(4) 1.3 动量守恒定律 (课时跟踪)-【学而思·高中同步培优练】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册课时作业(人教版·新教材)

3　动量守恒定律 建议用时:40分钟 1.[2025·重庆巴蜀中学高二月考] 关于动量和动量守恒的条件,下列说法正确的是 (　) A.只要系统所受合外力为零,系统就一定动量守恒 B.物体的动量不变,其动能可能变化 C.只要系统所受外力做的功为零,系统就动量守恒 D.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒 2.[2025·四川成都石室中学高一期中] 如图所示,质量为M的长木板置于光滑水平面上,一轻质弹簧左端固定在木板左端的挡板上(挡板固定在长木板上),右端与质量为m的小木块连接.木块与长木板之间光滑,开始时都静止,弹簧处于自然状态.现同时对小木块、长木板施加反向的水平恒力F1、F2,木块和长木板开始运动到弹簧第一次最长的过程,弹簧未超过其弹性限度,则对小木块、长木板和弹簧组成的系统,下列说法正确的是 (　) A.若F1=F2,m=M,系统机械能一定不守恒、动量一定守恒 B.若F1=F2,m≠M,系统机械能一定守恒、动量一定不守恒 C.若F1≠F2,m=M,系统机械能一定不守恒、动量一定守恒 D.若F1≠F2,m≠M,系统机械能一定守恒、动量一定不守恒 3.[2025·福建晋江养正中学高二月考] 如图甲、乙、丙、丁所示反映的物理过程中,以物体A和物体B为一个系统,符合系统机械能守恒且水平方向动量守恒的是　　 (　) A.图甲中,在光滑水平面上,物体B以初速度v0滑上上表面粗糙的静止长木板A B.图乙中,在光滑水平面上,物体B以初速度v0滑下靠在墙边的表面光滑的斜面A C.图丙中,在光滑水平面上物体A以初速度v0与物体B发生碰撞后粘在一起 D.图丁中,在光滑水平面上物体A以初速度v0滑上表面光滑的圆弧轨道B 4.如图所示,小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法正确的是 (　) A.男孩和木箱组成的系统动量守恒 B.小车与木箱组成的系统动量守恒 C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D.木箱的动量的变化量与男孩、小车的总动量的变化量相同 5.[2025·上海二中高二期中] 如图所示,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.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中(不计水的阻力), 则救生员跃出后小船的速率为 (　) A.v0+ B.v0- C.v0+ D.v0+ 6.[2026·江苏如皋中学高二月考] 如图所示,A、B两物体质量之比为3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,下列说法错误的是 (　) A.若A、B与平板车间的动摩擦因数相同,则A、B组成的系统动量守恒 B.若A、B与平板车间的动摩擦因数不相同,则A、B、C组成的系统动量守恒 C.若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B组成的系统动量守恒 D.若A、B所受的摩擦力大小不相等,则A、B、C组成的系统动量守恒 7.[2025·江苏南京金陵中学高二月考] “天宫课堂”第四课中,航天员演示小球碰撞实验.分析实验视频,每隔相等的时间截取一张照片,如图所示.小球和大球的质量分别为m1、m2,可估算出 (　) A.m1∶m2=1∶1 B.m1∶m2=1∶2 C.m1∶m2=2∶3 D.m1∶m2=1∶5 8.[2025·山西太行中学高二月考] 如图所示,一个小孩将质量为m1的石头以大小为v0、仰角为θ的初速度抛入一个装有沙子的总质量为M的静止的沙车中,石头抛出点和沙子上表面在同一水平面内,沙车与水平地面间的摩擦可以忽略.石头和沙车获得共同速度后,沙车底部出现一小孔,沙子从小孔中漏出,不计空气阻力,则 (　) A.石头和沙车的共同速度v= B.石头和沙车获得共同速度后漏沙过程中系统动量守恒 C.沙子漏出后做直线运动,水平方向的速度变大 D.当漏出质量为m2的沙子时,沙车的速度v'= 9.“嫦娥六号”在轨速度为v0,着陆器对应的组合体A与轨道器对应的组合体B分离时间为Δt,分离后B的速度为v,且与v0同向,A、B的质量分别为m、M.求: (1)分离后A的速度v1; (2)分离时A对B的推力大小. 10.(多选)如图所示,质量为M的滑块A放在光滑的水平面上,轻杆一端用活动铰链与A相连,另一端固定一个质量为m的小球B,开始时杆竖直,A、B均静止,给B一个小的扰动,使B从静止开始在竖直面内运动,若A固定在地面上, 杆水平时B的速度大小为v1,若A不固定,杆水平时B的速度大小为v2,A的速度大小为v3,不计空气阻力,则下列判断正确的是 (　) A.v1>v2 B.v1=v2 C.mv2=Mv3 D.v3=0 11.如图所示,一对杂技演员(都可视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自己刚好能回到高处A.已知男演员质量m1和女演员质量m2的关系为m1∶m2=2∶1,秋千的质量不计,秋千的绳长为R,C点比O点低5R.求男演员落地点C与O点的水平距离x.(不计空气阻力,重力加速度为g) 学科网（北京）股份有限公司 $ 3　动量守恒定律 1.A　[解析] 只要系统所受合外力为零,系统就一定动量守恒,故A正确;物体的动量不变,其动能一定不变,故B错误;系统所受外力做的功为零,动能一定守恒,动量不一定守恒,故C错误;若系统内存在摩擦力,但系统所受合外力为零,系统动量就一定守恒,故D错误. 2.A　[解析] 由于F1与F2等大反向,系统所受合外力为零,所以系统动量守恒,由于水平恒力F1与F2对系统做功代数和不为零,所以系统机械能不守恒,故A正确,B错误;由于F1≠F2,系统所受合外力不为零,所以系统动量一定不守恒,但水平恒力F1与F2对系统做功代数和可能为零,因此系统机械能可能守恒,故C、D错误. 3.D　[解析] 在光滑水平面上,物体B以初速度v0滑上上表面粗糙的静止长木板A,则长木板A和物体B这个系统的机械能不守恒,水平方向动量守恒,故A错误;在光滑水平面上,物体B以初速度滑下靠在墙边的表面光滑的斜面A,则斜面A和物体B这个系统的机械能守恒,水平方向动量不守恒,故B错误;在光滑水平面上物体A以初速度v0与物体B发生碰撞后粘在一起,则物体A和物体B这个系统的机械能不守恒,水平方向动量守恒,故C错误;在光滑水平面上物体A以初速度滑上表面光滑的圆弧轨道B,则物体A和轨道B这个系统的机械能守恒,水平方向动量守恒,故D正确. 4.C　[解析] 男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱的过程中,男孩在水平方向受到小车的摩擦力,即男孩和木箱组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,A错误;小车在水平方向上受到男孩的摩擦力,即小车与木箱组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,B错误;男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,C正确;木箱、男孩、小车组成的系统动量守恒,木箱的动量变化量与男孩、小车的总动量变化量大小相同,方向相反,D错误. 5.C　[解析] 规定向右为正方向,由动量守恒定律有(M+m)v0=-mv+Mv船,解得v船=v0+,故选C. 6.A　[解析] 若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,则弹簧释放后,如果A、B两物体发生滑动,A、B两物体受到的摩擦力将不同,系统所受合外力不为0,系统动量不守恒,故A错误;对于A、B、C组成的系统而言,A、B、C之间的摩擦力为内力,动量守恒需要系统受到的合外力为零,与系统的内力无关,由于地面光滑,A、B、C组成的系统所受合外力为0,故A、B、C组成的系统动量守恒,故B、D正确;若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B两物体组成的系统所受合外力为0,系统动量守恒,故C正确. 7.D　[解析] 由第一张与第二张照片可知小球的初速度大小为v0=,由第二张与第三张照片可知碰撞后小球的速度大小为v1=,碰撞后大球的速度大小为v2=,设水平向左为正方向,根据动量守恒定律可得m1=-m1+m2,由图可知m1·1.5=-m1·1+m2·0.5,可得m1∶m2=1∶5,故D正确. 8.A　[解析] 石头与沙车组成的系统在水平方向所受合力为零,系统在水平方向动量守恒,以水平向右为正方向,由动量守恒定律有m1v0cos θ=(m1+M)v,解得石头与沙车的共同速度v=,故A正确;石头和沙车获得共同速度后漏沙过程中系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,故B错误;沙子漏出后在水平方向有初速度,只受重力作用,沙子做平抛运动,在水平方向的速度不变,故C错误;系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,系统总质量不变,由动量守恒定律可知,系统在水平方向速度不变,即沙车的速度v'=v=,故D错误. 9.(1)　(2) [解析] (1)组合体A、B分离前后动量守恒,取v0的方向为正方向,有 (m+M)v0=Mv+mv1 解得v1= (2)以B为研究对象,对B应用动量定理有 FΔt=Mv-Mv0 解得F= 10.BD　[解析] 若A不固定,则系统在水平方向上动量守恒,当杆竖直时,系统动量为零,当杆水平时,A、B在水平方向上速度相同,根据水平方向上动量守恒可知,当杆水平时,A、B在水平方向上的速度均为零,即A的速度大小v3=0,B只有竖直向下的速度,D正确,C错误;根据机械能守恒定律可知,若A固定在地面上,则有mgl=m,若A不固定在地面上,则有mgl=m,可得v1=v2,B正确,A错误. 11.8R [解析] 两演员一起从A点摆到B点,只有重力做功,由机械能守恒定律得(m1+m2)gR=(m1+m2)v2 女演员刚好能回到高处,机械能依然守恒,有 m2gR=m2v12 女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,两演员组成的系统动量守恒,有(m1+m2)v=-m2v1+m1v2 接下来男演员做平抛运动,有 4R=gt2 x=v2t 联立解得x=8R 学科网（北京）股份有限公司 $