1、第一章 动量守恒定律1.如图所示，站在车上的人，用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。假设水平地面光滑，关于这一物理过程，下列说法正确的是( )A连续敲打可使小车持续向右运动B人、车和锤组成的系统机械能守恒C当锤子速度方向水平向右时，人和车水平方向的总动量水平向左D人、车和锤组成的系统动量守恒2.20世纪末，由于生态环境的破坏，我国北方地区3、4月份沙尘暴天气明显增多。近年来，我国加大了环境治理，践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，沙尘天气明显减少。现把沙尘上扬后的情况简化为沙尘颗粒悬浮在空中不动。已知风对沙尘的作用力表达式为，其中为常数，为空气密度，为沙尘颗粒的截面积，为风速。设
2、沙尘颗粒为球形，密度为，半径为，风速竖直向上，重力加速度为，则的表达式为( )ABCD3.小车置于光滑水平面上，上表面粗糙且足够长，木块以初速度滑上车上表面，则( )A.因车上表面粗糙故系统动量不守恒B.车上表面越粗糙，小车获得动量越大C.车上表面越粗糙，系统产生的内能越多D.的最终速度为4.在光滑水平面上有三个小钢球处于静止状态，质量分别为。其中两球间夹一被压缩的弹簧，两球通过左右两边的光滑挡板束缚着。若某时刻将挡板撤掉，弹簧便把两球弹出，两球脱离弹簧后，球获得的速度大小为，若两球相距足够远，则两球发生弹性碰撞后（ ）A.球的速度大小为，运动方向与原来相反B.球的速度大小为，运动方向与原来相
3、反C.球的速度大小为D.球的速度大小为5.质量为M的气球下吊一架轻质绳梯，梯上站着质量为m的人。气球以速度沿竖直方向匀速上升，如果人加速向上爬，当他相对于梯的速度达到v时，气球的速度将变为( )A.B.C.D.6.位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对该运动员的弹力随时间t的变化规律如图所示。不计阻力，取重力加速度。根据信息可求( )A.该运动员跳起的最大高度为B.该运动员最大加速度为C.每次接触过程中，蹦床对该运动员的最大冲量为D.人体内力做功至少要消耗的能量7.质量相同的三个小球在光滑水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止的三个小球发生弹性碰撞(与相碰，与相碰，与相碰)。碰后，球继
4、续沿原来方向运动；球静止不动；球被弹回而反方向运动。碰后，三球比较( )A.球的动能最大，球的动量最大B.球的动能最大，球的动量最大C.球的动能和动量均最大D.球的动能和动量均最大8.如图所示光滑水平面上静置一质量为的木块，由一轻弹簧连在墙上，有一质量为的子弹以速度水平射入木块并留在其中，当木块第一次回到原来位置的过程中，墙对弹簧的冲量大小为( ) A.0B.C.D.9.如图所示，一辆装有砂子且与砂子质量之和为M的小车以速度在光滑水平面上运动，一质量为m、速度为的小球沿俯角为的方向落到车上并埋在车里的砂中，此时小车的速度为( )A.B.C.D.10.如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为的
5、光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为的小球从槽上高处由静止开始自由下滑，则( )A在小球下滑的过程中，小球和槽组成的系统动量守恒B在小球下滑的过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功C被弹簧反弹后，小球能回到槽上高处D被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动11.如图所示，物块1、2、3均放在光滑水平面上，物块1、2的质量均为m；物块3的质量为2m，甲、乙两图中的轻弹簧完全相同，压缩量也完全相同，分别与竖直墙及物块1、2、3接触但不连接。对两弹簧释放后三个物块被弹开的过程，以下说法正确的是（ ）A.两弹簧对物块1、2的冲量大小相同 B.乙图中的弹簧对物块2、3
6、的冲量大小相同C.物块1、3的最大动能之比为2:1D.物块2、3的最大动能之比为2:112.质量为的运动员从下蹲状态向上起跳，经时间身体伸直并刚好离开水平地面，该过程中，地面对他的冲量大小为，重力加速度大小为。下列说法正确的是( )A.运动员在加速上升过程中处于超重状态B.运动员离开地面时的速度大小为C.该过程中，地面对运动员做的功为D.该过程中，人的动量变化大小为13.如图所示,一颗钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中,不计空气阻力若把在空中下落的过程称为过程I,进入泥潭直到停止的过程称为过程,则( )A.过程中钢珠的动量的改变量等于零B.过程中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的
7、大小C.I、两个过程中合外力的总冲量等于零D.过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量14.某同学在实验室使用半径相同的两个小球，按如图实验装置来验证动量守恒定律。他的主要实验操作如下：用天平测量a、b两球的质量m1和m2；用游标卡尺测出两个小球的直径d；用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度H；用重锤线标出小球抛出点在水平地面上的白纸上的竖直投影点O；在白纸上面放好复写纸，先不放b球，把a球从斜槽轨道上D点由静止释放，落到复写纸上，重复多次；再把b球放在斜槽轨道水平部分最右端，把a球仍从D点由静止释放，和b球相碰后，两球分别落在复写纸上的不同位置，重复多次；用圆规在白纸上找到三个平均落点M、P和
8、N，并用刻度尺测量出图中的和的长度。（1）上述实验操作中不必要的步骤是_。（2）如果满足关系式_ ，则验证了系统碰撞过程中动量守恒。（用测量的物理量表示）（3）实验测得：m1=30.0 g，m2=10.0 g，=16.10 cm，=30.30 cm，=40.60 cm。则本实验的相对误差是_ 。(保留一位有效数字，相对误差为100%)15.一绳跨过定滑轮，两端分别拴有质量为的物块，且，如图所示，B开始静止于地面上，当A自由下落H距离后，绳子才被拉紧，已知绳子被拉紧瞬间绳子上的拉力远大于两物块的重力，求绳子刚被拉紧时两物块的速度及两物块机械能的减少量。答案以及解析1.答案：C解析：A.人、车、锤
9、看做一个系统，水平方向上合外力为零，则水平方向上动量守恒，总动量为零，当大锤有相对大地向左的速度时，车有向右的速度，车会来回运动，故A错误；B.大锤击打小车时，发生的不是完全弹性碰撞，系统机械能有损耗，故B错误；C.大锤的速度水平向右时，总动量为零，人和车有向左的速度，故C正确；D.大锤有竖直方向的加速度，故竖直方向动量不守恒，故D错误；2.答案：B解析：沙尘颗粒悬浮时受力平衡，根据平衡条件，有：其中：由题意知：联立以上四式得：，故B正确、ACD错误。故选：B。3.答案：D解析：以小车和木块组成的系统为研究对象，系统所受合外力为零，因此系统动量守恒，由得，选项A错误，D正确；相对运动过程中系统
10、的一部分机械能转化为内能，根据能量守恒定律得与车上表面的粗糙程度无关，选项C错误；根据A选项分析，小车M获得的动量M与车上表面粗糙程度无关，选项B错误4.答案：B解析：设球脱离弹簧时的速度为,两球相碰后的速度分别为和。取向右为正方向,弹簧将两球弹出过程,由动量守恒定律有.可得,两球相碰过程，由动量守恒定律和动能守恒得：联立解得(负号表示方向向左,与原来相反),5.答案：B解析：取气球和人整体为研究对象，最初以速度匀速上升，合力为零，系统在竖直方向动量守恒，以地面为参考系，设气球的速度达到时，则人的速度为。由动量守恒定律得，解得，选项B正确。6.答案：D解析：本题考查运动与动量、能量的综合。该运
11、动员每次腾空的时间相等，均为，故其跳起的最大高度为，最大速度，A项错误；最大加速度，B项错误；合力对该运动员的最大冲量等于，C项错误；人获得的最大动能等于，故D项正确。7.答案：B解析：三个碰撞过程系统碰前总能量相同，由于发生弹性碰撞，碰撞过程无能量损失，球碰后动能为零，最小，故碰后的动能最大；由动量守恒可知，碰后被弹回而反方向运动，动量为负，由此可知碰后球动量最大，故正确。8.答案：D解析：由于子弹射入木块的时间极短，系统的动量守恒，取向右为正方向根据动量守恒定律得，解得从弹簧被压缩到木块第一次回到原来的位置过程中，系统速度大小不变，方向改变，对木块（含子弹），根据动量定理得，由于弹簧的质量
12、不计，则墙对弹簧的弹力等于弹簧对木块的弹力，所以墙对弹簧的冲量大小等于弹簧对木块的冲量大小，为，故D正确9.答案：B解析：取小车和小球为系统，在小球落入小车的过程中，竖直方向的合力不等于零，但水平方向的合力为零。虽然系统的总动量不守恒，但水平方向的动量守恒，故有，解得，选项B正确。10.答案：D解析：A.小球在下滑过程中，小球和槽组成的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，但系统在竖直方向所受合力不为零，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；B.小球在下滑过程中，槽要向左运动，小球和槽之间的相互作用力与槽的速度不垂直，所以对槽要做功，故B错误；C.小球与槽组成的系统动
13、量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被反弹后球与槽的速度相等，小球不能滑到槽上，不能达到高度h处，故C正确；D.小球脱离弧形槽后，槽向后做匀速运动，而小球反弹后也会做匀速运动，故D正确；故选：D。11.答案：BD解析：A. 图甲中，弹簧的弹性势能转化为物块1的动能，图乙中，弹簧的弹性势能转化为物块2、3的动能，故物块1的末速度大于物块2的末速度，根据动量定理可知，两弹簧对物块1、2的冲量大小不等，故A错误；B. 图乙中，物块2、3水平方向上不受外力，水平方向动量守恒，根据动量定理可知，弹簧对物块2、3的冲量大小相同，故B正确；CD、图乙中,物块2的
14、动能为,物块3的动能为，故物块2、3的最大动能之比为2:1，物块1的末速度大于物块2的末速度，故物块1、3的最大动能之比不等于2:1，故C错误，D正确。12.答案：AD解析：A、运动员在加速上升过程中加速度向上，处于超重状态，故A正确；B、取向上为正，根据动量定理可得，解得，故B错误；C、该过程中，地面对运动员做的功为0，故C错误；D、根据动量定理可得：该过程中，人的动量变化大小为，故D正确。故选：AD。13.答案：CD解析：过程I中钢珠所受的外力只有重力，由动量定理可知，钢珠的动量的改变量等于重力的冲量，故D正确；在整个过程中，钢珠的动量的变化量为零，由动量定理可知，I、两个过程中合外力的总
15、冲量等于零，故C正确；过程中，钢珠所受的外力有重力和阻力，所以过程中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小与过程中重力的冲量的大小之和，故B错误；过程中钢珠所受合外力的冲量不为零，由动量定理可知，过程中钢珠的动量的改变量不等于零，故A错误14.答案：（1）（2）（3）2%解析：（1） 验证动量守恒定律，需要用天平测量两个小球的质量；为了发生对心碰撞，两球的直径需相同，但具体直径大小，并不需要测量；只需要保证小球做平抛运动的高度相同，不需要用刻度尺测量其具体值；需要用重锤线标出小球抛出点在水平地面上的白纸上的竖直投影点O，方便测量小球的水平位移；在白纸上面放好复写纸，先不放b球，把a球从斜
16、槽轨道上D点由静止释放，落到复写纸上，重复多次；再把b球放在斜槽轨道水平部分最右端，把a球仍从D点由静止释放，和b球相碰后，两球分别落在复写纸上的不同位置，重复多次；用圆规在白纸上找到三个平均落点M、P和N，并用刻度尺测量出图中的、和的长度纸上的不同位置，重复多次；上述实验操作中不必要的步骤是。（2）碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：，小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，得：。（3）。15.答案：；解析：解：本题易错之处是认为在绳子拉紧瞬间动量守恒。实际上由组成的系统除了受重力外，还要受到滑轮轴心竖直向上的支持力作用，而这个支持力不等于两物块的总重力，所以系统所受合外力不为零。不能对整个系统应用动量守恒定律。A自由下落H距离时的速度绳子拉紧一小段时间后，A与B具有相同的速率的速度向下，B的速度向上对A，以向上为正方向，由动量定理得对B以向上为正方向，由动量定理得因为拉紧过程中绳子的拉力大小相等，即由于，则可认为联立解得两物块机械能的减少量