（作业本）习题课 动量守恒定律的综合应用（PPT课件）-【顶尖课课练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版 2019）

1 作业本 第1章 动量及其守恒定律 习题课 动量守恒定律的综合应用 《顶尖课课练·物理（选择性必修 第一册）（鲁科版）》配套课件 2 （限时60分钟） ◆夯实基础 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. 甲、乙 B. 丙、丁 C. 甲、丙 D. 乙、丁 3 解析 甲中系统所受合外力为零，动量守恒；乙中剪断合细线时，墙对系 统有作用力，故动量不守恒；丙中系统所受合外力为零，动量守恒；丁 中斜面固定，系统所受合外力不为零，动量不守恒，故只有选项C正确。 4 2.某人站在平板车上，与车一起在光滑水平面上做直线运动，当人相对 于车竖直向上跳起时，车的速度大小将 ( ) C A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断 解析 以车和人组成的系统为研究对象，由水平方向上动量守恒可知， 车的速度大小不变，选项C正确。 5 3.如图所示，质量为 的小球在距离车底 部一定高度处以初速度 向左平抛，落 在以 的速度沿光滑水平面向右匀速行 B A. B. C. D. 解析 小球和小车在水平方向上动量守恒，取向右为正方向，有 ,解得 。 驶的小车中，小车足够长，质量为，取 ，则当小球 与小车相对静止时，小车的速度大小是 ( ) 6 4.甲、乙两名滑冰运动员沿同一直线相向运动，速度大小分别为 和 ，迎面碰撞后（正碰）甲、乙两人反向运动，速度大小均为 ，则甲、乙两人质量之比为( ) C A. B. C. D. 解析 由动量守恒定律得： , 所以 ，选项C正确。 7 5.（多选）如图所示，小车在光滑水平面上向 左匀速运动，水平轻质弹簧左端固定在 点， BCD A. 若物体滑动中不受摩擦力，则该系统全过程机械能守恒 B. 若物体滑动中有摩擦力，则该系统全过程动量守恒 C. 不论物体滑动中有没有摩擦，小车的最终速度与断线前相同 D. 不论物体滑动中有没有摩擦，系统损失的机械能相同 物体与固定在 点的细线相连，弹簧处于压缩状态（物体与弹簧未连 接），某时刻细线断了，物体沿车滑动到端粘在 端的油泥上，取小 车、物体和弹簧为一个系统，下列说法正确的是( ) 8 解析 整个系统在水平方向不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统 动量一直守恒，故B正确；取系统的初速度方向为正方向，根据动量守 恒定律可知，物体在沿车滑动到端粘在 端的油泥上后系统共同的速 度与初速度是相同的，故C正确；由C的分析可知，当物体与 端油泥 粘在一起时，系统的速度与初速度相等，所以系统的末动能与初动能是 相等的，系统损失的机械能等于弹簧的弹性势能，与物体滑动中有没有 摩擦无关，故A错误，D正确。 9 6.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( ) D 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 解析 小球摆动过程中，竖直方向上合力不为零，故系统总动量不守恒， 但水平方向不受外力，在水平方向动量守恒，所以选项D正确。 10 7.如图所示，质量为 的砂车，沿光滑水平面以速 度 做匀速直线运动，此时从砂车上方落入一个质 量为 的大铁球，则铁球落入砂车后，砂车将 ( ) C A. 立即停止运动 B. 仍匀速运动，速度仍为 C. 仍匀速运动，速度小于 D. 做变速运动，速度不能确定 解析 砂车及铁球组成的系统，水平方向不受外力，水平方向动量守恒， 所以有, ,所以选项C正确。 11 8.如图所示，质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线，且彼 此隔开一定距离，具有初动能 的第1个物块向右运动，依次与其余两 个静止物块发生碰撞，最后这三个物块粘在一起，这个整体的动能为 ( ) C A. B. C. D. 12 解析 碰撞过程动量守恒 ， 解得 。① 。② 。③ 由①②③得 。 13 9.质量相同的、 两木块从同一高度自由落下，如图 所示，当 木块落至某一位置时，被水平飞来的子弹 很快地击中（设子弹未穿出），则、 两木块在空中 的运动时间、 的关系为( ) B A. B. C. D. 无法判断 解析 以子弹和木块 为一个系统，在子弹射入木块的过程中，水平方 向上不受外力，系统水平方向动量守恒，在竖直方向上受到重力作用， 严格讲系统动量不守恒，但由于子弹射入的时间极短，重力的冲量可以 忽略，符合动量守恒条件，故竖直方向上 的速度减小，空中运动时间 变长，B正确。 14 ◆提升能力 10.（多选）小车静置于光滑的水平面上，端固定一个轻质弹簧， 端粘有橡皮泥，小车质量为，长为。质量为的木块 放在小车上， 用细绳连结于小车的端并使弹簧压缩，开始时小车与 都处于静止 状态，如图所示。当突然烧断细绳，弹簧被释放，使木块向 端冲去， 并跟 端橡皮泥粘在一起，下列说法中正确的是( ) 15 A. 如果小车 内表面光滑，整个系统任何时刻动量都守恒 B. 当木块对地运动速度大小为时，小车对地运动速度大小为 C. 整个系统最后静止 D. 木块的位移一定大于小车的位移 解析 不论小车 内表面是否光滑，因水平地面光滑，小车、木块、弹 簧组成的系统动量守恒，有，，因不知、 的大小关系，故无法比较、的大小关系，但当木块与 端碰撞后， 系统总动量为零，整体又处于静止状态，故A、B、C均正确，D错误。 √ √ √ 16 11.若一辆质量为的车以速度 沿光滑的水平面匀速行驶，车上的弹射 装置每次将质量为的球沿相同的方向以 的速度射出，测得第一个 球射出后车的速度为 ，则下列说法正确的是( ) C A. B. 第二个球射出后车的速度为 C. 第四个球射出后车的运动方向发生改变 D. 车的运动方向始终没有发生改变 17 解析 第一个球射出后，对车和球组成的系统由动量守恒定律得 ，解得 ，A错误；射出第二个 球时，由动量守恒定律得，解得 ， B错误；射出第三个球时，由动量守恒定律得 ，解得 ，射出第四个球时，由动 量守恒定律得，解得 ，显然当射 出第四个球后，车的运动方向发生了变化，C正确，D错误。 18 12.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一 个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由 停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷 尺测出船后退的距离，然后用卷尺测出船长 ，如图所示。已知他自 身的质量为 ，则渔船的质量为( ) B A. B. C. D. 19 解析 设人走动时船的速度大小为，人的速度大小为 ，人从船尾走到 船头所用时间为，取船的运动方向为正方向，则， 。根 据动量守恒定律得，解得船的质量 ，故选B。 20 13.如图所示，木块 的右侧为光滑曲面，曲面下端极 薄，其质量 ，原来静止在光滑的水平面 上。若质量的小球以 的速 C A. B. C. D. 解析 、组成的系统在水平方向动量守恒，以 的初速度方向为正方 向，由动量守恒定律得 ，由机械能守恒定律得 ，联立并代入数据得 ， 故C正确。 度从右向左冲上木块，则球沿木块 的曲面向上运动中可上升的最大 高度是（设球不能飞出去，取 ）( ) 21 14.如图所示，一质量为的人站在质量为的小船甲上，以速度 在水 面上向右运动。另一完全相同的小船乙以速率 从右方向左方驶来，两 船在一条直线上运动。人从甲船以一定的速率水平向右跃到乙船上，为 避免两船相撞，问：人水平跳出时相对于地面的速率至少多大？ 答案 22 解析 设向右为正方向，两船恰好不 相撞，最后具有共同速度 ，由动 量守恒定律，得 。 解得 设人跳出甲船的速度为 ，人从甲船跃出的过程满足动量守恒定律，则 。 解得 。 23 15.如图所示，质量的小车以大小 的速度沿光滑水 平面向右匀速运动，小车左端固定的支架光滑水平台上放置质量 的小球（可看作质点），小球距离车面 。某一时刻， 小车与静止在水平面上的质量的物块 发生碰撞并粘连在一起 （碰撞时间可忽略），此后，小球刚好落入小车右端固定的小桶中 （小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，取重力加速度 。 求： 24 （1）小车的最终速度的大小； 答案 解析 整个过程中小球、小车及物块 组成的系统水平方向动量守恒， 设系统最终速度大小为。以 的方向为正方向，则有 。 解得 。 25 （2）初始时小球与小桶的水平距离。 答案 解析 小车与物块碰撞过程动量守恒 。 设小球下落时间为 ，则有 。 解得 。 26 $$