1.3.1 动量守恒定律 课后自主训练 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第3节 第1课时 动量守恒定律 【课后自主训练】 1. 如图所示，甲木块的质量为m1，以速度v沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧，甲木块与弹簧接触后(　　) A. 甲木块的动量守恒 B. 乙木块的动量守恒 C. 甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒 D. 甲、乙两木块所组成的系统的动能守恒 2. 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．下列说法中正确的是(　　) 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 3. 如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．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. 小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动 C. 小木块在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 4. 如图所示，我国自行研制的第五代隐形战机“歼-20”以速度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，下列说法中正确的是(　　) A. 速率变大，为 B. 速率变小，为 C. 速率变小，为 D. 速度变大，为 5. 如图所示，已知一个连同装备共80 kg的航天员，离开空间站太空行走，在离飞船30 m的位置与空间站处于相对静止的状态．装备中有一个高压气源，能以50 m/s的速度喷出气体．航天员为了能在5 min内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是(不计喷出气体后航天员和装备质量的变化)(　　) A. 0.1 kg B. 0.12 kg C. 0.14 kg D. 0.16 kg 6. 如图所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA＝2 kg，以一定的初速度向右运动，与静止的物块B发生碰撞并一起运动，碰撞前后的位移时间图像如图所示(规定向右为正方向)，则碰撞后的速度及物体B的质量分别为(　　) 　　 A. 2 m/s，5 kg B. 2 m/s，3 kg C. 3.5 m/s，2.86 kg D. 3.5 m/s，0.86 kg 7. 一个静止的、质量为M的不稳定的原子核，当它放出质量为m，速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为(　　) A. －v B. －v C. －v D. －v 8. 如图所示，质量m＝4 kg的小滑块通过细线和质量M＝6 kg的小车拴接，中间有一根处于压缩状态的弹簧，二者以v1＝2 m/s的速度在光滑的水平地面上向左运动，烧断细线后小滑块相对于地面以v2＝4 m/s的水平速度向右运动并离开小车．问在小滑块离开后小车的速度多大？ 【拔高选练】 9. (多选)如图所示，A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，木块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端．关于此过程，下列说法中正确的是(　　) 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三物块组成的系统动量都守恒 D. 当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒 10.喷气背包曾经是宇航员舱外活动的主要动力装置．假定宇航员与空间站保持相对静止．启动喷气背包后，横截面积为S的喷口以速度v(以空间站为参考系)持续向后喷出密度为ρ的气体．已知宇航员连同整套舱外太空服的质量为M(含背包及其内气体)，则启动喷气时间t后宇航员相对空间站的速度大小为(　　) A. B. C. 　 D. 11.如图甲所示，“打弹珠”是一种常见的民间游戏，该游戏的规则为：将手中一弹珠以一定的初速度瞬间弹出，并与另一静止的弹珠发生碰撞，被碰弹珠若能进入小坑中即为胜出．现将此游戏进行简化，如图乙所示，粗糙程度相同的水平地面上，弹珠A和弹珠B与坑在同一直线上，两弹珠间距x1＝1.6 m，弹珠B与坑的间距x2＝0.4 m．某同学将弹珠A以v0＝5 m/s的初速度水平向右瞬间弹出，经过时间t1＝0.4 s与弹珠B正碰(碰撞时间极短)，碰后瞬间弹珠A的速度大小为vA′＝1 m/s，方向向右，且不再与弹珠B发生碰撞．已知两弹珠的质量均为10 g，取g＝10 m/s2，将弹珠的运动视为滑动，且弹珠A、B与地面间的动摩擦因数相同． 甲 乙 (1) 求碰撞前瞬间弹珠A的速度大小vA和弹珠在地面上运动时的加速度大小a. (2) 求两弹珠构成的系统碰撞过程中的机械能损失． (3) 通过计算判断该同学能否胜出． 【课后自主训练】 1、【答案】C 解析：甲木块与弹簧接触后，由于弹簧弹力的作用，甲、乙的动量要发生变化，即甲、乙两物体的动量均不守恒；但对于甲、乙所组成的系统因所受合力的冲量为零，故动量守恒，A、B错误，C正确；甲、乙两木块所组成系统的动能一部分转化为弹簧的势能，故系统动能不守恒，D错误． 2.【答案】D解析：甲、乙两人和小车组成的系统不受外力，所以动量守恒，m甲v甲＋m乙v乙＋m车v车＝0，小车向右运动说明甲、乙两人总动量向左，说明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．故选D. 3. 【答案】B解析：最终木箱和小木块都具有向右的动量，并且相互作用的过程中总动量守恒，A、D错误；由于小木块与底板间存在摩擦，小木块最终将相对木箱静止，B正确，C错误． 4. 【答案】A解析：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为v＝>v0，故选A. 5. 【答案】D解析：航天员喷出气体后的最小速度为v＝＝0.1 m/s，根据动量守恒定律得Mv＝mv0，解得m＝0.16 kg，D正确． 6. 【答案】B解析：由图像可知，碰前A的速度v1＝ m/s＝5 m/s，碰后AB的共同速度v2＝ m/s＝2 m/s，A、B碰撞过程中动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得mAv1＝v2，解得mB＝3 kg，B正确． 7. 【答案】C解析：取粒子的速度v方向为正方向．设原子核剩余部分的速度为v′，根据动量守恒定律得0＝mv＋(M－m)v′，解得v′＝－ ，负号表示向左，C正确，A、B、D错误． 8. 解析：规定水平向左为正方向，设小滑块离开后，小车的速度为v3.小滑块和小车组成的系统动量守恒，有(m＋M)v1＝Mv3－mv2 代入数值得v3＝6 m/s 9. 【答案】BC解析：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，不等于0，故系统动量不守恒，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，故系统动量守恒，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，C正确，D错误． 10. 【答案】D解析：启动喷气时间t后宇航员相对空间站的速度大小为v′，规定宇航员相对空间站的速度方向为正方向，由动量守恒定律得0＝－ρvtS·v＋(M－ρvtS)v′，解得v′＝.故选D. 11. 解析：（1）弹珠在水平面做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动规律，设弹珠A在x1 段的平均速度为，则有 x1＝·t1＝·t1＝1.6 m 代入数值解得vA＝3 m/s 弹珠在地面上运动时的加速度大小为 a＝＝ m/s2＝5 m/s2 (2) 设A、B质量都为m，碰后B速度为vB，弹珠A、B碰撞时根据动量守恒有mvA＝mv′A＋mvB 解得vB＝2 m/s 根据能量守恒得两弹珠构成的系统碰撞过程中的机械能损失为ΔE＝mv－mv′－mv＝0.02 J (3) 弹珠A、B与地面间的动摩擦因数相同，则运动中加速度大小相同，得弹珠B碰后减速到零时通过的位移为 xB＝＝0.4 m＝x2 所以碰后B刚好能进入坑中，所以该同学能胜出． 学科网（北京）股份有限公司 $