2025-2026学年高二上学期物理寒假作业（十六）动量守恒定律的应用

2025-2026学年高二上学期 物理寒假作业（十六）动量守恒定律的应用 一、单选题 1．碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动。游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞，碰撞前后两人的位移-时间图像如图所示，已知小孩的质量为30kg，大人的质量为75kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。则碰碰车的质量为（　　） A．60kg B．50kg C．40kg D．30kg 2．如图所示，在光滑水平面上，质量为m的木块与轻质弹簧相连，弹簧的另一端连在竖直墙壁上，弹簧处于水平状态，木块处于静止状态。质量为m的子弹以水平向右的速度射入木块并留在木块内（该过程所用时间很短），之后木块压缩弹簧（未超出弹性限度），下列说法正确的是（    ） A．子弹打入木块的过程中，子弹受到的冲量大小为 B．子弹打入木块的过程中，子弹动能的减少量等于子弹和木块内能的增加量 C．子弹打入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒 D．在压缩弹簧的过程中，子弹、木块和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒 3．如图所示，光滑水平面上有、两个质量均为的物块，两物块用轻弹簧连接在一起，现用锤头敲击一下物块，瞬间给物块一个向左的、大小为的冲量，则弹簧获得的最大弹性势能为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，甲、乙两弹性球在光滑的水平面上相向正碰，碰后两球均向右运动．在碰撞过程中（    ） A．当乙的速度为0时，甲的速度方向向右 B．当乙的速度为0时，甲的速度方向向左 C．当甲球形变量最大时，甲的速度为0 D．当乙球形变量最大时，乙的速度为0 5．如图所示，在光滑水平面上，一个质量为、速度大小为的球与质量为、静止的球发生弹性碰撞后，球的速度大小是（　　） A． B． C． D． 6．航模小组制作了一枚质量为的火箭模型，某时刻火箭速度为，方向水平，燃料即将耗尽。如图，火箭突然炸裂成两块，其中质量为的一块沿着与初速度相反的方向飞去，速度大小为，则炸裂后另一块速度大小为 A． B． C． D． 7．A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，，，当A追上B并发生碰撞后，两球速度的可能值是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．如图所示，在光滑水平面上放置物体B，小球A从B的顶端沿光滑曲面由静止下滑，在小球A下滑过程中（    ） A．小球A机械能减少 B．小球A做圆周运动 C．小球A落到水平面时，B的速度最大 D．小球A落到水平面速度可能向左，且小于B的速度 9．如图所示，质量为M=3m的木板在光滑的水平面上以v0向右匀速运动，一个质量为m的小球从距离木板上表面高度为h处自由下落，与木板碰撞后，反弹上升的最大高度为，且发生碰撞时，球与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则小球弹起后的水平速度大小可能是（　　） A． B． C． D． 10．质量的小车静止在光滑的水平面上，车长，现有一质量为（可视为质点）的物块，以水平向右的速度从左端滑上小车，如图所示，最后在小车上某处与小车保持相对静止，物块与小车间的动摩擦因数，，下列说法正确的是（　　） A．物块滑上小车后，系统动量守恒和机械能守恒 B．物块与小车的共同速度大小 C．在此过程中系统产生的内能0.24J D．在此过程中摩擦力对物块做的功为 三、实验题 11．某学习小组采用图甲所示气垫导轨装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。其主要实验步骤如下，请回答下列问题。 (1)用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）的质量分别为m1、m2；用游标卡尺测得挡光片的宽度均为d。若某次用游标卡尺测量挡光片的宽度时的示数如图乙所示，则其读数为 mm。 (2)充气后，调节气垫导轨下面的旋钮，导轨左侧放一个滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，若与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.05s、0.06s，则应使导轨右端 （选填“调高”或“调低”），直至滑块在导轨上运动，通过两个光电门时间相同时，说明气垫导轨已经调节水平。 (3)滑块B放在两个光电门之间，滑块A向左挤压导轨架上的轻弹簧，并释放滑块A，滑块A一直向右运动，与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为t1，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后为t2、t3。在实验误差允许范围内，若表达式 （仅用t1、t2和t3表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。 12．某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为，记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O。 (1)关于实验要点，下列说法正确的是______。 A．两球大小可以不同 B．两球必须是弹性小球 C．斜槽可以不光滑 D．斜槽末端必须水平 (2)不放被碰小球，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；把被碰小球放在斜槽前端边缘位置，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，使入射球与被碰球碰撞，重复多次，分别标出入射小球与被碰小球落点的平均位置M、N；用刻度尺分别测量M、P、N离O点的距离分别为、、，则表达式 成立，动量守恒定律得到验证。若，则说明 。 四、解答题 13．如图所示，在粗糙水平地面上静置着两个物块和，物块和之间夹有少量炸药。已知物块和的质量分别为，物块与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度。现引爆炸药，物块在极短的时间内获得的速度，炸药爆炸释放能量的60%转化为物块、的动能，求： (1)引爆炸药瞬间物块获得的速度大小和炸药释放的能量； (2)物块、间最终增加的距离。 14．如图所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，现有一质量为的小滑块（可视为质点）以的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，已知滑块与木板间的动摩擦因数，重力加速度。求： (1)若滑块刚好没有从木板右端滑出，求木板的长度； (2)若木板长，求滑块在木板上运动过程中木板对滑块的冲量大小。 15．光滑冰面上，一个质量为6kg的滑块A以向东2.0m/s的速度与另一质量为4kg、速度为1.0m/s并沿相反方向运动的滑块B发生对心碰撞，碰撞后两个滑块粘在一起。求： (1)碰撞后滑块的速度大小v； (2)碰撞前后滑块B动量的变化量大小p； (3)这次碰撞，两滑块共损失的机械能E。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C A A C D C AC BD BC 11．(1)5.20 (2)调低 (3) 12．(1)CD (2) 两球发生的是弹性碰撞 13．(1)， (2) 14．(1)3m (2) 15．(1)0.8m/s (2)7.2kg·m/s (3)10.8J 学科网（北京）股份有限公司 $