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高中物理动量守恒定律提高训练含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上，穿着三个半径相同的刚性球A、B、C，三球的质量分别为m A=1kg、m B=2kg、m C=6kg，初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止，B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态，A球以v0=9m/s的速度向左运动，与同一杆上的B球发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），求：（1）A球与B球碰撞中损耗的机械能；（2）在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能；（3）在以后的运动过程中B球的最小速度．【答案】（1）；（2）；（3）零．【解析】试题分析：（1）A、B发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律有：碰后A、B的共同速度损失的机械能（2）A、B、C系统所受合外力为零，动量守恒，机械能守恒，三者速度相同时，弹簧的弹性势能最大根据动量守恒定律有：三者共同速度最大弹性势能（3）三者第一次有共同速度时，弹簧处于伸长状态，A、B在前，C在后．此后C向左加速，A、B的加速度沿杆向右，直到弹簧恢复原长，故A、B继续向左减速，若能减速到零则再向右加速．弹簧第一次恢复原长时，取向左为正方向，根据动量守恒定律有：根据机械能守恒定律：此时A、B的速度，C的速度可知碰后A、B已由向左的共同速度减小到零后反向加速到向右的，故B 的最小速度为零．考点：动量守恒定律的应用，弹性碰撞和完全非弹性碰撞．【名师点睛】A、B发生弹性碰撞，碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒，结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出A球与B球碰撞中损耗的机械能．当B、C速度相等时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，结合B、C在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性势能．弹簧第一次恢复原长时，由系统的动量守恒和能量守恒结合解答2．(16分）如图,水平桌面固定着光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接，设物块通过衔接处时速率没有改变。
质量m1=0.40kg的物块A从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m处下滑，并与放在水平木板左端的质量m2=0.20kg的物块B相碰,相碰后物块B滑行x=4.0m到木板的C点停止运动，物块A滑到木板的D点停止运动。
高二物理高效课堂资料第十六章动量守恒定律动量守恒定律【提升案2】编制：张连顺亓瑞启审核：学科主任：审批：.1.下列说法中正确的是（）A.若物体的动能不变其动量也不变B.受力大的物体，受到的冲量也越大C.冲量越大，动量也越大D.作用力和反作用力的冲量总是大小相等，方向相反2．向空中发射一物体，不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b两块．若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则( )A．b的速度方向一定与原速度方向相反B．从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大C．a、b一定同时到达地面D．炸裂的过程中，a、b中受到的爆炸力的冲量一定相等3．一平板车静止在光滑的水平地面上，甲、乙两人分别站在车上左右两端．当两人同时相向而行时，发现小车向左移动．若( )A．两人质量相等，则必定是v甲>v乙B．两人质量相等，则必定是v乙>v甲C．两人速率相等，则必定是m甲>m乙D．两人速率相等，则必定是m乙>m甲4.质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移－时间图象如图所示，以下说法正确的是( )A．碰撞前两物体动量相同B．质量m1等于质量m2C．碰撞后两物体一起做匀速直线运动D．碰撞前两物体动量大小相等、方向相反二、计算题5.质量为60kg的建筑工人系有5m长的安全带，当工人从足够高的空中落下时，安全带能缓冲时间为2s，求缓冲过程中安全带对工人的平均作用力？（g=10kg·m/s2）6.一个质量为M=0.20kg的小球放在高度为h=5.0m的直杆顶端。
一颗质量m=0.010kg的子弹以ν0 = 5.0×102m/s的速度沿水平方向击中小球，并穿过球心，小球落地处离杆的距离为s=20m。
求子弹落地处离杆的距离？2。
动量守恒定律一、选择题：1．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v 0，则（ ）．A ．小木块和木箱最终都将静止B ．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C ．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D ．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动2．如图所示，弹簧的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，一个质量也为m 的小球从槽高h 处开始自由下滑（ ）．A ．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒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 ．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D ．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h 处3．平板车B 静止在光滑水平面上，在其左端另有物体A 以水平初速度v 0向车的右端滑行，如图所示，由于A 、B 间存在摩擦，因而A 在B 上滑行后，A 开始做减速运动，B 做加速运动（设B 车足够长），则B 车速度达到最大时，应出现在（ ）．A ．A 的速度最小时B ．A 的速度最大时C ．A 、B 速度相等时D ．B 车开始做匀速直线运动时4．如图所示，物体A 的质量是B 的2倍，中间有一压缩弹簧，放在光滑水平面上，由静止同时放开两物体后一小段时间内（ ）．A ．A 的速度是B 的一半 B ．A 的动量大于B 的动量C ．A 受的力大于B 受的力D ．总动量为零5．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（ ）．A ．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒B ．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒C ．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零D ．在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反6．如图所示，小车放在光滑地面上，A 、B 两人站在车的两端，这两人同时开始相向行走，发现车向左运动，分析小车运动的原因可能是（ ）．A ．A 、B 质量相等，但A 比B 速率大B ．A 、B 质量相等，但A 比B 速率小C ．A 、B 速率相等，但A 比B 的质量大D ．A 、B 速率相等，但A 比B 的质量小7．一弹簧枪可射出速度为10 m/s 的铅弹，现对准以6m s ／的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹，铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为5 m s ／．如果想让木块停止运动，并假定铅弹射入木块后都不会穿出，则应再向木块迎面射入的铅弹数为（ ）．A ．5颗B ．6颗C ．7颗D ．8颗8．如图所示，A 、B 两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别为1P 和2P ，碰撞后A 球继续向右运动，动量大小为'1P ，此时B 球的动量大小为'2P ，则下列等式成立的是（ ）．A ．''1212P P P P +=+B ．''1212P P P P -=+C ．''1122P P P P -=+D ．''1122PP P P -+=+ 9．如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一人静止站在A 车上，两车静止．若这个人自A 车跳到B 车上，接着又跳回A 车，静止于A 车上，则A 车的速率（ ）．A ．等于零B ．小于B 车的速率C ．大于B 车的速率D ．等于B 车的速率10．如图所示，A 、Ｂ两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，物块C 以一定的初速度v 0从A 的左端开始向右滑行，最后停在B 木块的右端，对此过程，下列叙述正确的是（ ）．A ．当C 在A 上滑行时，A 、C 组成的系统动量守恒B ．当C 在B 上滑行时，B 、C 组成的系统动量守恒C ．无论C 是在A 上滑行还是在B 上滑行，A 、B 、C 三物块组成的系统动量守恒D ．当C 在B 上滑行时，A 、B 、C 组成的系统动量不守恒二、填空题11．场强为E 、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A 、B ，它们的质量分别为m 1、m 2，电量分别为q 1、q 2，A 、B 两小球由静止释放，重力加速度为g ，则小球A 和B 组成的系统动量守恒应满足的关系式为________．12．甲、乙两人均以2 m s ／的速度在冰上相向滑行，50 kg 52 kg m m ==甲乙，．甲拿着一个质量 2 kg m ∆=的小球，当甲将球传给乙，乙再传给甲，这样传球若干次后，乙的速度变为零，甲的速度为________。
13．在光滑的水平地面上，质量为4kg 的物体以3m/s 的速度向右运动，另一个质量为8kg 的物体以3m/s 的速度向左运动，两物体相碰后粘在一起运动，碰后它们共同速度的大小为___________，方向为___________。
14．质量为M 的金属块和质量为m 的木块用细线系在一起，以速度v 在水中匀速下沉，某一时刻细线断了，则当木块停止下沉的时刻。
铁块下沉的速率为___________。
（设水足够深，水的阻力不计）三、解答题：15．如图所示，在水平面上有一质量6kg M =的小车，小车上放有质量均为2kg m =的物块A 和B ，物块A 和小车右端用一根轻质弹簧连在一起，弹簧处于自然状态。
现保持小车静止，用力向右缓慢推B ，使弹簧压缩，外力做功270J 。
然后撤去外力，不计一切摩擦，小车足够长。
求：（1）B 与A 分离时，小车的速度；（2）从撤去外力至B 与A 分离时，A 对B 做的功。
16．一辆列车总质量为肘，在平直的轨道上以速度v 匀速行驶．突然，一节质量为m 的车厢脱钩，假设列车所受的阻力与质量成正比，牵引力不变，当后一节车厢刚好静止时，前面列车的速度为多大？17．甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他的冰车的质量共为30 kg M =，乙和他的冰车的质量也是30 kg 。
游戏时，甲推着一个质量为15 kg m =的箱子，和他一起以大小为0 2.0 m s v =／的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，如图所示．为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住．若不计冰面的摩擦力，求甲至少要以多大的速度（相对于地面）将箱子推出，才能避免与乙相撞？【答案与解析】一、选择题：1．【答案】B【解析】把小木块和木箱看成一个系统，该系统所受合外力为零，故系统动量守恒，系统的初动量向右，末动量也应向右．选项C 中小木块始终在木箱内做往复运动，因摩擦力的存在，系统的机械能会越来越少，最终停止，这是不可能的．可见。
只有B 选项正确．2．【答案】C【解析】小球从弧形槽高h 的地方下落过程中，对于小球和槽组成的系统在水平方向上不受外力作用，所以在水平方向上动量守恒．但是，当小球接触弹簧以后，弹簧会对小球施加一个水平向左的外力作用，故在以后的运动过程中小球和槽组成的系统动量不守恒，选项A 错误；小球在弧形槽中下落过程中和弧形槽产生了一个垂直于接触面的弹力，而且在弹力分力的方向上两者都发生了位移，故小球和槽之间的相互作用力要做功，选项B 错误；当小球被弹簧反弹后，小球和弧形槽在水平方向上不受任何力的作用，故小球和槽在水平方向做速率不变的直线运动，选项C 正确；由于小球被弹簧反弹后，小球和槽组成的系统有水平向左的总动量，当小球回到最高点时，系统仍然具有水平向左的动量，按照机械能守恒观点．小球所能回到的高度将小于h ，选项D 错误．3．【答案】A 、C 、D4．【答案】A 、D5．【答案】B 、D【解析】以小球和小车组成的系统为研究对象，在水平方向上不受力的作用，所以系统的动量在水平方向上守恒．由于初始状态小车与小球均静止，所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零要么大小相等，方向相反，所以A 、C 错，B 、D 对．6．【答案】A 、C【解析】两人及车组成的系统动量守恒，则A A B B C C 0m v m v m v =－－，得A A B B 0m v m v －＞．7．【答案】D【解析】设木块质量为1m ，一颗铅弹质量为2m ，则第一颗铅弹射入，有()102121m v m v m m v =+－，代入数据可得1215m m =．设再射入n 颗铅弹木块停止，有()12120m m v nm v +=－，解得8n =． 8．【答案】B 、D【解析】因水平面光滑，所以A 、B 两球组成的系统在水平方向上动量守恒．由于1P 、2P 、'1P 、'2P 均表示动量的大小，所以碰前的动量为12P P -，碰后的动量为''12PP +，B 对．经变形''1122P P P P -+=+，D 对． 9．【答案】B【解析】两车和人组成的系统位于光滑的水平面上，因而该系统在水平方向上动量守恒．设人的质量为1m ，车的质量为2m ，A 、B 车的速率分别为12v v 、，则由动量守恒定律得()121220m m v m v +=－，所以有21212m v v m m =+，2121m m m <+，故v 1＜v 2，所以B 正确． 10．【答案】B 、C【解析】当C 在A 上滑行时，若以A 、C 为系统，B 对A 的作用力为外力且不等于0，故系统动量不守恒，A 选项错误；当C 在B 上滑行时，A 、B 已脱离，以B 、C 为系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，B 选项正确；若将A 、B 、C 三物视为一系统，则沿水平方向无外力作用，系统动量守恒，C 选项正确，D 选项错误．二、填空题11．【答案】E(q 1+q 2)=(m 1+m 2)g【解析】系统动量守恒的条件是该系统受的合外力为0，则小球受力应满足E(q 1+q 2)=(m 1+m 2)g ，且二力方向相反．12．【答案】零13．【答案】 1m/s ；向左14．【答案】 ()v M m M+三、解答题：15．【答案】（1）6m/s ； （2）81J ．【解析】(1)当弹簧第一次恢复原长时，B 与A 恰好分离，此时B 与A 有相同速度，设为1v ，小车的速度为2v ，根据动量守恒定律，有122mv Mv =由能量关系221212270J 2mv Mv ⨯+=解得：19m/s v =，26m/s v =．即小车速度为6m/s(2)根据动能定理，从撤去外力至B 与A 分离时，A 对B 做的功为：21181J 2W mv ==．16．【答案】'M v v M m=-． 【解析】以车厢与列车组成的系统为研究对象，因合外力为零，系统内的物体不管有无相互作用，系统总动量守恒．设列车的速度为'v ，则有'()Mv M m v =-，所以'M v v M m=-。
