课时作业20 动量守恒定律（Word练习）-2022高考物理一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（新教材新高考 人教版）

课时作业(二十)　动量守恒定律 [对应学生用书P277] 一、单项选择题 1．(2020·安徽合肥一模)如图所示，某人站在一辆平板车的右端，车静止在光滑的水平地面上，现在人用铁锤连续敲击车的右端。下列对平板车的运动情况描述中正确的是(　　) A．锤子抡起的过程中，车向右运动 B．锤子下落的过程中，车向左运动 C．锤子抡至最高点时，车速度为零 D．锤子敲击车瞬间，车向左运动 C　解析：铁锤、人和车组成的系统水平方向动量守恒，锤子向右抡起的过程中，车向左运动，A错误；锤子下落的过程中，有水平向左的速度，根据动量守恒定律，车向右运动，B错误；锤子抡至最高点时，速度为零，根据动量守恒定律，车速度为零，C正确；锤子向左敲击车瞬间，根据动量守恒定律，车向右运动，D错误。 2.质量m＝100 kg的小船静止在平静水面上，船两端载着m甲＝40 kg、m乙＝60 kg的游泳者，在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s 的速度跃入水中，如图所示，则小船的运动速率和方向为(　　) A．0.6 m/s，向左　　　　　 B．3 m/s，向左 C．0.6 m/s，向右 D．3 m/s，向右 A　解析：甲、乙和船组成的系统动量守恒，设小船速度为v，以水平向右为正方向，开始时总动量为零，根据动量守恒定律有0＝－m甲v甲＋m乙v乙＋mv，解得v＝，代入数据解得v＝－0.6 m/s，负号说明小船的速度方向向左，A正确。 3．如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他的冰车总质量为30 kg，乙和他的冰车总质量也是30 kg，游戏时甲推着一个质量m＝15 kg的箱子和他一起以大小为v0＝2 m/s 的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它接住，若不计冰面的摩擦，则甲至少要以多大的速度(相对地面)将箱子推出，才能避免与乙相撞 (　　) A．2.2 m/s B．5.2 m/s C．6 m/s D．10 m/s 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，乙接住箱子后的速度为v乙，取甲运动方向为正方向，则根据动量守恒定律可知，对甲和箱子有(m甲＋m)v0＝m甲v甲＋mv，对乙和箱子有mv－m乙v0＝(m＋m乙)v乙，其中m甲＝m乙＝30 kg，当甲与乙恰好不相撞时有v甲＝v乙，解得v＝5.2 m/s，B正确，A、C、D错误。 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率运动，它们分别与原来静止的A、B、C三个球发生碰撞，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三个球中动量数值最大的是 (　　) A．A球 B．B球 C．C球 D．三个球一样大 C　解析：在小球发生碰撞的过程中，动量都守恒，根据动量守恒定律有mv0＝mv＋Mv′，整理可得Mv′＝mv0－mv，取三个小球a、b、c的初速度方向为正方向，不难得出C球的动量数值是最大的，C正确。 5．质量为m1＝1 kg和m2(未知)的两个物体A、B在光滑的水平面上发生正碰，碰撞时间极短，其x­t图像如图所示，则 (　　) A．此碰撞一定为弹性碰撞 B．物体B质量为2 kg C．碰后两物体速度相同 D．此过程有机械能损失 A　解析：由图像可知，碰撞前B是静止的，A的速度为v1＝4 m/s，碰后A的速度为v′1＝－2 m/s，B的速度为v′2＝2 m/s，两物体碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得m1v1＝m1v′1＋m2 v′2，解得m2＝3 kg；碰撞前A、B组成的系统总动能Ek＝Ek1＝＝8 J，碰撞前后系统动能不变，故碰撞是弹性碰撞，没有机械能损失，综上分析可知A正确，B、C、D错误。m2v＋m1v＝8 J，碰撞后总动能E′k＝E′k1＋Ek2＝m1v 6．如图所示，两个完全相同的小球A、B用等长的细线悬于O点，线长L。若将A由图示位置静止释放，则B球被碰后第一次速度为零时升高的高度不可能是 (　　) A． B． C． D． D　解析：小球A从释放处到最低点，由动能定理可知mg(L－Lcos 60°)＝，D正确。，故不可能的是≤h≤，所以B球被碰后第一次速度为零时升高的高度范围为×2mv2，解得h2＝，在A、B上升过程中，由动能定理可知－2mgh2＝0－；若A与B发生完全非弹性碰撞，即A、B粘在一起，由动量守恒定律可知mvA＝2mv，解得v＝，解得h1＝mv，B上升过程中，由动能定理可知－mgh1＝0－；若A与B发生弹性碰撞，由能量守恒定律和动量守恒定律可知两者交换速度，即vB＝vA＝－0，解得vA＝mv 二、多项选择题 7．如图所示，两物块A、B质量关系为m1＝2m2，两物