1、暑假训练08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、锤子都静止。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、车和锤子组成的系统机械能守恒C当锤子速度方向竖直向下时，人和车水平方向的总动量为零D人、车和锤子组成的系统动量守恒2(多选)如图所示，一质量M2.0 kg的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m1.0 kg的小物块A。分别给A和B一大小均为3.0 m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，物块A始终没有滑离木板B。下列说法正确的是()AA、B共速时的速度大小为1 m/sB在小物块
2、A做加速运动的时间内，木板B速度大小可能是2 m/sC从A开始运动到A、B共速的过程中，木板B对小物块A的水平冲量大小为2 NsD从A开始运动到A、B共速的过程中，小物块A对木板B的水平冲量方向向左3甲、乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动，已知它们的动量分别是p15 kgm/s，p27 kgm/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10 kgm/s，则两球质量m1与m2间的关系可能是()Am1m2 B2m1m2 C4m1m2 D6m1m21下列叙述的情况中，系统动量不守恒的是()A如图甲所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，人与车组成的系统B如图乙所示，子弹射入放在光滑水
3、平面上的木块中，子弹与木块组成的系统C子弹射入紧靠墙角的木块中，子弹与木块组成的系统D斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时2A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动。B在前，A在后，发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球的速率比vAvB为()A12 B13 C21 D233(多选)半径相等的两个小球A和B，在光滑水平面上沿同一直线相向运动。若A球的质量大于B球的质量，发生弹性碰撞前，两球的动能相等。碰撞后两球的运动状态可能是()AA球的速度为零，B球的速度不为零BB球的速度为零，A球的速度不为零C两球的速度均不为零D两球的速度方向均与原方向相反，
4、两球的动能仍相等4(多选)如图所示，在光滑水平面上有静止物体A和B。物体A的质量是B的2倍，两物体中间有用细绳捆绑的水平压缩轻弹簧(弹簧和物体不栓接)。当把绳剪开以后任何瞬间，下列说法正确的是()AA的速率是B的速率的一半BA的动量是B的动量的两倍CA、B所受的力大小相等DA、B组成的系统的总动量不为05如图所示将一质量为m的小球，从放置在光滑水平地面上质量为M的光滑半圆形槽的槽口A点由静止释放经过最低点B运动到C点，下列说法中正确的是()A从AB，半圆形槽运动的位移一定大于小球在水平方向上运动的位移B从BC，半圆形槽和小球组成的系统动量守恒C从ABC，C点可能是小球运动的最高点D小球最终在半
5、圆形槽内作往复运动6如图所示，一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰，碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中。假如碰撞过程中无机械能损失，已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1，与沙坑的距离为0.5 m，g取10 m/s2，物块可视为质点。则A碰撞前瞬间的速度为()A0.5 m/s B1.0 m/s C1.5 m/s D2.0 m/s7(多选)在2018年世界斯诺克国际锦标赛中，中国选手丁俊晖把质量为m的白球以5v的速度推出，与正前方另一静止的相同质量的黄球发生对心正碰，碰撞后黄球的速度为3v，运动方向与白球碰前的运动方向相同。若不计球与桌面间的摩擦，则()A碰后瞬间白球的速度为2
6、vB两球之间的碰撞属于弹性碰撞C白球对黄球的冲量大小为3mvD两球碰撞过程中系统能量不守恒8某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移时间图像。图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块、和它们发生正碰后结合体的位移变化关系。已知相互作用时间极短，由图像给出的信息可知()A碰前滑块与滑块速度大小之比为72B碰前滑块的动量大小比滑块的动量大小大C碰前滑块的动能比滑块的动能小D滑块的质量是滑块的质量的9一质量为M的航天器，正以速度v0在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为v1，加速后航天器
7、的速度大小为v2，则喷出气体的质量m为()AmM BmM CmM DmM10(多选)如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动。在t0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是()At0至t时间内，A、B的总动量守恒Bt至t时间内，A、B的总动量守恒Ct时，A的动量为2mvDt时，A的动量为4mv11如图所示，小球A和小球B位于同一竖直线上，小球A距水平地面的高度为H0.6 m，小球B到水平地面的距离为h0.2 m，同时由静止释放两球。设B和地面为弹性碰撞，两球碰撞后B球速度为0，小球A的质量为m，小球B的质量为5m
8、。重力加速度大小g取10 m/s2，忽略小球的直径、空气阻力及碰撞时间，小球所受重力远小于碰撞力。以地面为参考面，两球第一次碰撞后小球A能到达的高度为()A1.6 m B0.82 m C0.6 m D0.35 m12汽车A在水平冰雪路面上行驶。驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m。已知A和B的质量分别为2.0103 kg和1.5103 kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g10 m/s2。求：(
9、1)碰撞后的瞬间B车速度的大小；(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。答案与解析1【答案】C【解析】人、车和锤子整体看作一个处在光滑水平地面上的系统，水平方向上所受合外力为零，故水平方向上动量守恒，总动量始终为零，当锤子有相对大地向左的速度时，车有向右的速度，当锤子有相对大地向右的速度时，车有向左的速度，故车做往复运动，故A错误；锤子击打小车时，发生的不是完全弹性碰撞，系统机械能有损耗，故B错误；锤子的速度竖直向下时，没有水平方向速度，因为水平方向总动量恒为零，故人和车水平方向的总动量也为零，故C正确；人、车和锤子在水平方向上动量守恒，因为锤子会有竖直方向的加速度，故锤子竖直方向上合外力不为零，竖
10、直动量不守恒，系统总动量不守恒，故D错误。2【答案】AD【解析】取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得Mvmv(Mm)v共，解得v共1 m/s，A正确；小物块向左减速到速度为零时，设长木板速度大小为v1，根据动量守恒定律MvmvMv1，解得v11.5 m/s，当小物块反向加速的过程中，木板继续减速，木板的速度必然小于1.5 m/s，B错误；根据动量定理，A、B相互作用的过程中，木板B对小物块A的平均冲量大小为Imv共mv4 Ns，故C错误；根据动量定理，A对B的水平冲量IMv共Mv4 Ns，负号代表与正方向相反，即向左，故D正确。3【答案】C【解析】甲、乙两球在碰撞过程中动量守恒，所以有p1p
11、2p1p2，得p12 kgm/s。由于在碰撞过程中，系统的机械能不会增加。所以有，得m1m2。因为题目给出物理情景是“甲从后面追上乙”，要符合这一物理情景，就必须有，即m1mB可知，pApB，又因两球相向运动，总动量沿A球运动方向，由动量守恒可知，碰后A球速度为零时，B球碰后一定反向运动，不会出现B球速度为零的情况，A、C正确，B错误；若碰后均与原来反向，且两球动能仍相等，则碰后的总动量与碰前反向，与系统动量守恒相违，选项D错误。4【答案】AC【解析】取向左为正方向，根据系统的动量守恒得：mAvAmBvB0，因为mA2mB，所以vA0.5vB，故A正确。由动量守恒得：mAvAmBvB0，所以A
12、的动量与B的动量大小相等，方向相反，故B错误。A、B受到的力等于弹簧的弹力，大小相等，故C正确。A、B和弹簧组成的系统合外力为零，系统的总动量守恒，保持为零，故D错误。故选A、C。5【答案】D【解析】小球与半圆形槽水平方向动量守恒，mv1Mv2，则mv1tMv2t，mx1Mx2，如果mx2，故A错误；从BC，半圆形槽和小球组成的系统水平方向受外力为零，水平方向动量守恒，故B错误；从ABC，机械能守恒，小球到达最高点C时，速度为零，C点与A点等高，故C错误；小球从最高点C滑下运动到左边最高点A时，速度又减到零，如此反复，故D正确。6【答案】C【解析】碰后物块B做匀减速直线运动，由动能定理有2mg
13、x02mv22，得v21 m/s。A与B碰撞过程中动量守恒、机械能守恒，则有mv0mv12mv2，mv02mv122mv22，解得v01.5 m/s，则选项C正确。7【答案】AC【解析】由动量守恒定律可知，相同质量的白球与黄球发生对心正碰，碰后瞬间白球的速度为2v，故A正确。碰前的动能为m(5v)2mv2，碰后的动能为m(3v)2m(2v)2mv2，两球之间的碰撞不属于弹性碰撞，故B错误。由动量定理，白球对黄球的冲量I大小就等于黄球动量的变化p，p3mv03mv，故C正确。两球碰撞过程中系统能量守恒，损失的动能以其他形式释放，故D错误。8【答案】D【解析】根据xt图像的斜率等于速度，可知碰前滑
14、块速度为v12 m/s，滑块的速度为v20.8 m/s，则碰前速度大小之比为52，故选项A错误；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块的动量为负，滑块的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块的动量大小比滑块的小，故选项B错误；碰撞后的共同速度为v0.4 m/s，根据动量守恒定律，有m1v1m2v2(m1m2)v，解得m26m1，由动能的表达式可知，m1v12m2v22，故选项C错误，D正确。9【答案】C【解析】规定航天器的速度方向为正方向，由动量守恒定律可得Mv0(Mm)v2mv1，解得mM，故C正确。10【答案】AC【解析】在B停止运动前，A、B的合外力为零，总动量守
15、恒。在B停止运动后，A、B的合外力不为零，总动量不守恒。设A、B所受的滑动摩擦力大小均为f，系统匀速运动时，有F2f，得f；轻绳断开后，对B，取向右为正方向，由动量定理得ft0mv，联立得t，即t时B停止运动。在B停止运动前，即在t0至t时间内，A、B系统的合外力为零，总动量守恒，故A正确；t至t时间内，B停止运动，A做匀加速运动，系统的合外力不为零，则系统的总动量不守恒，故B错误；t时，取向右为正方向，由系统的动量守恒得2mvpA0，得A的动量pA2mv，故C正确；t时，对A，由动量定理得pA2mv，解得A的动量pA3mv，故D错误。11【答案】D【解析】B球落地时的速度大小为v1 m/s2
16、 m/s，此时A球的速度大小也为2 m/s。设B球撞地后上升t时间与a球相撞，则有Hh，得t0.1 s，两球相撞前瞬间A球的速度为vAv1gt3 m/s，B球的速度为vBv1gt1 m/s。对于碰撞过程，取向上为正方向，由动量守恒定律得5mvBmvAmvA，解得vA2 m/s。两球第一次碰撞后小球A能上升的最大高度h0.2 m，两球碰撞处离地高度hv1tgt220.1 m100.12 m0.15 m，所以两球第一次碰撞后小球A能到达的高度为Hhh0.35 m。12【解析】(1)设B车的质量为mB，碰后加速度大小为aB。根据牛顿第二定律有mBgmBaB式中是汽车与路面间的动摩擦因数。设碰撞后瞬间B车速度的大小为vB，碰撞后滑行的距离为sB。由运动学公式有vB22aBsB联立式并利用题给数据得vB3.0 m/s。(2)设A车的质量为mA，碰后加速度大小为aA，根据牛顿第二定律有mAgmAaA设碰撞后瞬间A车速度的大小为vA，碰撞后滑行的距离为sA，由运动学公式有vA22aAsA设碰撞前的瞬间A车速度的大小为vA。两车在碰撞过程中动量守恒，有mAvAmAvAmBvB联立式并利用题给数据得vA4.3 m/s。
