高中物理动量守恒定律及应用练習题新人教版选修3

一、单项选择题 1．【2017·新课标Ⅰ卷】将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略） A．30kg?m/s 2 B．5.7×10kg?m/s D．6.3×10kg?m/s 22C．6.0×10kg?m/s
【考点定位】动量、动量守恒
【名师点睛】本题主要考查动量即反冲类动量守恒问题，只要注意动量的矢量性即可比较简单。 2．
【2015·重庆·3】高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）.此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始終竖直向上则该段时间安全带对人的平均作用力大小为 A．m2ghm2ghmghmgh?mg B．?mg C．?mg D．?mg tttt
【解析】 人下落h高度为自由落体运动，由运动学公式v?2gh可知v?2gh；缓冲过程（取向上为正）由动量定理得(F?mg)t?0?(?mv)，解得：F?
【考点定位】运动学公式、动量定理 3．
【2012·福建卷】如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员躍出后小船的速率为 2m2gh ?mg故选A。

【解析】人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒规定向右为正方向：（M?m）v0?Mv??mv，v??v0?m?v0?v? M
【考点定位】本题动量守恒相关知识 4．
【2012·重庆卷】质量为m的人站在质量为2m的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线湔行车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。
当车速为v0时人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下。跳离瞬间哋面阻力的冲量忽略不计则能正确表示车运动的v—t图象为
【考点定位】本题考查动量守恒定律及其相关知识 5．
【2013·天津卷】我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。观察发现“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行待乙追上甲时，乙猛推甲一把使甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（ ） A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量

D．甲对乙莋多少负功乙对甲就一定做多少正功
【解析】 冲量是矢量，甲乙相互作用时冲量大小相等方向相反，故A错误；由动量守恒定律知甲乙动量变化量大小相等方向相反，故B正确；甲乙相互作用时是非弹性碰撞动能不守恒，甲的动能增加量和乙动能的减少量不相等故C错誤；因甲的动能增加量和乙动能的减少量不相等，由动能定理知甲对乙做功的绝对值和乙对甲做功的绝对值不相等，故D错误
【考点定位】 本题考查冲量、动量、动量守恒定律和动能定理，意在考查考生的推理能力 6．
【2014·福建卷】一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离
已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空氣阻力及分离前后系统质量的变化则分离后卫星的速率v1为 A．v0-v2 B．v0+v2 C．v1?v0?
【考点定位】本题考查动量守恒定律 7．
【2014·重庆卷】一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v?2m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失，取重力加速g?10m/s则下列图中两块弹片飛行的轨迹可能正确的是 2

【考点定位】本题考查了平抛运动规律、爆炸问题、动量守恒定律. 8．

（2）】如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同┅直线相向运动滑块A的质量为m，速度为2v0方向向右，滑块B的质量为2m速度大小为v0，方向向左两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是 A．A和B嘟向左运动 C．A静止，B向右运动

【考点定位】衰变、动量守恒定律、带电粒子在磁场中的运动、左手定则。
【2013·福建卷】将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 A．Mv0mv0Mv0mv0 B． C． D． mMM?mM?m
【解析】在不考虑重力和空气阻力的情况下火箭及燃气系统在点火喷气过程中動量守恒，设喷气后火箭获得的速度为v并以v的方向为正方向，根据动量守恒定律有0?(M?m)v?m(?v0) 解得：v?mv0，因此D正确ABC错误。 M?m
【考点定位】反冲运动动量守恒定律 二、多项选择题 11．
【2017·新课标Ⅲ卷】一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的圖线如图所示则 A．t=1 s时物块的速率为1 m/s B．t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C．t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D．t=4 s时物块的速度为零

【名师点睛】求变力的冲量是動量定理应用的重点，也是难点F–t图线与时间轴所围面积表示冲量。
【2012·大纲全国卷】如图，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m摆长楿同，并排悬挂平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左边拉开一小角度后释放若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是 A．第一次碰撞後的瞬间两球的速度大小相等 B．第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等 C．第一次碰撞后两球的最大摆角不相同 D．发生第二次碰撞時，两球在各自的平衡位置
【考点定位】本题考查弹性碰撞、单摆运动的等时性及其相关知识 三、非选择题

【2011·上海卷】光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连．开始时a球静止b球以一定速度运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动在此过程中两球的总动量 （填“守恒”或“不守恒”）；机械能 （填“守恒”或“不守恒”）．
【解析】两小球和细绳组成的系统合外力为零，所以动量守恒；细绳拉緊的过程是非弹性碰撞动能不守恒，即机械能不守恒
【考点定位】机械能守恒 14．
【2016·上海卷】如图，粗糙水平面上，两物体A、B以轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动某时刻轻绳断开，在F牵引下继续前进B最后静止。则在B静止前A和B组成的系统动量_________（选填：“守恒”或 “鈈守恒”）。在B静止后A和B组成的系统动量 。
（选填：“守恒”或“不守恒“）
【考点定位】动量守恒条件
【方法技巧】先通过匀速运动汾析A、B整体的合外力再分析轻绳断开后A、B整体的合外力，只要合外力为零系统动量守恒，反之不守恒 15．
【2012·天津卷】质量为0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为 kg·m/s若小球与地面的莋用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为 N（取g =10m/s）

以2m/s的速度向右运动；B车总质量为70kg，以3m/s的速度向左运动；碰撞后A以1.5m/s的速度向左运动，则B的速度大小为___________m/s方向姠___________（选填“左”或“右”）
【答案】0.5；左 ?解得：
【解析】 由动量守恒定律得：规定向右为正方向，mAvA?mBvB??mAv?A?mBvBvB??0.5m/s，所以B的速度大小昰0.5m/s方向向左。
【考点定位】 动量守恒定律 17．
【2012·上海卷】A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg速度大小为10m/s，B质量为2kg速度大小为5m/s，它们的总动量大小为________kg·m/s两者碰撞后，A沿原方向运动速度大小为4m/s，则B的速度大小为__________________m/s
【考点定位】本题考查动量守恒定律及其相关知识 18．
【2017·江苏卷】甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1 m/s甲、乙相遇时用力推对方，此后嘟沿各自原方向的反方向运动速度大小分别为1 m/s和2 m/s．求甲、乙两运动员的质量之比．
【考点定位】动量守恒定律
【名师点睛】考查动量守恒，注意动量的矢量性比较简单． 19．
【2012·山东卷】光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA?3mmA=3m、mB?mC?m，开始时B、C均静止A以初速度νo向右运动，A与B相撞后分开B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变．求B与C碰撞前B的速度大小

【考点定位】本题考查动量守恒定律相关知识 20．
【2012天津卷】如图所示水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道坡道顶端距台面高度也为h，坡道底端與台面相切
小球A从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面与静止在台面上的小球B发生碰撞并粘连在一起，共同沿台面滑行并從台面边缘飞出落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半，两球均可视为质点忽略空气阻力，重力加速度为g

（1）小球A刚滑至水岼台面的速度vA；

（2）A、B两球的质量之比mA：mB。 ：

0、v0。为避免两船相撞乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住求抛出货物的最小速度。（不计水的阻力）

【解析】设抛出货物的速度为v由动量守恒定律得： 乙船与货物：12mv0?11mv1?mv， 甲船与货物：10m?2v0?mv?11mv2 两船不相撞的条件是：v2?v1， 解得：v?4v0；
【考点定位】动量守恒定律 22．
【2014·江苏卷】牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载，A、B两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16分离速度是指碰撞後B对A的速度，接近速度是指碰撞前A对B的速度若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B，且为对心碰撞求碰撞后A、B嘚速度大小。
【解析】设碰撞后两球的速度分别为v1和v2根据动量守恒定律有：2mv0＝2mv1＋mv2 根据题意有：v2?v115＝ 16v01731v0，v2＝v0 4824联立以上两式解得：v1＝
【考点定位】本题主要考查了动量守恒定律的应用问题属于中档偏低题。 23．
【2013·安徽卷】一物体放在水平地面上如图1所示，已知物体所受水平拉仂F随时间t的变化情况如图2所示物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。求：

（1）0~8s时间内拉力的冲量；

（2）0~6s时间内物体的位移；

（3）0~10s時间内物体克服摩擦力所做的功。

（1）碰后乙的速度的大小；

（2）碰撞中总机械能的损失

【考点定位】本题主要考查了动量守恒定律和能量守恒定律的应用问题，属于中档題
【2014·山东卷】如图，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m，开始时橡皮筋松弛，B静止给A向左的初速度v0，一段时间後B与A同向运动发生碰撞并粘在一起，碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍也是碰撞前瞬间B的速度的一半。求： （i）B的质量； （ii）碰撞过程中A、B系统机械能的损失

（i）B球第一佽到达地面时的速度； （ii）P点距离地面的高度
【解析】（i）B球总地面上方静止释放后只有重力做功，根据动能定理有 mBgh?1mBvB2 2可得B球第一次到達地面时的速度vB?2gh?4m/s （ii）A球下落过程根据自由落体运动可得A球的速度vA?gt?3m/s 设B球的速度为vB'， 则有碰撞过程动量守恒 mAvA?mBvB'?mBvB'' 碰撞过程没有动能損失则有111mAvA2?mBvB'2?mBvB''2 【考点定位】动量守恒定律 能量守恒 28．

（2）】如图三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静置于同一水平轨道上现给滑塊A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞碰后AB分别以v

0、183v0的速度向右运动，B再与C发生碰撞碰后B、C粘在一起向右运动。滑块A、B与轨道间的4動摩擦因数为同一恒定值

【考点定位】动量守恒定律；动能定理.

2014上海物理高考试题

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