1.3 动量守恒定律 课后练习-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 同步练习以动量守恒定律为核心，采用“必备知识基础-关键能力提升-核心素养拔高”三层设计，题量7:5:1，梯度从概念辨析到实验应用，强化物理观念与科学思维的递进培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |必备知识基础|动量守恒条件判断、单一碰撞/反冲应用|以选择题为主，如第1题辨析守恒条件，夯实物理观念| |关键能力提升|多体/相对运动、图像分析、板块模型|含计算与图像题，如第11题x-t图像求质量，培养科学推理| |核心素养拔高|实验情境中的动量守恒综合应用|结合演示实验，如第13题自由落体与碰撞问题，体现科学探究|

1.3　动量守恒定律 一、必备知识基础 1.如图所示,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间存在摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统(　　) A.动量守恒,机械能守恒 B.动量守恒,机械能不守恒 C.动量不守恒,机械能守恒 D.动量不守恒,机械能不守恒 2.如图所示,A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动,它们的质量分别为mA和mB,动量大小分别为pA和pB,若pA<pB,则(　　) A.mA<mB B.mA>mB C.碰撞后的总动量方向向左 D.碰撞后的总动量方向向右 3.在光滑水平面上相向运动的A、B两球发生正碰后一起沿A球原来的速度方向运动,这说明原来(　　) A.A球的质量一定大于B球的质量 B.A球的速度一定大于B球的速度 C.A球的动量一定大于B球的动量 D.A球的动能一定大于B球的动能 4.如图所示,在光滑的水平面上有一静止的小车,甲、乙两人分别站在小车左、右两端。当他俩同时相向而行时,发现小车向右运动。下列说法正确的是(　　) A.乙的速度必定小于甲的速度 B.乙的速度必定大于甲的速度 C.乙的动量必定小于甲的动量 D.乙的动量必定大于甲的动量 5.如图所示,一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前、后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为(　　) A.v0-v2 B.v0+v2 C.v0-v2 D.v0+(v0-v2) 6.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,碰撞后小球a继续沿原方向运动,小球b静止,小球c沿反方向弹回,则碰撞后A、B、C三球中动量大小最大的是(　　) A.A球 B.B球 C.C球 D.不能确定 7.在光滑水平地面上有匀速运动的装有沙子的小车,小车和沙子总质量为m',速度为v0,在行驶途中有质量为m的沙子从车上漏掉,沙子漏掉后小车的速度应为(　　) A.v0 B. C. D. 二、关键能力提升 8.质量为m0的热气球在空中以速率v0匀速上升,一质量为m的杂技演员在悬绳上相对热气球静止。若杂技演员以相对地面速率v沿绳匀速向下运动,则热气球的速率为(　　) A.v0+v B.v0-v C.v0+(v0+v) D.v0+(v0-v) 9.质量为m0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. 10.如图所示,A、B两物体的质量分别为m和2m,它们在光滑的水平面上以相同的动量运动,两物体相碰后,A的运动方向不变,但速率减为原来的一半,则碰撞后A与B的动量之比和速率之比分别为(　　) A.1∶2;2∶1 B.1∶3;2∶3 C.3∶1;2∶3 D.1∶3;1∶2 11.A、B两球沿同一条直线运动,如图记录了它们碰撞前后的运动情况。其中a、b分别为A、B碰前的x-t图线,c为碰后它们的x-t图线。若A球质量为1 kg,求B球的质量。 12.如图所示,在光滑水平面上,有一质量m'=3 kg的薄板,板上有质量m=1 kg的物块,两者以v0=4 m/s的初速度朝相反方向运动。薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长,取水平向右为正方向。 (1)当物块的速度方向与初速度方向相同、大小为3 m/s时,薄板的速度是多少? (2)物块最后的速度是多少? 三、核心素养拔高 13.某物理演示实验中自由下落的物体A和B被反弹后,B能上升到比初位置高的地方。A是某种材料做成的有凹坑的实心球,质量为m1=0.28 kg,在其顶部的凹坑中插着质量为m2=0.1 kg的木棍B,B只是松松地插在凹坑中,其下端与坑底之间有小空隙,如图所示。将此装置从A下端离地板的高度H=1.25 m处由静止释放,实验中,A触地后在极短时间内反弹,且其速度大小不变,接着B脱离A开始上升,而A恰好停留在地板上,重力加速度g取10 m/s2,则反弹后B上升的高度为(　　) A.4.05 m B.1.25 m C.5.30 m D.12.5 m 参考答案 1.B　解析 撤去推力,系统所受外力的矢量和为0,系统动量守恒,滑块和小车之间有滑动摩擦力,由于摩擦生热,故系统机械能减少,B正确。 2.C　解析 动量p=mv,与质量和速度有关,因为不知道速度关系,所以无法判断质量关系,故A、B错误;因为pA<pB,则碰撞前系统动量方向向左,A、B两小球碰撞过程中动量守恒,则碰撞后的总动量方向向左,故C正确,D错误。 3.C　解析 两球相撞过程,系统的动量守恒,相撞后,总动量沿A原来的方向,根据动量守恒定律知,碰撞前的总动量的方向与A原来的速度方向一致,由于A、B是相向运动,动量又是矢量,则知A球的动量一定大于B球的动量,故C正确;由于两球的质量关系未知,无法判断速度大小、动能大小的关系,故A、B、D错误。 4.D　解析 甲、乙两人和小车组成的系统所受外力的矢量和为0,所以系统的动量守恒,小车向右运动说明甲、乙两人总动量向左,则乙的动量大于甲的动量,但由于不知道两人质量关系,所以无法确定速度关系,故D正确。 5.D　解析 忽略空气阻力和分离前、后系统质量的变化,卫星和箭体整体分离前后动量守恒,则有(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,整理可得v1=v0+(v0-v2),故D正确。 6.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mv0=mv+m'v',整理可得m'v'=mv0-mv,取小球初速度方向为正方向,可得出C球的动量大小是最大的,C正确。 7.A　解析 设漏掉质量为m的沙子后,由于惯性,沙子从车上漏掉的瞬间速度仍然为v0,小车速度为v',根据水平方向动量守恒可得m'v0=mv0+(m'-m)v',解得v'=v0,故B、C、D错误,A正确。 8.C　解析 由题意,以竖直向上为正方向,根据动量守恒定律得(m0+m)v0=-mv+m0v1,得v1=v0+(v0+v),故选C。 9.C　解析 设发射子弹的数目为n,n颗子弹和木块组成的系统在水平方向上所受外力的矢量和为零,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-m0v1=0,得n=,故C正确。 10.B　解析 碰撞前,A、B动量相等,设碰撞前A的速率为vA,则B的速率为vB=vA,两物体碰撞过程动量守恒,以A的初速度方向为正方向,碰后A的速率为vA'=vA,碰撞前系统总动量mvA+2mvB=2mvA,由动量守恒定律得mvA+2mvB=m×vA+2m×vB',解得vB'=vA,则碰后A和B的速率之比分别为vA'∶vB'=2∶3,碰后A和B的动量之比pA'∶pB'=mvA'∶2mvB'=1∶3,故选B。 11.解析 由x-t图像可知,碰前va= m/s=-3 m/s,vb= m/s=2 m/s。 碰后vc= m/s=-1 m/s, 由两球碰撞过程中动量守恒,有mAva+mBvb=(mA+mB)vc, 代入数据得mB= kg。 答案 kg 12.解析 (1)由于水平面光滑,物块与薄板组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得 m'v0-mv0=-mv1+m'v' 代入数据解得v'= m/s,方向水平向右。 (2)在摩擦力作用下物块和薄板最后达到共同速度,设共同运动速度大小为v,由动量守恒定律得 m'v0-mv0=(m+m')v 代入数据解得v=2 m/s,方向水平向右。 答案 (1) m/s,方向水平向右 (2)2 m/s,方向水平向右 13.A　解析 由题意可知,开始时A、B做自由落体运动,根据v2=2gH可得,A、B的落地速度大小v=,A反弹后与B碰撞为瞬时作用,A、B组成的系统在竖直方向上所受合力虽然不为零,但碰撞时间很短,系统的内力远大于外力,所以动量近似守恒,取竖直向上为正方向,则有m1v-m2v=0+m2v2',B上升的高度h=,联立并代入数据得h=4.05 m。故选A。 3 学科网（北京）股份有限公司 $