课堂小练（3） 动量守恒定律(教用Word)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

课堂小练(三)　动量守恒定律 　 基本素养练 1.在光滑水平面上,A、B两小车中间有一轻弹簧(弹簧不与小车相连),如图所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态,将小车及弹簧看成一个系统,下列说法不正确的是 (　　) A.两手同时放开后,系统总动量始终为零 B.先放开左手,再放开右手后,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,两手放开后,系统总动量都保持不变 解析　若两手同时放开A、B两小车,系统所受合外力为零,系统动量守恒,由于系统初动量为零,则系统总动量为零,A项正确;先放开左手,系统所受合外力向左,系统所受合外力的冲量向左,再放开右手,系统总动量向左,因为两手放开后,系统所受合外力为零,系统动量守恒,B项错误,C项正确;无论何时放手,两手放开后,系统所受合外力为零,系统动量守恒,系统总动量保持不变,D项正确。综上所述,应选B。 答案　B 2.(多选)我国女子短道速滑队在世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠。如图所示,观察发现,“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。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,则 (　　) A.甲对乙的冲量一定与乙对甲的冲量相同 B.相互作用的过程中甲与乙组成的系统满足机械能守恒定律 C.相互作用的过程中甲与乙组成的系统满足动量守恒定律 D.甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反 解析　甲对乙的作用力与乙对甲的作用力等大反向,她们的冲量也等大反向,A项错误;由于乙推甲的过程,其他形式的能转化为机械能,故机械能不守恒,B项错误;甲、乙相互作用的过程,系统水平方向不受外力的作用,故系统的动量守恒,此过程甲的动量增大,乙的动量减小,二者动量的变化大小相等、方向相反,故C、D两项正确。 答案　CD 3.如图所示,一质量M=3.0 kg的木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0 kg的小木块A。现A以v0=4.0 m/s的初速度向左运动,则B的最终速度可能为 (　　) A.0.8 m/s B.1.2 m/s C.1.6 m/s D.2.0 m/s 解析　若A、B能达到共同速度,设A、B达到的共同速度为v,根据动量守恒定律,有mv0=(m+M)v,解得v=1 m/s,故B的最大速度为1 m/s;若A、B未达到共同速度时A就滑出B的左端,则B获得的速度就没有达到1 m/s,A项正确。 答案　A 4.质量相等的三个小球a、b、c,在光滑的水平面上以相同的速率运动,它们分别与原来静止的A、B、C三球发生碰撞,碰撞后a继续沿原方向运动,b静止,c沿反方向弹回,则碰撞后A、B、C三球中动量数值最大的是 (　　) 甲 乙 丙 A.A球 B.B球 C.C球 D.不能确定 解析　在三个小球发生碰撞的过程中,系统动量都是守恒的,根据动量守恒定律得mv0=mv+Mv',整理可得Mv'=mv0-mv,取初速度方向为正方向,因c球反向弹回,即v<0,可得c球的动量变化最大,可知C球的动量数值是最大的,C项正确。 答案　C 5.在光滑水平地面上放置一辆小车,车上放置有木盆,在车与木盆以共同的速度向右运动时,有雨滴以极小的速度竖直落入木盆中而不溅出,如图所示,则在雨滴落入木盆的过程中,小车速度将 (　　) A.保持不变 B.变大 C.变小 D.不能确定 解析　雨滴落入木盆的过程中,小车、木盆、雨滴组成的系统水平方向满足动量守恒,设小车、木盆的总质量为M,雨滴的质量为m,则有Mv=(M+m)v共,解得v共=<v,在雨滴落入木盆的过程中,小车速度将变小,C项正确。 答案　C 6.如图所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面高为20 m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s速度沿光滑的水平面向右匀速行驶的敞篷小车中。车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,设小球在落到车底前瞬间的速度大小是25 m/s,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是(g取10 m/s2) (　　) A.5 m/s B.4 m/s C.8.5 m/s D.9.5 m/s 解析　由平抛运动可知,小球下落的时间为t==2 s,在竖直方向的速度为vy=gt=20 m/s,由运动的分解可得,在水平方向的速度vx== m/s=15 m/s,由于小球和小车的相互作用满足在水平方向上动量守恒,则有-m球vx+m车v车=(m球+m车)v,解得v=5 m/s,A项正确,B、C、D三项错误。 答案　A 7.(多选)如图所示,小车放在光滑水平面上,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速率大 B.A、B质量相等,但A比B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 解析　两人及车组成的系统动量守恒,则mAvA-mBvB-mCvC=0,得mAvA-mBvB>0。所以A、C两项正确。 答案　AC 8.A、B两球之间压缩一根轻弹簧(不拴接),静置于光滑水平桌面上,已知A、B两球的质量分别为2m和m。当用板挡住A球而只释放B球时,B球被弹出落于距桌边水平距离为x的地面上,B球离开桌面时已与弹簧分离,如图所示。若以同样的程度压缩弹簧,取走A左边的挡板,将A、B同时释放,则B球的落地点距离桌边的水平距离为 (　　) A. B.x C.x D.x 解析　当用板挡住A球而只释放B球时,根据能量守恒定律有弹簧的弹性势能Ep=mv02,根据平抛运动规律有x=v0t。当以同样的程度压缩弹簧,取走A左边的挡板,将A、B同时释放,设A、B的水平速度大小分别为vA和vB,规定向左为正方向,则根据动量守恒定律和能量守恒定律有2mvA-mvB=0,Ep=×2m+mvB2,解得vB=v0,B球的落地点距离桌边的水平距离为x'=vBt=x,D项正确。 答案　D 能力提升练 9.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 (　　) A.a、b两车运动速率相等 B.a、c两车运动速率相等 C.三辆车的速率关系为vc=vb>va D.a、c两车运动方向相反 解析　若人跳离b、c车时相对地面的水平速度为v,以水平向右为正方向,由动量守恒定律知:水平方向,对人和c车组成的系统0=m人v+m车vc,对人和b车m人v=m车vb+m人v,对人和a车m人v=va,所以vc=-,vb=0, va=,即三辆车的速率关系为vc>va>vb,并且vc与va方向相反,D项正确。 答案　D 10.光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为mA=3m、mB=mC=m,开始时B、C均静止,A以初速度v0向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。 解析　设A与B碰撞后,A的速度为vA,B与C碰撞前B的速度为vB,B与C碰撞后粘在一起的速度为v,由动量守恒定律得 对A、B木块:mAv0=mAvA+mBvB　①, 对B、C木块:mBvB=(mB+mC)v　②, 由A与B间的距离保持不变可知 vA=v　③, 联立①②③式,代入数据得 vB=v0。 答案　v0 11.如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线同一方向运动,速度分别为2v0、v0,为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。(不计水的阻力) 解析　设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin,抛出货物后船的速度为v1,甲船上的人接到货物后船的速度为v2,先选乙船、人和货物为研究系统,由动量守恒定律得12mv0=11mv1-mvmin, 再选甲船、人和货物为研究系统,由动量守恒定律得 10m×2v0-mvmin=11mv2, 为避免两船相撞应满足v1=v2, 联立得vmin=4v0。 答案　4v0 学科网（北京）股份有限公司 $$