1.3.1 动量守恒定律(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修一(人教版·江苏专版)
2026-10-09
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摘要:
**基本信息**
分层清晰,从基础概念到综合应用梯度递进,适配新授课巩固需求,注重物理观念建构与科学思维培养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础对点练|相互作用的动量改变、动量守恒定律及简单应用|以选择为主,含教材改编题(如第3题),强化单一知识点理解|
|能力提升练|爆炸、碰撞、相对速度等综合应用|结合高考题(如第10题)和实际情境(歼-20),提升科学推理能力|
|素养培优练|多情境动量守恒综合计算|递进式三问设计(如第12题),培养模型建构与复杂问题解决能力|
内容正文:
3.动量守恒定律
知识点一 相互作用的两个物体的动量改变
1.A、B两个相互作用的物体,在相互作用的过程中所受外力的合力为零,则以下说法正确的是( )
A.A的动量变大,B的动量一定变大 B.A的动量变大,B的动量一定变小
C.A与B的动量变化量相等 D.A与B受到的冲量大小相等
知识点二 动量守恒定律
2.(2025•盐城高二上月考)如图所示,将甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静置于光滑的水平桌面上,甲的N极正对着乙的S极,甲的质量大于乙的质量。现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻( )
A.甲的动量大小比乙的大 B.甲的动量大小比乙的小
C.甲的速度大小比乙的大 D.甲的速度大小比乙的小
3.(人教版选择性必修一P16第1题改编)如图所示,甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲推乙后,两人向相反方向滑去。下列选项正确的是( )
A.在甲推乙之前,两人的总动量不为0
B.甲推乙后,两人都有了动量,总动量不为0
C.已知甲的质量为45 kg,乙的质量为50 kg,甲的速率与乙的速率之比为10∶9
D.已知甲的质量为45 kg,乙的质量为50 kg,甲的速率与乙的速率之比为9∶10
知识点三 动量守恒定律的简单应用
4.如图所示,橡皮艇静止在平静的湖面上,质量为m的人以水平初速度v0跳离湖岸后落入橡皮艇中,稳定后人和橡皮艇以v0的速度沿湖面匀速运动,不计水对橡皮艇的阻力,则橡皮艇的质量为( )
A.m B.m
C.m D.m
5.以一定的倾角斜向上发射一质量为m的炮弹,达到最高点时其速度大小为v,方向水平。炮弹在最高点爆炸成两块,其中质量为m的一块恰好做自由落体运动,则爆炸后质量为m的另一块瞬时速度大小为( )
A.v B.v
C.v D.0
6.(2026•扬州中学检测)质心速度是描述物体质心运动状态的物理量,定义为系统中质点的总动量与总质量的比值。如图所示,木板B的质量3.0 kg,木块A的质量1.0 kg,给A和B以大小均为4.0 m/s,方向相反的初速度,系统的质心速度大小为( )
A.0 B.1 m/s
C.2 m/s D.4 m/s
7.(2026•梅村高级中学阶段检测)如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。若救生员相对小船以速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船相对水面的速率为( )
A.v0+v B.v0-v
C.v0+v D.v0+(v0+v)
8.(2025•南京高二上月考)《三国演义》中“草船借箭”是后人熟悉的故事。若草船的质量为M,每支箭的质量为m,草船以速度v1驶来时,对岸士兵多箭齐发,箭以相同的速度v2水平射中草船。假设此时草船正好停下来,不计水的阻力,则射出的箭的数目为( )
A. B.
C. D.
9.(2025•南通高二下月考)如图所示,我国自行研制的第五代隐形战机“歼-20”以初速度v0水平向右匀速飞行,到达目标地时,将战机上质量为M的导弹自由释放,导弹向后喷出质量为m、对地速率为v1的燃气,则对喷气后瞬间导弹的速率下列表述正确的是( )
A.速率变大,为 B.速率变小,为
C.速率变小,为 D.速度变大,为
10.(2025•河南高考7题)两小车P、Q的质量分别为mP和mQ,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为mN,碰撞时间极短,则( )
A.mP>mN>mQ B.mN>mP>mQ
C.mQ>mP>mN D.mQ>mN>mP
11.(2026•海安实验中学月考)在光滑水平面上停着一辆质量为60 kg的小车,一个质量为40 kg的小孩以相对于地面5 m/s的水平速度从后面跳上小车和小车保持相对静止。
(1)求小孩跳上小车和小车保持相对静止时的二者速度大小;
(2)若此后小孩又向前跑,以相对于地面3.5 m/s的水平速度从前面跳下小车,求小孩跳下小车后小车的速度大小。
12.一辆平板车沿光滑平面运动,车的质量m=18 kg,运动速度为v0=5 m/s,求在下列情况下,车的速度变为多大?
(1)一个质量为m′=2 kg的物块从5 m高处自由下落掉入车内并立刻与车共速;
(2)将质量为m′=2 kg的物块,以v=-5 m/s的速度迎面水平扔入车内并立刻与车共速;
(3)将质量为m′=2 kg的物块,以v′=10 m/s的速度与车速同向水平扔入车内并立刻与车共速。
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3.动量守恒定律
1.D A、B两个相互作用的物体,在相互作用的过程中所受外力的合力为零,则A、B两物体的动量之和不变,若二者同向运动时发生碰撞,A的动量变大,B的动量一定变小,A错误;将两个弹性较好的皮球挤压在一起,释放后各自的动量都变大,B错误;由两物体的动量之和不变,可知两物体的动量变化量大小相等、方向相反,C错误;相互作用的两个物体所受外力的合力为0,则各自所受的合力大小相等、方向相反,由冲量定义式I=FΔt可知,两物体受到的冲量也是大小相等、方向相反,D正确。
2.D 同时释放甲和乙后,对甲、乙构成的系统进行分析,系统所受外力的合力为0,系统的动量守恒,由于系统初始状态的总动量为0,可知,甲、乙的动量大小相等,故A、B错误;结合上述可知m甲v甲-m乙v乙=0,由于甲的质量大于乙的质量,则有v甲<v乙,即甲的速度大小比乙的小,故C错误,D正确。
3.C 冰面光滑,对甲与乙构成的系统,所受外力的合力为0,由于甲、乙两人初始状态均处于静止状态,根据动量守恒定律可知,甲推乙后,两人都有了动量,总动量为0,故A、B错误;根据动量守恒定律有0=m甲v甲-m乙v乙,解得速率之比为v甲∶v乙=10∶9,故C正确,D错误。
4.B 设橡皮艇的质量为M,根据动量守恒定律可得mv0=(m+M)v0,解得M=m,故选B。
5.B 爆炸前总动量为mv,设爆炸后另一块瞬时速度大小为v′,取速度v的方向为正方向,爆炸过程水平方向动量守恒,则有mv=0+mv′,解得v′=v,故选B。
6.C 设该系统的质心速度大小为v,选取向右的方向为正方向,由题可得v== m/s=2 m/s,故选C。
7.C 设救生员跳入水中后小船相对水面的速率为v船,救生员在跃出的过程中,船和救生员组成的系统动量守恒,规定向右为正方向,由动量守恒定律得(M+m)v0=Mv船-m(v-v船),解得v船=v0+v,故选C。
8.C 设射出的箭的数目为n,在草船与箭的作用过程中,系统水平方向动量守恒,由动量守恒定律有Mv1-nmv2=0,解得n=,故选C。
9.A 设导弹飞行的方向为正方向,由动量守恒定律可得Mv0=v-mv1,解得喷气后瞬间导弹的速率变大,为v=,故选A。
10.D 对小车P、N的碰撞过程,由动量守恒定律有mPvP+mNvN1=mPvP′+mNvN1′,整理得mP(vP-vP′)=mN(vN1′-vN1),由题图1可知vP-vP′>vN1′-vN1,解得mP<mN;对小车Q、N的碰撞过程,由动量守恒定律有mQvQ+mNvN2=mQvQ′+mNvN2′,整理得mQ(vQ-vQ′)=mN(vN2′-vN2),由题图2可知vQ-vQ′<vN2′-vN2,解得mQ>mN,综上可得mQ>mN>mP,D正确。
11.(1)2 m/s (2)1 m/s
解析:(1)小孩和小车组成的系统在水平方向上动量守恒,设小孩跳上小车和小车保持相对静止时的二者速度大小为v1,则有mv0=(m+M)v1
解得v1=2 m/s。
(2)设小孩跳下小车后小车的速度大小为v3,则有
mv0=mv2+Mv3
解得v3=1 m/s。
12.(1)4.5 m/s (2)4 m/s (3)5.5 m/s
解析:(1)对平板车和物块组成的系统,以车的速度方向为正方向,物块和车水平方向动量守恒,由动量守恒定律得mv0=(m′+m)v1,
解得v1=4.5 m/s。
(2)物块和车水平方向动量守恒,由动量守恒定律得
mv0-m′v=(m+m′)v2,
解得v2=4 m/s。
(3)物块和车水平方向动量守恒,由动量守恒定律得
mv0+m′v′=(m+m′)v3,
解得v3=5.5 m/s。
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