1、1高中物理选修 3-5 动量及动量守恒定律同步训练题【知识储备】第一章 碰撞与动量守恒重点知识点总结1.碰撞: 物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大；系统动量守恒。a.弹性碰撞:如果碰撞过程中系统的动能损失很小，可以略去不计，这种碰撞叫做弹性碰撞。b.非弹性碰撞:碰撞过程中需要计算损失的动能的碰撞；如果两物体碰撞后黏合在一起，这种碰撞损失的动能最多，叫做完全非弹性碰撞。2.冲量：物体所受外力和外力作用时间的乘积，是矢量，是过程量。 公式：I=Ft 单位是 Ns3.动量：物体的质量与速度的乘积，是矢量，是状态量公式：p=mv 单位是 kg m/s；1kg m/s=1 Ns4.动量定
2、理:系统所受合外力的冲量等于动量的变化；I=mv 末 mv 初5.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。成立的条件:系统不受外力或者所受外力的矢量和为零；内力远大于外力；如果在某一方向上合外力为零，那么在该方向上系统的动量守恒6.反冲: 在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化；系统动量守恒。【学以致用】1.关于动量、冲量，下列说法正确的是（ ）A物体动量越大，表明它受到的冲量越大B物体受到合外力的冲量等于它的动量的变化量C物体的速度大小没有变化，则它受到的冲量大小等于零D物体动量的方向就是它受
3、到的冲量的方向2.从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大2小都是为 v，不计空气阻力，对两个小物体以下说法正确的是（ ）A落地时的速度相同B落地时重力做功的瞬时功率相同C从抛出到落地重力的冲量相同D两物体落地前动量变化率相等3.关于物体的动量，下列说法中正确的是（ ）A物体的动量越大，其惯性也越大B同一物体的动量越大，其速度不一定越大C物体的加速度不变，其动量一定不变D运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向4.（多选题）下面的说法正确的是（ ）A当力与物体的位移垂直时，该力的冲量为零B如果物体（质量不变）的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力
4、的冲量不为零C物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大D做曲线运动的物体，在任何 t 时间内所受合外力的冲量一定不为零5.古时有“守株待兔” 的寓言假设兔子质量约为 2kg，以 15m/s 的速度奔跑，撞树后反弹的速度为 1m/s，则兔子受到撞击力的冲量大小为 （ ）A28Ns B29Ns C31Ns D32Ns6.质量为 ma=1kg，m b=2kg 的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移 时间图象如图所示，则可知碰撞属于（ ）A弹性碰撞 B非弹性碰撞3C完全非弹性碰撞 D条件不足，不能判断7.玻璃杯从同一高度落下，掉在石头上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与石头的撞击过程中（
5、）A玻璃杯的动量较大 B玻璃杯受到的冲量较大C玻璃杯的动量变化较大 D玻璃杯受到的冲力较大8.某物体在水平桌面上，受到一个推力 F 的作用 t 秒钟，物体没有移动，则 F 对该物体的冲量为（ ）A0 BFt Cmgt D无法计算9.两球 A、B 在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1kg，m B=2kg，v A=6m/s， vB=2m/s当 A 追上 B 并发生碰撞后，两球 A、B 速度的可能值是（ ）Av A=5 m/s，v B=2.5 m/s Bv A=2 m/s，v B=4 m/sCv A=4 m/s，v B=7 m/s Dv A=7 m/s，v B=1.5 m/s10.一颗子
6、弹水平射入置于光滑水平面上的木块 A 并留在其中，A 、B 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示则在子弹打击木块 A 及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（ ）A动量守恒，机械能不守恒B动量不守恒，机械能守恒C动量守恒，机械能守恒D无法判定动量、机械能是否守恒11.质量 M=1.5kg 的手榴弹某时刻恰好沿水平方向运动，速度大小是 20m/s，此时在空中爆炸，分裂成两部分，其中 0.5kg 的那部分以 40m/s 的速度与原速度反向运动，则另一部分此时速率为（ ）4A20 m/s B25 m/s C40 m/s D50 m/s12.（多选题）如图甲所示，在光滑水平面上的两
7、小球发生正碰小球的质量分别为 m1 和m2图乙为它们碰撞前后的 st （位移时间）图象已知 m1=0.1由此可以判断（ ）A碰前 m2 静止，m 1 向右运动B碰后 m2 和 m1 都向右运动Cm 2=0.3kgD碰撞过程中系统损失了 0.4J 的机械能13.（多选题）小车 AB 静置于光滑的水平面上，A 端固定一个轻质弹簧，B 端粘有橡皮泥，AB 车质量为 M，长为 L质量为 m 的木块 C 放在小车上，用细绳连结于小车的 A 端并使弹簧压缩，开始时 AB 与 C 都处于静止状态，如图所示当突然烧断细绳，弹簧被释放，使木块 C 向 B 端冲去，并跟 B 端橡皮泥粘在一起，以下说法中正确的是（
8、 ）A如果 AB 车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒B整个系统任何时刻动量都守恒C当木块对地运动速度为 v 时，小车对地运动速度为 vMmD整个系统最后静止14.如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为 2m 和 m 的 A、B 两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧（弹簧与 A、B 不拴连） ，由于被一根细绳拉着而处于静止状态当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的是（ ）A两滑块的动能之比 EkA：E kB=1：2B两滑块的动量大小之比 pA：p B=2：1C两滑块的速度大小之比 vA：v B=2：15D弹簧对两滑块做功之比 WA：W B=1：115.如图所示，弹簧的
9、一端固定在竖直墙上，质量为 M 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为 m（m M）的小球从槽高 h 处开始自由下滑，下列说法正确的是（ ）A在以后的运动全过程中，小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变B在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒D小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高 h 处16.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
10、列说法中正确的是（ ）A动量守恒、动能守恒，机械能守恒B动量守恒、动能不守恒，机械能不守恒C动量不守恒、动能守恒，机械能守恒D动量、动能、机械能都不守恒17.（多选题）如图所示，质量为 m 的小球从距离地面高 H 的 A 点由静止开始释放，落到地面上后又陷 入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为 h 的 B 点时速度减为零不计空气阻力，重力加速度为 g关于小球在刚接触地面到速度变为零的过程中，下列说法中正确的有（ ）A小球的机械能减少了 mghB小球克服阻力做的功为 mg（H+h）C小球所受阻力的冲量等于 m gH26D小球动量的改变量大小等于 m gH218.如图所示，一辆小车静止在光滑
11、水平面上，A 、B 两人分别站在车的两端当两人同时相向运动时（ ）A若小车不动，两人速率一定相等B若小车向左运动，A 的动量一定比 B 的小C若小车向左运动，A 的动量一定比 B 的大D若小车向右运动，A 的动量一定比 B 的大19.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计一吨左右） 一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船用卷尺测出船后退的距离为 d，然后用卷尺测出船长 L，已知他自身的质量为 m，则渔船的质量（ ）A B C Ddm)()(dLdLdLm)(20.（多选题）木块 a 和 b 用一根
12、轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a 紧靠在墙壁上，在 b 上施加向左的力使轻质弹簧压缩，如图所示，对 a、b 和轻弹簧组成的系统，当撤去外力后，下列说法中正确的是（ ）Aa 尚未离开墙壁前，系统动量守恒Ba 尚未离开墙壁前，系统动量不守恒Ca 离开墙壁后，系统动量守恒Da 离开墙壁后，系统动量不守恒21.（多选题）如图所示，一质量为 m 的物块甲以 3m/s 的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定在其左端，另一质量也为 m 的物块乙以 4m/s 的速度与物块甲在同一直线上相向运动，则（ ）7A甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，系统动量守恒B当两物块相距最近时，甲物块的速率为零C碰撞过程中，甲物
13、块的速率可能为 1m/s，也可能为 5m/sD碰撞过程中，乙物块的速率可能为 2m/s，也可能为 1.7m/s22.（多选题）如图所示，A、B 两物体的质量比 mA：m B=3：2，它们原来静止在平板车 C上，A、B 间有一根被压缩了的弹簧，A、B 与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑当弹簧突然释放后，则有（ ）AA、B 系统动量守恒 BA、B、C 系统动量守恒C小车向左运动 D小车向右运动23.（多选题）如图所示，光滑水平面上有静止的斜劈，斜劈表面光滑。将一质量为 m、可视为质点的滑块从斜劈顶端由静止释放。在滑块滑到斜劈底端的过程中，下列说法正确的是（ ）A. 由滑块、斜劈组成的系统动量
14、守恒B. 斜劈对滑块的支持力对滑块不做功，所以滑块的机械能守恒C. 虽然斜劈对滑块的支持力对滑块做负功，但是滑块、斜劈组成的系统机械能仍守恒D. 滑块、斜劈相对地面的水平位移之和大小等于斜劈底边边长24.如图所示，在光滑的水平面上放置一个质量为 2m 的木板 B，B 的左端放置一个质量为m 的物块 A，已知 A、B 之间的动摩擦因数为 ，现有质量为 m 的小球以水平速度 v0 飞来与 A 物块碰撞后立即粘住，在整个运动过程中物块 A 始终未滑离木板 B，且物块 A 可视为质点，求（1）物块 A 相对 B 静止后的速度大小；8（2）木板 B 至少多长25.如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下
15、端与水平桌面相切，小滑块 A 和 B 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点现将 A 无初速度释放，A 与 B 碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动已知圆弧轨道光滑，半径 R=0.2m；A 和 B 的质量相等；A 和 B 整体与桌面之间的动摩擦因数 =0.2取重力加速度g=10m/s2求：（1）碰撞前瞬间 A 的速率 v；（2）碰撞后瞬间 A 和 B 整体的速率 v；（3）A 和 B 整体在桌面上滑动的距离 L26.如图，小球 a、b 质量均为 m，b 球用长 h 的细绳（承受最大拉力为 2.8mg）悬挂于水平轨道 BC（距地高 0.5h）的出口 C 处a 球从距 BC 高 h 的 A 处由静止释放
16、后，沿 ABC 光滑轨道滑下，在 C 处与 b 球正碰并与 b 粘在一起试问：（1）a 与 b 球碰前瞬间的速度大小？（2）a、b 两球碰后，细绳是否会断裂？（3）若细绳断裂，小球在 DE 水平地面上的落点距 C 的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？9参考答案1.B【考点】动量定理【分析】物体的质量与速度的乘积是物体的动量，物体动量的变化等于合外力的冲量，据此分析答题【解答】解：A、物体的动量等于质量与速度的乘积，与物体受到的冲量无关，故 A 错误；B、由动量定理可知，物体受到合外力的冲量等于它的动量的变化量，故 B 正确；C、动量是矢量，物体的速度大小没有变化，如果物体速度方向
17、发生变化，则物体动量发生变化，由动量定理可知，物体受到的冲量大小不为零，故 C 错误；D、物体动量的方向是物体速度的方向，与物体受到冲量的方向无关，故 D 错误；故选：B2.D【考点】动量定理；功率、平均功率和瞬时功率【分析】根据动能定理比较落地时的动能大小，方向不同；通过比较落地时竖直方向上的速度比较重力做功的瞬时功率，通过比较运动的时间比较重力冲量；动量定理求变化率【解答】解：A、根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同，故落地时速度不同，故 A 错误；B、根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同，重力做功的瞬时功率p=mgvsin，故 B 错误C、高度相同，平抛时间短，根
18、据动量定理 I=mgt，故 C 错误D、根据动量定理 I=mgt故 D 正确10故选：D3.D【考点】动量定理【分析】物体的质量与速度的乘积是物体的动量；根据动量的定义分析答题【解答】解：A、物体的动量 P=mv，动量大的物体，它的质量不一定大，所以其惯性不一定大，故 A 错误；B、同一物体质量是一定的，动量越大，其速度一定越大故 B 错误；C、物体的加速度不变，其速度不断变化，动量一定不断变化，故 C 错误；D、动量是矢量，既有大小，又有方向，动量的方向与物体速度方向相同，故 D 正确；故选：D4.BD【考点】动量定理【分析】根据冲量的计算公式、动量定理分析答题【解答】解：A、力的冲量： I=Ft，当力与物体的位移垂直时，该力的冲量不为零，故 A错误；B、如果物体（质量不变）的速度发生变化，物体的动量发生变化，由动量定理可知，物体所受到的合外力的冲量不零，故 B 正确；C、由动量定理可知，物体所受合外力冲量越大，物体动量的变化量越大，它的动量不一定大，故 C 错误；D、做曲线运动的物体，速度方向沿切线方向，速度不断变化，物体动量不断变化，由动量定理可知，在任何t 时间内所受合外力的冲量一定变化，冲量一定不为零，故 D 正确；故选：BD5.【答案】D【解析】根据动量定理可知 I=mv2-mv1 答案选 D。
