1.3 动量守恒定律 -【帮课堂】2024-2025学年高二物理同步学与练（ 人教版2019选择性必修第一册）

1.3 动量守恒定律 ( 01 学习目标 ) 物理素养 学习目标 1.物理观念：通过实例了解系统、内力和外力的概念。 2.科学思维：理解动量守恒的内容、表达式，掌握动量守恒的推导过程。 3.科学探究：探究系统内动量守恒的条件。 4.科学态度与责任：体会应用动量守恒定律分析实际问题的方法，体会自然界的和谐与统一。 1. 能运用动量定理和牛顿第三定律分析碰撞现象中的动量变化。 2. 在了解系统、内力和外力的基础上，理解动量守恒定律。 3. 能够运用动量守恒定律分析生产生活中的有关现象。 4. 了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性。 重点关注：①系统、内力、外力②动量守恒定律 ( 0 2 思维导图 ) ( 0 3 知识梳理 ) （一）课前研读课本，梳理基础知识 一、系统、内力与外力 1. 系统：__________相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统。 2. 内力：__________物体间的作用力。 3. 外力：__________的物体施加给系统内物体的力。 二、动量守恒定律 1. 内容：如果一个系统__________，或者__________，这个系统的总动量保持不变。 2. 表达式：m1v1＋m2v2＝__________ (作用前后总动量相等)。 3. 适用条件：系统__________或者所受外力的__________。 4. 普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速(接近光速)物体．既适用于宏观领域，也适用于____领域。 （二）辨析 1. 什么叫“系统”？ 2. 什么叫“外力”？怎么区分外力与内力？ 3. 系统的总动量保持不变是不是意味着系统内每个物体的动量都不变？ ( 0 4 题型精讲 ) 【题型一】动量守恒定律的理解 ( 【点拨】 1. 动量守恒的条件 ① 理想条件：系统不受外力。 ② 实际条件：系统受合外力为零。 ③ 近似条件：系统内力远大于外力，即外力可以忽略。例如在两物体碰撞，炮弹、火箭等突然炸裂过程等可用动量守恒来解释。 2. 系统动量是否守恒的判定方法 ① 选定研究对象及研究过程，分清外力与内力。 ② 分析系统受到的外力矢量和是否为零，若外力矢量和为零，则系统动量守恒；若外力在某一方向上合力为零，则在该方向上系统动量守恒。系统动量严格守恒的情况很少，在分析具体问题时要注意把实际过程理想化。 ③ 除了利用动量守恒条件判定外，还可以通过实际过程中系统各物体各方向上总动量是否保持不变来进行直观的判定。 ) 【典型例题1】（23-24高一下·重庆沙坪坝·期中）对下列情景说法正确的是（　　） A．子弹打进木块后一起向左运动的过程，子弹和木块构成的系统动量守恒 B．两同学传接篮球的过程，两同学和篮球构成的系统动量守恒 C．绑有磁铁的两小车在光滑水平地面上相向运动的过程，两车构成的系统动量守恒 D．小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放，在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统动量守恒 【对点训练1】（23-24高二上·浙江杭州·期末）下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（　　） A．只有甲、乙 B．只有甲、丙 C．只有甲、丁 D．只有丙、丁 【题型二】动量守恒定律的基本应用 ( 【点拨】 用动量守恒定律解题的步骤 ) 【典型例题1】（23-24高三上·贵州贵阳·期末）如图，在一个平静的足够深的水池中，木球通过细线连接一个铁球，二者一起以速度v竖直向下匀速运动，铁球质量是木球的4倍，运动过程水的阻力忽略不计（浮力不可忽略）。某时刻细线断开，当木球运动至最深处时，铁球的速度为（　　） A． B． C． D． 【对点训练1】如图所示，光滑的水平冰面上，质量为M的滑块甲以速度v运动，遇到质量为m、静止在冰面上的滑块乙，碰撞后甲，乙的速度均为，则乙滑块的质量为（　　） A． B． C． D． ( 0 5 强化训练 ) 【基础强化】 1．（22-23高二上·江苏盐城·期末）“天宫课堂”授课时，航天员叶光富在中国空间站尝试太空转身。某次尝试时他把上半身向左运动，下半身将会向哪一侧运动（　　） A．向前 B．向后 C．向右 D．向左 2．（23-24高二上·山东济南·期末）短道速滑接力赛上，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，如图所示。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面在水平方向上的相互作用，则甲、乙组成的系统（    ） A．动量不守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能不守恒 C．动量守恒，机械能守恒 D．动量守恒，机械能不守恒 3．（23-24高二下·河南濮阳·阶段练习）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，下列说法中正确的是（　　） 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不守恒 D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等 4．（23-24高二上·湖南张家界·期中）关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（　　） A．静止在光滑水平面上的斜槽顶端有一小球， 小球由静止释放， 在离开斜槽前小球和斜槽组成的系统的动量守恒 B．在光滑的水平地面上有两辆小车，在两小车上各绑一个条形磁铁，他们在相向运动的过程中动量不守恒 C．一枚在空中飞行的火箭在某时刻突然炸裂成两块， 在炸裂前后系统动量不守恒 D．子弹打进木块的瞬间子弹和木块组成的系统动量守恒 5．（23-24高二上·贵州贵阳·期中）下列过程系统动量守恒的是（　　） A．投接球过程，两同学和气球组成的系统 B．击球过程，球棒和球组成的系统 C．在太空，物体被扔出过程，物体和宇航员组成的系统 D．机车碰撞实验过程，安全气囊和假人组成的系统 6．质量为5m的机车以速度v运动，跟质量都为m的30节静止在光滑水平直轨道上的车厢挂接，则全部挂接在一起时的速度为（　　） A． B． C． D． 7．（22-23高二下·福建泉州·期末）质量赵宏博抱质量申雪以速度沿水平冰面直线运动，某时刻赵宏博将申雪向前水平推出，摩擦不计，分离时赵宏博速度，申雪速度（　　） A． B． C． D． 8．某人站在平板车上，与车一起在光滑水平面上做匀速直线运动，当人相对于车竖直向上跳起时，车的速度大小将怎样变化？ 【素养提升】 9．（23-24高二上·山东日照·阶段练习）下列情境中，A、B组成的系统满足动量守恒定律的是（　　） A．图甲中，物块A以初速度冲上静止在粗糙水平地面上的斜劈B B．图乙中，圆弧轨道B静止在光滑水平面上，将小球A沿轨道顶端自由释放后 C．图丙中，从悬浮的热气球B上水平抛出物体A，在A落地前的运动过程中 D．图丁中，水下打捞作业时，将浮筒B与重物A用轻绳相连接，正在加速上升 10．如图所示，一平板车停在光滑的水平面上，某同学站在小车上，若他设计下列操作方案，最终能使平板车持续地向右驶去的是（　　） A．该同学在图示位置用大锤连续敲打车的左端 B．只要从平板车的一端走到另一端即可 C．在车上装个电风扇，不停地向左吹风 D．他站在车的右端将大锤丢到车的左端 11．（23-24高三上·江西赣州·期末）如图所示，小车停在光滑的桌面上，车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气，用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时，胶塞从试管口喷出，以整个装置为系统，下列说法正确的是（　　） A．水平方向动量守恒，机械能守恒 B．水平方向动量守恒，机械能不守恒 C．水平方向动量不守恒，机械能守恒 D．水平方向动量不守恒，机械能不守恒 12．（23-24高二上·江苏无锡·期末）如图所示，光滑水平面上一子弹水平射入木块后留在木块内，现将子弹、弹簧和木块作为一系统，则从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中系统（　　）    A．动量和机械能均守恒 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，机械能也不守恒 13． 2017年4月20日19时41分，中国文昌航天发射场，我国目前发射的体积最大、重量最重的航天器天舟一号货运飞船乘坐长征七号运载火箭升上太空，进行我国空间站货物运输系统的首次飞行试验。假设长征七号运载火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与天舟一号货运飞船分离。已知前部分的天舟一号货运飞船质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率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，则分离后天舟一号货运飞船的速率v1为（   ） A．v0－v2 B．v0＋v2 C．v0－v2 D．v0＋(v0－v2) 14．如图所示，两块厚度相同的木块A、B，紧靠着放在光滑的桌面上，其质量分别为10kg、9kg，它们的下表面光滑，上表面粗糙，另有质量为1kg的铅块C（大小可以忽略）以10m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，由于摩擦，铅块C最后停在木块B上，此时B、C的共同速度v=0.5m/s。求：木块A的最终速度？ 15．在光滑水平面上停着一辆质量为60kg的小车，一个质量为40kg的小孩以相对于地面5m/s的水平速度从后面跳上车和车保持相对静止。 （1）求小孩跳上车和车保持相对静止时的二者速度大小； （2）若此后小孩又向前跑，以相对于地面3.5m/s的水平速度从前面跳下车，求小孩跳下车后车的速度大小。 16．我国女子短道速滑队曾多次在国际大赛上摘金夺银，为祖国赢得荣誉。如图所示，在某次3000m接力赛练习中，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙的速度大小为12m/s，甲的速度大小为10m/s，此时乙沿水平方向猛推甲一把，使甲以13m/s的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，已知甲、乙运动员的质量均为60kg，乙推甲的时间为0.8s，在乙推甲的过程中，求： （1）乙对甲的平均作用力大小； （2）乙推甲后瞬间乙的速度。 【能力培优】 17．（23-24高二下·北京石景山·阶段练习）如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，左右两手分别按住左右两小车，使它们静止，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中不正确的是（　　） A．两手同时放开后，系统总动量始终为零 B．先放开左手后放开右手，两手都放开后动量不守恒 C．先放开左手，后放开右手，总动量向左 D．无论何时放手，只要从两手都放开后到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零 18．（23-24高三下·江苏扬州·开学考试）如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q与P的接触面粗糙，Q自P的上端静止释放，在Q下滑的过程中，关于P和Q构成的系统，下列说法正确的是（　　） A．图甲，动量守恒、机械能守恒 B．图甲，动量不守恒、机械能不守恒 C．图乙，水平动量守恒、机械能不守恒 D．图乙，竖直动量不守恒、机械能守恒 19．（23-24高三上·江苏泰州·阶段练习）如图所示，在光滑水平轨道上有一小车，它下面用轻绳系一沙袋。有一子弹水平射入沙袋后并不穿出，子弹射入沙袋的时间极短，则下列说法中正确的是（　　） A．从子弹射入沙袋到沙袋摆到最高点的过程中，子弹、沙袋和小车系统动量守恒 B．从子弹射入沙袋到沙袋摆到最高点的过程中，子弹、沙袋和小车系统机械能守恒 C．从子弹射入沙袋后，子弹、沙袋和小车系统动量和机械能都守恒 D．从子弹射入沙袋后，子弹、沙袋和小车系统动量不守恒但机械能守恒 20．（23-24高二上·内蒙古·期中）如图所示，甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上，甲推了乙一下，结果两人向相反的方向滑去，若甲的质量大于乙的质量，下列说法正确的是（    ） A．甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力 B．甲的动能小于乙的动能 C．甲的动量变化量大于乙的动量变化量 D．甲、乙的动量变化量相同 21．在如图所示的三种情境中，A和B组成的系统动量是否守恒？动能是否变化？简述理由。 （a）小球B与靠在墙角的物体A碰撞后以同样大小的速度弹回； （b）人A在小车B上突然行走，小车后退（忽略小车与地面间的摩擦力）； （c）木块A在木板B上滑动，木块与木板、木板与地面之间的接触面均粗糙。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.3 动量守恒定律 ( 01 学习目标 ) 物理素养 学习目标 1.物理观念：通过实例了解系统、内力和外力的概念。 2.科学思维：理解动量守恒的内容、表达式，掌握动量守恒的推导过程。 3.科学探究：探究系统内动量守恒的条件。 4.科学态度与责任：体会应用动量守恒定律分析实际问题的方法，体会自然界的和谐与统一。 1. 能运用动量定理和牛顿第三定律分析碰撞现象中的动量变化。 2. 在了解系统、内力和外力的基础上，理解动量守恒定律。 3. 能够运用动量守恒定律分析生产生活中的有关现象。 4. 了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性。 重点关注：①系统、内力、外力②动量守恒定律 ( 0 2 思维导图 ) ( 0 3 知识梳理 ) （一）课前研读课本，梳理基础知识 一、系统、内力与外力 1. 系统：两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统。 2. 内力：系统中物体间的作用力。 3. 外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力。 二、动量守恒定律 1. 内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。 2. 表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(作用前后总动量相等)。 3. 适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。 4. 普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速(接近光速)物体．既适用于宏观领域，也适用于微观领域。 （二）辨析 1. 什么叫“系统”？ 【答案】相互作用的两个或多个物体构成的整体，叫作一个力学系统。 2. 什么叫“外力”？怎么区分外力与内力？ 【答案】外力是系统以外的物体施加给系统内物体的力，内力是系统中的物体间的作用力。区分外力与内力可以看施力物体是系统内的物体还是系统外的物体。 3. 系统的总动量保持不变是不是意味着系统内每个物体的动量都不变？ 【答案】不是，系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能。 ( 0 4 题型精讲 ) 【题型一】动量守恒定律的理解 ( 【点拨】 1. 动量守恒的条件 ① 理想条件：系统不受外力。 ② 实际条件：系统受合外力为零。 ③ 近似条件：系统内力远大于外力，即外力可以忽略。例如在两物体碰撞，炮弹、火箭等突然炸裂过程等可用动量守恒来解释。 2. 系统动量是否守恒的判定方法 ① 选定研究对象及研究过程，分清外力与内力。 ② 分析系统受到的外力矢量和是否为零，若外力矢量和为零，则系统动量守恒；若外力在某一方向上合力为零，则在该方向上系统动量守恒。系统动量严格守恒的情况很少，在分析具体问题时要注意把实际过程理想化。 ③ 除了利用动量守恒条件判定外，还可以通过实际过程中系统各物体各方向上总动量是否保持不变来进行直观的判定。 ) 【典型例题1】（23-24高一下·重庆沙坪坝·期中）对下列情景说法正确的是（　　） A．子弹打进木块后一起向左运动的过程，子弹和木块构成的系统动量守恒 B．两同学传接篮球的过程，两同学和篮球构成的系统动量守恒 C．绑有磁铁的两小车在光滑水平地面上相向运动的过程，两车构成的系统动量守恒 D．小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放，在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统动量守恒 【答案】C 【详解】A．子弹打进木块的瞬间子弹和木块组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒，但在一起向左运动的过程，由于弹簧的弹力（或弹簧弹力和地面的摩擦力）作用，子弹和木块所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误； B．两同学传接篮球的过程，由于地面摩擦力的作用，两同学和篮球构成的系统动量不守恒，故B错误； C．相向运动的过程中合外力为零，系统动量守恒，故C正确； D．小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放，在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统水平方向动量守恒，故D错误。 故选C。 【对点训练1】（23-24高二上·浙江杭州·期末）下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（　　） A．只有甲、乙 B．只有甲、丙 C．只有甲、丁 D．只有丙、丁 【答案】B 【详解】甲图中子弹与木块组成的系统所受合外力为0，系统动量守恒；乙图中M与N组成的系统所受合外力不为0，系统动量不守恒；丙图中木球与铁球组成的系统所受合外力为0，系统动量守恒；丁图中斜面与木块组成的系统所受合外力不为0，系统动量不守恒，所以系统动量守恒的只有甲、丙。 故选B。 【题型二】动量守恒定律的基本应用 ( 【点拨】 用动量守恒定律解题的步骤 ) 【典型例题1】（23-24高三上·贵州贵阳·期末）如图，在一个平静的足够深的水池中，木球通过细线连接一个铁球，二者一起以速度v竖直向下匀速运动，铁球质量是木球的4倍，运动过程水的阻力忽略不计（浮力不可忽略）。某时刻细线断开，当木球运动至最深处时，铁球的速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】细线断开后，只要铁球还未沉底，木球还未浮出水面，二者组成的系统竖直方向上动量守恒，木球运动至最深处瞬间，速度为0，设木球质量为m，铁球质量为4m，有 解得 故选A。 【对点训练1】如图所示，光滑的水平冰面上，质量为M的滑块甲以速度v运动，遇到质量为m、静止在冰面上的滑块乙，碰撞后甲，乙的速度均为，则乙滑块的质量为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】碰撞过程中根据动量守恒定律有 解得 故选B。 ( 0 5 强化训练 ) 【基础强化】 1．（22-23高二上·江苏盐城·期末）“天宫课堂”授课时，航天员叶光富在中国空间站尝试太空转身。某次尝试时他把上半身向左运动，下半身将会向哪一侧运动（　　） A．向前 B．向后 C．向右 D．向左 【答案】C 【详解】叶光富在中国空间站可近似认为所受合力为0，根据动量守恒，转身时，上半身向左运动时，上半身有向左的动量，则他的下半身会具有向右的动量，这样总动量才能守恒。故下半身会向右运动。故ABD错误，C正确； 故选C。 2．（23-24高二上·山东济南·期末）短道速滑接力赛上，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，如图所示。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面在水平方向上的相互作用，则甲、乙组成的系统（    ） A．动量不守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能不守恒 C．动量守恒，机械能守恒 D．动量守恒，机械能不守恒 【答案】D 【详解】乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，忽略运动员与冰面在水平方向上的相互作用，系统合力为零，则动量守恒，因为在推甲的过程中消耗了乙的化学能，所以系统机械能不守恒。 故选D。 3．（23-24高二下·河南濮阳·阶段练习）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，下列说法中正确的是（　　） 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不守恒 D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等 【答案】D 【详解】ABC．男孩、小车和木箱组成的系统所受合外力为0，系统动量守恒。故ABC错误； D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量等大，反向，故大小相等。故D正确。 故选D。 4．（23-24高二上·湖南张家界·期中）关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（　　） A．静止在光滑水平面上的斜槽顶端有一小球， 小球由静止释放， 在离开斜槽前小球和斜槽组成的系统的动量守恒 B．在光滑的水平地面上有两辆小车，在两小车上各绑一个条形磁铁，他们在相向运动的过程中动量不守恒 C．一枚在空中飞行的火箭在某时刻突然炸裂成两块， 在炸裂前后系统动量不守恒 D．子弹打进木块的瞬间子弹和木块组成的系统动量守恒 【答案】D 【详解】A．离开斜槽前小球和斜槽组成的系统竖直方向合力不为零，动量不守恒，故A错误； B．相向运动的过程中合外力为零，系统动量守恒，故B错误； C．炸裂前后系统内力远大于外力，系统动量守恒，故C错误； D．子弹打进木块的瞬间子弹和木块组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒，故D正确。 故选D。 5．（23-24高二上·贵州贵阳·期中）下列过程系统动量守恒的是（　　） A．投接球过程，两同学和气球组成的系统 B．击球过程，球棒和球组成的系统 C．在太空，物体被扔出过程，物体和宇航员组成的系统 D．机车碰撞实验过程，安全气囊和假人组成的系统 【答案】C 【详解】A．投接球过程，两同学和气球组成的系统受重力作用，即所受合外力不为零，因此系统动量不守恒，故A错误； B．击球过程，球棒和球组成的系统受重力作用，即所受合外力不为零，因此系统动量不守恒，故B错误； C．在太空，物体被扔出过程，物体处于失重状态，所受合外力为零，因此系统动量守恒，故C正确； D．机车碰撞实验过程，安全气囊和假人组成的系统所受合外力不为零，因此系统动量不守恒，故D错误。 故选C。 6．质量为5m的机车以速度v运动，跟质量都为m的30节静止在光滑水平直轨道上的车厢挂接，则全部挂接在一起时的速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据动量守恒定律得5mv＝(30＋5)mv′ 解得v′＝ ，故BCD错误，A正确。 故选A。 7．（22-23高二下·福建泉州·期末）质量赵宏博抱质量申雪以速度沿水平冰面直线运动，某时刻赵宏博将申雪向前水平推出，摩擦不计，分离时赵宏博速度，申雪速度（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】赵宏博和申雪组成的系统在水平方向动量守恒，则 故选B。 8．某人站在平板车上，与车一起在光滑水平面上做匀速直线运动，当人相对于车竖直向上跳起时，车的速度大小将怎样变化？ 【答案】不变 【详解】人和车组成的系统，在水平方向上不受外力，动量守恒，人竖直跳起时，水平方向上的速度与车的速度相等，根据动量守恒定律，可知车的速度大小不变。 【素养提升】 9．（23-24高二上·山东日照·阶段练习）下列情境中，A、B组成的系统满足动量守恒定律的是（　　） A．图甲中，物块A以初速度冲上静止在粗糙水平地面上的斜劈B B．图乙中，圆弧轨道B静止在光滑水平面上，将小球A沿轨道顶端自由释放后 C．图丙中，从悬浮的热气球B上水平抛出物体A，在A落地前的运动过程中 D．图丁中，水下打捞作业时，将浮筒B与重物A用轻绳相连接，正在加速上升 【答案】C 【详解】A．图甲中，物块A以初速度冲上静止在粗糙水平地面上的斜劈B，系统合外力不为零，动量不守恒，A错误； B．图乙中，圆弧轨道B静止在光滑水平面上，将小球A沿轨道顶端自由释放后，水平方向合外力为零，水平方向动量守恒，但是竖直方向合外力不为零，故系统动量不守恒，B错误； C．图丙中，从悬浮的热气球B上水平抛出物体A，A在抛出前A、B系统合外力为零，故在A落地前的运动过程中A、B整体受到的空气浮力与整体重力仍然平衡，故系统动量守恒，C正确； D．图丁中，水下打捞作业时，将浮筒B与重物A用轻绳相连接，正在加速上升，加速上升过程中系统合外力不为零，动量不守恒，D错误。 故选C。 10．如图所示，一平板车停在光滑的水平面上，某同学站在小车上，若他设计下列操作方案，最终能使平板车持续地向右驶去的是（　　） A．该同学在图示位置用大锤连续敲打车的左端 B．只要从平板车的一端走到另一端即可 C．在车上装个电风扇，不停地向左吹风 D．他站在车的右端将大锤丢到车的左端 【答案】C 【详解】A．把人和车看成整体，用大锤连续敲打车的左端，根据动量守恒定律可以知道，系统的总动量为零，车不会持续地向右驶去，故A错误； B．人从平板车的一端走到另一端的过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故B错误； C．电风扇向左吹风，电风扇会受到一个向右的反作用力，从而使平板车持续地向右驶去，故C正确； D．站在车的右端将大锤丢到车的左端的过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故D错误。 故选C。 11．（23-24高三上·江西赣州·期末）如图所示，小车停在光滑的桌面上，车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气，用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时，胶塞从试管口喷出，以整个装置为系统，下列说法正确的是（　　） A．水平方向动量守恒，机械能守恒 B．水平方向动量守恒，机械能不守恒 C．水平方向动量不守恒，机械能守恒 D．水平方向动量不守恒，机械能不守恒 【答案】B 【详解】以整个装置为系统，水平方向的合外力为0，所以水平方向动量守恒。但由于要产生内能，所以机械能不守恒。 故选B。 12．（23-24高二上·江苏无锡·期末）如图所示，光滑水平面上一子弹水平射入木块后留在木块内，现将子弹、弹簧和木块作为一系统，则从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中系统（　　）    A．动量和机械能均守恒 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，机械能也不守恒 【答案】D 【详解】此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中水平方向受到墙壁对系统的向右的作用力，所以系统的动量不守恒；子弹在进入木块的过程中要产生热能，所以子弹与木块组成的系统有一定的动能损失，所以系统的机械能也不守恒。 故选D。 13． 2017年4月20日19时41分，中国文昌航天发射场，我国目前发射的体积最大、重量最重的航天器天舟一号货运飞船乘坐长征七号运载火箭升上太空，进行我国空间站货物运输系统的首次飞行试验。假设长征七号运载火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与天舟一号货运飞船分离。已知前部分的天舟一号货运飞船质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率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，则分离后天舟一号货运飞船的速率v1为（   ） A．v0－v2 B．v0＋v2 C．v0－v2 D．v0＋(v0－v2) 【答案】D 【详解】根据动量守恒定律有 解得 故选D。 14．如图所示，两块厚度相同的木块A、B，紧靠着放在光滑的桌面上，其质量分别为10kg、9kg，它们的下表面光滑，上表面粗糙，另有质量为1kg的铅块C（大小可以忽略）以10m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，由于摩擦，铅块C最后停在木块B上，此时B、C的共同速度v=0.5m/s。求：木块A的最终速度？ 【答案】0.5m/s 【详解】设木块A的最终速度为v1，根据动量守恒定律有 解得 15．在光滑水平面上停着一辆质量为60kg的小车，一个质量为40kg的小孩以相对于地面5m/s的水平速度从后面跳上车和车保持相对静止。 （1）求小孩跳上车和车保持相对静止时的二者速度大小； （2）若此后小孩又向前跑，以相对于地面3.5m/s的水平速度从前面跳下车，求小孩跳下车后车的速度大小。 【答案】（1）2m/s；（2）1m/s 【详解】（1）小孩和车组成的系统在水平方向上动量守恒，设小孩跳上车和车保持相对静止时的二者速度大小为v1，则有 解得v1=2m/s （2）设小孩跳下车后车的速度大小为v3，则有 解得v3=1m/s 16．我国女子短道速滑队曾多次在国际大赛上摘金夺银，为祖国赢得荣誉。如图所示，在某次3000m接力赛练习中，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙的速度大小为12m/s，甲的速度大小为10m/s，此时乙沿水平方向猛推甲一把，使甲以13m/s的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，已知甲、乙运动员的质量均为60kg，乙推甲的时间为0.8s，在乙推甲的过程中，求： （1）乙对甲的平均作用力大小； （2）乙推甲后瞬间乙的速度。 【答案】（1）；（2），方向与甲运动员初始运动方向相同 【详解】（1）取甲运动员初始运动方向为正方向，乙推甲的过程中，对运动员甲，由动量定理有 解得 （2）取甲运动员初始运动方向为正方向，乙推甲的过程中，两者所组成的系统动量守恒，有 解得 方向与甲运动员初始运动方向相同 【能力培优】 17．（23-24高二下·北京石景山·阶段练习）如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，左右两手分别按住左右两小车，使它们静止，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中不正确的是（　　） A．两手同时放开后，系统总动量始终为零 B．先放开左手后放开右手，两手都放开后动量不守恒 C．先放开左手，后放开右手，总动量向左 D．无论何时放手，只要从两手都放开后到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零 【答案】B 【详解】A．当两手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，故A正确，不符合题意； BC．先放开左手，左边的小车就向左运动，右手给系统一个向左的冲量，根据动量定理，系统的总动量向左，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故B错误符合题意，C正确不符合题意； D．如果同时放开两手，系统动量守恒，总动量为零，如果不同时放手，两手放开后，系统合外力为零，动量守恒，总动量不为零，故D正确，不符合题意。 故选B。 18．（23-24高三下·江苏扬州·开学考试）如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q与P的接触面粗糙，Q自P的上端静止释放，在Q下滑的过程中，关于P和Q构成的系统，下列说法正确的是（　　） A．图甲，动量守恒、机械能守恒 B．图甲，动量不守恒、机械能不守恒 C．图乙，水平动量守恒、机械能不守恒 D．图乙，竖直动量不守恒、机械能守恒 【答案】B 【详解】AB．图甲，系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，但系统在竖直方向所受合外力不为零，系统在竖直方向动量不守恒，系统动量不守恒。Q与P的接触面粗糙，克服阻力做功产热，所以机械能不守恒，故A错误，B正确； C．图乙，系统在水平方向所受合外力不为零，系统在水平方向动量不守恒，Q与P的接触面粗糙，克服阻力做功产热，所以机械能不守恒，故C错误； D．图乙，系统在竖直方向所受合外力不为零，系统在竖直方向动量不守恒，机械能不守恒，故D错误。 故选B。 19．（23-24高三上·江苏泰州·阶段练习）如图所示，在光滑水平轨道上有一小车，它下面用轻绳系一沙袋。有一子弹水平射入沙袋后并不穿出，子弹射入沙袋的时间极短，则下列说法中正确的是（　　） A．从子弹射入沙袋到沙袋摆到最高点的过程中，子弹、沙袋和小车系统动量守恒 B．从子弹射入沙袋到沙袋摆到最高点的过程中，子弹、沙袋和小车系统机械能守恒 C．从子弹射入沙袋后，子弹、沙袋和小车系统动量和机械能都守恒 D．从子弹射入沙袋后，子弹、沙袋和小车系统动量不守恒但机械能守恒 【答案】D 【详解】A．从子弹射入沙袋到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和沙袋组成的系统做圆周运动，合力不等于零，系统的动量不守恒，故A错误； B．子弹打入沙袋时有能量损失，所以子弹与沙袋组成系统的机械能不守恒，故B错误； CD．子弹射入沙袋的瞬间运动中，子弹与小球组成的系统水平方向动量守恒，但摆动过程中，对子弹和沙袋组成的系统做圆周运动，合力不等于零，系统的动量不守恒，机械能守恒。故C错误，D正确。 故选D。 20．（23-24高二上·内蒙古·期中）如图所示，甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上，甲推了乙一下，结果两人向相反的方向滑去，若甲的质量大于乙的质量，下列说法正确的是（    ） A．甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力 B．甲的动能小于乙的动能 C．甲的动量变化量大于乙的动量变化量 D．甲、乙的动量变化量相同 【答案】B 【详解】A.根据牛顿第三定律有甲对乙的作用力等于乙对甲的作用力，故A错误； CD.甲乙组成的系统，初状态总动量为零，根据动量守恒定律有甲乙的动量变化量大小相等，方向相反。故CD错误； B.由公式 甲乙动量大小相同，但甲的质量大，所以甲的动能小于乙的动能，故B正确。 故选B。 21．在如图所示的三种情境中，A和B组成的系统动量是否守恒？动能是否变化？简述理由。 （a）小球B与靠在墙角的物体A碰撞后以同样大小的速度弹回； （b）人A在小车B上突然行走，小车后退（忽略小车与地面间的摩擦力）； （c）木块A在木板B上滑动，木块与木板、木板与地面之间的接触面均粗糙。 【答案】见解析 【详解】（a）小球B与靠在墙角的物体A碰撞过程，A、B组成的系统受到墙壁的作用力，合外力不为零，动量不守恒，由于B碰后以同样大小的速度弹回，即速度大小不变，故系统动能不变。 （b）人A在小车B上突然行走，小车后退的过程，A、B组成的系统所受合外力为零，动量守恒，由于人A和小车B间只有静摩擦力作用，没有摩擦生热，故系统动能不变。 （c）木块A在木板B上滑动过程，木板受到地面静摩擦力作用，系统合外力不为零，动量不守恒，由于木块A和木板B间发生相对滑动，有摩擦生热，故系统动能变小。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$