高效作业4 3 动量守恒定律-【精彩三年】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固Word教参（人教版2019）

多学科网书城四 品神书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 高效作业43动量守恒定判 [A级新教材落实与巩固] 1,(多选)两物体相互作用前后的总动量不变，则下列说法正确的是(BC A.两物体组成的系统一定不受外力作用 B.两物体组成的系统一定不受外力或所受合力为0 C.两个物体动量改变量的大小相同 D.两个物体动量改变量的大小不同 【解析】系统动量守恒并不是说系统一定不受外力，也可能受外力但是合力 为0，故A错误，B正确；由动量守恒定律可知，两个物体动量改变量的大小相 同，故C正确，D错误。 2.关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是(D) A,只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒 B.只要系统中有物体具有加速度，系统动量就不守恒 C.系统中所有物体的加速度都为0时，系统的总动量不一定守恒 D,只要系统所受的合力为0，系统动量就守恒 【解析】若系统内存在摩擦力，而系统所受的合力为0，系统的动量仍守恒， 故A错误：系统中有物体具有加速度时，系统的动量也可能守恒，比如碰撞过程， 两个物体的速度都改变，都有加速度，单个物体受力作用，系统的动量却守恒， 故B错误：系统内所有物体的加速度都为0时，各物体的速度恒定，动量恒定， 总动量一定守恒，故C错误；动量守恒的条件是系统所受合力为0，故D正确。 3.下列情形中，满足动量守恒条件的是(B) A.用铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量 B.子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中，子弹和木块的总动量 C.子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量 D.棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量 【解析】铁锤和铁砧竖直方向所受合力不为0，动量不守恒，A错误；子弹水 平穿过光滑桌面上木块的过程中，系统所受合力为0，所以子弹和木块的总动量 ·独家授权侵权必究 年 多学科网书城■ 品神书店·知名教辅·正版资源 6.2xXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 守恒，故B正确：墙壁受地面的作用力，系统所受合力不为0，总动量不守恒， 故C错误：棒受人手的作用力，故棒和垒球所受合力不为0，总动量不守恒，故 D错误。 4.如图所示，物体A的质量是物体B的质量的2倍，两物体中间压缩一轻 质弹簧，放在光滑的水平面上。由静止同时放开两手后的一小段时间内(D) A WwwwWwM B A.A的速率始终等于B的速率 B.A的动量大小大于B的动量大小 C.A受的合力大小大于B受的合力大小 D.A的动量不等于B的动量 【解析】两物体在弹开的过程中总动量守恒，故动量的大小一直相等，因两 物体的质量不相等，故两物体的速率不相等，故A、B错误；两物体所受合力均 等于弹簧的弹力，故弹簧对两物体的弹力大小相等，故C错误；两物体动量守恒， 故总动量为0，则两物体的动量方向相反、大小相等，故动量不相等，D正确。 5,如图所示，甲木块的质量为m,以速度)沿光滑水平地面向前运动，正 前方有一静止的质量为m2的乙木块，乙木块上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接 触后(C) wW乙 A.甲木块的动量守恒 B.乙木块的动量守恒 C.甲、乙两木块所组成系统的动量守恒 D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒 【解析】根据动量守恒的条件，以甲、乙两木块为一系统，系统的动量守恒， A、B错误，C正确；甲、乙两木块的一部分动能转化为弹簧的弹性势能，系统的 动能不守恒，D错误。 6.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平而上，枪发射出一颗 子弹时，关于枪、子弹和车，下列说法中正确的是(D) A.枪和子弹组成的系统动量守恒 独家授权侵权必究 ” 多学科网书城■ 品神书店·知名教辅·正版资源 6.2xXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 B.枪和车组成的系统动量守恒 C.因为子弹和枪筒之间的摩擦力很小，三者组成的系统的动量变化很小，可 忽略不计，故系统动量近似守恒 D.三者组成的系统动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作 用，这两个外力的合力为0 【解析】由于枪水平放置，故三者组成的系统除受重力和支持力（两外力平衡 )外，不受其他外力，动量守恒，故D正确。子弹和枪筒之间的力为系统的内力， 对系统的总动量没有影响，故C错误。枪和子弹组成的系统受到车对其的外力作 用，车和枪组成的系统受到子弹对其的外力作用，动量都不守恒，故A、B错误。 7.如图所示，甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动，物体甲、 乙的速度大小分别为3ms和1ms:碰撞后甲、乙两物体都反向运动，速度大小 均为2m/s。物体甲、乙质量之比为(C) 甲，② 闸②5， M 111777mm7777 A.2:3 B.2:5 C.3:5 D.5:3 【解析】选取碰撞前甲物体的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有一m甲 1十m乙2=m单1一m乙2，代入数据可得m单：m乙=3：5，选项C正确。 8.[2023丽水中学检测]航天员在太空中出太空舱时，不小心触碰舱门获得 了一个相对于太空舱的漂移速度，远离太空舱而去。为确保安全，航天员调整 自身方向，打开了动力装置的开关，沿速度方向一次喷出质量为△的氮气后，航 天员相对太空舱静止。已知喷出氮气前航天员及所带装备的总质量为M,则喷出 的气体相对太空舱的速度大小是(B) A.MM-Am B.MAmo C.M一dmmo D.MMAmo 【解析】以太空舱为参考系，航天员打开动力装置喷出气体的过程动量守恒， 有△m十0=包，可得喷出的气体相对太空舱的速度大小是01=Mm心，故选B。 9.如图所示，在光滑水平面上质量分别为m4=2kg、m8=4kg,速率分别 为A=5ms、B=2ms的A、B两小球沿同一直线相向运动，则(D) 独家授权侵权必究· 多学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A.它们碰撞前的总动量是18kgm/s,方向水平向右 B.它们碰撞后的总动量是18kgms,方向水平向左 C.它们碰撞后的总动量是2kgm/s,方向水平向左 D.它们碰撞前的总动量是2kgm/s,方向水平向右 【解析】取水平向右为正方向，设碰撞后总动量为卫，则根据动量守恒定律 得p=m4一m0g=(2×5一4×2)kgms=2kgm/s,p>0,说明碰撞后总动量方 向水平向右，则碰撞前总动量方向也水平向右，故选D。 [B级素养养成与评价] 10.(多选)如图所示，两物体A、B用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上， 现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F、F2,使A、B同时由静止开始 运动。在运动过程中，关于A、B两物体及弹簧组成的系统，正确的说法是（弹簧 不超过其弹性限度)(AC) A.动量始终守恒 B.机械能不断增加 C。当弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大 D.当弹簧弹力的大小与F、F2的大小相等时，A、B两物体速度为0 【解析】由题意，F1、F2等大反向，A、B两物体及弹簧组成的系统所受的合 力为0，系统的动量始终守恒，故A正确。在弹簧拉伸的整个过程中，拉力一直 对系统做正功，系统机械能增加，物体A、B均做变加速运动，速度先增大后减小， 当速度减小为0时，弹簧伸长到最长，系统的机械能最大：此后在弹簧收缩的过 程中，F、F2都做负功，系统的机械能会减小，故B错误，C正确。在拉力作用 下，物体A、B开始做加速运动，弹簧伸长，弹簧弹力变大，外力做正功，系统的 机械能增大：当弹簧弹力大小等于拉力时物体受到的合力为0，速度达到最大， 之后弹簧弹力大于拉力，两物体做减速运动，直到速度为0时，弹簧伸长量达到 最大，因此A、B先做变加速运动，当F1、F2和弹力大小相等时，A、B的速度最 大，不为0，故D错误。 独家授权侵权必究 多学科网书城■ 品神书店·知名教辅·正版资源 6.2xXK.com● 您身边的互联网+教辅专家 11.[2023深圳中学检测]劳动者抛沙袋入车的情境如图所示。一排人站在 平直的轨道旁，分别标记为1,2,3，…已知车的质量为40kg,每个沙袋质量为 5kg。当车经过一人身旁时，此人将一个沙袋沿与车前进相反的方向以4ms的速 度抛入车内，沙袋与车瞬间就获得共同速度。己知车原来的速度大小为10ms, 当车停止运动时，一共抛入的沙袋数量为(A) 显豆令子永 123 A.20个 B.25个 C.30个 D.40个 【解析】设一共抛入n个沙袋，这些沙袋抛入车的过程，满足动量守恒，可 得0=Mo一nm,解得n=Mp0v=20,即抛入20个沙袋，车恰好停止运动，故 选A。 12,一弹簧枪对准以6s的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹， 铅弹射出速度为10ms,铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为5 ms。如果想让木块停止运动，并假定铅弹射入木块后都不会穿出，则应再向木块 迎面射入的铅弹数为(D) A.5颗 B.6颗 C.7颗 D.8颗 【解析】以木块的初速度方向为正方向，设第一颗铅弹打入木块后，铅弹和 木块的共同速度为，木块和铅弹的质量分别为m1和m2,由动量守恒定律得(m +m2)=m1凸一m22,即5(m1十m2)=6m1一10m2,解得m1=15m2。设要使木块停 下米，总共至少打入颗铅弹，以铅弹与木块组成的系统为研究对象，由动量守 恒定律得0=m11一m22,解得n=9,总共至少要打入9颗铅弹，即还需要再打 入8颗铅弹，故D正确。 13,一个原来静止的原子核发生衰变时，放出一个动量大小为的电子， 同时在垂直于电子运动方向上放出动量大小为2的某种粒子，则衰变后新原子核 的动量(B) A.大小为十P2 B.大小为2122p+P C.方向与乃方向相反 独家授权侵权必究 多学科网书城■ 品神书店·知名教辅·正版资源 6.2xXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 D.方向与2方向相反 【解析】静止的原子核发生衰变时动量守恒，初动量为0，则新原子核、电 子和粒子的合动量为0，电子和粒子的合动量大小为p=2122印+P,则衰变后新原 子核的动量大小为2122p+P,方向与电子和粒子的合动量方向相反，故选B。 14.[2023萧山中学检测]在图甲、乙、丙所示的三种情境中，A和B组成 的系统动量是否守恒？动能是否变化？简述理由。 图甲：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。 图乙：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）。 图丙：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 【解析】题图甲：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，合力不为O,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。 题图乙：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 合力为0，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。 题图丙：木块A在木板B上滑动过程，木板受到地面摩擦力作用，系统所受 合力不为0，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。 15.[2023瑞安中学检测]如图所示，人站在滑板A上，以%=3m/s的速度 沿光滑水平面向右运动。当靠近前方的横杆时，人相对滑板竖直向上起跳越过横 杆，A从横杆下方通过，与静止的滑板B发生碰撞并粘在一起，之后人落到B上， 与滑板一起运动。己知人、滑板A和滑板B的质量分别为m人=70kg、m4=10kg 和mg=20kg。求： (1)滑板A、B碰撞过程中，滑板A对滑板B的冲量大小和方向。 (2)人最终与滑板的共同速度的大小。 ·独家授权侵权必究 ” 多学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 6.2xXK.com● 您身边的互联网+教辅专家 ● 答案：(1)20Ns,方向水平向右(2)2.4m/s 【解析】(1)人跳起后，滑板A与滑板B碰撞前后动量守恒，设碰后滑板A、 B的速度为1，由动量守恒定律得 (mA十m)01=mo 代入数据解得=1m/s 由动量定理可得，A对B的冲量 I=m51=20×1Ns=20Ns 方向水平向右。 (2)人下落与滑板A、B作用前后，水平方向动量守恒，设共同速度为2，由 动量守恒定律得 (m人十m4十m2=m人0g十(m4十m8)01 代入数据解得02=2.4m/s ◆独家授权侵权必究