第一章 动量守恒定律 阶段回顾（2～6）-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册作业与测评word（人教版2019）

阶段回顾(2～6) 易错点一　对动量守恒的条件理解不透彻 1．(2021·全国乙卷)如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统(　　) A．动量守恒，机械能守恒 B．动量守恒，机械能不守恒 C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒 答案　B 解析　因为水平地面光滑，所以撤去推力后，系统所受合外力为零，则系统动量守恒；因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动，则撤去推力后滑块与车厢底板间有摩擦力做功，系统机械能不守恒。故选B。 2．系统动量守恒与机械能守恒都是有条件的。回答下面问题：如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的粗糙弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑，则： (1)小球沿粗糙的弧形轨道下滑过程，粗糙弧形槽和小球组成的系统动量________，机械能________。(均填“守恒”或“不守恒”) (2)小球压缩弹簧至最短的过程，小球和弹簧组成的系统动量________，机械能________。(均填“守恒”或“不守恒”) 答案　(1)不守恒　不守恒 (2)不守恒　守恒 解析　(1)小球沿粗糙的弧形轨道下滑过程，粗糙弧形槽和小球组成的系统水平方向不受外力，则水平方向动量守恒，但是总的动量不守恒；由于弧形轨道粗糙，则有摩擦力做负功产生内能，机械能不守恒。 (2)小球压缩弹簧至最短的过程，小球和弹簧组成的系统由于受到墙壁水平向左的作用力，则动量不守恒；由于只有弹簧弹力做功，故机械能守恒。 易错点二　对多物体作用过程分析不清 3．(多选)如图所示，小车放在光滑地面上，A、B两人站在车的两端，这两人同时开始相向行走，发现车向左运动，分析小车运动的原因可能是(　　) A．A、B质量相等，但A比B的速率大 B．A、B质量相等，但A比B的速率小 C．A、B速率相等，但A比B的质量大 D．A、B速率相等，但A比B的质量小 答案　AC 解析　A、B两人与车组成的系统动量守恒，开始时系统动量为零。两人相向运动时，车向左运动，车的动量向左，由于系统总动量为零，由动量守恒定律可知，A、B两人的动量之和方向向右，A的动量大于B的动量。如果A、B质量相等，则A的速率大于B的速率，A正确，B错误；如果A、B速率相等，则A的质量大于B的质量，C正确，D错误。 4.(2023·浙江省杭州第二中学高二上期中)(多选)质量均为m的木块A和B并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，且细线长度小于轻杆长度，细线另一端系一质量为M的小球C(可视为质点)。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，在以后的运动过程中，正确的判断是(　　) A．A和B分离之前，A、B、C组成的系统动量守恒 B．小球C到达最低点时速度大小为2 C．木块B的最大速度大小为 D．小球C到达左侧最高点时速度大小为 答案　BCD 解析　A、B分离之前，A、B、C组成的系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，但竖直方向动量不守恒，故A错误；小球C由静止释放到运动至最低点的过程，取水平向左为正方向，由动量守恒定律可得MvC－2mvAB＝0，由机械能守恒定律可得MgL＝Mv＋×2mv，解得vC＝2，vAB＝，故B正确；小球C运动到最低点，A、B恰好分离，之后B以vAB向右做匀速直线运动，则B的最大速度为vAB＝，故C正确；分离后A速度减为0后反方向向左运动，当A、C速度相等时，C球摆到左侧最高点，此过程A、C组成的系统水平方向动量守恒，则MvC－mvAB＝(m＋M)v，解得v＝，故D正确。 易错点三　反冲现象中的人船模型 5.(2022·湖北省襄阳市宜城市第一中学高二期中)生命在于运动，体育无处不在，运动无限精彩。如图所示，质量为450 kg的小船静止在平静的水面上，质量为50 kg的人在甲板上立定跳远的成绩为2 m，不计空气和水的阻力，下列说法正确的是(　　) A．人在甲板上向右散步时，船也将向右运动 B．人在立定跳远的过程中船相对地面保持静止 C．人在立定跳远的过程中船相对地面向左运动了0.4 m D．人相对地面的成绩为1.8 m 答案　D 解析　人和船作为一个系统，水平方向不受外力作用，则在水平方向上系统动量守恒，根据动量守恒定律知，人在甲板上向右散步时，船将向左运动，故A错误；设人在立定跳远的过程中的平均速度大小为1，船的平均速度大小为2，运动时间为t，根据动量守恒定律有m1＝M2，等式两边同乘以t，有m1t＝M2t，即mx1＝Mx2，由位移关系可得