課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二） 動(dòng)量守恒定律

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二）動(dòng)量守恒定律A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．把一支槍水平固定在小車(chē)上，小車(chē)放在光滑的水平面上，槍發(fā)射出一顆子彈時(shí)，關(guān)于槍、子彈和車(chē)，下列說(shuō)法中正確的是()A．槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．槍和車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．三者組成的系統(tǒng)因?yàn)樽訌椇蜆屚仓g的摩擦力很小，使系統(tǒng)的動(dòng)量變化很小，可忽略不計(jì)，故系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒D．三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，因?yàn)橄到y(tǒng)只受重力和地面支持力這兩個(gè)外力作用，這兩個(gè)外力的合力為零解析：選D由于槍水平放置，故三者組成的系統(tǒng)除受重力和支持力(兩外力平衡)外，不受其他外力，動(dòng)量守恒。子彈和槍筒之間的力應(yīng)為系統(tǒng)的內(nèi)力，對(duì)系統(tǒng)的總動(dòng)量沒(méi)有影響，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。槍和子彈組成的系統(tǒng)受到車(chē)對(duì)其的外力作用，車(chē)和槍組成的系統(tǒng)受到子彈對(duì)其的外力作用，動(dòng)量都不守恒，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，D正確。2.(多選)在光滑水平面上A、B兩小車(chē)中間有一彈簧，如圖所示，用手抓住小車(chē)并將彈簧壓縮后使小車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)。將兩小車(chē)及彈簧看成一個(gè)系統(tǒng)，下面說(shuō)法正確的是()A．兩手同時(shí)放開(kāi)后，系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零B．先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手后，動(dòng)量不守恒C．先放開(kāi)左手，后放開(kāi)右手，總動(dòng)量向左D．無(wú)論何時(shí)放手，兩手放開(kāi)后，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變，但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定為零解析：選ACD在兩手同時(shí)放開(kāi)后，水平方向無(wú)外力作用，只有彈簧的彈力(內(nèi)力)，故動(dòng)量守恒，即系統(tǒng)的總動(dòng)量始終為零，A對(duì)；先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手后，是指兩手對(duì)系統(tǒng)都無(wú)作用力之后的那一段時(shí)間，系統(tǒng)所受合外力也為零，即動(dòng)量是守恒的，B錯(cuò)；先放開(kāi)左手，系統(tǒng)在右手作用下，產(chǎn)生向左的作用力，故有向左的沖量，再放開(kāi)右手后，系統(tǒng)的動(dòng)量仍守恒，即此后的總動(dòng)量向左，C對(duì)；其實(shí)，無(wú)論何時(shí)放開(kāi)手，只要是兩手都放開(kāi)后就滿足動(dòng)量守恒的條件，即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變，D對(duì)。3．一條小船漂浮在靜水中，當(dāng)人從船尾走向船頭時(shí)，小船也發(fā)生了移動(dòng)，忽略水的阻力，以下是某同學(xué)利用有關(guān)物理知識(shí)分析人與船相互作用過(guò)程時(shí)所畫(huà)出的草圖，圖中虛線部分為人走到船頭時(shí)的情景。請(qǐng)用有關(guān)物理知識(shí)判斷下列圖中所描述物理情景正確的是()解析：選B人和船組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，總動(dòng)量為零，人向前走時(shí)，船將向后退，B正確。4.如圖所示，一個(gè)木箱原來(lái)靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊，木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量?，F(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度v0，則()A．小木塊和木箱最終都將靜止B．小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，二者一起向右運(yùn)動(dòng)C．小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來(lái)回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)D．如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止，則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)解析：選B木箱和小木塊具有向右的動(dòng)量，并且相互作用的過(guò)程中總動(dòng)量守恒，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；由于小木塊與底板間存在摩擦，小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。5.如圖所示，甲、乙兩物體在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，甲、乙物體的速度大小分別為3m/s和1m/s；碰撞后甲、乙兩物體都反向運(yùn)動(dòng)，速度大小均為2m/s。則甲、乙兩物體質(zhì)量之比為()A．2∶3 B．2∶5C．3∶5 D．5∶3解析：選C選取碰撞前甲物體的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律有m甲v1－m乙v2＝－m甲v1′＋m乙v2′，代入數(shù)據(jù)，可得m甲∶m乙＝3∶5，選項(xiàng)C正確。6．(2021·全國(guó)乙卷)如圖，光滑水平地面上有一小車(chē)，一輕彈簧的一端與車(chē)廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車(chē)廂的水平底板間有摩擦。用力向右推動(dòng)車(chē)廂使彈簧壓縮，撤去推力時(shí)滑塊在車(chē)廂底板上有相對(duì)滑動(dòng)。在地面參考系(可視為慣性系)中，從撤去推力開(kāi)始，小車(chē)、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)()A．動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒B．動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒C．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒D．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒解析：選B撤去推力，系統(tǒng)所受合外力為零，動(dòng)量守恒；因?yàn)榛瑝K與車(chē)廂水平底板間有摩擦，且撤去推力后滑塊在車(chē)廂底板上有相對(duì)滑動(dòng)，即摩擦力做功，故系統(tǒng)的機(jī)械能減少，B正確。7.(多選)如圖所示，在光滑的水平面上有一靜止的斜面，斜面光滑，現(xiàn)有一個(gè)小球從斜面頂點(diǎn)由靜止釋放，在小球下滑的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是()A．斜面和小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．斜面和小球組成的系統(tǒng)僅在水平方向上動(dòng)量守恒C．斜面向右運(yùn)動(dòng)D．斜面靜止不動(dòng)解析：選BC小球加速下滑，系統(tǒng)豎直方向上有向下的加速度，豎直方向合力不為零，故系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但系統(tǒng)水平方向上合力為零，故系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，因小球下滑過(guò)程中水平向左的速度在增大，由動(dòng)量守恒定律可得，斜面水平向右的速度也在增加，故B、C正確。8.A、B兩球沿同一條直線運(yùn)動(dòng)，如圖記錄了它們碰撞前后的運(yùn)動(dòng)情況。其中a、b分別為A、B碰前的xt圖線，c為它們碰后的xt圖線。若A球質(zhì)量為1kg，則B球質(zhì)量是多少？解析：由圖像可知碰前va＝eq\f(4－10,2)m/s＝－3m/s，vb＝eq\f(4－0,2)m/s＝2m/s。碰后vc＝eq\f(2－4,4－2)m/s＝－1m/s，由碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒有mAva＋mBvb＝(mA＋mB)vc，代入數(shù)據(jù)得mB≈0.67kg。答案：0.67kgB組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新9.滑雪運(yùn)動(dòng)是人們酷愛(ài)的戶外體育活動(dòng)，現(xiàn)有質(zhì)量為m的人站立于雪橇上，如圖所示。人與雪橇的總質(zhì)量為M，人與雪橇以速度v1在水平面上由北向南運(yùn)動(dòng)(雪橇所受阻力不計(jì))。當(dāng)人相對(duì)于雪橇以速度v2豎直跳起時(shí)，雪橇向南的速度大小為()A.eq\f(Mv1－Mv2,M－m) B.eq\f(Mv1,M－m)C.eq\f(Mv1＋Mv2,M－m) D．v1解析：選D雪橇所受阻力不計(jì)，人起跳后，人和雪橇組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒，起跳后人和雪橇的水平速度相同，設(shè)為v。取向南為正方向，由水平方向上動(dòng)量守恒得：Mv1＝Mv，得v＝v1，方向向南，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。10．在光滑水平面上有一輛平板車(chē)，一人手握大錘站在車(chē)上。開(kāi)始時(shí)人、錘和車(chē)均靜止且這三者的質(zhì)量依次為m1、m2、m3。人將大錘水平向左拋出后，人和車(chē)的速度大小為v，則拋出瞬間大錘的動(dòng)量大小為()A．m1v B．m2vC．(m1＋m3)v D．(m2＋m3)v解析：選C以人、錘和車(chē)組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，取向右為正方向，人將大錘水平向左拋出的過(guò)程，系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可得(m1＋m3)v－p＝0，拋出瞬間大錘的動(dòng)量大小為p＝(m1＋m3)v。11．車(chē)廂原來(lái)靜止在光滑的水平軌道上，車(chē)廂內(nèi)后面的人對(duì)前壁發(fā)射一顆子彈，子彈陷入車(chē)廂的前壁內(nèi)。設(shè)子彈的質(zhì)量為m，射出槍口速度為v0，車(chē)廂內(nèi)系統(tǒng)的質(zhì)量為M，作用完畢后車(chē)廂的速度為()A.eq\f(mv,M)，向前 B.eq\f(mv,M)，向后C.eq\f(mv,m＋M)，向前 D．0解析：選D以車(chē)、人、槍和子彈為系統(tǒng)研究，整個(gè)系統(tǒng)在水平方向上不受外力的作用，遵守動(dòng)量守恒定律，已知作用前總動(dòng)量為零，所以作用后的總動(dòng)量也為零，最后系統(tǒng)還是靜止的，選項(xiàng)D正確。12.如圖所示，游樂(lè)場(chǎng)上，兩位同學(xué)各駕著一輛碰碰車(chē)迎面相撞，此后，兩車(chē)以共同的速度運(yùn)動(dòng)；設(shè)甲同學(xué)和她的車(chē)的總質(zhì)量為150kg，碰撞前向右運(yùn)動(dòng)，速度的大小為4.5m/s，乙同學(xué)和她的車(chē)的總質(zhì)量為200kg，碰撞前向左運(yùn)動(dòng)，速度的大小為4.25m/s，試求碰撞后兩車(chē)共同的運(yùn)動(dòng)速度？解析：兩車(chē)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，設(shè)向右為正方向，則v1＝4.5m/s，v2＝－4.25m/s，由動(dòng)量守恒定律得：m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得v＝eq\f(m1v1＋m2v2,m1＋m2)＝－0.5m/s“－”說(shuō)明碰后速度方向向左。答案：0.5m/s，方向向左13．質(zhì)量為1000kg的轎車(chē)與質(zhì)量為4000kg的貨車(chē)迎面相撞。碰撞后兩車(chē)絞在一起，并沿貨車(chē)行駛方向運(yùn)動(dòng)一段路程后停止(如圖所示)，從事故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出，兩車(chē)相撞前，貨車(chē)的行駛速度為54km/h，撞后兩車(chē)的共同速度為18km/h。該段公路對(duì)轎車(chē)的限速為100km/h。試判斷轎車(chē)是否超速行駛。解析：碰撞中兩車(chē)間的相互作用力很大，可忽略?xún)绍?chē)受到的其他作用力，近似認(rèn)為兩車(chē)在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。設(shè)轎車(chē)質(zhì)量為m1，貨車(chē)質(zhì)量為m2，碰撞前轎車(chē)速度為v1，貨車(chē)速度為v2，碰撞后兩車(chē)的共同速度為v′。選轎車(chē)碰撞前的速度方向?yàn)檎较颉Ｅ鲎睬跋到y(tǒng)的總動(dòng)量為m1v1＋m2v2，碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)量為(m1＋m2)v′，由動(dòng)量守恒定律得：m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v′，v1＝eq\f(m1＋m2v′－m2v2,m1)＝eq\f(－1000＋4000×18＋4000×54,1000)km/h＝126km/h>100km/h，故轎車(chē)在碰撞前超速行駛。答案：轎車(chē)超速行駛14.如圖所示，一足夠長(zhǎng)木板，質(zhì)量為M，放在光滑水平面上，在其左端放一質(zhì)量為m的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，m>M，木塊與木板間存在摩擦，現(xiàn)使兩者以速度v0共同向右運(yùn)動(dòng)。已知木板與墻碰撞后立即反向且速度大小不變，木塊不會(huì)滑離木板和碰到墻