2024新教材高中物理课时跟踪训练二动量守恒定律新人教版选择性必修第一册

课时跟踪训练（二）动量守恒定律A级—双基达标1.[多选]如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右快速推出木箱。关于上述过程，下列说法中正确的是()A．男孩与木箱组成的系统动量守恒B．小车与木箱组成的系统动量守恒C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不同解析：选CD在男孩站在小车上用力向右快速推出木箱的过程中，男孩与木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；小车与木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故B错误；男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故C正确；木箱、男孩、小车组成的系统动量守恒，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等，方向相反，两者不同，故D正确。2.如图所示，在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体，质量为m的物体沿斜面由静止起先自由下滑，下列说法中正确的是()A．M和m组成的系统动量守恒B．M和m组成的系统所受合力方向向上C．M和m组成的系统水平方向动量守恒D．M和m组成的系统竖直方向动量守恒解析：选CM和m组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒；竖直方向系统所受合外力不为零，且方向向下，系统在竖直方向上动量不守恒；则M和m组成的系统动量不守恒，故A、B、D错误，C正确。3．质量为M的小孩站在质量为m的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽视滑板与地面间的摩擦。小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为v，此时滑板的速度大小为()A．eq\f(m,M)v B．eq\f(M,m)vC．eq\f(m,m＋M)v D．eq\f(M,m＋M)v解析：选B由题意知：小孩和滑板动量守恒，则Mv＋mv′＝0，得v′＝－eq\f(M,m)v，即滑板的速度大小为eq\f(Mv,m)，方向与小孩运动方向相反，故B项正确。4．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度v0运动，它们分别与原来静止的A、B、C三球发生碰撞，如图甲、乙、丙所示，碰撞后a接着沿原方向运动，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()A．A球 B．B球C．C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，依据动量守恒关系式mv0＝mv＋Mv′，整理可得Mv′＝mv0－mv，取v0的方向为正方向，可得出C球的动量数值是最大的，C正确。5.足够深的水池中有一个木块和铁块用细绳拴连后在水里悬浮。现剪断细绳，在铁块沉入水底且木块浮出水面之前，若只考虑重力和浮力，对于铁块与木块构成的系统，下列说法正确的是()A．动量守恒，机械能增加B．动量守恒，机械能削减C．动量守恒，机械能守恒D．动量不守恒，机械能守恒解析：选A在铁块沉入水底且木块浮出水面之前，依据F＝ρgV排，系统受到的浮力不变，重力也不变，所以系统合力为零，动量守恒。在此过程中浮力对系统做的总功为正功，依据功能关系可知，系统机械能增加，故A正确，B、C、D错误。6．太阳放出的大量中微子向地球飞来，但试验测定的数目只有理论的三分之一，后来科学家发觉中微子在向地球传播过程中衰变成一个μ子和一个τ子。若在衰变过程中μ子的速度方向与中微子原来的方向一样，则τ子的运动方向()A．肯定与μ子同方向B．肯定与μ子反方向C．肯定与μ子在同始终线上D．不肯定与μ子在同始终线上解析：选C依据题中给出的信息，在中微子衰变过程中变为μ子和τ子，其衰变过程中符合动量守恒定律，mv0＝mμvμ＋mτvτ，因此mτvτ＝mv0－mμvμ，当μ子与中微子速度方向相同时，则τ子运动方向与μ子运动方向只能是同向或反向，即在同始终线上，但详细方向由于不知中微子和μ子的动量大小，因此无法推断，所以A、B、D错误，C项正确。7．两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧，将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起，使它们一起在光滑水平面上沿直线运动，这时它们的运动图线如图中a线段所示，在t＝4s末，细线突然断了，B、C都和弹簧分别后，运动图线分别如图中b、c线段所示。从图中的信息可知()A．木块B、C都和弹簧分别后的运动方向相反B．木块B、C都和弹簧分别后，系统的总动量增大C．木块B、C分别过程中B木块的动量变更较大D．木块B的质量是木块C质量的eq\f(1,4)解析：选D由x-t图像可知，木块B、C的位移均为正，均朝一个方向运动，A错误；木块都与弹簧分别后木块B的速度为v1＝eq\f(10－4,6－4)m/s＝3m/s，C的速度为v2＝eq\f(5－4,6－4)m/s＝0.5m/s，细线未断前木块B、C的速度均为v0＝eq\f(4,4)m/s＝1m/s，由于系统所受合外力之和为零，故系统前后的动量守恒：(mB＋mC)v0＝mBv1＋mCv2，计算得木块B、C的质量之比为1∶4，D正确、B错误；系统动量守恒，则系统内两个木块的动量变更量等大反向，C错误。8．[多选]如图所示，上表面相平的A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，木块C以肯定的初速度v0从木块A的左端起先在其表面上向右滑行，最终停在木块B的右端。对此过程，下列说法正确的是()A．当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒B．当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒C．无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三木块组成的系统都动量守恒D．当C在A上滑行时，A、B间的作用力对A、C组成的系统是外力，对A、B、C三木块组成的系统则是内力解析：选BCD当C在A上滑行时，若以A、C为系统，B对A、C系统的作用力为外力且不等于0，故A、C组成的系统动量不守恒，若以A、B、C三木块为系统，A、B间的作用力则为内力，选项A错误，选项D正确；当C在B上滑行时，A、B已分别，以B、C为系统，沿水平方向不受外力作用，故B、C组成的系统动量守恒，选项B正确；若将A、B、C三木块视为一系统，则无论C在A上滑行还是在B上滑行，沿水平方向都无外力作用，A、B、C组成的系统都动量守恒，选项C正确。9.质量M＝1.8kg的木块静止在光滑水平地面上，一质量m＝0.1kg的子弹以v0＝100m/s的初速度在距地5cm高度水平瞬间穿过木块，穿出时速度为10m/s，空气阻力不计，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)子弹穿过木块后木块速度的大小；(2)子弹着地瞬间子弹与木块间的水平距离。解析：(1)子弹射穿木块过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv0＝mv1＋Mv2，代入数据解得v2＝5m/s；(2)子弹射出木块后做平抛运动，木块做匀速直线运动，竖直方向：h＝eq\f(1,2)gt2，子弹落地时，子弹与木块间的距离：d＝v1t－v2t，代入数据解得d＝0.5m。答案：(1)5m/s(2)0.5mB级—选考提能10.滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动，现有质量为m的人站立于雪橇上，如图所示。人与雪橇的总质量为M，人与雪橇以速度v1在水平面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计)。当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时，雪橇向南的速度大小为()A．eq\f(Mv1－Mv2,M－m) B．eq\f(Mv1,M－m)C．eq\f(Mv1＋Mv2,M－m) D．v1解析：选D雪橇所受阻力不计，人起跳后，人和雪橇组成的系统在水平方向不受外力，系统水平方向上动量守恒，起跳后人和雪橇的水平速度相同，设为v。取向南为正方向，由水平方向上动量守恒得：Mv1＝Mv，得v＝v1，方向向南，故A、B、C错误，D正确。11．一辆质量为M的车以速度v沿光滑的水平面匀速行驶，车上的弹射装置每次将质量为m的球沿相同的方向以3v的速度射出，测得第一个球射出后车的速度变为eq\f(7,9)v。则下列说法正确的是()A．M＝9mB．其次个球射出后车的速度为eq\f(2,3)vC．第四个球射出后车的运动方向发生变更D．车的运动方向始终没有发生变更解析：选C第一个球射出后，对车和球组成的系统由动量守恒定律得Mv＝(M－m)×eq\f(7,9)v＋m×3v，解得M＝10m，A错误；射出其次个球时，由动量守恒定律得Mv＝(M－2m)v2＋2m×3v，解得v2＝eq\f(v,2)，B错误；射出第三个球时，由动量守恒定律得Mv＝(M－3m)v3＋3m×3v，解得v3＝eq\f(v,7)，射出第四个球时，由动量守恒定律得Mv＝(M－4m)v4＋4m×3v，解得v4＝－eq\f(v,3)，明显当射出第四个球后，车的运动方向起先发生变更，C正确、D错误。12．战斗机以水平速度v0飞行，挂架下总质量为M的导弹被释放后，借助发动机推力水平向前加速，设在释放后Δt时间内喷出的气体质量为Δm，发动机喷出的气体相对于地面对后的水平速