2024新教材高中物理課時跟蹤訓(xùn)練二動量守恒定律新人教版選擇性必修第一冊

課時跟蹤訓(xùn)練（二）動量守恒定律A級—雙基達(dá)標(biāo)1.[多選]如圖所示，小車與木箱緊挨著靜止放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右快速推出木箱。關(guān)于上述過程，下列說法中正確的是()A．男孩與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量不同解析：選CD在男孩站在小車上用力向右快速推出木箱的過程中，男孩與木箱組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；小車與木箱組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，故B錯誤；男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，故C正確；木箱、男孩、小車組成的系統(tǒng)動量守恒，木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量大小相等，方向相反，兩者不同，故D正確。2.如圖所示，在光滑水平面上放一個質(zhì)量為M的斜面體，質(zhì)量為m的物體沿斜面由靜止起先自由下滑，下列說法中正確的是()A．M和m組成的系統(tǒng)動量守恒B．M和m組成的系統(tǒng)所受合力方向向上C．M和m組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒D．M和m組成的系統(tǒng)豎直方向動量守恒解析：選CM和m組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，水平方向系統(tǒng)動量守恒；豎直方向系統(tǒng)所受合外力不為零，且方向向下，系統(tǒng)在豎直方向上動量不守恒；則M和m組成的系統(tǒng)動量不守恒，故A、B、D錯誤，C正確。3．質(zhì)量為M的小孩站在質(zhì)量為m的滑板上，小孩和滑板均處于靜止?fàn)顟B(tài)，忽視滑板與地面間的摩擦。小孩沿水平方向躍離滑板，離開滑板時的速度大小為v，此時滑板的速度大小為()A．eq\f(m,M)v B．eq\f(M,m)vC．eq\f(m,m＋M)v D．eq\f(M,m＋M)v解析：選B由題意知：小孩和滑板動量守恒，則Mv＋mv′＝0，得v′＝－eq\f(M,m)v，即滑板的速度大小為eq\f(Mv,m)，方向與小孩運(yùn)動方向相反，故B項正確。4．質(zhì)量相等的三個小球a、b、c，在光滑的水平面上以相同的速度v0運(yùn)動，它們分別與原來靜止的A、B、C三球發(fā)生碰撞，如圖甲、乙、丙所示，碰撞后a接著沿原方向運(yùn)動，b靜止，c沿反方向彈回，則碰撞后A、B、C三球中動量數(shù)值最大的是()A．A球 B．B球C．C球 D．不能確定解析：選C在三個小球發(fā)生碰撞的過程中，系統(tǒng)動量都是守恒的，依據(jù)動量守恒關(guān)系式mv0＝mv＋Mv′，整理可得Mv′＝mv0－mv，取v0的方向為正方向，可得出C球的動量數(shù)值是最大的，C正確。5.足夠深的水池中有一個木塊和鐵塊用細(xì)繩拴連后在水里懸浮?，F(xiàn)剪斷細(xì)繩，在鐵塊沉入水底且木塊浮出水面之前，若只考慮重力和浮力，對于鐵塊與木塊構(gòu)成的系統(tǒng)，下列說法正確的是()A．動量守恒，機(jī)械能增加B．動量守恒，機(jī)械能削減C．動量守恒，機(jī)械能守恒D．動量不守恒，機(jī)械能守恒解析：選A在鐵塊沉入水底且木塊浮出水面之前，依據(jù)F＝ρgV排，系統(tǒng)受到的浮力不變，重力也不變，所以系統(tǒng)合力為零，動量守恒。在此過程中浮力對系統(tǒng)做的總功為正功，依據(jù)功能關(guān)系可知，系統(tǒng)機(jī)械能增加，故A正確，B、C、D錯誤。6．太陽放出的大量中微子向地球飛來，但試驗測定的數(shù)目只有理論的三分之一，后來科學(xué)家發(fā)覺中微子在向地球傳播過程中衰變成一個μ子和一個τ子。若在衰變過程中μ子的速度方向與中微子原來的方向一樣，則τ子的運(yùn)動方向()A．肯定與μ子同方向B．肯定與μ子反方向C．肯定與μ子在同始終線上D．不肯定與μ子在同始終線上解析：選C依據(jù)題中給出的信息，在中微子衰變過程中變?yōu)棣套雍挺幼?，其衰變過程中符合動量守恒定律，mv0＝mμvμ＋mτvτ，因此mτvτ＝mv0－mμvμ，當(dāng)μ子與中微子速度方向相同時，則τ子運(yùn)動方向與μ子運(yùn)動方向只能是同向或反向，即在同始終線上，但詳細(xì)方向由于不知中微子和μ子的動量大小，因此無法推斷，所以A、B、D錯誤，C項正確。7．兩個小木塊B、C中間夾著一根輕彈簧，將彈簧壓縮后用細(xì)線將兩個木塊綁在一起，使它們一起在光滑水平面上沿直線運(yùn)動，這時它們的運(yùn)動圖線如圖中a線段所示，在t＝4s末，細(xì)線突然斷了，B、C都和彈簧分別后，運(yùn)動圖線分別如圖中b、c線段所示。從圖中的信息可知()A．木塊B、C都和彈簧分別后的運(yùn)動方向相反B．木塊B、C都和彈簧分別后，系統(tǒng)的總動量增大C．木塊B、C分別過程中B木塊的動量變更較大D．木塊B的質(zhì)量是木塊C質(zhì)量的eq\f(1,4)解析：選D由x-t圖像可知，木塊B、C的位移均為正，均朝一個方向運(yùn)動，A錯誤；木塊都與彈簧分別后木塊B的速度為v1＝eq\f(10－4,6－4)m/s＝3m/s，C的速度為v2＝eq\f(5－4,6－4)m/s＝0.5m/s，細(xì)線未斷前木塊B、C的速度均為v0＝eq\f(4,4)m/s＝1m/s，由于系統(tǒng)所受合外力之和為零，故系統(tǒng)前后的動量守恒：(mB＋mC)v0＝mBv1＋mCv2，計算得木塊B、C的質(zhì)量之比為1∶4，D正確、B錯誤；系統(tǒng)動量守恒，則系統(tǒng)內(nèi)兩個木塊的動量變更量等大反向，C錯誤。8．[多選]如圖所示，上表面相平的A、B兩木塊緊靠在一起且靜止于光滑水平面上，木塊C以肯定的初速度v0從木塊A的左端起先在其表面上向右滑行，最終停在木塊B的右端。對此過程，下列說法正確的是()A．當(dāng)C在A上滑行時，A、C組成的系統(tǒng)動量守恒B．當(dāng)C在B上滑行時，B、C組成的系統(tǒng)動量守恒C．無論C是在A上滑行還是在B上滑行，A、B、C三木塊組成的系統(tǒng)都動量守恒D．當(dāng)C在A上滑行時，A、B間的作用力對A、C組成的系統(tǒng)是外力，對A、B、C三木塊組成的系統(tǒng)則是內(nèi)力解析：選BCD當(dāng)C在A上滑行時，若以A、C為系統(tǒng)，B對A、C系統(tǒng)的作用力為外力且不等于0，故A、C組成的系統(tǒng)動量不守恒，若以A、B、C三木塊為系統(tǒng)，A、B間的作用力則為內(nèi)力，選項A錯誤，選項D正確；當(dāng)C在B上滑行時，A、B已分別，以B、C為系統(tǒng)，沿水平方向不受外力作用，故B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，選項B正確；若將A、B、C三木塊視為一系統(tǒng)，則無論C在A上滑行還是在B上滑行，沿水平方向都無外力作用，A、B、C組成的系統(tǒng)都動量守恒，選項C正確。9.質(zhì)量M＝1.8kg的木塊靜止在光滑水平地面上，一質(zhì)量m＝0.1kg的子彈以v0＝100m/s的初速度在距地5cm高度水平瞬間穿過木塊，穿出時速度為10m/s，空氣阻力不計，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)子彈穿過木塊后木塊速度的大?。?2)子彈著地瞬間子彈與木塊間的水平距離。解析：(1)子彈射穿木塊過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得mv0＝mv1＋Mv2，代入數(shù)據(jù)解得v2＝5m/s；(2)子彈射出木塊后做平拋運(yùn)動，木塊做勻速直線運(yùn)動，豎直方向：h＝eq\f(1,2)gt2，子彈落地時，子彈與木塊間的距離：d＝v1t－v2t，代入數(shù)據(jù)解得d＝0.5m。答案：(1)5m/s(2)0.5mB級—選考提能10.滑雪運(yùn)動是人們酷愛的戶外體育活動，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(雪橇所受阻力不計)。當(dāng)人相對于雪橇以速度v2豎直跳起時，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，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，由水平方向上動量守恒得：Mv1＝Mv，得v＝v1，方向向南，故A、B、C錯誤，D正確。11．一輛質(zhì)量為M的車以速度v沿光滑的水平面勻速行駛，車上的彈射裝置每次將質(zhì)量為m的球沿相同的方向以3v的速度射出，測得第一個球射出后車的速度變?yōu)閑q\f(7,9)v。則下列說法正確的是()A．M＝9mB．其次個球射出后車的速度為eq\f(2,3)vC．第四個球射出后車的運(yùn)動方向發(fā)生變更D．車的運(yùn)動方向始終沒有發(fā)生變更解析：選C第一個球射出后，對車和球組成的系統(tǒng)由動量守恒定律得Mv＝(M－m)×eq\f(7,9)v＋m×3v，解得M＝10m，A錯誤；射出其次個球時，由動量守恒定律得Mv＝(M－2m)v2＋2m×3v，解得v2＝eq\f(v,2)，B錯誤；射出第三個球時，由動量守恒定律得Mv＝(M－3m)v3＋3m×3v，解得v3＝eq\f(v,7)，射出第四個球時，由動量守恒定律得Mv＝(M－4m)v4＋4m×3v，解得v4＝－eq\f(v,3)，明顯當(dāng)射出第四個球后，車的運(yùn)動方向起先發(fā)生變更，C正確、D錯誤。12．戰(zhàn)斗機(jī)以水平速度v0飛行，掛架下總質(zhì)量為M的導(dǎo)彈被釋放后，借助發(fā)動機(jī)推力水平向前加速，設(shè)在釋放后Δt時間內(nèi)噴出的氣體質(zhì)量為Δm，發(fā)動機(jī)噴出的氣體相對于地面對后的水平速