课时作业(3) 动量守恒定律（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册（教科版2019）

课时作业(3)　动量守恒定律 1．(多选)如图所示，带立杆的小车静止在光滑的水平面上，将用轻绳系在立杆上的小球拉开一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中(　　) A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒 B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统在水平方向上动量守恒 C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零 D．在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反(或者都为零) BD　[小球和小车组成的系统在水平方向上不受外力的作用，所以系统在水平方向上动量守恒．由于初始状态小车与小球均静止，因此小球与小车在水平方向上的动量要么都为零，要么大小相等、方向相反，所以A、C错误，B、D正确．] 2．质量为5m的机车以速度v运动，之后分别跟质量都为m的30节静止在光滑水平直轨道上的车厢碰撞并挂接在一起，则全部挂接在一起时的速度为(　　) A．　　　　 B．　　　　 C．　　　　 D． A　[根据动量守恒定律得5mv＝(30＋5)mv′，所以v′＝，故选A.] 3．某鱼雷快艇的总质量为M，以速度v前进．这艘快艇沿前进方向发射一枚质量为m的鱼雷后，快艇速度减为原来的.不计水的阻力，则鱼雷的发射速度为(　　) A．v B．v C．v D．v A　[取快艇的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有Mv＝(M－m)·v＋mv′，解得v′＝v.] 4．一颗手榴弹被投出后到达最高点时的速度为v0＝10 m/s，设它在最高点炸成两块后，质量为0.4 kg的大块的速度大小为250 m/s，方向与原来方向相反．若取v0方向为正方向，则质量为0.2 kg的小块的速度为(　　) A．－470 m/s B．530 m/s C．470 m/s D．800 m/s B　[手榴弹爆炸过程，系统在水平方向动量守恒，以v0的方向为正方向，根据动量守恒定律得(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2，解得v2＝530 m/s.故选B.] 5．若两个球沿直线相向运动，碰撞后两球都静止，则下列推断正确的是(　　) A．两个球的动量一定相等 B．两个球的质量一定相等 C．两个球的速度一定相等 D．两个球的动量大小相等、方向相反 D　[两球碰撞过程中动量守恒，碰后两球都静止，说明碰撞前后两球的总动量为零，故碰前两个球的动量大小相等、方向相反，A、B、C错误，D正确．] 6．两辆质量相同的小车A和B静止于光滑的水平面上，且A车上站有一个人，若这个人从A车跳到B车上，接着又跳回A车，仍与A车保持静止．则此时A车的速度(　　) A．等于零 B．小于B车的速度 C．大于B车的速度 D．等于B车的速度 B　[人由A车跳上B车，又由B车跳回A车的整个过程中，人与A、B两车组成的系统在水平方向动量守恒，因为系统初动量为零，所以A车与人组成的系统的末动量与B车的末动量大小相等、方向相反，即(mA＋m人)vA＝mBvB，而mA＝mB，故A车的速度小于B车的速度，选项B正确．] 7．如图所示，质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中．车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4 kg，设小球落在车底前瞬间速度大小是25 m/s，则当小球与小车相对静止时，小车的速度大小为________m/s，方向向________．(g取10 m/s2) 解析　小球抛出后做平抛运动，设小球在落到车底前瞬间的水平速度为v0，根据动能定理得 mgh＝ mv2－mv 解得v0＝15 m/s 小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，取向右为正方向，设小球与小车相对静止时的共同速度为v′，则有 －mv0＋Mv＝(M＋m)v′ 解得v′＝5 m/s 答案　5　右 8．(多选)如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上．c车上有一小孩跳到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相同．他跳到a车上后相对a车保持静止，此后(　　) A．a、b两车的速率相等 B．a、c两车的速率相等 C．三辆车的速率关系vc>va>vb D．a、c两车运动方向相反 CD　[若人跳离b、c车时的速度为v，以人运动的方向为正方向，由动量守恒定律知， 对人和c车：0＝M车vc＋m人v 对人和b车：m人v＝M车vb＋m人v 对人和a车：m人v＝(M车＋m人)va 所以：vc＝－，vb＝0，va＝ 负号表示与规定的正方向相反．即vc>va>vb，并且vc与va方向相反．故C、D正确. ] 9．如图所示，半径分别为R和r(R＞r)的甲、乙两光滑圆轨道放置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD