1.3 动量守恒定律(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册学生用书（人教版）

3 动量守恒定律 (时间:40分钟　总分:66分) (选择题每小题4分) ◆ 知识点一　对动量守恒条件的理解 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有摩擦.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.(多选)[2026·湖南长沙长郡梅溪湖中学高二月考] 以下四个图中,系统动量守恒的是 (　) A.图甲:在光滑的水平面上,子弹射入木块的过程(子弹与木块为系统) B.图乙:剪断细线,弹簧恢复原长的过程(弹簧与木块为系统) C.图丙:木球与铁球通过细线连接,在水中匀速下降;细线断裂后,两球在水中运动的过程,且木球尚未露出水面,铁球尚未沉至水底(木球与铁球为系统) D.图丁:木块沿光滑固定斜面,由静止下滑的过程(木块与固定斜面为系统) ◆ 知识点二　系统在某一方向上动量守恒 3.质量为M的小车在光滑的水平地面上以速度v0匀速运动,当车中的沙子从车底部的小孔中不断流下时,车子速度将 (　) A.减小 B.不变 C.增大 D.无法确定 4.如图所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,设小球刚要落到车底面前的瞬时速度是25 m/s,g取10 m/s2,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是 (　) A.4 m/s B.5 m/s C.8.5 m/s D. m/s ◆ 知识点三　动量守恒定律的基本应用 5.[2026·江苏常州金坛中学高二月考] 两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在其中一人向另一人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复几次之后,甲和乙最后的速率关系是 (　) A.若甲最后接球,则一定是v甲<v乙 B.若甲最先抛球,则一定是v甲<v乙 C.若乙最后接球,则一定是v甲<v乙 D.无论怎样抛球和接球,都是v甲>v乙 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a球继续沿原方向运动,b球静止,c球沿反方向弹回,则碰撞后A、B、C三球中动量数值最大的是 (　) A.A球 B.B球 C.C球 D.不能确定 7.一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从炮艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后炮艇的速度为v'.若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是 (　) A.Mv0=(M-m)v'+mv B.Mv0=(M-m)v'+m(v+v0) C.Mv0=(M-m)v'+m(v+v') D.Mv0=Mv'+mv 8.[2025·河北衡水中学高二月考] A球的质量为m,B球的质量为2m,它们在光滑的水平面上以相同的动量运动,B在前,A在后,发生正碰后,A球仍朝原方向运动,但其速率是原来的一半,碰后两球的速率比vA'∶vB'为 (　) A.1∶2 B.1∶3 C.2∶1 D.2∶3 9.悬绳下吊着一个质量为M=9.99 kg的沙袋,悬点到沙袋重心距离L=1 m.一颗质量m=10 g的子弹以v0=500 m/s的水平速度射入沙袋,瞬间与沙袋达到共同速度(不计悬绳质量,g取10 m/s2),则此时悬绳的拉力为 (　) A.35 N B.100 N C.102.5 N D.350 N 10.如图所示是一个物理演示实验,图中自由下落的物体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.将此装置从A下端离地板的高度为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,则反弹后B上升的高度为(重力加速度g取10 m/s2) (　) A.4.05 m B.1.25 m C.5.30 m D.12.5 m 11.(10分)[2026·河北盐山中学高二月考] 下雨时,为什么蚊子不会被雨滴砸死?科学家研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴,而是很快与雨滴融为一体,随后迅速侧向微调与雨滴分离.已知蚊子的质量为m,飘浮在空气中(速度为零);雨滴质量为nm,雨滴所受空气阻力与下落速度成正比,比例系数为k,击中蚊子前,雨滴已经匀速竖直下落,重力加速度为g,蚊子与雨滴融为一体的时间为Δt,蚊子重力不计.求: (1)(4分)蚊子与雨滴融为一体后,蚊子的速度大小v; (2)(6分)蚊子与雨滴融为一体的过程中,蚊子受到的平均作用力F. 12.(16分)[2026·陕西西安铁一中高二月考] 光滑冰面上固定一个足够大的光滑曲面体,一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上.已知小球的质量为m1=10 kg,小孩和冰车的总质量为m2=50 kg.某时刻小孩将小球以v1=6 m/s的速度向曲面体推出(如图所示),g取10 m/s2. (1)(4分)求推出小球后,小孩的速度v2的大小; (2)(4分)小球返回后会被小孩抓住,求共同运动的速度v3的大小; (3)(8分)求小球被抓住过程中所受到的冲量I. 学科网（北京）股份有限公司 $ 3　动量守恒定律 1.B　[解析] 撤去推力后,小车、弹簧、滑块组成的系统所受合外力为零,所以系统动量守恒;由于滑块与车厢水平底板间有摩擦,小车与滑块相对运动的过程中会产生热量,所以三者组成的系统机械能不守恒,B正确. 2.AC　[解析] 在光滑的水平面上,子弹射入木块的过程,对子弹与木块构成的系统,所受外力的合力为0,则系统动量守恒,故A正确;剪断细线,弹簧恢复原长的过程,对弹簧与木块构成的系统,速度增大,动量增大,系统动量不守恒,故B错误;木球与铁球通过细线连接,在水中匀速下降,重力与浮力平衡,细线断裂后,两球在水中运动的过程,且木球尚未露出水面,铁球尚未沉至水底,对木球与铁球构成的系统,所受外力的合力为0,则系统动量守恒,故C正确;木块沿光滑固定斜面,由静止下滑的过程,木块匀加速下滑,斜面处于静止,对木块与固定斜面构成的系统,所受外力的合力不为0,则系统动量不守恒,故D错误. 3.B　[解析] 沙子和车组成的系统在水平方向上动量守恒,由于惯性,沙子刚落下时具有与车相同的水平速度v0,由动量守恒定律知,车速不变,故B正确. 4.B　[解析] 小球抛出后做平抛运动,根据动能定理得mgh=mv2-m,解得v0=15 m/s,小球和车作用过程中系统的总动量不守恒,但在水平方向上动量守恒,有-mv0+Mv=(M+m)v',解得v'=5 m/s,选项B正确. 5.A　[解析] 因系统动量守恒,故最终甲、乙动量大小必相等,谁最后接球谁的质量中包含了球的质量,即质量大,根据动量守恒定律可得m甲v甲=m乙v乙,因此最终谁接球谁的速度小,故选A. 6.C　[解析] 在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+Mv',整理可得Mv'=mv0-mv,取初速度方向为正方向,可得出C球的动量数值是最大的,C正确. 7.A　[解析] 以海岸为参照物,发射炮弹过程中系统动量守恒,有Mv0=(M-m)v'+mv,故A正确. 8.D　[解析] 设碰前A球的速率为vA,根据题意有mvA=2mvB,得碰前vB=,碰后vA'=,由动量守恒定律,有mvA+2m×=m×+2mvB',解得vB'=,所以vA'∶vB'=∶=,故选D. 9.C　[解析] 子弹打入沙袋的过程中,子弹和沙袋构成的系统在水平方向动量守恒,由动量守恒定律得mv0=(m+M)v,得子弹与沙袋的共同速度v== m/s=0.5 m/s,对子弹和沙袋,子弹射入沙袋瞬间,合力提供向心力,有FT-(m+M)g=(m+M),得悬绳的拉力FT=(m+M)g+(m+M)=102.5 N,故C正确. 10.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的落地速度大小为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上升的高度为h=,联立并代入数据解得h=4.05 m,故选A. 11.(1)　(2) [解析] (1)击中蚊子前,雨滴已经匀速竖直下落,则有kv0=nmg 蚊子与雨滴融为一体,有nmv0=(n+1)mv 解得v= (2)对蚊子由动量定理有FΔt=mv 解得F= 12.(1)1.2 m/s　(2)2 m/s　(3)40 N·s,方向水平向左 [解析] (1)由题意可知,小球、小孩和冰车整个系统动量守恒,规定向左为正方向,则 0=m1v1-m2v2 解得推出小球后,小孩的速度v2的大小为 v2=1.2 m/s (2)对小球由能量守恒可知返回到水平面时小球速度大小不变;抓住小球过程小球、小孩、冰车整个系统动量守恒,规定向右为正方向,有 m1v1+m2v2=(m1+m2)v3 解得共同运动的速度v3的大小为 v3=2 m/s (3)规定向左为正方向,由动量定理可得,小球所受冲量 I=-m1v3-(-m1v1) 解得I=40 N·s 方向水平向左 学科网（北京）股份有限公司 $