1、动量守恒定律A组基础达标1(2021届鹤岗第一中学期末)如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上一颗子弹水平射入木块A,并留在其中在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是()A动量守恒、机械能守恒B动量守恒、机械能不守恒C动量不守恒、机械能守恒D动量、机械能都不守恒【答案】B【解析】子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程,系统在水平方向不受外力作用,系统动量守恒,但是子弹击中木块A的过程,有摩擦力做功,部分机械能转化为内能,所以机械能不守恒,B正确,A、C、D错误2在下列几种现象中,所选系统动量守恒的有()A原来静止在光滑水
2、平面上的车,从水平方向跳上一个人,人车为一个系统B运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和铅球为一个系统C从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢为一个系统D光滑水平面上放一斜面,斜面也光滑,一个物体沿斜面滑下,以重物和斜面为一个系统【答案】A【解析】人与车组成的系统在水平方向受到的合外力为0,水平方向的动量守恒,故A正确;运动员与铅球组成的系统,初动量为零,末动量不为零,故B错误;重物和车厢为一系统的末动量为零而初动量不为零,故C错误;该选项中,在物体沿斜面下滑时,向下的动量增大,故D错误3(2021届福州八中期末)A、B两个相互作用的物体,在相互作用的过程中外力的合力为
3、0,则以下说法中正确的是()AA的动量变大,B的动量一定变大BA的动量变大,B的动量一定变小CA与B的动量变化相等DA与B受到的冲量大小相等【答案】D【解析】在相互作用的过程中所受合外力为0,则系统动量守恒,若二者同向运动时发生碰撞,且后面速度大的质量也大,则碰后一个动量变大,一个动量变小,故A错误;若碰撞前二者动量大小相等,方向相反,则碰后二者均静止,即动量均减小,故碰后A的动量不一定变大,B错误;根据动量定理得Ip,则知,两物体的动量变化量大小相等,方向相反,故C错误;根据牛顿第三定律得知,作用力与反作用力大小相等、方向相反,而且同时产生,同时消失,作用时间相等,由冲量定义式IFt,可知作
4、用力与反作用力的冲量也是大小相等、方向相反,故D正确4质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移时间图像如图所示,由图有以下说法:碰撞前两物体质量与速度的乘积相同;质量m1等于质量m2;碰撞后两物体一起做匀速直线运动;碰撞前两物体质量与速度的乘积大小相等、方向相反其中正确的是()ABCD【答案】C【解析】由题图可知,m1和m2碰前都做匀速直线运动,但运动方向相反,碰后两物体位置不变,即处于静止,所以碰后速度都为零,故错误,正确;又由图线夹角均为,故碰前速度大小相等,可得m1等于m2,故正确由上分析可知,C正确,A、B、D错误5(2021届吉林实验中学期中)如图所示,在光滑的水平地面上有一辆平
5、板车,车的两端分别站着人A和B,A的质量为mA,B的质量为mB,mAmB.最初人和车都处于静止状态现在,两人同时由静止开始相向而行,A和B对地面的速度大小相等,则车 ()A向左运动B左右往返运动C向右运动D静止不动【答案】A【解析】两人与车组成的系统动量守恒,开始时系统动量为零,两人以大小相等的速度相向运动,A的质量大于B的质量,则A的动量大于B的动量,A、B的总动量方向与A的动量方向相同,即向右,要保证系统动量守恒,系统总动量为零,则小车应向左运动,故A正确,B、C、D错误6(2020年肥东县第二中学期中)静止在水平地面上的平板车,当一人在车上行走时,下列说法正确的是()A只有当地面光滑时,
6、人和车组成的系统的动量才守恒B无论地面是否光滑,人和车组成的系统的动量都守恒C只有当车的表面光滑时,人和车组成的系统的动量才守恒D无论车的表面是否光滑,人和车组成的系统的动量都守恒【答案】A【解析】只有当地面光滑时,人和车组成的系统受到的外力之和才为零,系统的动量才守恒,故A正确;如果地面不光滑,则人和车组成的系统受到的合外力不为零,则系统动量不守恒,故B错误;车的表面是否光滑只影响内力,不影响外力,无论车的表面是否光滑,若地面光滑,系统的动量守恒若地面不光滑,则系统的动量不守恒,故C、D错误7甲、乙两人站在光滑的水平冰面上,他们的质量都是M,甲手持一个质量为m的球,现甲把球以对地为v的速度传
7、给乙,乙接球后又以对地为2v的速度把球传回甲,甲接到球后,甲、乙两人的速度大小之比为(忽略空气阻力)()ABCD【答案】D【解析】甲、乙之间传递球的过程中,不必考虑过程中的细节,只考虑初状态和末状态的情况研究对象是由甲、乙二人和球组成的系统,开始时的总动量为零,在任意时刻系统的总动量都为零设甲的速度大小为v甲,乙的速度大小为v乙,二者方向相反,根据动量守恒定律得(Mm)v甲Mv乙0,则,D正确8(2021届孝感名校期中)如图所示,一质量为M的沙车,在光滑的水平面上做匀速直线运动,速度为v0,质量为m的铁球以速度v竖直向下落入沙车中,稳定后,沙车的速度()ABCv0D【答案】A【解析】沙车与铁球
8、组成的系统水平方向动量守恒,则有Mv0(Mm)v,解得v,故A正确,B、C、D错误9(2021届泉州模拟)如图,建筑工地上的打桩过程可简化为:重锤从空中某一固定高度由静止释放,与钢筋混凝土预制桩在极短时间内发生碰撞,并以共同速度下降一段距离后停下来则()A重锤质量越大,撞预制桩前瞬间的速度越大B重锤质量越大,预制桩被撞后瞬间的速度越大C碰撞过程中,重锤和预制桩的总机械能保持不变D整个过程中,重锤和预制桩的总动量保持不变【答案】B【解析】由自由落体运动规律v22gh可知,撞击预制桩前瞬间的速度与重锤质量无关,A错误;碰撞过程时间极短,外力冲量可忽略不计,则重锤和预制桩的总动量M保持不变,取竖直向
9、下为正方向,由动量守恒定律得mv(Mm)v共,可得v共,可知重锤质量m越大,预制桩被撞后瞬间的速度越大,B正确;碰撞过程中,要产生内能,重锤和预制桩的总机械能减小,C错误;整个过程中,重锤和预制桩受到重力和阻力,合外力不为零,总动量不守恒,D错误B组能力提升10(多选)(2021届石家庄第二中学期中)如图所示,质量为 M2 kg的木板静止在光滑的水平面上,一小滑块的质量为m1 kg,以初速度v01 m/s 从木板的右端滑上木板,且始终未离开木板小滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A滑块刚滑上木板时受到的摩擦力水平向左B滑块先做匀减速运动,后做匀速运动C
10、滑块和木板最终速度为0.5 m/sD木板的最小长度为 m【答案】BD【解析】受力分析得,滑块刚滑上小车时受到的摩擦力水平向右,故A错误;滑块先做匀减速运动,与木板共速后做匀速运动,由动量守恒有mv0(Mm)v,得vm/s,故B正确,C错误;对木板分析,由能量守恒定律有mglmv(Mm)v2,解得l m,故D正确11(多选)(2020年南通海安高级中学月考)如图所示,滑块和小球的质量分别为M、m.滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l,开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,下列说法正确的是(
11、)A滑块和小球组成的系统动量守恒B滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒C小球的最大速率为D小球的最大速率为【答案】BC【解析】小球下落过程中,小球竖直方向有分加速度,系统的合外力不为零,因此系统动量不守恒,故A错误;绳子上拉力属于内力,系统在水平方向不受外力作用,因此系统水平方向动量守恒,故B正确;当小球落到最低点时,只有水平方向的速度,此时小球和滑块的速度均达到最大,系统水平方向动量守恒有Mvmaxmv,系统机械能守恒有mglmv2Mv,联立解得vmax,v,故C正确,D错误12(2021届江西定南二中月考)如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆轨道的水平直径现将一小球从距A点正
12、上方h 高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为 0.8h,不计空气阻力下列说法正确的是()A小球离开小车后做斜上抛运动B在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒C小球离开小车后做竖直上抛运动D小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.5hh0.8h【答案】C【解析】小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒,可知系统水平方向的总动量保持为零小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零,小球与小车水平方向速度为零,所以小球离开小车后做竖直上抛运动,故A错误,C正确; 小球与小车组成的系统在水平方向不受外力,竖直方向受重力,所以水平方向系统动量守恒
13、,但系统动量不守恒,故B错误;小球第一次在车中运动过程中,由动能定理得mg(h0.8h)Wf0,Wf为小球克服摩擦力做功大小,解得Wf0.2mgh,即小球第一次在车中滚动损失的机械能为0.2mgh,由于小球第二次在车中滚动时,对应位置处速度变小,因此小车给小球的弹力变小,摩擦力变小,摩擦力做功小于0.2mgh,机械能损失小于0.2mgh,因此小球再次离开小车时,能上升的高度大于0.8h0.2h0.6h,故D错误13(多选)(2021届哈尔滨第三中学模拟)如图所示,两个小球A、B大小相等,质量分布均匀分别为m1、m2,m1m2,A、B与轻弹簧拴接,静止在光滑水平面上,第一次用锤子在左侧与A球心等
14、高处水平快速向右敲击A,作用于A的冲量大小为I1,第二次两小球及弹簧仍静止在水平面上,用锤子在右侧与B球心等高处水平快速向左敲击B,作用于B的冲量大小为I2,I1I2,则下列说法正确的是()A若两次锤子敲击完成瞬间,A、B两球获得的动量大小分别为p1和p2,则p1p2B若两次锤子敲击分别对A、B两球做的功为W1和W2,则W1W2C若两次弹簧压缩到最短时的长度分别为L1和L2,则L1v2【答案】AC【解析】由动量定理Ip可知,由于I1I2,则两次锤子敲击完成瞬间有p1p2,故A正确;由于两次锤子敲击完成瞬间两球具有的动量大小相等,由Ek可知,A球获得的初动能更大,由动能定理可知W1W2,故B错误
15、;由动量守恒可得m1v0(m1m2)v,得v,由能量守恒有m1v(m1m2)v2Ep,得Epv,由于p1p2,则质量越大的初速度越小,即A球获得的初速度较大,则敲击A球时弹簧的最大弹性势能较大,即L1m,A、B间的动摩擦因数为,在平板车右方的水平面上固定一竖直挡板P.开始时A、B以速度v0一起向右运动,某时刻B与挡板P相撞并立即以原速率反向弹回,在此后的运动过程中A不会滑离B,重力加速度为g.求:(1)A、B的最终速度;(2)木板的最小长度;(3)小木块A离挡板P最近时,平板车B的最右端距挡板P的距离【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)选水平向左为正方向,从B撞挡板后到A、B相对静止,A、B动量守恒Mv0mv0(Mm)v共,解得v共.(2)A在B上相对滑动的过程A、B能量守恒(Mm)v(Mm)vmgL,解得L.(3)小木块A向右匀减速到速度为零时A离挡板P最近,A在B上滑动到vA0的过程动量守恒Mv0mv0MvB,解得vBv0平板车B向左做匀减速直线运动,由动能定理知mgxMvMv,解得x.