1.3 动量守恒定律 分层同步练习 -2025-2026学年高二上学期物理教科版选择性必修第一册

3. 动量守恒定律 一、基础巩固 1.如图所示,小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法正确的是(　　) A.男孩和木箱组成的系统动量守恒 B.小车与木箱组成的系统动量守恒 C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D.木箱的动量的变化量与男孩、小车的总动量的变化量相同 2.(多选)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(　　) 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,且系统在水平方向上动量守恒 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(或者都为零) 3.某飞机及其装备的总质量为M,以速度v0飞行,某时刻发射出质量为m的导弹相对于该飞机以速率u向后射出,则导弹射出后,该飞机的速度大小为(　　) A.v0+u B.v0-u C.v0+(v0+u) D.v0+u 4.关于动量守恒定律，下列说法正确的是（ ） A.系统动量守恒时，每个物体的动量一定不变 B.动量守恒定律只适用于宏观低速物体 C.只要系统所受合外力为零，系统动量就守恒 D.爆炸过程中，因有化学能转化为机械能，动量不守恒 5.(多选)如图所示,在光滑水平面上有一辆小车,小车A端与滑块C之间夹了一压缩轻质弹簧(未拴接在一起),用两手分别控制小车A端和滑块C处于静止状态,释放后C会离开弹簧向B端冲去,并跟B端的油泥粘在一起,忽略一切摩擦,对A、B、C组成的系统,下列说法正确的是(　　) A.先放开右手,再放开左手后,系统的动量不守恒 B.先放开左手,再放开右手,A、B、C的总动量向左 C.两手同时放开后,C与油泥粘在一起时,车立即停止运动 D.无论先放哪只手,C与油泥粘在一起时,车都立即停止运动 6.如图所示,光滑水平面上有一辆质量为4m的小车,车上左、右两端分别站着甲、乙两人,他们的质量都是m,开始时两个人和车一起以速度v0向右匀速运动。某一时刻,站在车右端的乙先以相对地面向右的速度v跳离小车,然后站在车左端的甲以相对于地面向左的速度v跳离小车。两人都离开小车后,小车的速度将是(　　) A.1.5v0 B.v0 C.大于v0,小于1.5v0 D.大于1.5v0 二、能力提升 7.(多选)如图所示,A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上,木块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行,最后停在木块B的右端,对此过程,下列叙述正确的是(　　) A.当C在A上滑行时,A、C组成的系统动量守恒 B.当C在B上滑行时,B、C组成的系统动量守恒 C.无论C是在A上滑行还是在B上滑行,A、B、C三木块组成的系统动量都守恒 D.当C在B上滑行时,A、B、C组成的系统动量不守恒 8.质量为M的木块在光滑水平面上以速度v1水平向右运动,质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块,要使木块停下来,必须使发射子弹的数目为(子弹留在木块中不穿出)(　　) A. B. C. D. 9.(多选)如图所示,木块A静置于光滑的水平面上,其曲面部分MN光滑、水平部分NP粗糙。现有一物体B自M点由静止下滑,设NP足够长,则以下叙述正确的是(　　) A.A、B最终以同一不为零的速度运动 B.A、B最终的速度均为零 C.A先做加速运动,后做减速运动 D.A先做加速运动,后做匀速运动 10.如图所示,甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车的总质量M=30 kg,乙和她的冰车的总质量也为30 kg。游戏时,甲推着一个质量m=15 kg的箱子和他一起以v0=2 m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处,乙迅速抓住,之后乙一直抓住箱子。不计冰面摩擦。 (1)若甲将箱子以速度v推出,甲的速度变为多少?(用字母表示) (2)设乙抓住迎面滑来的速度为v的箱子后反向运动,乙抓住箱子后的速度变为多少?(用字母表示) (3)若甲、乙最后不相撞,甲、乙的速度应满足什么条件?箱子被推出的速度至少多大? 参考答案 一、基础巩固 1.答案：C 解析：由动量守恒定律成立的条件可知,男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒,选项A、B错误,C正确;木箱的动量的变化量与男孩、小车的总动量的变化量大小相等、方向相反,选项D错误。 2.答案：BD 解析：以小球和小车组成的系统为研究对象,在水平方向上不受外力的作用,所以系统在水平方向上动量守恒。由于初始状态小车与小球均静止,所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零,要么大小相等、方向相反,所以A、C错误,B、D正确。 3.答案：A 解析：由动量守恒定律得m(-u+v)+(M-m)v=Mv0,解得v=v0+u,选项A正确。 4.答案：C 5.答案：BC 解析：先放开右手,再放开左手后,系统在水平方向不受外力作用,系统的动量守恒,故A错误。先放开左手,后放开右手,放开右手时,小车已经有向左的速度,系统的动量不为零,所以A、B、C的总动量向左,故B正确。两手同时放开后,系统的总动量为零,C与油泥粘在一起时,根据动量守恒可知车立即停止运动,故C正确。先放开左手,后放开右手,此后A、B、C的总动量向左,C与油泥粘在一起时,车向左运动;先放开右手,后放开左手,此后A、B、C的总动量向右,C与油泥粘在一起时,车向右运动,故D错误。 6.答案：A 解析：两人和车组成的系统开始时动量为6mv0,方向向右。当甲、乙两人先后以相对地面大小相等的速度向两个方向跳离时,甲、乙两人动量矢量和为零,则有6mv0=4mv车,解得v车=1.5v0,A正确。 二、能力提升 7.答案：BC 解析：当C在A上滑行时,对A、C组成的系统,B对A的作用力为外力,不等于0,故系统动量不守恒,选项A错误;当C在B上滑行时,A、B已分离,对B、C组成的系统,不受外力作用,故系统动量守恒,选项B正确;若将A、B、C三木块视为一系统,则无外力作用,系统动量守恒,选项C正确,D错误。 8.答案：C 解析：设发射子弹的数目为n,n颗子弹和木块M组成的系统在水平方向上所受的合外力为零,满足动量守恒的条件。选子弹运动的方向为正方向,由动量守恒定律有nmv2-Mv1=0,得n=。 9.答案：BC 解析：系统在水平方向不受外力,故系统在水平方向动量守恒,因系统初动量为零,A、B在任一时刻的水平方向动量之和也为零,因NP足够长,B最终与A速度相同,此速度为零,B选项正确;A物体由静止到运动、最终速度又为零,C选项正确。 10.答案：见解析 解析：(1)甲将箱子推出的过程,甲和箱子组成的系统动量守恒,以v0的方向为正方向,由动量守恒定律得(M+m)v0=mv+Mv1 解得v1=。 (2)箱子和乙作用的过程,箱子和乙组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得mv-Mv0=(m+M)v2 解得v2=。 (3)甲、乙不相撞的条件是v1≤v2 其中v1=v2为甲、乙恰好不相撞的条件 即 代入数据得v≥5.2 m/s 所以箱子被推出的速度至少为5.2 m/s时,甲、乙才能不相撞。 7 学科网（北京）股份有限公司 $