课时梯级训练(4) 动量守恒定律（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理 选择性必修 第一册（人教版2019）

课时梯级训练(4)　动量守恒定律 1．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的是(　　) A．在光滑水平面上，运动的小车迎面撞上一静止的小车，以两车为一系统 B．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统 C．从高空自由下落的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统 D．光滑水平面上放一个表面光滑的斜面体，一个物体沿斜面滑下，以物体和斜面体为一系统 A　解析：两车组成的系统受到的合外力为零，故动量守恒，A正确；运动员与铅球组成的系统初动量为零，末动量不为零，B错误；重物和车厢组成的系统的末动量为零而初动量不为零，C错误；在物体沿斜面下滑时，向下的动量增大，D错误。 2．如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA＝1 kg。初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移—时间图像如图乙所示(规定向右为位移的正方向)，已知A、B碰撞时间极短(t＝0.01 s)，图中无法显示，则(　　) A．物块B的质量为2 kg B．物块B的质量为4 kg C．A、B碰撞时的平均作用力大小为300 N D．A、B碰撞时的平均作用力大小为100 N C　解析：由题图乙可知碰撞前vA＝4 m/s，vB＝0，碰撞后v＝ m/s＝1 m/s，则由动量守恒定律得mAvA＝(mA＋mB)v，可得mB＝＝3 kg，A、B错误；对B有Ft＝mBv－0，解得F＝300 N，C正确，D错误。 3．春节期间，小明同学燃放了一枚火炮，燃放前火炮处于静止状态，爆炸后火炮被分成两部分，质量分别是m1、m2，二者分别沿同一直线向相反方向运动，m1的速度为v1，不考虑空气阻力，则m2的速度大小为(　　) A． B． C．(m1＋m2)v1 D．(m1－m2)v1 B　解析：爆炸瞬间内力远大于外力，系统的动量守恒，由动量守恒定律得m1v1－m2v2＝0，可得v2＝，B正确。 4．甲、乙两人站在光滑的水平冰面上，他们的质量都是M，甲手持一个质量为m的球，现甲把球以相对地面为v的速度传给乙，乙接球后又以相对地面为2v的速度把球传给甲，甲接到球后，甲、乙两人的速度大小之比为(　　) A． B． C． D． D　解析：以甲抛球时球的速度方向为正方向，以甲与球组成的系统为研究对象，甲抛球的过程中系统动量守恒，由动量守恒定律得mv－Mv1＝0；以乙与球组成的系统为研究对象，乙接球的过程中系统动量守恒，由动量守恒定律得mv＝(m＋M)v2，乙抛球的过程中系统动量守恒，由动量守恒定律得(m＋M)v2＝－m·2v＋Mv2′；甲接球的过程中系统动量守恒，由动量守恒定律得－Mv1－m·2v＝－(m＋M)v1′。联立解得v1′＝，v2′＝，故甲、乙两人的速度大小之比为＝，D正确。 5.(多选)如图所示，一个质量为M的木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的水平底板上放着一个质量为m的小木块。现使木箱获得一个向右的初速度v0，则(　　) A．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动 B．小木块和木箱的最终速度为v0 C．小木块与木箱内壁将始终来回往复碰撞，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 AB　解析：木箱与小木块组成的系统水平方向不受外力，故系统水平方向动量守恒，最终二者以相同的速度一起向右运动，取v0的方向为正方向，由动量守恒定律得Mv0＝(M＋m)v，解得v＝，A、B正确，C、D错误。 6.两个小木块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＝4 s末，细线突然断了，B、C都和弹簧分离后，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都和弹簧分离后，运动方向相反 B．木块B、C都和弹簧分离后，系统的总动量增大 C．木块B、C分离过程中B木块的动量变化较大 D．木块B的质量是木块C质量的 D　解析：由xt图像可知，位移均为正，两木块均朝一个方向运动，没有反向，A错误；木块都与弹簧分离后，B的速度为v1＝ m/s＝3 m/s，C的速度v2＝ m/s＝0.5 m/s，细线断前B、C的速度均为v0＝1 m/s，由于系统所受外力的矢量和为零，故系统的动量守恒，(mB＋mC)v0＝mBv1＋mCv2，得B、C质量比为1∶4，B错误，D正确；系统动量守恒，则系统内两个木块的动量变化量等大反向，C错误。 7.如图所示，传送带以v0＝2 m/s的水平速度把质量m＝20 kg的行李包运送到原来静止在光滑地面上质量M＝30 kg的小车上，若行李包与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.4，设小车足够长，则行李包从滑上小车至在小车上滑到最远处所经历