第一章 3 动量守恒定律-【导与练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，教科版）

3　动量守恒定律 基础巩固 1.下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是(　C　) A.只有甲、乙正确 B.只有丙、丁正确 C.只有甲、丙正确 D.只有乙、丁正确 解析:在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中,系统所受外力之和为零,系统动量守恒,故甲正确;剪断细线,弹簧恢复原长的过程,墙壁对滑块有作用力,系统所受外力之和不为零,系统动量不守恒,故乙错误;木球与铁球组成的系统原来匀速运动时所受合外力为零,细线断裂后,系统的受力情况不变,合外力仍为零,系统动量守恒,故丙正确;木块下滑过程中,斜面始终受挡板作用力,系统动量不守恒,故丁错误,故选C。 2.一兴趣小组利用玩具小车进行实验。如图所示,在质量为M的小车中用细线挂一质量为m0的小球。小车和小球以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止物体发生碰撞,碰撞时间极短。在此碰撞过程中,可能发生的情况是(　C　) A.小车、物体、小球的速度都发生变化,小车和物体构成的系统动量守恒 B.小车、物体、小球的速度都发生变化,小车和物体构成的系统动量不守恒 C.小球的速度不变,小车和物体构成的系统动量守恒 D.小球的速度不变,小车和物体构成的系统动量不守恒 解析:在碰撞的过程中,由于碰撞的时间极短,小球由于惯性速度不变。小车和物体组成的系统动量守恒,故A、B、D错误,C正确。 3.(多选)如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳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(　BD　) 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) 解析:以小球和小车组成的系统为研究对象,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,所以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。 4.如图所示,质量m=120 kg的小船静止在平静水面上,船两端分别载着质量为m甲=60 kg和m乙=80 kg 的甲、乙两位游泳者。在同一水平线上,甲向左、乙向右相对河岸同时以速度大小v1、v2跃入水中。若甲、乙跃入水中后,小船仍然静止,则 等于(　A　) A. B. C. D. 解析:整个系统满足动量守恒,m甲v1-m乙v2=0,代入数据解得==,故选A。 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(　AB　) A.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动 B.小木块和木箱最终速度大小为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 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方向为正方向,由动量守恒定律得Mv0=(m+M)v,解得v=v0,A、B正确。 6.沿水平方向飞行的手榴弹,它的速度是 20 m/s,此时在空中爆炸,分裂成质量分别为m1=0.4 kg和m2=0.2 kg的两块,其中m2=0.2 kg的那块以 40 m/s 的速率沿原来速度相反的方向运动,此时另一块的速率为(　C　) A.10 m/s B.30 m/s C.50 m/s D.70 m/s 解析:手榴弹爆炸,外力远小于内力,可近似地看作动量守恒,根据动量守恒定律得(m1+m2)v=m1v1′+m2v2′,可得v1′== m/s=50 m/s,故选C。 能力提升 7.如图所示,质量为m的人立于平板车上,人与车的总质量为M,人与车以速度v1在光滑水平面上向右运动,当此人相对于车以速度v2竖直跳起时,车的速度变为(　D　) A.,向右 B.,向右 C.,向右 D.v1,向右 解析:人和车在水平方向上动量守恒,当人竖直跳起时,人和车之间的相互作用在竖直方向上,在水平方向上仍然动量守恒,水平方向的速度不发生变化,所以车的速度仍然为v1,方向向右,故选D。 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车上相对a车保持静止,此后(　CD　) A.a、b两车运动速率相等 B.a、c两车运动速率相等 C.三辆车的速率关系vc>va>vb D.a、c两车运动方向相反 解析:设人跳离b、c车时水平速度为v,以水平向右为正方向,由动量守恒