1.3 动量守恒定律 同步练-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

高中物理人教版选择性必修第一册 第一章《动量守恒定律》 第3节 动量守恒定律 同步练 训练时间： 60分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 1、 单项选择题（共计5题，每小题6分，共计30分） 1.如图所示，两带电的金属球在绝缘的光滑水平面上沿同一直线相向运动，A带电荷量为－q，B带电荷量为＋2q，下列说法正确的是(　　) A．相碰前两球运动中动量不守恒 B．相碰前两球的总动量随距离的减小而增大 C．两球相碰分离后的总动量不等于相碰前的总动量，因为碰前作用力为引力，碰后为斥力 D．两球相碰分离后的总动量等于相碰前的总动量，因为两球组成的系统所受合外力为零 2. A、B两个相互作用的物体，在相互作用的过程中外力的合力为零，则以下说法正确的是(　　) A.A的动量变大，B的动量一定变大 B.A的动量变大，B的动量一定变小 C.A与B的动量变化相等 D.A与B受到的冲量大小相等 3.如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中(　　) A.小球向左摆动时，小车向右运动，系统动量守恒 B.小球向左摆动时，小车向右运动，系统机械能不守恒 C.小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车速度不为零 D.小球向左摆到最高点，小球的速度为零，小车的速度也为零 4.如图所示，一质量为M的沙车，在光滑的水平面上做匀速直线运动，速度为v0，质量为m的铁球以速度v竖直向下落入沙车中，稳定后，沙车的速度(　　) A. B. C.v0 D. 5.甲、乙两个溜冰者质量分别为48 kg和50 kg，甲手里拿着质量为2 kg的球，两人均以2 m/s的速率，在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行，甲将球传给乙，乙再将球传给甲，这样抛接几次后，球又回到甲的手里，乙的速度为零，不计空气阻力，则此时甲的速度的大小为(　　) A.0 B.2 m/s C.4 m/s D.无法确定 2、 多项选择题（共计3题，每小题6分，选对但不全得3分，错选不得分，共计18分） 6.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 7.矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0水平射向滑块，若射击下层，子弹刚好不射出，若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示，则上述两种情况相比较，下列说法正确的是(　　) A.子弹的末速度大小相等 B.系统产生的热量一样多 C.子弹对滑块做的功相同 D.子弹和滑块间的水平作用力一样大 8.放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹了一压缩轻质弹簧，用两手分别控制小车处于静止状态，已知A的质量大于B的质量，下面说法中正确的是（　　） A．两手同时放开后，两车的总动量为零 B．先放开右手，后放开左手，两车的总动量向右 C．先放开左手，后放开右手，两车的总动量向右 D．两手同时放开，B车的速度小于A车的速度 三、填空题（共计1题，共计10分） 9.某实验小组用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，小车A前端贴有橡皮泥，后端连一穿过打点计时器的纸带，接通打点计时器电源后，让小车A以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50 Hz，得到的纸带如图乙所示，已将各计数点之间的距离标在图乙上。 (1)实验前，该实验小组必须做的一项实验步骤是________，才能使小车在木板上做匀速直线运动； (2)图中的数据有AB、BC、CD、DE四段，计算小车A碰撞前的速度大小应选________段，计算两车碰撞后的速度大小应选________段； (3)若小车A的质量为0.5 kg，小车B的质量为0.25 kg，根据纸带数据，碰前两小车的总动量是____________kg·m/s，碰后两小车的总动量是________kg·m/s。(结果保留3位有效数字) 四、解答题（共计3题，共计42分） 10.如图所示，质量为0.5 kg的小球在距离车内上表面高20 m处以一定的初速度向左平抛，落在以速度7.5 m/s 沿光滑水平面向右匀速行驶的小车中，车内上表面涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4 kg，设小球在落到车底前瞬间速度大小是25 m/s，g取10 m/s2，不计空气阻力，则当小球与小车相对静止时，小车的速度？ 11.如图所示，在光滑水平面上，有一质量M＝3 kg 的薄板，板上有质量m＝1 kg的物块，两者以v0＝4 m/s的初速度朝相反方向运动。薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长，取水平向右为正方向，求： (1)当物块的速度方向与初速度方向相同，大小为3 m/s时，薄板的速度是多少？ (2)物块最后的速度是多少？ 12一质量M＝0.080 kg、棱长b＝10 cm的正方体木块放置在光滑的水平桌面上，现有一质量m＝0.020 kg的子弹，以v1＝100 m/s的速度水平射向木块，子弹的速度方向与木块表面垂直，如果用钉子将木块固定在桌上，则子弹可穿过木块，穿过后子弹的速度为v2＝50 m/s。 (1)求子弹穿过木块的过程中受到的平均阻力大小Ff； (2)如果木块不固定，试推理判断子弹能否穿过木块； 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理人教版选择性必修第一册 第一章《动量守恒定律》 第3节 动量守恒定律 同步练 1、 单项选择题（共计5题，每小题6分，共计30分） 1.答案　D 解析　将两球看成一个系统整体分析，系统受重力、支持力，水平方向不受外力，故系统整体动量守恒，所以两球相碰分离后的总动量等于碰前的总动量。故选D。 2.答案　D 解析　A、B两个相互作用的物体，在相互作用的过程中外力的合力为零，则A、B两物体的动量之和不变，若二者同向运动时发生碰撞，A的动量变大，B的动量一定变小，A错误；将两个弹性较好的皮球挤压在一起，释放后各自的动量都变大，B错误；由两物体的动量之和不变可知两物体的动量变化量大小相等、方向相反，C错误；相互作用的两个物体各自所受的合力互为作用力与反作用力，由冲量定义式I＝FΔt可知，两物体受到的冲量也是大小相等、方向相反，D正确。 3答案　D 解析　小球向左摆动时，小车向右运动，小球受到的重力使系统合外力不为零，故系统动量不守恒，但该过程只有重力做功，故系统机械能守恒，A、B错误； 系统在水平方向合外力为零，水平方向满足动量守恒，可得m球v1＋m车v2＝0，故小球向左摆到最高点，小球的速度为零，小车的速度也为零，C错误，D正确。 4.答案　A 解析　沙车与铁球组成的系统水平方向动量守恒，则有Mv0＝(M＋m)v解得v＝，故A正确。 5.答案　A 解析　以甲、乙及球组成的系统为研究对象，以甲原来的滑行方向为正方向，根据动量守恒定律有(m甲＋m球)v甲－m乙v乙＝(m甲＋m球)v甲′，解得 v甲′＝＝m/s＝0，A正确。 2、 多项选择题（共计3题，每小题6分，选对但不全得3分，错选不得分，共计18分） 6.答案　CD 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，故A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，故B错误；甲、乙相互作用的过程，系统水平方向不受外力的作用，竖直方向所受合外力为零，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正确。 7.答案　ABC 解析　以v0的方向为正方向，由动量守恒定律得mv0＝(m＋M)v，可得滑块最终获得的速度v＝，可知两种情况下子弹的末速度是相同的，故A正确；子弹嵌入下层或上层过程中，子弹减少的动能一样多(两种情况下子弹初、末速度都相等)，滑块增加的动能也一样多，则两种情况系统减少的动能相同，故系统产生的热量一样多，故B正确；根据动能定理，滑块动能的增量等于子弹对滑块做的功，所以两次子弹对滑块做的功一样多，故C正确；由Q＝Ffs相对知，由于s相对不相等而Q相等，所以两种情况下子弹和滑块间的水平作用力不一样大，故D错误。 8．AB 【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； B．先放开右手，右边的小车就向右运动，当再放开左手后，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右，放开左手后总动量方向也向右，故B正确； C．先放开左手，左边的小车就向左运动，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C错误； D．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，即 因A的质量大于B的质量，则A车的速度小于B车的速度，故D错误。 故选AB。 三、填空题（共计1题，共计10分） 9.答案　(1)平衡摩擦力　(2)BC　DE　(3)0.856　0.855 解析　(1)实验前，该实验小组必须做的一项实验步骤是平衡摩擦力，才能使小车在木板上做匀速直线运动； (2)推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，BC段为匀速运动的阶段，故选BC段计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动为匀速直线运动，故在相同时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度； (3)打点计时器频率为50 Hz，则两点间时间间隔T＝0.02 s，碰前小车的速度为 v1＝＝×10－2 m/s＝1.712 m/s 故碰前的总动量为p＝mAv1＝0.5×1.712 kg·m/s＝0.856 kg·m/s 碰后两小车的共同速度为v2＝＝×10－2 m/s＝1.140 m/s 故碰后的总动量为p′＝(mA＋mB)v2＝(0.5＋0.25)×1.140 kg·m/s＝0.855 kg·m/s。 四、解答题（共计3题，共计42分） 10.解析　小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得 mgh＝mv2－mv， 代入数据解得v0＝15 m/s。 小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，规定向右为正方向， 则有－mv0＋Mv1＝(M＋m)v′，解得v′＝5 m/s。 11.答案　(1) m/s　方向水平向右　(2)2 m/s　方向水平向右 解析　(1)由于地面光滑，物块与薄板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得 Mv0－mv0＝－mv1＋Mv′ 代入数据解得v′＝ m/s 方向水平向右。 (2)在摩擦力作用下物块和薄板最后达到共同速度，设共同运动速度大小为v，由动量守恒定律得 Mv0－mv0＝(m＋M)v 代入数据解得v＝2 m/s 方向水平向右。 12.答案　(1)750 N　(2)见解析　(3)15 m/s　40 m/s 解析　(1)子弹穿过木块过程中，对子弹，由动能定理得－Ffb＝mv22－mv12 代入数据解得Ff＝750 N。 (2)如果木块不固定，子弹击中木块过程中系统动量守恒，设子弹恰好射穿木块时木块的长度为d，以v1的方向为正方向，由动量守恒定律得mv1＝(M＋m)v 由能量守恒定律得mv12＝(M＋m)v2＋Ffd 代入数据解得d≈0.11 m＝11 cm>b＝10 cm，因此子弹能穿过木块。 学科网（北京）股份有限公司 $