人教版高二选修3-5第十六章 第3节 动量守恒定律 课时练习

一、多选题

1. 难度：中等

如图所示，木块B与水平弹簧相连放在光滑水平面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内，入射时间极短，关于子弹和木块组成的系统，下列说法正确的是（    ）

A.子弹射入木块的过程中，系统受到的合外力为0

B.子弹对木块的摩擦力为内力

C.压缩弹簧的过程中，系统所受合外力增大

D.压缩弹簧的过程中，系统机械能守恒

二、单选题

2. 难度：简单

如图所示，A、B两物体质量之比m_A∶m_B＝3∶2，原来静止在平板小车C上。A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则下列说法中不正确的是(　　)

A. 若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒

B. 若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统动量守恒

C. 若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒

D. 若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统动量守恒

三、解答题

3. 难度：简单

如图所示，一人站在静止于冰面的小车上，人与车的总质量，当遇到一个质量、速度、水平向右滑行的木箱后，人立即以相对于冰面的速度水平向左将木箱推出（不计冰面阻力，人和车相对静止）.求小车获得的速度.

4. 难度：中等

如图所示，传送带以m/s的水平速度把质量的行李包运送到原来静止图在光滑地面上、质量的小车上，若行李包与小车上表面间的动摩擦因数，设小车足够长，则行李包从滑上小车至在小车上滑到最远处所经历的时间是多少？（重力加速度g取）

四、填空题

5. 难度：简单

加拿大萨德伯里中微子观测站据示了中微子失踪的原因，即观测到的中微子数目比理论值少，这是因为部分中微子在运动过程中转化为一个子和一个子，该研究过程中牛顿运动定律______(选填“依然适用”或“不能适用”)，若发现μ子和中微子的运动方向相反，则子的运动方向与中微子的运动方向______(选填“相同”“相反”或“无法确定”)

五、解答题

6. 难度：中等

如图所示，带有半径为R的光滑圆弧的小车的质量为M，置于光滑水平面上，一质量为m的小球从圆弧的最顶端由静止释放，则球离开小车时，球和车的速C度分别为多大？（重力加速度为g）

六、多选题

7. 难度：中等

如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一质量也为m的小物块从槽上高h处开始下滑，下列说法正确的是

A.在下滑过程中，物块和槽组成的系统机械能守恒

B.在下滑过程中，物块和槽组成的系统动量守恒

C.在压缩弹簧的过程中，物块受到弹簧的冲量等于物块的动量变化

D.被弹簧反弹后，物块能回到槽上高h处

8. 难度：中等

下列四幅图所反映的物理过程中，动量守恒的是（    ）

A.                  B.  

C.                    D.

A.在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统

B.剪断细线，弹簧恢复原的过程中，M、N和弹簧组成的系统

C.两球匀速下降，细线断裂后在水下运动的过程中，两球组成的系统（不计水的阻力）

D.木块沿光滑斜面由静止滑下的过程中，木块和斜面体组成的系统

七、解答题

9. 难度：中等

如图所示，水平光滑地面上依次放置着10块质量的完全相同的长直木板.一质量大小可忽略的小铜块以初速度从长木板左侧滑上木板，当铜块滑离第一块木板时，速度大小为.铜块最终停在第二块木板上.（取，结果保留两位有效数字）求：

（1）第一块木板的最终速度；

（2）铜块的最终速度

八、填空题

10. 难度：简单

两只小船质量分别为，，它们平行逆向航行航线邻近，当它们头尾相齐时，各投质量的麻袋到对面的船上，如图1所示，结果质量较轻的一只船停了下来，另一只船则以的速度沿原方向航行，若水的阻力不计，则在交换麻袋前两只船的速率________，________.

九、解答题

11. 难度：中等

结冰的湖面上有甲、乙两个小孩分别乘冰车在一条直线上相向滑行，速度大小均为，甲与车、乙与车的质量和均为，为了使两车不会相碰，甲将冰面上一质量为5kg的静止冰块以（相对于冰面）的速率传给乙，乙接到冰块后又立即以同样的速率将冰块传给甲，如此反复，在甲、乙之间至少传递几次，才能保证两车不相碰（设开始时两车间距足够远）？

12. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上，有一质量为的薄板和质量为的物块以的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，取，试问

（1）当薄板的速度为时，物块的运动情况如何？

（2）当物块对地向左运动最远时，薄板速度为多大？

（3）若物块和薄板间的动摩擦因数，则要使物块不至于从薄板左端滑出，薄板至少多长？

13. 难度：困难

光滑水平面上有一质量为M的滑块，滑块的左侧是一光滑的圆弧，圆弧半径为R=1m．一质量为m的小球以速度v₀向右运动冲上滑块．已知M=4m，g取10m/s²，若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：

（1）小球的初速度v₀是多少？

（2）滑块获得的最大速度是多少？

14. 难度：困难

如图所示，在光滑水平轨道上有一小车质量为，它下面用长为L的细绳系质量为的沙袋，今有一水平射来的质量为m的子弹，它射入沙袋后并不穿出，而与沙袋一起运动，最大摆角为.不计细绳质量，试求子弹射入沙袋时的速度多大?

15. 难度：中等

质量为M的小车，以速度在光滑水平地面上前进，车上站着一个质量为m的人问：当人以对车的速度向后水平跳出后，车的速度为多大？

16. 难度：中等

质量为1kg的物体从高处自由下落，下落5m时正落在以的速度沿水平方向匀速前进的小车上，车上装有沙子，车与沙子的总质量为4kg，地面光滑，则稳定后车的速度为多少？（g取）

十、单选题

17. 难度：简单

光滑水平桌面上有P、Q两个物块，Q的质量是P的n倍．将一轻弹簧置于P、Q之间，用外力缓慢压P、Q．撤去外力后，P、Q开始运动，P和Q的动量大小的比值为（　　）

A. n² B. n C.  D. 1

十一、解答题

18. 难度：中等

如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为2kg、1kg、2kg.开始时C静止，A、B一起以v₀=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞，求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小.

19. 难度：简单

如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h="0.3" m（h小于斜面体的高度）．已知小孩与滑板的总质量为m₁="30" kg，冰块的质量为m₂="10" kg，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小g="10" m/s²．

（i）求斜面体的质量；

（ii）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？

20. 难度：困难

如图所示，光滑冰面上静止放置一表面光滑并用销钉将其固定在冰面上的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其前面的冰块均静止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对冰面的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h（h小于斜面体的高度）.已知小孩与滑板的总质量为，冰块的质量为，斜面体质量，小孩与滑板始终无相对运动取重力加速度的大小.

（1）求冰块滑上斜面体的最大高度；

（2）若冰块滑至最大高度时迅速将销钉拔掉，通过计算判断，冰块与斜面体分离后，冰块能否追上小孩？

十二、单选题

21. 难度：简单

在如图所示的装置中，木块B与水平桌面的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中

A. 动量守恒、机械能守恒

B. 动量不守恒、机械能不守恒

C. 动量守恒、机械能不守恒

D. 动量不守恒、机械能守恒

22. 难度：中等

如图所示,质量为0.5kg的小球在距离车底部一定高处以初速度v₀=15m/s向左平抛,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4kg,取g=l0m/s²,则当小球与小车相对静止时,小车的速度大小是(     )

 

A.4m/s B.5m/s C.8.5m/s D.9.5m/s

23. 难度：简单

如图所示，质量为的薄长木板静止在光滑的水平面上，时一质量为的滑块以水平初速度从长木板的左端冲上木板并最终从右端滑下．已知滑块和长木板在运动过程中的图象如图所示，则木板与滑块的质量之比为（    ）

A. B. C. D.

24. 难度：中等

如图所示，放在光滑水平面上的小车质量为M，它两端各有弹性挡板P和Q，有一质量为m的物体放于车上，小车上表面与物体间的动摩擦因数为，今给物体施一瞬时冲量，使之获得向右运动的初速度，物体与Q碰撞后又返回，再与P碰撞，这样物体在车内来回与P和Q碰撞若干次后最终速度为（    ）

A.零 B. C. D.一定小于，大小不能确定

25. 难度：简单

如图所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量m_A=2kg，以一定的初速度向右运动，与静止的物块B发生碰撞并一起运动，碰撞前后的位移时间图象如图所示（规定向右为正方向），则碰撞后的速度及物体B的质量分别为

A. 2m/s，5kg

B. 2m/s，3kg

C. 3.5m/s，2.86kg

D. 3.5m/s，0.86kg

26. 难度：简单

如图所示，木块A的右侧为光滑曲面，曲面下端极薄，其质量，原来静止在光滑的水平面上，现令一质量的小球B以的速度从右向左冲上木块A，则B球沿木块A的曲面向上运动的过程中，可上升的最大高度是（设B球不能飞出去，）（    ）

A.0.40m B.0.20m C.0.10m D.0.50m

十三、解答题

27. 难度：中等

如图所示，在光滑桌面上放着长木板，其长度为m，在长木板的左上端放一可视为质点的小金属块，它的质量和木板的质量相等，最初它们是静止的．现让小金属块以m/s的初速度向右滑动，当滑动到长木板的右端时，滑块的速度为m/s，取m/s²，求：

（1）滑块与长木板间的动摩擦因数；

（2）小金属块滑到长木板右端经历的时间t。

28. 难度：中等

如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，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与B的质量相等，A与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与B整体的速度．

（3）A与B整体在桌面上滑动的距离L．

十四、单选题

29. 难度：简单

将一个光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上如图，槽左侧有一个固定在水平面上的物块．现让一个小球自左侧槽口A点正上方由静止开始落下，从A点落入槽内，则下列说法中正确的是（   ）

A.小球在半圆槽内运动的过程中，机械能守恒

B.小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽组成的系统动量守恒

C.小球在半圆槽内由B点向C点运动的过程中，小球与半圆槽组成的系统动量守恒

D.小球从C点离开半圆槽后，一定还会从C点落回半圆槽

30. 难度：简单

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，现甲把球以相对地面为v的速度传给乙，乙接球后又以相对地面为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（    ）

A. B. C. D.

31. 难度：中等

如图，光滑水平面上有两辆小车，用细线相连，中间有一个被压缩的轻弹簧，小车处于静止状态。烧断细线后，由于弹力的作用两小车分别向左、右运动。已知两小车质量之比m1:m2=2:1，下列说法正确的是

A. 弹簧弹开后两车速度大小之比为1:2

B. 弹簧弹开后两车动量大小之比为1:2

C. 弹簧弹开过程m1、m2受到的冲量大小之比为2:1

D. 弹簧弹开过程弹力对m1、m2做功之比为1:4

32. 难度：中等

A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上.已知A、B两球质量分别为2m和m.当用挡板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌边距离为x的水平地面上，如图所示.若保持弹簧的压缩程度不变，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点距离桌边的距离为（    ）

A. B. C.x D.

十五、多选题

33. 难度：中等

小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图所示．已知车､人､枪和靶的总质量为M（不含子弹），每颗子弹质量为m，共n发，打靶时，枪口到靶的距离为d，若每发子弹打入靶中，就留在靶里，且待前一发打入靶中后，再打下一发．则以下说法正确的是（ ）

A.待打完n发子弹后,小车将以一定速度向右匀速运动

B.待打完n发子弹后,小车应停在射击之前位置的右方

C.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移相同,大小均为

D.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移不相同，应越来越大

十六、解答题

34. 难度：中等

如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶，速率均为v₀=6m/s．甲车上有质量m＝1kg的小球若干个，甲和他的车及所带小球的总质量为M₁＝50kg，乙和他的车总质量M₂＝30kg，甲不断地将小球一个一个地以v＝16.5m/s的水平速度（相对于地面）抛向乙，并且被乙接住．问：甲至少要抛出多少个小球，才能保证两车不会相碰?

35. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上有一个长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，B、C静止在水平面上，现有滑块A以初速度v₀从右端滑上B并以滑离B，恰好能到达C的最高点.A、B、C的质量均为m，试求：

（1）滑块与木板B上表面间的动摩擦因数μ；

（2）圆弧槽C的半径R

36. 难度：中等

如图所示，一质量为的物块静止放置在长、高的固定斜面的底端，物块与斜面间的动摩擦因数：短时间内给物块一个沿斜面向上的恒力使物块滑向斜面顶端，已知该恒力对物块的冲量，.求：

（1）物块到达斜面顶端的速度随恒力作用时间变化的规律.

（2）物块到达斜面顶端时速度的最大值.