寒假作业(九) 动量守恒定律 实验：验证动量守恒定律-【步步维赢·优练必刷】2025-2026学年高二物理寒假作业

4.D撤去外力后，系统所受外力之和为0，所以 总动量守恒.设P的动量方向为正方向，则有 pp一pQ=0,故p=pQ,因此P和Q的动量大 小的比值为1，选项D正确. 5.D取竖直向上为正方向，如 图所示，由动量定理 7777777 I=△p得(F-mg)△t=m2一m(-y） 程g 即Ir-mg△t=m(v2+v) 则Ir=mg△t十m(v2十1)，方向向上. 6.C过程「中运动员只受重力作用，所以运动员 在该过程的动量改变量等于重力的冲量，且在 该过程中，对运动员始终有mg△1=△p,则 △t mg,故A错误，C正确；过程I中运动员的初速 度不为0，过程Ⅱ中运动员的末速度为0，故过 程I、Ⅱ中运动员的总动量改变量不为0，B错 误；过程Ⅱ中运动员的动量改变量等于合外力 的冲量，不等于重力的冲量，故D错误. 7.D从同一高度落到地面上时，速度相同，动量 相同，与草地或石头接触后，末动量均变为零， 因此动量变化量相同.因为玻璃杯与石头的作 用时间短，由动量定理Ft=m△)知，此时玻璃 杯受到的力F较大，容易碎，D正确. 8.AD运动员做平抛运动，只受重力，是恒力，根 据动量定理，动量的改变量等于合力的冲量，任 意相等时间内合力的冲量相等，故任意相等时 间内动量的改变量相等，故A正确；平抛运动竖 直分运动是自由落体运动，是匀加速运动，故在 相等的时间间隔内竖直分位移不一定相等，重 力做的功不一定相等，故动能增加量不一定相 等，故B错误；平抛运动竖直分运动是自由落体 运动，是加速运动，在下落相等高度的过程中， 时间不一定相等，故合力的冲量不一定相等，动 量的增加量不一定相等，故C错误；在下落相等 高度的过程中，合力的功相等，根据动能定理， 动能的增加量相等，故D正确. 9.解析：以水平向左为正方向，左侧滑块的速度为 d9.0×103 U1= t0.040m/s=0.225m/s, 则左侧滑块的m11=100g×0.225m/s =22.5g·m/s, ·5 右侧滑块的速度为，=一4 =-9.0X103 0.060m/s=-0.15m/s, 则右侧滑块的m2v2=150gX(一0.15m/s)= -22.5g·m/s. 由以上分析知，两滑块质量与速度的乘积的矢 量和m11十m2v2=0. 答案：22.50 10.解析：(1)由于平抛运动的竖直分运动为自由 落体运动， 1 故h=2gt, 2 2h=1s 落地时间t △v=vy=gt=10×1m/s=10m/s, 方向竖直向下， 故△p=m△v=1×10kg·m/s=10kg·m/s, 方向竖直向下. (2)小球落地时竖直分速度 0 为vy=gt=10m/s.由速度 合成知， 落地速度=√0十v= √J102+102m/s=10W2m/s, 所以小球落地时的动量大小为 p'=mw=10√2kg·m/s, 方向与水平方向的夹角为45° 答案：(1)10kg·m/s方向竖直向下 (2)10√2kg·m/s方向与水平方向的夹角 为45° 高二物理寒假作业（九）动量守恒定律 实验：验证动量守恒定律 1.B小球和小车在水平方向上动量守恒，取向右 为正方向，有M-mv=(M十m)v, 解得v'=5m/s. 2.D物体在水平拉力作用下由静止开始运动到最 终静止的全程，只有拉力F和摩擦阻力∫做功， 故由动能定理有W1一W2=0,得W1=W2;由动 量定理有I1一I2=0,得I1=I2.故D正确，A、 B、C错误. 3.A小车和小物体组成的系统水平方向的动量 守恒且为零，所以当小车和小物体相对静止时， 系统水平方向的总动量仍为零，则小车和小物 体相对于水平面也静止，由能量守恒得mgx= mgR,x=R/以，选项A正确，B、C、D错误。 4.A规定水平向左为正方向，两车刚好不相撞即 最后两车速度相等，设相等的速度为.对两辆 车、两人以及所有货包组成的系统，由动量守恒 定律得12mo-10mo=(12m+10m)v',解得 =器设为使商车不相滋，乙车上的人应抛出 货包的最小数量为n,以乙及乙车上的人和货包 为系统，由动量守恒定律得12mo=（12m一n· 得)u十n·0,由题知=11w,解得n=10 个，选项A正确. 5.A碰撞后A球的动量增量为一4kg·m/s,则 B球的动量增量为4kg·m/s,所以碰后A球的 动量为2kg·m/s,B球的动量为10kg·m/s,即 mAvA=2kg·m/S,mB0B=10kg·m/S,且mB= 2mA,0:g=2:5,所以，选项A正确. 6.BA.P对Q有弹力的作用，并且在力的方向 上有位移，在运动中，P会向左移动，P对Q的 弹力方向垂直于接触面向上，与Q前后移动连 线为位移夹角大于90°，所以P对Q做功不为 0,故A错误；B.Q在P上运动过程，P和Q构 成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，P、Q 之间的弹力做功之和必为零，故B正确；CD.因 为系统只有系统内力和重力的作用，所以该P、 Q组成的系统机械能守恒，系统水平方向上不 受外力的作用，水平方向上动量守恒，但是在竖 直方向上Q有加速度，即竖直方向上不守恒，故 C、D错误. 7.B人由A车跳上B车，又由B车跳回A车的 整个过程中，人与A、B两车组成的系统水平方 向动量守恒，系统初动量为零，所以末态A车与 人的动量与B车的动量大小相等、方向相反，而 人站在A车上，故A车的速度小于B车的速 度，选项B正确. 8.ACA图中子弹和木块组成的系统在水平方 向上不受外力，竖直方向所受合力为零，该系统 动量守恒；B图中在弹簧恢复原长的过程中，系 统在水平方向上始终受墙的作用力，系统动量 不守恒；C图中木球与铁球组成的系统所受合 ·5 力为零，系统动量守恒；D图中木块下滑过程 中，斜面体始终受到挡板的作用力，系统动量不 守恒 9.解析：(1)规定向右为速度正方向.冰块在斜面 体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设 此共同速度为v,斜面体的质量为m3,由水平方 向动量守恒和机械能守恒定律得 m2v20=(m2十m3)w ① 2m:=2(m:十m)+mg动 ② 式中v2o=一3m/s为冰块推出时的速度，联立 ①②式并代入题给数据得m3=20kg ③ (2)设小孩推出冰块后的速度为1，由动量守恒 定律有 m1U1十m2v20=0 ④ 代入数据得v1=1m/s ⑤ 设冰块与斜面体分离后的速度分别为⑦2和， 由动量守恒和机械能守恒定律有 m2v20=m2v2十m3U3 ⑥ 2m20,2-1 1 、22222士723032 ⑦ 联立③⑥⑦式并代入数据得v2=1m/s ⑧ 由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块 后的速度相同且处在后方，故冰块不能追上小孩 答案：见解析 10.解析：滑环固定时，根据机械能守恒定律，有 MgL=合M6,解得w=2g. 滑环不固定时，物块的初速度仍为，在物块 摆起至最大高度h时，它们的速度都为u.在此 过程中，物块和滑环组成的系统机械能守恒， 水平方向动量守恒，则：Mo=(m十M)v, 合M6=2(m+M)0+Mgh, 由以上各式，可得=mL. m 答案：n干M 弹性碰撞和非弹性碰撞 高二物理寒假作业（十） 反冲现象火箭 1.B根据动量定理有F△t=△mu-0,解得4m= △t E=4.8×10N=1.6×103kg/s,所以选项B 3000m/s 正确高二物理寒假作业（九）动量守 =知-识点一记 1.动量守恒定律的性质 (1)矢量性：公式中的u1、u2、和u1和u2 都是矢量，只有它们在同一直线上，并先 选定正方向，确定各速度的正、负（表示 方向)后，才能用代数方法运算. (2)相对性：速度具有相对性，公式中的 u1、2、u'1和u'2应是相对同一参考系的 速度，一般取相对地面的速度， (3)同时性：相互作用前的总动量，这个 “前”指相互作用前同一时刻u1、2均是 此时刻的瞬时速度；同理，'1、u2应指相 互作用后同一时刻的瞬时速度. 2.动量守恒定律不同表现形式的表达式的 含义 (1)p=p':系统相互作用前的总动量p 等于相互作用后的总动量饣'. (2)△p1=一△p2:相互作用的两个物体组 成的系统，一个物体的动量变化量与 一个物体的动量变化量大小相等、方向 相反. (3)△p=0:系统总动量增量为零. (4)m1v1十m22=m1v1′+m22':相互作 用的两个物体组成的系统，作用前的动 量和等于作用后的动量和. .2 恒定律实验：验证动量守恒定律 精典题一练 1.如图所示，质量为 m=0.5kg的小 球在距离车底部 一定高度处以初速度v,=15m/s向左平 抛，落在以v=7.5m/s的速度沿光滑水 平面向右匀速行驶的小车中，小车足够 长，质量为M=4kg,g取10m/s2,则当 小球与小车相对静止时，小车的速度大 小是 A.4 m/s B.5 m/s C.8.5m/s D.9.5m/s 2.用水平拉力F拉一物叶 体，使物体在水平地面 上由静止开始做匀加速 直线运动，t1时刻撤去拉力，物体做匀减 速直线运动直到t2时刻停止.其速度 时间图像如图所示，α>3，若拉力F做的 功为W,,冲量大小为I,;物体克服摩擦 阻力f做的功为W2,f的冲量大小为 1,.则下列选项正确的是 A.W1>W2,I1>I2 B.W1<W2,I1>I2 C.W<W2,I<I D.W1=W2,I1=I2 3.如图所示，质量为M的小车静止在光滑 的水平面上，小车上AB部分是半径为R 的1/4光滑圆弧，BC部分是粗糙的水平 面.今把质量为m的小物体从A点由静 止释放，小物体与BC部分间的动摩擦因 数为“，最终小物体与小车相对静止于 B、C之间的D点，则B、D间的距离x随 各量变化的情况是 D 777777277777777777777777777777777777777 A.其他量不变，R越大x越大 B.其他量不变，越大x越大 C.其他量不变，m越大x越大 D.其他量不变，M越大x越大 4.如图所示，在光滑 水平面上，甲、乙 两车相向而行，甲 甲 的速率为0，，乙的速率也为。，甲车和车 上人的总质量为10m,乙车和车上人及 货包的总质量为12m,单个货包质量为 西为使两车不相撞，乙车上的人以相对 地面为v=11v,的速率将货包抛给甲车 上的人，则乙车上的人应抛出货包的最 小数量是 A.10个 B.11个 C.12个 D.20个 5.如图所示，光滑水平面上QQ 有大小相同的A、B两球在同一直线上运 动.两球质量关系为mg=2mA,规定向 右为正方向，A、B两球的动量均为 6kg·m/s,运动中两球发生碰撞，碰撞 后A球的动量增量为一4kg·m/s.则 ·25 A.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大 小之比为2：5 B.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大 小之比为1：10 C.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大 小之比为2：5 D.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大 小之比为1：10 6.如图所示，曲面体P 静止于光滑水平面 上，物块Q自P的上 端静止释放.Q与P的接触面光滑，Q在 P上运动的过程中，下列说法正确的是 A.P对Q做功为零 B.P和Q之间相互作用力做功之和为零 C.P和Q构成的系统机械能守恒、动量 守恒 D.P和Q构成的系统机械能不守恒、动 量守恒 7.两辆质量相同的小车A和B静止于光滑 的水平面上，且A车上站有一人，若这个 人从A车跳到B车上，接着又跳回A 车，仍与A车保持静止，则此时A车的 速度 A.等于零 B.小于B车的速度 C.大于B车的速度 D.等于B车的速速 8.（多选)下列四幅图所反映的物理过程 中，动量守恒的是 境 M0X0 N 77方777777777777 在光滑水平面上，子弹 剪断细线，弹簧恢复原 射人木块的过程中，子 长的过程中，M、N和弹 弹和木块组成的系统 簧组成的系统 B 木球 水 挡板 铁球 两球匀速下降，细线断 木块沿光滑斜面山静止 裂后，它们在水下运动 滑下的过程中，木块和 的过程中，两球组成的 斜面体组成的系统 系统（不计水的阻力） 0 9.如图，光滑冰 面上静止放 VFFFFFFFFFFFFFF8FFF7FF7F7F588777FF7755887 置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一 蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静 止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对 冰面3m/s的速度向斜面体推出，冰块 平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的 最大高度为h=0.3m(h小于斜面体的 高度).已知小孩与滑板的总质量为m= 30kg,冰块的质量为2=10kg,小孩与滑 板始终无相对运动.取重力加速度的大小 g=10m/s2. (1)求斜面体的质量； (2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后 能否追上小孩？ ·26 10.如图所示，在光滑的水平 杆上套有一个质量为m 的滑环，滑环通过一根不 M 可伸缩的轻绳悬挂着一个质量为M的 物块（可视为质点），绳长为L.将滑环固 定时，给物块一个水平冲量，物块摆起 后刚好碰到水平杆；若滑环不固定，仍 给物块以同样的水平冲量，求物块摆起 的最大高度