练案5 第一章专题强化 2 动量守恒定律的综合应用-【成才之路·练案】2026-2027学年高中物理选择性必修1同步新课程学习指导（人教版）

练案[5] 第一章 专题强化2云 基础巩固练 知识点一应用动量守恒定律解决多物体、多过 程问题和临界问题 1.（多选)(2025·河南南阳高 二期末)如图所示，A、B两 A B 木块紧靠在一起且静止于 mhmmh 光滑水平面上，木块C以一定的初速度，从A 的左端开始向右滑行，最后停在木块B的右 端，对此过程，下列叙述正确的是 A.当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量 守恒 B.当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量 守恒 C.无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、 B、C三木块组成的系统动量都守恒 D.当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动 量守恒 2.(多选)如图所示，在光滑水Am B 平面上有一辆小车，小车A wCo9m 端与滑块C间夹了一压缩轻质弹簧（未拴接 在一起)，用左、右手分别控制小车A端和滑块 C处于静止状态，释放后C会离开弹簧向B端 冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦， 对A、B、C组成的系统，下面说法中正确的是 A.先放开右手，再放开左手后，系统动量不 守恒 B.先放开左手，再放开右手，A、B、C的总动量 向左 C.两手同时放开后，C与油泥粘在一起时，车 立即停止运动 D.无论先放哪只手，C与油泥粘在一起时，车 都立即停止运动 3.(多选)甲、乙两溜冰者，m甲=48kg,mz= 50kg,甲手里拿着2kg的球静止，乙以2m/s 的速度向甲运动，不计摩擦。现甲将球抛给 乙，乙接球后再抛给甲，这样抛接若干次后，乙 的速度恰为零，此时甲的速度可能是（) A.0 B.2 m/s C.1 m/s D.大于2m/s 力量守恒定律的综合应用 4.（多选)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mMm 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o,则() A.小木块最终将相对木箱静止，二者一起向 右运动 B.小木块和木箱最终速度为M心 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 5.如图所示，足够长的平 A0000-B 板车C静止在水平地面 上，静止在C上的A、B wwtwwww.twwww 两物体间有一根被压缩 的轻弹簧，B与C间的接触面粗糙，A与C间 及地面与C间的摩擦力可忽略不计。当弹簧 突然释放后，下列说法正确的是 A.A与B组成的系统动量守恒 B.B与C组成的系统动量守恒 C.若B相对C滑动，则A、B、C组成的系统机 械能守恒 D.无论B相对C是否滑动，A、B、C组成的系 统动量守恒 知识点二动量守恒定律与机械能守恒定律的 比较和应用 6.2022年冬奥会在北京举 行，其中短道速滑接力是 很具观赏性的项目。比 赛中“接棒”运动员在前 面滑行，“交棒”运动员 从后面追上，“交棒”运动员用力推前方“接 棒”运动员完成接力过程。忽略运动员与冰 面之间的摩擦，交接棒过程中两名运动员的速 度方向均在同一直线上。在两名运动员交接 棒的过程中，对于两名运动员组成的系统，下 列说法正确的是 A.动量守恒、机械能不守恒 B.动量不守恒、机械能守恒 C.动量和机械能均不守恒 D.动量和机械能均守恒 7.如图所示，曲面体P静 止于光滑水平面上，物 块Q自P的上端静止 释放。Q与P的接触面 T 光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确 的是 A.P对Q做功为零 B.P和Q之间相互作用力做功之和为零 C.P和Q构成的系统机械能守恒、水平方向动 量守恒 D.P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒 综合提升练 8.如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和 货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线同一 方向运动，速率分别为2o、o,为避免两船相 撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平 方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住。不计 水的阻力，则抛出货物的最小速率是( 2 甲 A.Vo B.2vo C.3vo D.4vo 9.(多选)如图所示，三辆 0 完全相同的平极小车 abc成一直线排列.品牙 h 质量均为M,静止在光滑水平面上。c车上有 一静止的质量为m的小孩。先跳到b车上，接 着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车 和b车时对地的水平速度均为v。小孩跳到a 车上后相对a车保持静止，则 A.a、b、c、小孩四者组成的系统水平方向动量 守恒 B.b、c两车运动速率相等 Cb的速率为罚 D.a的速率为_m m+M 10.将两个完全相同的磁铁 (磁性极强)分别固定在 甲记 乙 质量相等的小车上，水平mMm9 面光滑。开始时甲车速度大小为3m/s,方向 向右，乙车速度大小为2m/s,方向向左并与 甲车速度方向在同一直线上，如图所示。 -158 (1)当乙车速度为零时，甲车的速度多大？ 方向如何？ (2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两 车的距离最近时，乙车的速度是多大？ 方向如何？ 1.如图所示，甲车的质量m1=20kg,车上有质 量M=50kg的人，甲车（连同车上的人）从 足够长的斜坡上高h=0.45m处由静止滑 下，到水平地面上后继续向前滑动。此时质 量m2=50kg的乙车正以o=1.8m/s的速 度迎面滑来。为了避免两车相撞，当两车相 距适当的距离时，人从甲车跳到乙车上，则人 跳离甲车的水平速度（相对地面）应在什么 范围以内（不计两车与地面和斜坡的摩擦，车 和人均可视为质点，取g=10m/s2)? 甲 h 乙←% 上.-7mm11.BC系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向动量守 恒，因系统初动量为0，故A、B在任一时刻的水平方向动量 之和也为0，而NP足够长，B最终与A速度相同，此速度为 0,A错误，B正确；A物体由静止到运动，最终速度又为0，C 正确，D错误。 12.C因为x-t图像的斜率表示速度，则由题图乙可知碰撞前 =4m/s,"g=0,碰撞后=20-16 8-4 m/s=1m/s,则由动量 守恒定律得m=(m+m),可得mB=m心二m" 3kg,AB错误；对物块B有=mev-0,解得F=300N,C 正确，D错误。 13.D设爆炸后质量较小的部分质量为m,则质量较大的部分 质量为3。将爆竹的两部分看作一个系统，爆炸过程中系 统水平方向动量守恒，以的方向为正方向，由动量守恒定 律得mw-3m'=0,解得'=号；爆炸后两部分做平抛运动， 设平抛运动的时间为，则有A=之，解得=√台 h,落地 后两者间的距离为s=(w+)t,联立各式解得s=3√g, -42h D正确。 练案[5] 基础巩固练 1.BCD当C在A上滑行时，对A、C组成的系统，B对A的作 用力为外力，且不等于0，故动量不守恒，故A错误；当C在B 上滑行时，A、B已分离，对B、C组成的系统，沿水平方向不受 外力作用，系统动量守恒，故B正确；若将A、B、C三木块视为 一系统，则沿水平方向无外力作用，系统动量守恒，故C、D 正确。 2.BC先放开右手，再放开左手后，系统在水平方向不受外力 作用，系统的动量守恒，故A错误；先放开左手，后放开右手， 放开右手时，小车已经有向左的速度，系统的动量不为零，A、 B、C的总动量向左，故B正确：两手同时放开后，系统的总动 量为零，C与油泥粘在一起时，根据动量守恒可知车立即停止 运动，故C正确：先放开左手，后放开右手，此后A、B、C的总 动量向左，C与油泥粘在一起时，车向左运动：先放开右手，后 放开左手，此后A、B、C的总动量向右，C与油泥粘在一起时 车向右运动，故D错误。 3.BD以乙溜冰者的运动方向为正方向，根据动量守恒定律 若成后球在甲手中，则2与=(a+am,解得：裂号， 2ms:若最后球在乙手中，则m2=mm,解得/-50X2 m/s 48 ≈2.08m/s,B、D正确，A、C错误。 4.AB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，最终二者以相同的速度一起向右运动。取 初速度，的方向为正方向，由动量守恒定律有M。=(M+m)v, 解得型=+mA、B正确，CD错误 5.D因C对B有摩擦力，故A与B组成的系统动量不守恒，A 错误：因弹簧对B有弹力，故B与C组成的系统动量不守恒， B错误；若B相对C滑动，则B与C之间存在滑动摩擦力，而 一对滑动摩擦力做的总功不为零，故此时A、B、C组成的系统 机械能不守恒，C错误；对A、B、C组成的整体，A、B之间的弹 力、B与C之间的摩擦力均为内力，而不考虑C与地面之间的 摩擦力，故A、B、C组成的系统动量守恒，D正确。 2 6.A两名运动员组成的系统所受合外力为零，动量守恒，但 “交棒”运动员的推力对系统做功，系统的机械能不守恒，故A 正确，B、C、D错误。 7.C在运动中，P会向左移动，P对Q有弹力的作用，并且在力 的方向上有位移，所以P对Q做功不为零，A错误；因为P、Q 之间的力属于系统内力，并且等大反向，两者在力的方向上发 生的位移不相等，两力都做正功，所以做功之和不为零，B错 误：因为系统只有系统内力和重力的作用，接触面光滑，所以 P、Q组成的系统机械能守恒，系统水平方向上不受外力的作 用，水平方向上动量守恒，但是在竖直方向上Q有加速度，即 竖直方向上动量不守恒，C正确，D错误。 综合提升练 8.D设抛出货物的速度为，以向右为正方向，乙船与货物在 抛出货物前、后，水平方向上动量守恒，有12m=11m1- mv,同理，对甲船与货物有10m×2o-mv=11m2,两船不相 撞的条件是2≤1，解得u≥4o,则最小速率为4o,故D 正确。 9.ADa、b、c、小孩四者组成的系统，水平方向的外力之和为 零，水平方向动量守恒，故A正确；对小孩跳离c车的过程，取 向右为正方向，对小孩和c组成的系统，由水平方向动量守 恒，有0=mm+M,解得e车的速度=-晋，负号表示方向 向左；对小孩跳上b车再跳离b车的过程，由小孩和b组成的 系统水平方向动量守恒，有mv+0=M,+mw,解得b车最终 的速度4，=0，故B、C错误；对小孩跳上a车的过程，由动量守 恒定律，有mw+0=(M+m)v,,解得a车的最终速度v,= n本，故D正确。 10.(1)1m/s方向向右(2)0.5m/s方向向右 解析：两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作 用，系统动量守恒，取向右为正方向。 (1)v =3 m/s,vz=-2 m/s 根据动量守恒定律得mw+m乙=m甲'， 代入数据解得 va'=v+vz=(3-2)m/s=1m/s,方向向右。 (2)两车的距离最近时，两车速度相同，设为' 由动量守恒定律得m+mvz=mw'+m' 解得'=w+m三="十"之=32m 2m 2 2m/s=0.5m/s,方向 向右。 11.3.8m/s≤v≤4.8m/s 解析：在水平地面上人跳离甲车和跳上乙车的两个过程中， 人和甲车、人和乙车在水平方向上动量是守恒的。甲车从斜 坡滑到水平地面上，根据机械能守恒定律有(m1+M)gh= 1 (m+M)vg2,解得vg=3m/s。设人跳离甲车后甲车的 速度为'，跳上乙车后乙车的速度为"z',人跳离甲车的水 平速度为，以水平向右为正方向，则有(M+m1)v=M+ m1Ug',M-m2=(M+m2)Dz',若甲、乙同向且v'>vz', 甲、乙将相撞；若甲、乙反向且I'1>vz',则甲车冲上斜坡 返回后仍将与乙车发生碰撞，故甲、乙两车恰好不相撞的临 界条件为v'=±Uz',联立解得当vg'=Dz′时，=3.8m/s, 当v'=-vz'时，v=4.8m/s。故为了避免两车相撞，人从甲 车跳到乙车上的速度应满足3.8m/s≤v≤4.8m/s。