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课时测评3动量守恒定律对应学生用书P149)
(时间:45分钟满分:50分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(选择题1-8题,每题5分,共40分)
◇基础排查
1.在下列几种现象中,所选系统动量守恒的有()
A.原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人和车组成的系统
B.运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和铅球组成的系统
C,从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢组成的系统
D.光滑水平面上放一斜面,斜面也光滑,一个物体沿斜面滑下,以物体和斜面组成的系统
答案:A
解析:A项中人与车组成的系统合力为零,动量守恒;B项中运动员和铅球组成的系统,初
动量为零,末动量不为零,动量不守恒;C项中系统的末动量为零而初动量不为零,动量不
守恒;D项中物体沿斜面加速下滑,向下的动量增大,动量不守恒。
2.(2024黑龙江哈尔滨期中)如图所示,质量为m的人立于平板车上,人与车的总质量为o,
人与车以速度1在光滑水平面上向右匀速运动,当人相对于车以速度2竖直跳起时,车的
速度为()
2
A.m0v1一m0v2m0-m,向右
B.m0vlm0一m,向右
C.m0w1+m0w2m0-m,向右
D.1,向右
答案:D
解析:人竖直跳起过程中,人和车在水平方向上所受合外力为零,在水平方向上动量守恒,
由于惯性,人水平方向的速度不发生变化,所以车的速度仍为,方向向右,故选D。
3.(2024湖北襄阳高二上检测)如图所示,总质量为m的轨道ABC置于光滑水平面上,轨道
由粗糙水平轨道AB和竖直面内四分之一光滑圆弧轨道BC组成,AB恰与圆弧BC在B点相
切。一个质量为m的物块从轨道的A端以初速度o向右冲上水平轨道,到达圆弧轨道上某
位置后,沿轨道返回。则()
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A.由于物块在AB上运动时受到摩擦力作用,轨道与物块组成的系统动量不守恒
B.物块在轨道ABC上滑动的全过程中,轨道与物块组成的系统总动量始终保持不变
C.物块在圆弧轨道上运动的过程中,轨道的动量不断减小
D.当物块相对轨道静止时,速度大小为v0m0+m
答案:D
解析:物块在AB上运动时,摩擦力为轨道与物块之间的内力,轨道与物块组成的系统动量
守恒,A错误;在运动的全过程中,水平方向动量守恒,物块在BC上运动的过程中,竖直
方向系统受到的合力不为零,所以竖直方向动量不守恒,轨道与物块组成的系统总动量不守
恒,B错误;物块在圆弧轨道上运动的过程中,对轨道的作用力在水平方向上的分力方向向
右,则轨道的动量不断增大,C错误;当物块相对于轨道静止时,二者水平方向的速度相同,
取水平向右为正方向,根据动量守恒定律得o=(mo十m)o,解得o=v0m0+m,D正确。
4.(2024辽宁大连高二月考)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α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()
vo.
Q
7
A
C
甲
乙
丙
A.A球
B.B球
C.C球
D.不能确定
答案:C
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o=o
十o',整理可得Mo'=moo一mo,取小球初速度方向为正方向,可得出C球的动量数值是最
大的,C正确。
5.(2024四川攀枝花高二月考)质量为M的机车后面挂着质量为m的拖车,在水平轨道上以
速度。匀速运动,已知它们与水平轨道间的摩擦力与它们的质量成正比。运动过程中拖车脱
钩,但当时司机没发现,当拖车刚停下来时,机车的速度为()
A.mM+mo
B.MM+mo
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C.M+mMo
D.M+mmo
答案:C
解析:机车与拖车的系统所受合外力为零,动量守恒,则有M十m)o=Mo',解得o'=M+Mo
,故C正确。
6.(2024河南郑州高二上月考)两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧,将弹簧压缩后用细线
将两个木块绑在一起,使它们一起在光滑水平面上沿直线运动,这时它们运动的x-1图线如
图中α线段所示,在=4s末,细线突然断了,B、C都和弹簧分离后,运动图线分别如图中
b、c线段所示,从图中的信息可知()
↑x/m
10---
b
4
a
0
6 t/s
A.木块B、C都和弹簧分离后的运动方向相反
B.木块B、C都和弹簧分离后,系统的总动量增大
C.木块B、C分离过程中B木块的动量变化较大
D.木块B的质量是木块C的14
答案:D
解析:由x-t图像可知,木块B、C和弹簧分离前后,位移方向均为正方向,则木块B、C都
和弹簧分离后的运动方向相同,A错误;两木块都与弹簧分离后,木块B的速度为1=x14t
=10一46-4ms=3ms,木块C的速度为02=x24t=5一46-4ms=0.5m/s,细线断开前B
、C的速度均为。=1ms,由于系统所受合外力为零,故系统动量守恒,根据动量守恒定律
有(mB十mcno=m01十mco2,可得mBmC=14,即木块B的质量是木块C质量的14,B错误,
D正确;系统动量守恒,则系统内两个木块的动量变化量等大反向,C错误。
可综合应用
7.(2024辽宁沈阳市120中学开学考试)如图所示,一辆装有砂子且与砂子质量之和为M的小
车以速度01在光滑水平面上运动,一质量为m、速度为2的小球沿俯角为的方向落到车上
并埋在车里的砂子中,此时小车的速度为(
mgrun
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A.mv2+MvIM+m
B.mv2cos 0+MvIM+m
C.mv2+MvIM
D.mv2cos 0++MvIm
答案:B
解析:小车与小球组成的系统在水平方向动量守恒,以向右为正方向,设小球埋在车里的砂
子中后小车的速度为o,在水平方向上,由动量守恒定律得Mo1十v2cos0=(m十0o,解得
o=mv2cos0+MvlM十m,故选B。
8.(多选)如图所示,一个质量为M的木箱静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的水平底板上放
着一个质量为m的小木块。现使木箱获得一个向右的初速度o,则()
☑
nnnnn7
A.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动
B.小木块和木箱最终速度为MM十moo
C.小木块与木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动
D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动
答案:AB
解析:木箱与小木块组成的系统水平方向不受外力,故系统水平方向动量守恒,最终二者以
相同的速度一起向右运动。取o的方向为正方向,由动量守恒定律得o=(M十m加,解得
o=MvOM十m,A、B正确,C、D错误。
9.(10分)(2024河南洛阳期末)如图所示,甲车质量m1=20kg,车上有质量M=50kg的人,
甲车(连同车上的人)以o=3m/s的速度向右滑行。此时质量2=50kg的乙车正以0o=1.8
ms的速度迎面滑来,为了避免两车相撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳到乙车上,
求人跳出甲车的水平速度大小(相对地面)应当在什么范围内才能避免两车相撞。(不计地面和
小车间的摩擦,设乙车足够长,取g=10ms2)
。
甲
答案:大于等于38ms
解析:当两车恰好不相撞时,人跳出甲车的水平速度最小。取甲、乙两车和人为研究对象,
系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
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(m1+0o-m20o=(M十m1+m2)D共
代入数据解得o共=1m/s
设两车恰不相撞时,人跳离甲车的水平速度大小为),取人和乙车为研究对象,人跳到乙车
上的过程中系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律有o'-一m20=M十m)~共
代入数据解得o'=3.8ms
所以人的速度应大于等于3.8ms。
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