(练习)3 课时分层训练(三) 动量守恒定律-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册(人教版2019)

课时分层训练(三)　动量守恒定律 知识点1　动量守恒定律的条件 1．如图所示，小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是(　　) A． 男孩和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、小车的总动量增量相同 C　解析：由动量守恒定律成立的条件可知，男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒，选项A、B错误，C正确；由动量守恒定律可知，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，选项D错误。 2．(多选)如图所示，光滑水平面上A、B两小车间有一弹簧，用手抓住小车并将弹簧压缩后使两小车均处于静止状态。将两小车及弹簧看作一个系统，下列说法正确的是(　　) A． 两手同时放开后，系统总动量始终为0 B． 先放开左手，再放开右手后，总动量不守恒 C． 先放开左手，后放开右手，总动量向左 D． 无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为0 ACD　解析：在两手同时放开后，水平方向无外力作用，只有弹簧的弹力(内力)作用，故系统动量守恒，即系统的总动量始终为0，A正确。先放开左手，再放开右手后，两手对系统都无作用力之后的那一段时间，系统所受合外力也为0，即总动量是守恒的，B错误。先放开左手，系统在右手作用下，产生向左的冲量，故有向左的动量，再放开右手后，系统的动量仍守恒，即此后的总动量向左，C正确。无论何时放开手，只要是两手都放开就满足动量守恒的条件，即系统的总动量保持不变；若两手同时放开，那么放开后系统的总动量就等于放手前的总动量，即为0；若两手先后放开，那么两手都放开后的总动量也是守恒的，但不为0，D正确。 3．(多选)如图所示，A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，物块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，对此过程，下列叙述正确的是(　　) 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组成的系统动量都守恒 D． 当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒 BC　解析：当C在A上滑行时，对A、C组成的系统，B对A的作用力为外力，不等于0，故系统动量不守恒，选项A错误；当C在B上滑行时，A、B已分离，对B、C组成的系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，选项B正确；若将A、B、C视为一个系统，则沿水平方向无外力作用，系统动量守恒，选项C正确，D错误。 知识点2　动量守恒定律的应用 4．如图所示，甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲、乙两物体的速度大小分别为 3 m/s和1 m/s；碰撞后甲、乙两物体都反向运动，速度大小均为2 m/s。则甲、乙两物体的质量之比为(　　) A． 2∶3 B． 2∶5 C． 3∶5 D． 5∶3 C　解析：选取碰撞前物体甲的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有m甲 v1－m乙 v2＝－m甲 v′1＋m乙 v′2，代入数据，可得m甲∶m乙＝3∶5，选项C正确。 5．如图所示，一个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小木块，木箱和小木块都有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v0，则(　　) A． 小木块和木箱最终都将静止 B． 小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动 C． 小木块将在木箱内壁始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动 D． 如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动 B　解析：木箱和小木块具有向右的初动量，并且相互作用的过程中所受合外力为0，总动量守恒，选项A、D错误；由于小木块与木箱的底板间存在摩擦，小木块最终将相对木箱静止，选项B正确，选项C错误。 6．木块a、b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，木块a紧靠在墙壁上，在木块b上施加向左的水平力F使弹簧压缩，如图所示，在撤去水平力F后，下列说法正确的是(　　) A． a尚未离开墙壁前，和b组成的系统动量守恒 B． a尚未离开墙壁前，和b组成的系统机械能守恒 C． a离开墙壁后，和b组成的系统动量守恒 D． a离开墙壁后，和b、弹簧组成的系统机械能不守恒 C　解析：在撤去水平力F后，a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统受到墙壁的作用力，动量不守恒，A错误；在撤去水平力F后，a尚未离开墙壁前，a、b和弹簧组成的系统机械能守恒，但a和b组成的系统机械能不守恒，B错误；a离开墙壁后，弹簧对a、b的弹力等大、反向，a和b所受合力为0，所以a和b组成的系统动量守恒，此外a、b的动能和弹簧的弹性势能相互转化，a、b和弹簧组成的系统