1.2 动量守恒定律及其应用 同步作业 -2026-2027学年高二上学期物理鲁科版选择性必修第一册

第2节 动量守恒定律及其应用 同步作业 一.选择题: 考点一　对动量守恒条件的理解 1．如图所示，两带电的金属球在绝缘的光滑水平面上沿同一直线相向运动，A所带电荷量为－q，B所带电荷量为＋2q，下列说法正确的是(　　) A．相碰前两球运动中动量不守恒 B．相碰前两球的总动量随距离的减小而增大 C．两球相碰分离后的总动量不等于相碰前的总动量，因为碰前作用力为引力，碰后为斥力 D．两球相碰分离后的总动量等于相碰前的总动量，因为两球组成的系统所受合外力为零 2.如图所示，小车静止放在光滑的水平面上，将系着轻绳的小球拉开一定的角度，然后同时放开小球和小车，不计空气阻力，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.如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，则下列说法中正确的是(　　) A．从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的全过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒 B．子弹射入木块的短暂过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒 C．从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的全过程中，子弹、木块和弹簧组成的系统动量守恒 D．若水平桌面粗糙，子弹射入木块的短暂过程中，子弹与木块组成的系统动量不守恒 考点二　动量守恒定律 4.如图所示，一平板车停在光滑的水平面上，某同学站在小车上，若他设计下列操作方案，最终能使平板车持续地向右驶去的是(　　) A．该同学在图示位置用大锤连续敲打车的左端 B．只要从平板车的一端走到另一端即可 C．在车上装个电风扇，不停地向左吹风 D．他站在车的右端将大锤丢到车的左端 5．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 6.如图所示，光滑的水平面上有大小相同、质量不等的小球A、B，小球A以速度v0向右运动时与静止的小球B发生碰撞，碰后A球速度反向，大小为，B球的速率为，A、B两球的质量之比为(　　) A．3∶8 B．8∶3 C．2∶5 D．5∶2 7.如图所示，一个质量为M的木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的水平底板上放着一个质量为m的小木块．现使木箱获得一个向右的初速度v0，则(　　) A．小木块和木箱最终都将静止 B．小木块和木箱最终速度为v0 C．小木块与木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动 D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动 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. 考点三　反冲运动与火箭 9．下列属于反冲现象的是(　　) ①园林的喷灌装置能够一边喷水一边旋转 ②用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退 ③用力向后蹬地，人向前运动 ④章鱼向某个方向喷出水，身体向相反的方向运动 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 10.如图所示，将吹足气的气球由静止释放，球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到(　　) A．重力 B．手的推力 C．空气的浮力 D．喷出气体对气球的作用力 11．将静置在地面上，质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是(　　) A. v0 B. v0 C. v0 D. v0 12.“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户．如图所示，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平衡着陆．假设万户及所携设备[火箭(含燃料)、椅子、风筝等]总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气以相对地面v0的速度竖直向下喷出．忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法中正确的是(　　) A．火箭的推力来源于空气对它的反作用力 B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C．喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为 D．在火箭喷气过程中，万户及所携设备机械能守恒 二．计算题：(计算要有必要的文字说明和解题步骤，有数值的要注明单位) 13．一辆质量m1＝3.0×103 kg的小货车因故障停在车道上，后面一辆质量m2＝1.5×103 kg的轿车来不及刹车，直接撞入货车尾部失去动力．相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s＝6.75 m停下．已知两车车轮与路面间的动摩擦因数均为μ＝0.6，求碰撞前轿车的速度大小．(重力加速度取g＝10 m/s2) 14．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，两者以大小为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，求： (1)物块最后的速度； (2)当物块的速度大小为3 m/s时，薄板的速度． 参考答案: 1.答案　D解析　将两球看成整体分析，整体受重力、支持力，水平方向不受外力，故整体系统动量守恒，所以两球相碰前的总动量守恒，两球相碰分离后的总动量等于碰前的总动量．故选D. 2.答案　D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、B、C错误，D正确． 3.答案　B解析　从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的全过程中，由于弹簧对子弹和木块组成的系统有力的作用，所以子弹与木块组成的系统动量不守恒，子弹、木块和弹簧组成的系统由于受到墙壁的弹力作用，动量不守恒，故A、C错误；子弹射入木块瞬间，弹簧仍保持原长，子弹和木块组成的系统所受合外力为零，所以系统动量守恒，故B正确；若水平桌面粗糙，子弹射入木块的短暂过程中，由于内力远远大于外力，所以子弹与木块组成的系统动量守恒，故D错误． 4.答案　C解析　把人和车看成整体，用大锤连续敲打车的左端，根据动量守恒定律可以知道，系统的总动量为零，车不会持续地向右驶去，故A错误；人从平板车的一端走到另一端的过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故B错误；电风扇向左吹风，电风扇会受到一个向右的反作用力，从而使平板车持续地向右驶去，故C正确；站在车的右端将大锤丢到车的左端的过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故D错误． 5.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、乙两人动量的矢量和为零，则有6mv0＝4mv车，解得v车＝1.5v0，A正确． 6.答案　C解析　以A、B两球组成的系统为研究对象，两球碰撞过程动量守恒，以v0的方向为正方向，由动量守恒定律得：mAv0＝mA(－)＋mB·，解得两球的质量之比＝，故C正确． 7.答案　B解析　木箱与小木块组成的系统水平方向不受外力，故系统水平方向动量守恒，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，取v0的方向为正方向，由动量守恒定律：Mv0＝(M＋m)v，解得：v＝，B正确，A、C、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＝，故C正确． 9.答案　B 10.答案　D解析　将吹足了气的气球嘴松开并放手，气球会向相反的方向运动是因为气体喷出时，由于反冲作用，喷出气体对气球产生反作用力，故选D. 11.答案　D解析　火箭模型在极短时间点火，设火箭模型获得速度为v，据动量守恒定律有0＝(M－m)v－mv0，得v＝v0，故选D. 12.答案　B解析　火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的作用力，A错误；在燃气喷出后的瞬间，视万户及所携设备[火箭(含燃料)、椅子、风筝等]为系统，动量守恒，设火箭的速度大小为v，规定火箭运动方向为正方向，则有(M－m)v－mv0＝0，解得火箭的速度大小为v＝，B正确；喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动，根据运动学公式可得上升的最大高度为h＝＝，C错误；在火箭喷气过程中，燃料燃烧时有化学能转化为内能和机械能，所以万户及所携设备机械能不守恒，D错误． 13.答案　27 m/s 解析　以轿车运动方向为正方向，由动量守恒定律得 m2v0＝(m1＋m2)v 碰撞后共同滑行过程中，由动能定理得 －μ(m1＋m2)gs＝0－(m1＋m2)v2， 解得v＝9 m/s， 则v0＝v＝27 m/s. 14.答案　(1)2 m/s，方向水平向右　(2) m/s，方向水平向右 解析　(1)由于水平面光滑，物块与薄板组成的系统动量守恒， 设共同运动速度大小为v，由动量守恒定律得 Mv0－mv0＝(m＋M)v 代入数据解得v＝2 m/s，方向水平向右． (2)由(1)知，物块速度大小为3 m/s时，方向向左，由动量守恒定律得 Mv0－mv0＝－mv1＋Mv′ 代入数据解得v′＝ m/s，方向水平向右． 学科网（北京）股份有限公司 $