课时测评6　动量守恒定律的应用-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

课时测评6　动量守恒定律的应用 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题4分，共40分) 1．(多选)下列情境属于反冲现象的有(　　) A．乒乓球碰到墙壁后弹回 B．发射炮弹后炮身后退 C．喷气式飞机喷气飞行 D．火箭升空 答案：BCD 解析：乒乓球碰到墙壁后弹回是因为受到了墙壁的作用力，不是反冲现象，A错误；系统在内力作用下，当一部分向某一方向的动量发生变化时，剩余部分沿相反方向的动量发生同样大小变化的现象就是反冲现象，所以发射炮弹后炮身后退，是反冲现象；喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用促进飞机前进，是反冲现象；同理火箭升空是反冲现象，B、C、D正确。 2．狙击枪重M＝8 kg，射出的子弹质量m为20 g，若子弹射出枪口时的速度为v＝1 000 m/s，不计人对枪的作用力，则枪的后退速度v′大小为(　　) A．1.5 m/s B．2.5 m/s C．3.5 m/s D．4.0m/s 答案：B 解析：子弹和枪组成的系统动量守恒，以子弹的速度方向为正方向。由动量守恒定律得0＝mv－Mv′，解得v′＝＝(0.02 ×) m/s＝2.5 m/s，故选B。 3．(2024·云南高二校联考)“爆竹声中一岁除”，将一个质量为m的爆竹竖直向上抛出，它到达最高点时爆炸成质量不等的两块，其中一块的质量为，速度大小为v，忽略质量损失，则另一块的速度大小是(　　) A．v B．2v C．3v D．4v 答案：B 解析：以v的方向为正方向，爆竹在最高点爆炸，由动量守恒定律可得mv0＝v＋v′，因为是到达最高点时爆炸，所以v0＝0 m/s，解得v′＝－2v，所以另一块的速度大小为2v，故B正确。故选B。 4．如图所示，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以速度v2竖直跳起时，车的速度变为(　　) A．，向东 B．，向东 C．，向东 D．v1，向东 答案：D 解析：人和车在水平方向上动量守恒，当人相对于车竖直跳起时，人和车之间的相互作用在竖直方向上，水平方向上仍然动量守恒，水平方向的速度不发生变化，所以车的速度仍然为v1，方向向东，故D正确，A、B、C错误。 5．滑板运动是年轻人喜爱的一种运动。如图所示，质量为m1＝50 kg的年轻人站在质量为m2＝5 kg的滑板上，年轻人和滑板都处于静止状态，年轻人沿水平方向向前跃出，离开滑板的速度为v＝1 m/s。不考虑滑板与地面之间的摩擦，此时滑板的速度大小是(　　 ) A． m/s B．10 m/s C． m/s D． m/s 答案：B 解析：不考虑滑板与地面之间的摩擦，年轻人和滑板构成的系统动量守恒，取年轻人沿水平方向向前跃出的方向为正方向，设滑板的速度大小为v′，则0＝m1v－m2v′，解得v′＝10 m/s。故B项正确。 6．(2024·东莞市高二统考期末)火箭发射后，在升空过程中向后喷出高速燃气，从而获得较大前进速度。那么，制约火箭获得速度的因素是(　　) A．火箭初始质量和喷气速度(对地) B．火箭喷出气体的总质量和喷气速度(对地) C．火箭初始质量和喷出气体的总质量 D．火箭喷气速度(对地)和火箭始末质量比 答案：D 解析：设火箭初始质量为M，火箭耗尽燃料时的质量为m，喷气速度为v0，火箭获得的速度为v，根据动量守恒定律得v0－mv＝0，可得v＝v0，则制约火箭获得速度的因素是火箭喷气速度(对地)和火箭始末质量比。故选D。 7．(2024·湛江市高二统考)如图所示，水火箭静止在光滑水平面上，用打气筒通过气门芯向水火箭瓶身内打气，当瓶内空气达到一定压强时，水将橡皮塞冲开并向后高速喷出，水火箭便在光滑水平面上冲出。若喷水前水火箭的总质量为M，运动过程中每秒向后喷出质量为m的水，水喷出时相对地面的速度大小均为v，忽略空气阻力的影响，则第N秒末(设上述过程中该水火箭仍在匀速喷水中)水火箭的速度大小为(　　) A． B． C．v D．v 答案：A 解析：设第N秒末水火箭的速度大小为v1，此时水火箭的质量为M－Nm，水火箭喷水过程系统动量守恒，则有Nmv－(M－Nm)v1＝0，解得v1＝，故选A。 8．冲天炮飞上天后会在天空中爆炸。当冲天炮从水平地面斜飞向天空后且恰好沿水平方向运动的瞬间，突然炸裂成一大一小P、Q两块，且质量较大的P仍沿原来方向飞出去，则(　　) A．质量较大的P先落回地面 B．炸裂前后瞬间，总动量守恒 C．炸裂后，P飞行的水平距离较大 D．炸裂时，P、Q两块受到的内力的冲量相同 答案：B 解析：炸裂时，冲天炮位于最高点，水平方向不受外力作用，动量守恒，因此，P、Q两块的速度方向均沿水平方向，之后做平抛运动回到地面，故同时落地，故A错误，B正确；炸裂后，质量较小的Q可能仍沿原来的方向，也可以与原方向相反，无法确定P、Q两块炸裂时速度的大小关系，也就无法比较水平距离的大小关系，故C错误；炸裂时P、Q两块受到的内力大小相等、方向相反，故炸裂时P、Q两块受到的内力的冲量大小相等、方向相反，故D错误。故选B。 9．(2024·河源市龙川县高二期中)某实验小组发射自制水火箭，水火箭外壳重2 kg，发射瞬间将壳内质量为4 kg的水相对地面以10 m/s的速度瞬间喷出，g取10 m/s2，空气阻力忽略不计，火箭能够上升的最大高度为(　　) A．15 m B．20 m C．25 m D．30 m 答案：B 解析：由动量守恒定律得mv1－Mv2＝0，解得火箭的速度v2＝20 m/s，又v22＝2gh，解得火箭能够上升的最大高度h＝20 m，故选B。 10．(多选)(2024·汕头市高二金山中学校考)我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中(　　) A．火箭的加速度为零时，动能最大 B．高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能 C．高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量 D．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭机械能的增加量 答案：AD 解析：火箭加速过程中，所受合力为0时，即加速度为0时，速度最大，此时动能最大，故A正确；火箭所受高压气体的推力做功转化为火箭的动能、重力势能与摩擦生热的热能，则高压气体的推力、空气阻力和重力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量，机械能的增加量是高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和，故B错误，D正确；根据动量定理可知高压气体的推力、空气阻力和重力的合力的冲量等于火箭动量的增加量，故C错误。故选AD。 11．(10分)一辆总质量M(含沙包)的车在水平光滑路面上以速度v匀速行驶。车上的人每次以相同的速度4v(对地速度)向行驶的正前方抛出一个质量为m的沙包。抛出第一个沙包后，车速减为原来的。求： (1)车的总质量M与沙包的质量m的大小关系； (2)抛出第四个沙包后车的速度大小。 答案：(1)M＝13m　(2) 解析：规定车的初速度方向为正方向 (1)抛出第一个沙包前后车与沙包组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有Mv＝(M－m)v＋m·4v，解得M＝13m。 (2)设抛出第四个沙包后车速为v1，全过程由动量守恒定律有Mv＝(M－4m)v1＋4m·4v 将M＝13m代入得v1＝－ 即抛出第四个沙包后，车的速度大小为，负号表示车在后退。 12．(10分)如图所示，光滑水平轨道MN左端与倾角θ＝37°的足够长的斜面PM连接，右端与半径为R的光滑圆弧轨道QN连接。质量分别为m1＝2 kg和m2＝3 kg的滑块A、B之间夹有少量炸药，静止在MN上(滑块A、B均可视为质点，炸药的质量忽略不计)。炸药引爆后释放的化学能E＝30 J全部转化为两滑块的动能，之后滑块B冲上圆弧轨道，滑块A冲上斜面PM，A与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)炸药引爆后A、B到达M、N点时的动能EkA、EkB； (2)已知B恰好能到达圆弧轨道的最高点Q，圆弧轨道的半径R； (3)A沿斜面上滑的最大距离x。 答案：(1)18 J　12 J　(2)0.4 m　(3)0.9 m 解析：(1)设炸药引爆后A、B的速度大小各为v1、v2，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得 m1v1－ m2v2＝0 由能量守恒定律得E＝m1v12＋m2v22 因水平轨道MN光滑，可得EkA＝m1v12，EkB＝m2v22，联立解得EkA＝18 J，EkB＝12 J。 (2)B从N到Q的上滑过程，由机械能守恒定律得EkB＝m2gR，解得R＝0.4 m。 (3)A从M沿斜面上滑的过程，由动能定理得 － m1gx sin 37°－μm1gx cos 37°＝0－EkA 解得x＝0.9 m。 学生用书第23页 学科网（北京）股份有限公司 $