v；②在整个过程中，弹簧对A、B系统的冲量大小I。19.在光滑水平面上，两球沿同一条直线同向运动，质量为2kg的A小球速度为2m/s，质量为1kg的B小球速度为1m/s，两球发生弹性碰撞，求碰后两球速度大小。20.如图所示，质量为M=2kg的木板静止在光滑的水平地面上，木板AB部分为光滑的四分之一圆弧面，半径为R=，木板BC部分为水平面，粗糙且足够长．质量为m=1kg的小滑块从A点由静止释放，最终停止在BC面上D点(D点未标注)．若BC面与小滑块之间的动摩擦因数μ=，g=10m/s2，求：①小滑块刚滑到B点时的速度大小；②BD之间的距离．

答案一、单选题1.【答案】A【解答】A．当小球在碗内运动时，由于忽略摩擦力，在小球运动的过程中，只有重力对小球做功，故小球、碗组成的系统的机械能守恒，A符合题意；B．当碗静止不动时，小球滑到最低点时的速度才是，现在碗在小车上是运动的，故小球的最大速度不等于，B不符合题意；C．当小球在碗内运动时，在水平方向上不受外力的作用，故在水平方向上动量守恒，但在竖直方向上的动量是不守恒的，C不符合题意；D．因为机械能守恒，小球从右侧滑下时小车会向右做加速运动，当小球滑上左侧时，小车又会做减速运动，到最后小车与球在B点相对静止，所以小球能够运动到B点，D不符合题意。故答案为：A。【分析】在判断机械能守恒时，其条件是只有重力和弹力做功，其他的力虽然做功，但做功的代数和为0时，系统的机械能是守恒的；而动量守恒的条件是合外力为0，或者某一方向和合外力为0，则该方向的动量守恒。2.【答案】B【解答】碰撞过程动量守恒，以甲车开始的速度方向为正方向，则解得v1=s故答案为：B。

【分析】两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解即可。3.【答案】C【解答】设该过程人相对地面的位移为，小车的对地位移为，由人船模型可得又联立解得小车移动的距离故答案为：C。

【分析】两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解即可。4.【答案】B【解答】不论圆弧是否光滑，小车与小球组成的系统在小球下滑过程中系统所受合外力都不为零，则系统动量都不守恒．但系统水平方向不受外力，所以系统水平方向的动量守恒；若圆弧光滑，只有重力做功，系统的机械能守恒；若圆弧不光滑，系统要克服摩擦力做功，机械能减少，ACD不符合题意，B符合题意。故答案为：B。

【分析】如果一个系统不受到外力的作用，那么动量就是守恒的，如果一个系统，除重力外，不受到外力和非保守内力，那么这个系统机械能守恒，结合选项中物体的受力情况分析求解即可。5.【答案】B【解答】由图可知b球碰前静止，设a球碰后速度为v1，b球速度为v2，物体碰撞过程中动量守恒，规定a的初速度方向为正，有①由机械能守恒有

②联立①②得由图可知，两球碰后速度等大反向，即联立得3ma=mb故答案为：B。

【分析】两个物体组成系统动量守恒和机械能守恒，利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解即可。6.【答案】A【解答】对人、车、小物块组成的系统，整个过程中动量守恒，设人和小车的末速度为，由动量守恒得解得故答案为：A。

【分析】两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解即可。7.【答案】D【解答】AD．小球C和木块A组成的系统在水平方向不受外力，水平方向动量守恒，小球在往下摆动过程水平中方向有分速度，木块A必定会向相反方向运动，A不符合题意，D符合题意；B．小球的部分机械能会转移给物块A，小球机械能减小，B不符合题意；C．A、C构成的系统竖直方向合外力不为零，动量不守恒，C不符合题意；故答案为：D。

【分析】如果一个系统不受到外力的作用，那么动量就是守恒的，对物体进行受力分析求解即可。8.【答案】A【解答】人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：（M+m）v0=Mv′-mv，解得：v′=v0+（v0+v）；故答案为：A

【分析】人和船两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解即可。二、多选题9.【答案】B,D【解答】A、位移时间图象的斜率等于速度，由数学知识得知，碰撞后两个物体的速度为零，根据动量守恒有：P1+P2=0，得：P1=-P2．说明碰撞前两物体动量大小相等、方向相反，由于动量是矢量，所以碰撞前两物体动量不相同．A不符合题意，D符合题意．B、由斜率可知，碰撞前两物体速度大小相等，方向相反，则有：v1=-v2，由P1=-P2，得：m1v1=-m2v2，m1=m2，B符合题意．C、由图示图象可知，两物体碰撞后位移不随时间变化，速度为零，碰撞后两物体静止，C不符合题意．故答案为：BD．【分析】解决本题关键抓住两点：一是位移图象的斜率等于速度，斜率的大小表示速率，正负表示速度的方向；二是掌握碰撞的基本规律：动量守恒．10.【答案】B,C【解答】当a球下落到最低点时，由机械能守恒定律解得ab碰撞过程满足动量守恒，若发生弹性碰撞，则能量守恒，则解得由机械能守恒解得若发生完全非弹性碰撞，则解得由机械能守恒解得则b球上升的高度范围为。故答案为：BC。

【分析】两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解速度，再利用机械能守恒定理求解上升高度。11.【答案】B,C【解答】以a、b及弹簧组成的系统为研究对象，撤去外力后，b向右运动，在a尚未离开墙壁前，系统所受合外力不为零，因此该过程系统动量不守恒．A不符合题意，B符合题意；当a离开墙壁后，系统水平方向不受外力，系统动量守恒，C符合题意，D不符合题意；故答案为：BC.

【分析】如果一个系统不受到外力的作用，那么动量就是守恒的，对物体进行受力分析求解即可。12.【答案】C,D【解答】A．M和m组成的系统水平方向不受外力，动量守恒，没有摩擦，系统的机械能也守恒，所以根据水平方向动量守恒和系统的机械能守恒知，m恰能达到小车M上的B点，到达B点时小车与滑块的速度都是0，A不符合题意；BC．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，B不符合题意，C符合题意；D．小滑块m从A点静止下滑，物体M与滑块m组成的系统水平方向不受外力，动量守恒．没有摩擦，M和m组成的系统机械能守恒，D符合题意；故答案为：CD．【分析】分析清物体运动过程，该题属于水平方向动量守恒的类型，知道系统在某一方向的合外力为零，该方向的动量守恒．13.【答案】B,C【解答】根据动量守恒定律得：解得：碰撞过程系统的总动能不增加，则有代入数据解得：碰撞后甲的速度不大于乙的速度，则有：代入数据解得：综上有所以只有可能，BC符合题意故答案为：BC

【分析】两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解即可。14.【答案】B,C【解答】由题，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，a的动量不可能沿原方向增大。A不符合题意。碰撞前，a的速度大于b的速度va＞vb，则有，得到ma＜mb．根据碰撞过程总动能不增加，则有，得到ma≤2mb，满足ma＜mb．B符合题意。根据碰撞过程总动能不增加，则有：得到ma≤7mb，满足ma＜mb．C符合题意。D选项可以看出，碰撞后a的动能不变，而b的动能增大，违反了能量守恒定律。D不符合题意。故答案为：BC

【分析】两个物体组成系统动量守恒，结合两个小球的初动量，利用动量守恒定律列方程分析求解末动量即可。15.【答案】A,B,D【解答】A.做曲线运动的物体加速度不为零，则受到的合外力一定不等于零，A符合题意；B.向心加速度是描述线速度方向改变快慢的物理量，向心加速度大的物体比向心加速度小的物体速度方向改变快，B符合题意.C.系统受到的合外力为零时，系统的机械能不一定守恒，例如匀速上升的物体，C不符合题意；D.系统受到的合外力为零时，系统的动量一定守恒，D符合题意；故答案为：ABD

【分析】如果一个系统不受到外力的作用，那么动量就是守恒的，如果一个系统，除重力外，不受到外力和非保守内力，那么这个系统机械能守恒，结合选项中物体的受力情况分析求解即可。16.【答案】A,D【解答】