1.3 动量守恒定律（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修第一册物理（人教版2019）

1.3　动量守恒定律 [见学生用书P10] 如图是某运动员正在准备击球，在这一杆中，白色球(主球)和花色球碰撞前、后都在同一直线上运动，此时，运动员需要考虑哪些因素，运用什么规律，才能实现成功？ 【答案】 考虑质量与速度间的关系，击球点，及碰撞后两球如何运动等，运用动量守恒定律与能量守恒相关规律，如pA＋pB＝p′A＋p′B，根据碰撞过程中总动能不增加，则有≥＋。 1．下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量一定守恒的是　　(　C　) A．在水平面上，子弹射入木块的过程中 B．剪断细线，弹簧恢复原长的过程中 C．两球在水中匀速下降，细线断裂后，它们在水中运动的过程中 D．木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中 【解析】 动量守恒定律的条件：系统所受合外力为零。地面粗糙情况未知，子弹射入木块的过程中，光滑情况下，合外力为零，不光滑，合外力不为零，A错误；墙壁对系统有力的作用，B错误；两球因匀速下降，竖直方向上合力为零，C正确；斜面固定，木块受到重力与支持力的作用，木块所受合外力不为零，D错误。 2．把一把枪水平地固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，当枪发射出子弹时，关于枪、子弹和车的说法正确的是(　D　) A．枪和子弹组成的系统动量守恒 B．枪和车组成的系统动量守恒 C．若子弹和枪管之间的摩擦忽略不计，枪、车和子弹组成系统的动量才近似守恒 D．枪、子弹和车组成的系统动量守恒 【解析】 枪发射子弹的过程中，它们的相互作用力是火药的爆炸力和子弹在枪管中运动时与枪管间的摩擦力，枪和车一起在水平地面上做变速运动，枪和车之间也有作用力。如果选取枪和子弹为系统，则车给枪的力为外力，A错误；如果选取枪和车为系统，则子弹对枪的作用力为外力，B错误；如果选车、枪和子弹为系统，爆炸力和子弹与枪管间的摩擦力均为内力，并不存在忽略的问题，系统在水平方向上不受外力，整体符合动量守恒的条件，C错误，D正确。 3．汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则在拖车停止运动前(　A　) A．汽车和拖车的总动量不变 B．汽车和拖车的总动量增加 C．汽车和拖车的总动能不变 D．汽车和拖车的总动能减小 【解析】 原来是汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶，说明系统所受的合外力为零，拖车与汽车脱钩后系统所受力不变，故总动量守恒，在拖车停止运动时，(M＋m)v0＝Mv，由此可得Mv2>(M＋m)v，所以在拖车停止前，它们的总动能增加，A正确。 4．如图所示，游乐场上，两位同学各驾驶着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以相同的速度同向运动。设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度大小为4.5 m/s，乙同学和他的车的总质量为200 kg，碰撞前向左运动，速度的大小为4.25 m/s，则碰撞后两车的运动速度为(取向右为正方向)(　D　) 第4题图 A．1 m/s B．0.5 m/s C．－1 m/s D．－0.5 m/s 【解析】 由两车碰撞过程动量守恒可知，m1v1－m2v2＝(m1＋m2)v，得v＝＝ m/s＝－0.5 m/s，D正确。 5．某机车以0.8 m/s的速度驶向停在铁轨上的15节车厢，跟它们对接。机车跟第1节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着又跟第2节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等，则跟最后一节车厢相碰后车厢的速度为(铁轨的摩擦忽略不计)(　B　) A．0.053 m/s B．0.05 m/s C．0.057 m/s D．0.06 m/s 【解析】 取机车和15节车厢整体为研究对象，由动量守恒定律得mv0＝(m＋15m)v，v＝v0＝×0.8 m/s＝0.05 m/s，B正确。 6．如图所示，一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统控制使箭体与卫星分离。已知卫星的质量为m1，箭体的质量为m2，分离后卫星以速度v1，箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为(　D　) 第6题图 A．v0－v2 B．v0＋v2 C．v0－v2 D．v0＋(v0－v2) 【解析】 根据动量守恒定律(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2，可得v1＝v0＋(v0－v2)，D正确。 7．解放军的鱼雷快艇在南海海域附近执行任务，假设鱼雷快艇的总质量为M，以速度v前进，现沿快艇前进方向发射一颗质量为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　) A.v　 B.v C.v D.v 【解析】 设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，A正确。 8．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想粗略测定它的