高中选修3-5动量守恒定律典型例题

人船模型1.人船模型两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为0，则系统动量守恒。

在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比。

2.模型分析【问题】如图所示，长为L ，质量为m 船的小船停在静水中，一个质量为m 人的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地的位移各是多少? 【分析】由动量守恒定律，得 0=-人人船船v m v m 由于在全过程动量都守恒，所以有0=-人人船船v m v m 同乘以时间t ，得 0=-t v m t v m 人人船船 即 人人船船x m x m = 由图知 L x x =+人船 解得两物体位移分别为 L m m m x 人船人船+=， Lm m m x 人船船人+=3.模型特点（1）“人船模型”适用于由两物体组成的系统，当满足动量守恒条件(含某一方向动量守恒)时，若其中一个物体向某一方向运动，则另一物体在其作用力的作用下向相反方向运动。

）两物体满足动量守恒定律：m 1v 1－m 2v 2＝0。

（2）运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即x 1x 2＝v 1v 2＝m 2m 1。

解题时要画出两物体的位移关系草图，找出各位移间的关系。

注意，公式v 1、v 2和x 一般都是相对地面的速度。

4.真题示例【2019·江苏卷】质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦．小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为v ，此时滑板的速度大小为（ ） A ．m v M B ．M v m C ．mv m M+ D ．Mv m M+ 【答案】B【解析】u 0mu Mv =-Mu v m=设滑板的速度为，小孩和滑板动量守恒得：，解得：，故B 正确。

5.例题精选【例题1】如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M ，顶端高度为h ，今有一质量为m 的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是( ) A ．mh M ＋m B ．Mh M ＋mC ．αtan )(m M mh + D ．αtan )(m M Mh+【答案】C【解析】此题属“人船模型”问题。

第56讲动量动量守恒定律碰撞考情剖析(注：①考纲要求及变化中Ⅰ代表了解和认识，Ⅱ代表理解和应用；②命题难度中的A 代表容易，B代表中等，C代表难)考查内容考纲要求及变化考查年份考查形式考查详情考试层级命题难度动量动量守恒定律Ⅰ09年填空考查动量守恒的运用12年计算考查动量的公式次重点 B小结及预测1.小结：动量、动量守恒定律以填空题、计算题的形式进行考查，侧重考查动量、动量守恒定律的应用．2．预测：09、12年各考查过一次，预测14年考查的可能性较大．3．复习建议：建议复习时注重动量的表达式、动量守恒定律的适用范围，并能用动量守恒定律解释相关物理现象.知识整合知识网络基础自测一、动量1．定义：运动物体的质量和____________的乘积叫做物体的动量，通常p来表示．2．表达式：p＝____________.3．单位：____________.4．标矢性：动量是矢量，其方向和____________方向相同．二、碰撞1．定义：碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的________发生了显著变化的过程．2．特点(1)时间特点：在碰撞现象中，相互作用的时间________________________________________________________________________．(2)位移特点：由于碰撞过程是在一瞬间发生的，时间极短，所以，在物体发生碰撞的瞬间，可忽略物体的位移，即认为物体在碰撞前后仍在________．(3)相互作用力的特点：在碰撞过程中，物体间的相互作用力先是急剧增大，然后再急剧减小，平均作用力________．(4)系统动量的特点：碰撞是物体之间突然发生的现象，由于作用时间极短，相互作用力远远大于外力，所以，即使系统所受外力之和不为零，外力也可以忽略，因此碰撞时系统的动量________．3．分类(1)按碰撞前速度是否在同一直线上分为：________________________________________________________________________.(2)按碰撞前后物体能量的变化分为：____________和____________．①完全弹性碰撞两物体碰撞后，若动能________，称为完全弹性碰撞．②非弹性碰撞两物体碰撞后，若动能________，称为非弹性碰撞．③完全非弹性碰撞两物体碰撞后合为一个整体，以某一共同速度运动，称为完全非弹性碰撞，此类碰撞中动能损失________，即动能转化为其他形式能的值最多．4．碰撞现象满足的三个原则(1)动量守恒．(2)机械能不增加．(3)速度要合理．①若碰前两物体同向运动，则应有v后>v前，碰后原来在前的物体速度一定增大；若碰后两物体同向运动，则应有v前′≥v后′.②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变．重点阐述重点知识概述1．动量守恒定律(1)内容如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律．(2)表达式①p＝p′，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′.②m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和．③Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向．④Δp＝0，系统总动量的增量为零2．动量守恒定律的适用条件(1)不受外力或所受外力的合力为零，不是系统内每个物体所受的合外力都为零，更不能认为系统处于平衡状态．(2)近似适用条件：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力．(3)如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统动量守恒．难点释疑1．对动量守恒定律的理解(1)研究对象：相互作用的物体组成的系统．(2)正确理解“总动量保持不变”，不仅指系统的初末两个时刻的总动量相等，而且指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量相等．(3)动量守恒定律的“五性”①矢量性：速度、动量均是矢量，因此列式时，要规定正方向．②相对性：动量守恒定律方程中的动量必须是相对于同一惯性参考系．③系统性：动量守恒是针对满足守恒条件的系统而言的，系统改变，动量不一定满足守恒．④同时性：动量守恒定律方程等号左侧表示的是作用前同一时刻的总动量，右侧则表示作用后同一时刻的总动量．⑤普适性：动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统，而且适用于接近光速运动的微观粒子组成的系统．2．动量守恒的判断方法(1)系统不受外力或所受的合外力为零．(2)系统所受的合外力不为零，但系统若在某一方向上的合力为零，则在这一方向上的分动量守恒．(3)系统所受的合外力不为零，但系统的内力远远大于外力时，可忽略外力，近似认为系统动量守恒，如碰撞、爆炸等现象．3．动量守恒定律的应用(1)应用动量守恒定律解题的特点由于动量守恒定律只考虑物体相互作用前、后的动量，不考虑相互作用过程各个瞬间细节，它也能解决许多由于相互作用力难以确定而不能直接应用牛顿运动定律的问题，这正是动量守恒定律的特点和优点所在．(2)应用动量守恒定律解题的基本步骤①分析题意，明确研究对象．要明确所研究的系统是由哪几个物体组成的．②要对系统内的物体进行受力分析，弄清哪些是系统内部物体之间的相互作用力，即内力；哪些是系统外的物体对系统内物体的作用力，即外力．在受力分析的基础上，根据动量守恒的条件，判断能否应用动量守恒定律．③明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式．对于物体在相互作用前后运动方向都在一条直线上的情形，动量守恒方程中各个动量的方向可以用代数符号正、负表示．④建立动量守恒方程，代入已知量求解．注意：应用动量守恒定律解决问题，关键是合理选取物体系统，准确分析物体相互作用过程是否满足守恒条件，然后再选取正方向，列方程求解．【典型例题1】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()A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统的动量守恒C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统的动量守恒D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统的动量守恒温馨提示首先要明确研究对象和过程，即明确在哪一过程中哪些物体组成系统的动量是守恒的，然后再依据动量守恒的条件依次判断即可．记录空间【变式训练1】(12年江苏模拟)下列相互作用的过程中，可以认为系统动量守恒的是()A．轮滑男孩推轮滑女孩B．子弹击穿地上面粉袋的瞬间C．太空人在舱外发射子弹D．公路上运动的汽车发生碰撞【典型例题2】如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m 、12m ，两船沿同一直线上的同一方向运动，速度分别为2v 0、v 0.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)温馨提示(1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)； (2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒)； (3)规定正方向，确定初末状态动量； (4)由动量守恒定律列出方程；(5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明． 记录空间【变式训练2】 如图，A 、B 、C 三个木块的质量均为m ，置于光滑的水平面上，B 、C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B 、C 可视为一个整体，现A 以初速v 0沿B 、C 的连线方向朝B 运动，与B 相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离，已知C 离开弹簧后的速度恰为v 0，求弹簧释放的势能．易错诊所1．对动量变化量的正确理解 动量的变化量Δp 也是矢量，动量的变化有三种情况：动量的大小变化(例如物体做变速直线运动时)；动量的方向变化(例如物体做匀速圆周运动时)；动量的大小和方向均变化(例如物体做平抛运动时)．2．动量、动能、动量变化量的比较名称项目动 量 动 能 动量变化量定 义物体的质量 和速度的乘积 物体由于运动而 具有的能量 物体末动量与初动量的矢量差定义式 p ＝m v E k ＝12m v 2Δp ＝p ′－p 矢标性 矢量 标量 矢量 特点 状态量 状态量 过程量关联方程 E k ＝p 22m ，E k ＝12p v ，p＝2mE k ，p ＝2E kv【典型例题3】从距地面相同的高度，以大小相等的初速度抛出质量相等的甲、乙两球，甲球竖直上抛，乙球竖直下抛，不计空气阻力，两球最后都落在地面上，下列说法正确的是( )A．两球的动量变化量及落地时的动量均相同B．两球的动量变化量及落地时的动量均不相同C．两球的动量变化量相同，但落地时的动量不相同D．两球的动量变化量不相同，但落地时的动量相同温馨提示动量变化量指物体末动量与初动量的矢量差，且两者均为矢量．记录空间【变式训练3】关于动量和动量的增量的下列说法中正确的是()A．动量增量的方向一定和动量的方向相同B．动作量增量的方向一定和动量的方向相反C．动量增量的大小一定和动量大小的增量相同D．动量增量的大小可能和动量大小的增量相同随堂演练1．关于物体的动量，下列说法中正确的是()A．物体的动量越大，其惯性也越大B．同一物体的动量越大，其速度一定越大C．物体的加速度不变，其动量一定不变D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的位移方向2．做平抛运动的物体，在相等的时间内，物体动量的变化量()A．始终相同B．只有大小相同C．只有方向相同D．以上说法均不正确3．如图所示，光滑水平面上子弹m水平射入木块后留在木块内，现将子弹、弹簧、木块合在一起作为研究对象，则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中系统()第3题图A．动量守恒，机械能不守恒B．动量不守恒，机械能不守恒C．动量机械能均守恒D．动量不守恒，机械能守恒4．一个质量为M、静止的不稳定原子核，当它放射出质量为m、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为()A．－v B．－m vM－mC．－m vm－M D．－m vM5．一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对炮艇的水平速度v沿前进方向射击一质量为m的炮弹，发射炮弹后炮艇的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是()A．M v0＝M v′＋m vB．M v0＝(M－m)v′＋m vC．M v0＝(M－m)v′＋m(v＋v0)D．M v0＝(M－m)v′＋m(v＋v′)6．在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前)，已知碰前两球的动量分别为p A＝12 kg·m/s、p B＝13 kg·m/s，碰后它们动量的变化分别为Δp A、Δp B.下列数值可能正确的()A．Δp A＝－3 kg·m/s、Δp B＝3 kg·m/sB．Δp A＝3 kg·m/s、Δp B＝－3 kg·m/sC．Δp A＝－24 kg·m/s、Δp B＝24 kg·m/sD．Δp A＝24 kg·m/s、Δp B＝－24 kg·m/s7．如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量m A＝1 kg.初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移－时间图象如图乙所示(规定向右为位移的正方向)，则物体B的质量为多少？甲乙第7题图8．如图所示，质量为M的弧形槽静止在光滑的水平面上，弧形槽的光滑弧面底端与水平地面相切．一个质量为m的小物块以速度v0沿水平面向弧形槽滑来，并冲上弧形槽，设小物块不能越过弧形槽最高点，求小物块所能上升的最大高度．第8题图第56讲动量动量守恒守律碰撞知识整合基础自测一、1.速度 2.mv 3.kg·m/s 4.速度二、1.运动状态 2.(1)很短(2)同一位置(3)很大(4)守恒3．(1)正碰和斜碰(2)弹性碰撞非弹性碰撞①无损失②有损失③最多重点阐述【典型例题1】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()A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统的动量守恒C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统的动量守恒D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统的动量守恒【答案】BCD【解析】如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后，A、B分别相对小车向左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力F A向右，F B向左，由于m A∶m B＝3∶2，所以F A∶F B＝3∶2，则A、B组成系统所受的外力之和不为零，故其动量不守恒，A选项错．对A、B、C组成的系统，A、B与C间的摩擦力为内力，该系统所受的外力为竖直方向的重力和支持力，它们的合力为零，故该系统的动量守恒，B、D选项均正确．若A、B所受摩擦力大小相等，则A、B组成系统的外力之和为零，故其动量守恒，C选项正确．【点评】(1)判断系统的动量是否守恒时，要注意动量守恒的条件是系统不受外力或所受的合外力为零．因此，要分清系统中的物体所受的力哪些是内力、哪些是外力．(2)在同一物理过程中，系统的动量是否守恒，与系统的选取密切相关．如本例中第一种情况A、B组成的系统的动量不守恒，而A、B、C组成的系统的动量却是守恒的，因此，在利用动量守恒定律解决问题时，一定要明确在哪一过程中哪些物体组成系统的动量是守恒的，即要明确研究对象和过程．变式训练1AC【解析】A选项中男孩推女孩时，由于轮子所受摩擦力较小，满足动量守恒条件；C选项中所受外力可忽略，满足动量守恒条件，B项和D项中摩擦力不能忽略，动量不守恒．【典型例题2】如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线上的同一方向运动，速度分别为2v0、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)【答案】 4v 0 【解析】 设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为v min ，抛出货物后船的速度为v 1，甲船上的人接货物后船的速度为v 2，由动量守恒定律得 120mv 0＝11mv 1－mv min ① 10m ×2v 0－mv min ＝11mv 2② 为避免两船相撞应满足 v 1＝v 2③联立①②③式得 v min ＝4v 0变式训练2 13mv 20【解析】 设碰后A 、B 和C 的共同速度的大小为v ，由动量守恒得，3mv ＝mv 0 ①设C 离开弹簧时，A 、B 的速度大小为v 1，由动量守恒得，3mv ＝2mv 1＋mv 0 ②设弹簧的弹性势能为E p ，从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒，有12(3m)v 2＋E p ＝12(2m)v 21＋12mv 20 ③ 由①②③式得弹簧所释放的势能为E p ＝13mv 20.【典型例题3】从距地面相同的高度，以大小相等的初速度抛出质量相等的甲、乙两球，甲球竖直上抛，乙球竖直下抛，不计空气阻力，两球最后都落在地面上，下列说法正确的是( )A ．两球的动量变化量及落地时的动量均相同B ．两球的动量变化量及落地时的动量均不相同C ．两球的动量变化量相同，但落地时的动量不相同D ．两球的动量变化量不相同，但落地时的动量相同【答案】 D 【解析】 设甲、乙两球的质量均为m ，初速度大小均为v 0.由于不计空气阻力，两球距地面的高度相同，初速度大小相同，根据机械能守恒定律可知，两球落地时的速度相同，都为v ，则两球落地时的动量相同．规定向下为正方向，甲、乙两球的动量变化量分别为Δp 甲＝mv －(－mv 0)＝mv ＋mv 0，Δp 乙＝mv －mv 0，甲球的动量变化量大于乙球的动量变化量．变式训练3 D 【解析】 动量增量的方向与动量的方向没有必然联系，故A 、B 错误；动量增量是矢量，按照平行四边形定则求解，而动量大小的增量按代数法则运算，两者大小不一定相等，当初末动量方向在同一条直线上时，两者相同，故选D.随堂演练1.B 【解析】 此题考查有关动量大小的决定因素和矢量性．物体的动量越大，即质量与速度的乘积越大，不一定惯性(质量)大，A 项错；对于同一物体，质量一定，所以速度越大，动量越大，B 项对；加速度不变，但速度可以变，如平抛运动的物体，故C 项错；动量的方向始终与速度方向相同，与位移方向不一定相同，D 错误．2.A 【解析】 做平抛运动的物体，只受重力作用，重力是恒力，其在相等的时间内的冲量始终相等，根据动量定理，在相等的时间内，物体动量的变化量始终相同．本题答案为A.3.B 【解析】 子弹打木块模型是两个物体相互作用的典型问题．依据其相互作用原理、各自运动原理、能量转化原理建立的“子弹打木块”模型，其实质是物体系在一对内力的作用下，实现系统内物体的动量、动能和能量的变化过程．在子弹射入木块的过程中，因为入射时间极短，可认为系统静止，所以不受弹力作用，系统合力为零，动量守恒，而在木块压缩弹簧过程中，系统受到水平向右弹力作用，合外力不为零，系统的总动量不守恒，所以整个过程中，动量不守恒；在子弹射入木块过程中，子弹相对于木块发生位移，内力做功，子弹将一部分机械能转化为系统内能，即系统的机械能不守恒，综上可知，本题答案为B.4.B 【解析】 设原子核剩余部分的速度为v 1，根据动量守恒定律有0＝mv ＋(M －m)v 1，可得v 1＝－mvM －m，所以选项B 正确．5.D 【解析】 发射炮弹的过程，系统动量守恒，发射前，系统的总动量为M v 0，发射炮弹后，炮艇的质量变为M －m ，速度为v′，炮弹质量为m ，对地速度为v ＋ v′，所以系统总动量为(M －m)v′＋m(v ＋ v′)，本题答案为D.6.A 【解析】 对于碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律，碰后系统的机械能不增加和碰撞过程要符合实际情况．本题属于追及碰撞，碰前，后面运动物体的速度一定要大于前面运动物体的速度(否则无法实现碰撞)，碰后，前面物体的动量增大，后面物体的动量减小，减小量等于增大量，所以Δp A ＜0，Δp B ＞0，并且Δp A ＝－Δp B ，据此可排除选项BD ；若Δp A ＝－24 kg ·m/s 、ΔP B ＝24 kg ·m/s ，碰后两球的动量分别为p′A ＝－12 kg ·m/s 、p′B ＝37 kg ·m/s ，根据关系式E k ＝p 22m 可知，A 球的质量和动量大小不变，动能不变，而B球的质量不变，但动量增大，所以B 球的动能增大，这样系统的机械能比碰前增大了，选项C 可以排除；经检验，选项A 满足碰撞遵循的三个原则，本题答案为A.7.3 kg 【解析】 根据公式v ＝ΔsΔt由图可知，撞前v A ＝164m/s ＝4 m/s v B ＝0 撞后v ＝20－168－4m/s ＝1 m/s则由m A v A ＝(m A ＋m B )v 解得：m B ＝m A v A －m A vv＝3 kg 8.Mv 202g （M ＋m ） 【解析】 m 在M 弧面上升过程中，当m 的竖直分速度为零时它升至最高点，此时二者只具有相同的水平速度(设为v)，根据动量守恒定律有：mv 0＝(M ＋m)v ，整个过程中机械能没有损失，设上升的最大高度是h ，则有：12mv 20＝12(M ＋m)v 2＋mgh ，联立两式，解得：h ＝Mv 202g （M ＋m ）.随堂11。

绝密★启用前2019鲁科版高中物理选修3-5第1章《动量守恒定律研究》章节测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.关于物体的动量，下列说法中正确的是()A．运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向B．物体的加速度不变，其动量一定不变C．动量越大的物体，其速度一定越大D．动量越大的物体，其质量一定越大2.如图所示，质量为M的物体P静止在光滑的水平桌面上，另有一质量为m(M>m)的物体Q以速度v0正对P滑行，则它们相碰后(设桌面足够大)()A．Q物体一定被弹回，因为M>mB．Q物体可能继续向前C．Q物体的速度不可能为零D．若相碰后两物体分离，则过一段时间可能再碰3.试管开口向上，管内底部有一小昆虫，试管自由下落时，当昆虫停在管底和沿管壁加速上爬的两种情况下，试管在相等时间内获得的动量大小是()A．小昆虫停在管底时大B．小昆虫向上加速上爬时大C．两种情况一样大D．小昆虫加速度大小未知，无法确定4.如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A 球的速度是6 m/s，B球的速度是－2 m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是()A．v A′＝－2 m/s，vB′＝6 m/sB．v A′＝2 m/s，vB′＝2 m/sC．v A′＝1 m/s，vB′＝3 m/sD．v A′＝－3 m/s，vB′＝7 m/s5.光子的能量为hν，动量大小为，如果一个静止的放射性元素的原子核在发生γ衰变时只放出一个γ光子，则衰变后的原子核()A．仍然静止B．沿着与光子运动方向相同的方向运动C．沿着与光子运动方向相反的方向运动D．可能向任何方向运动6.如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始做自由下落和平抛运动．它们从开始到到达地面，下列说法正确的有()A．它们同时到达地面B．重力对它们的冲量相同C．它们的末动能相同D．它们动量变化的大小相同7.如图所示，质量为M的斜劈置于光滑的水平地面上，一质量为m的滑块以初速度v0沿斜劈向上滑行，它们在相互作用的过程中，当斜劈的速度达到最大值时，对应的是下列情况中的()A．滑块在到达斜劈的最高位置时B．滑块从斜劈上开始下滑时C．滑块与斜劈速度相等时D．滑块与斜劈开始分离时8.一同学在地面上立定跳远的最好成绩是x(m)，假设他站在车的A端，如图所示，想要跳上距离为l(m)远的站台上，不计车与地面的摩擦阻力，则()A．只要l<x，他一定能跳上站台B．只要l<x，他有可能跳上站台C．只要l＝x，他一定能跳上站台D．只要l＝x，他有可能跳上站台9.物体沿粗糙的斜面上滑，到最高点后又滑回原处，则()A．上滑时重力的冲量比下滑时小B．上滑时摩擦力冲量比下滑时大C．支持力的冲量为0D．整个过程中合外力的冲量为零10.下列关于动量的说法中，正确的是()A．物体的动量改变，其速度大小一定改变B．物体的动量改变，其速度方向一定改变C．物体运动速度的大小不变，其动量一定不变D．物体的运动状态改变，其动量一定改变11.如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5 m/s；乙同学和他的车的总质量为200 kg，碰撞前向左运动，速度的大小为 4.25 m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)()A． 1 m/sB． 0.5 m/sC．－1 m/sD．－0.5 m/s12.手持铁球的跳远运动员起跳后，欲提高跳远成绩，可在运动到最高点时，将手中的铁球() A．竖直向上抛出B．向前方抛出C．向后方抛出D．向左方抛出13.一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从船头和船尾同时水平向前和向后各发射一发炮弹，设两炮弹质量相同，相对于地的速率相同，船的牵引力和阻力均不变，则船的速度的变化情况是 ()A．速度不变B．速度减小C．速度增大D．无法确定14.如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为M，当炮管水平，火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为v2，仍向右行驶．则炮弹相对炮筒的发射速度v0为()A．B．C．D．15.“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目，它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来．假设风洞内向上的风量和风速保持不变，表演者调整身体的姿态，通过改变受风面积(表演者在垂直风力方向的投影面积)，来改变所受向上风力的大小．已知人体所受风力大小与受风面积成正比，人水平横躺时受风面积最大，设为S0，站立时受风面积为S0；当受风面积为S0时，表演者恰好可以静止或匀速漂移．如图所示，某次表演中，人体可上下移动的空间总高度为H，表演者由静止以站立身姿从A位置下落，经过B位置时调整为水平横躺身姿(不计调整过程的时间和速度变化)，运动到C位置速度恰好减为零．关于表演者下落的过程，下列说法中正确的是()A．B点距C点的高度是HB．从A至B过程表演者克服风力所做的功是从B至C过程表演者克服风力所做的功的C．从A至B过程表演者所受风力的冲量是从A至C过程表演者所受风力的冲量的D．从A至B过程表演者所受风力的平均功率是从B至C过程表演者所受风力平均功率的16.两个具有相等动能的物体，质量分别为m1和m2，且m1＞m2，比较它们动量的大小，则有()A．m2的动量大一些B．m1的动量大一些C．m1和m2的动量大小相等D．哪个的动量大不一定17.在距地面高为h处，同时以相同速率v0分别平抛、竖直上抛、竖直下抛质量相等的物体m，当它们落地时，比较它们的动量的增量Δp，有()A．平抛过程较大B．竖直上抛过程较大C．竖直下抛过程较大D．三者一样大18.质量分别为2m和m的A、B两个质点，初速度相同，均为v1.若他们分别受到相同的冲量I作用后，A的速度为v2，B的动量为p.已知A、B都做直线运动，则动量p可以表示为( )A．m(v2－v1)B． 2m(2v2－v1)C． 4m(v2－v1)D．m(2v2－v1)19.质量为m的小球A，在光滑水平面以初动能E k与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后A 球停下，则撞后B球的动能为()A． 0B．C．D．E k20.如图所示，两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，下滑到达斜面底端的过程中()A．两物体所受重力做功相同B．两物体所受合外力冲量相同C．两物体到达斜面底端时时间相同D．两物体到达斜面底端时动能不同第II卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.如图所示，质量为m的子弹，以速度v水平射入用轻绳悬挂在空中的木块，木块的质量为M，绳长为L，子弹停留在木块中，求子弹射入木块后的瞬间绳子张力的大小．22.如图所示，质量为m的摆球用长为l的轻质细绳系于O点，O点正下方的粗糙水平地面上静止着一质量为M的钢块．现将摆球向左拉起，使细线水平，由静止释放摆球，摆球摆动至最低点时与钢块发生正碰，碰撞时间极短，碰后摆球反弹上升至最高点时与最低点的竖直高度差为l.已知钢块与水平面间的动摩擦因数为μ，摆球和钢块均可视为质点，不计空气阻力，水平面足够长．求：钢块与摆球碰后在地面上滑行的距离．23.质量为60 kg的人，不慎从高空支架上跌落，由于弹性安全带的保护，使他悬挂在空中．已知安全带长5 m，其缓冲时间是1.2 s，求安全带受到的平均冲力大小为多少？(取g＝10 m/s2)24.如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车(大小可忽略)，中间夹住一轻弹簧后连接在一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停下，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点，求：(1)前车被弹出时的速度；(2)前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能；(3)两车从静止下滑时距最低点的高度h.答案解析1.【答案】A【解析】动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即为该时刻的速度方向，A正确；加速度不变，物体的速度均匀变化，故其动量也均匀变化，B错误；物体动量的大小由物体质量及速度的大小共同决定，物体的动量大，其速度不一定大，动量大，其质量也并不一定越大，C、D错误．2.【答案】B【解析】因为相碰后Q、P有获得相同速度的可能，所以A错．只有M＝m且M、m发生了弹性正碰时，m才可能将动量全部传给M.若M、m发生非弹性碰撞，尽管M>m，但碰后速度仍有可能为零，所以C错．若Q被反向弹回，则Q、P不再相碰，所以D错．3.【答案】B【解析】选试管为研究对象，昆虫停在管中时整体做自由落体运动，试管只受重力，由动量定理mgt＝p1－0.当昆虫加速上爬时，对管底产生一个向下的作用力F，根据动量定理得(mg＋F)t＝p2－0，所以p2＞p1，故B正确．4.【答案】D【解析】两球碰撞前后应满足动量守恒定律并且碰后两球的动能之和不大于碰前两球的动能之和．即满足：mA v A＋mB v B＝mA v A′＋mB v B′，①mA v＋mB v≥mA v A′2＋mB v B′2，②答案D中满足①式，但不满足②式，所以D选项错误．5.【答案】C【解析】原子核在放出γ光子的过程中，系统动量守恒，而系统在开始时总动量为零，因此衰变后的原子核的运动方向与γ光子运动方向相反．6.【答案】D【解析】球b做自由落体运动，球c的竖直分运动是自由落体运动，故b、c两个球的运动时间相同且加速度均为g，为t＝；球a受重力和支持力，加速度为g sinθ<g，故a球运动时间长，A错误；由于重力相同，而重力的作用时间不同，故重力的冲量不同，B错误；初动能不全相同，而合力做功相同，根据动能定理，得末动能不全相同，C错误；b、c球合力相同，运动时间相同，故合力的冲量相同，根据动量定理，动量变化量也相同；a、b球机械能守恒，末速度相等，故末动量大小相等，初动量为零，故动量增加量的大小相等，D正确．7.【答案】D【解析】滑块和斜劈组成的系统，在水平方向上所受的合力为零，水平方向上动量守恒，根据动量守恒定律知，当滑块的速度沿斜劈向下达到最大时，斜劈向右的速度最大，此时滑块与斜劈开始分离．故D正确，A、B、C错误．8.【答案】B【解析】人起跳的同时，小车要做反冲运动，所以人跳的距离小于x，故l<x时，才有可能跳上站台．9.【答案】A【解析】上滑过程中mg sinθ＋F f＝ma1，下滑过程中mg sinθ－F f＝ma2，a1＞a2可知上滑运动时间较短，重力冲量较小，A对；同理可知上滑时摩擦力冲量比下滑时小，上滑时支持力冲量比下滑时小， B、C错；合外力不为零，合外力的冲量不为零，D错．10.【答案】D【解析】动量是矢量，有大小也有方向．动量改变是指动量大小或方向的改变，而动量的大小与质量和速度两个因素有关，其方向与速度的方向相同．质量一定的物体，当速度的大小或方向有一个因素发生变化时，动量就发生变化，故A、B、C错；物体运动状态改变是指速度大小或方向的改变，因此物体的动量一定发生变化，故D正确．11.【答案】D【解析】两车碰撞过程动量守恒，m1v1－m2v2＝(m1＋m2)v得v＝＝m/s＝－0.5 m/s.12.【答案】C【解析】欲提高跳远成绩，则应增大水平速度，即增大水平方向的动量，所以可将铁球向后抛出，人和铁球水平方向的总动量守恒，因为铁球的动量向后，所以人向前的动量增加．13.【答案】C【解析】因船受到的牵引力及阻力不变，且开始时船匀速运动，故整个系统动量守恒；设炮弹质量为m，船(不包括两炮弹)的质量为M，则由动量守恒可得：Mv＋mv1－mv1＝(M＋2m)v0，可得发射炮弹后船(不含炮弹)的动量增大，速度增大，C正确．14.【答案】B【解析】将自行火炮和炮弹看做一个系统，自行火炮水平匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，系统动量守恒设向右为正方向，发射前系统动量之和为Mv1，发射后系统的动量之和为(M－m)v2＋m(v0＋v2)．由Mv1＝(M－m)v2＋m(v0＋v2)解得v0＝.15.【答案】B【解析】设人水平横躺时受到的风力大小为F m，由于人体受风力大小与正对面积成正比，故人站立时风力为F m.由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得人的重力G＝F m，即有F m＝2G.从A至B过程表演者的加速度大小为a1＝＝＝0.75g从B至C过程表演者的加速度大小为a2＝＝＝g，由速度位移公式得：从A至B过程表演者的位移x1＝，从B至C过程表演者的位移x2＝，故x1∶x2＝4∶3，x2＝H，A错误；表演者从A至B克服风力所做的功为W1＝F m·H＝F m H；从B至C过程克服风力所做的功为W2＝F m·H＝F m H，得＝，B正确；设B点的速度为v，则从A至B过程表演者的运动时间t1＝＝.从B至C过程表演者的运动时间t2＝＝，根据动量定理，I1＝F m t1＝mv，I2＝F m t2＝2mv，＝，C错误；根据P＝，又＝，＝，联立解得＝，D错误．16.【答案】B【解析】动能E k＝mv2，动量p＝mv，则p＝，因为初动能相等，m1＞m2，则动量p1＞p2，B正确．17.【答案】B【解析】物体在空中只受重力作用，三种情况下从抛出到落地竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，由动量定理：I＝mgt＝Δp得竖直上抛过程动量增量最大，B正确．18.【答案】D【解析】对A由动量定理：I＝2m(v2－v1)，对B由动量定理：I＝p－mv1，则p＝I＋mv1＝m(2v2－v1)，D正确．19.【答案】B【解析】两球碰撞过程动量守恒，有mv A＝2mv B，所以由动量和能量的关系有＝，故E kB＝，B项正确．20.【答案】A【解析】从光滑的斜面下滑，设斜面倾角为θ，高h，则有加速度a＝g sinθ，位移x＝，根据匀变速直线运动则有x＝＝at2＝g sinθt2，运动时间t＝，两个斜面高度相同而倾角不同所以运动时间不同，选项C错；沿斜面运动合力为mg sinθ，所以合力的冲量I＝mg sinθt＝mg，虽然大小相等，但是倾角不同，合力方向不同，合外力冲量不同，B错；下滑过程重力做功mgh相等，A对；根据动能定理，下滑过程只有重力做功，而且做功相等，所以到达斜面底端时动能相同，选项D错．21.【答案】(m＋M)g＋【解析】子弹射入木块的瞬间，子弹和木块组成的系统动量守恒．取水平向左为正方向，由动量守恒定律得0＋mv＝(m＋M)v1解得v1＝.随后子弹和木块整体以此初速度向左摆动做圆周运动．由牛顿第二定律得(取向上为正方向)F－(m＋M)g＝(m＋M)将v1代入解得F＝(m＋M)g＋22.【答案】【解析】摆球从下落过程机械能守恒，设下落到最低点速度大小为v1，则由动能定理得：mgl＝mv摆球与钢块碰撞极短，设碰撞后摆球速度大小为v2，钢块速度大小为v3，以水平向右为正方向，由动量守恒得：mv1＝－mv2＋Mv3由于碰撞后小球反弹至l高处，则小球上升过程由动能定理得：－mg×l＝0－mv碰撞后钢块沿水平面做匀减速运动，由动能定理得：－μMgs＝0－Mv得s＝.23.【答案】1100 N【解析】人自由下落5 m，由运动学公式v2＝2gh，则v＝＝m/s＝10 m/s.人和安全带作用时，人受到向上的拉力和向下的重力，设向下为正，由动量定理(mg－F)t＝0－mv得F＝mg＋＝(60×10＋) N＝1100 N.24.【答案】(1)(2)mgR(3)【解析】(1)设前车在最高点速度为v2，依题意有mg＝①设前车在最低位置与后车分离后速度为v1，根据机械能守恒mv＋mg·2R＝mv②由①②得：v1＝(2)设两车分离前速度为v0，由动量守恒定律2mv0＝mv1得v0＝＝设分离前弹簧弹性势能为E p，根据系统机械能守恒定律得E p＝mv－·2mv＝mgR (3)两车从h高处运动到最低处机械能守恒，有2mgh＝·2mv，解得：h＝.。

动量及动量守恒定律典型例题分析一．动量守恒定律概述1.动量守恒定律的条件⑴系统不受外力或者所受外力之和为零；⑵系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。

⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒。

2．动量守恒定律的表达形式（1），即p1 p2=p1/ p2/，（2）Δp1 Δp2=0，Δp1= -Δp2 和3．应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法（1）分析题意，明确研究对象。

（2）对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，判定能否应用动量守恒。

（3）确定过程的始、末状态，写出初动量和末动量表达式。

注重：在研究地面上物体间相互作用的过程时，各物体运动的速度均应取地球为参考系。

（4）建立动量守恒方程求解。

4．注重动量守恒定律的“五性”：①条件性；②整体性；③矢量性；④相对性；⑤同时性．二、动量守恒定律的应用1两个物体作用时间极短，满足内力远大于外力，可以认为动量守恒。

碰撞又分弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。

如：光滑水平面上，质量为m1的物体A以速度v1向质量为m2的静止物体B运动，B的左端连有轻弹簧分析：在Ⅰ位置A、B刚好接触，弹簧开始被压缩，A开始减速，B开始加速；到Ⅱ位置A、B速度刚好相等（设为v），弹簧被压缩到最短；再往后A、B远离，到Ⅲ位位置恰好分开。

（1）弹簧是完全弹性的。

压缩过程系统动能减少全部转化为弹性势能，Ⅱ状态系统动能最小而弹性势能最大；分开过程弹性势能减少全部转化为动能；因此Ⅰ、Ⅲ状态系统动能相等。

这种碰撞叫做弹性碰撞。

由动量守恒和能量守恒可以证实A、B的最终速度分别为：。

（这个结论最好背下来，以后经常要用到。

）（2）弹簧不是完全弹性的。

压缩过程系统动能减少，一部分转化为弹性势能，一部分转化为内能，Ⅱ状态弹性势能仍最大，但比损失的动能小；分离过程弹性势能减少，部分转化为动能，部分转化为内能；因为全过程系统动能有损失。

新部编版高三物理选修3-5动量守恒定律专项练习（带答案与解析）的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1.【题文】如图1所示，质量为的小车在光滑的水平面上以速度向右做匀速直线运动，一个质量为的小球从高处自由下落，与小车碰撞后反弹上升的高度为仍为。

设，发生碰撞时弹力，小球与车之间的动摩擦因数为，则小球弹起时的水平速度可能是....【答案】AC评卷人得分【解析】：小球的水平速度是由于小车对它的摩擦力作用引起的，若小球在离开小车之前水平方向上就已经达到了，则摩擦力消失，小球在水平方向上的速度不再加速；反之，小球在离开小车之前在水平方向上就是一直被加速的。

故分以下两种情况进行分析：小球离开小车之前已经与小车达到共同速度，则水平方向上动量守恒，有由于所以若小球离开小车之前始终未与小车达到共同速度，则对小球应用动量定理得水平方向上有竖直方向上有又解以上三式，得故，正确的选项为AC。

2.【题文】如图所示，一辆质量是m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块，滑块与平板车之间的动摩擦因数=0.4，开始时平板车和滑块共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反．平板车足够长，以至滑块不会滑到平板车右端．（取g=10m/s2）求：（1）平板车每一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离．（2）平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v．（3）为使滑块始终不会滑到平板车右端，平板车至少多长？【答案】（1）0.33m（2）（3）0.833m【解析】（1）设第一次碰墙壁后，平板车向左移动s，速度为0．由于体系总动量向右，平板车速度为零时，滑块还在向右滑行．动能定理①②代入数据得③（3）假如平板车在第二次碰撞前还未和滑块相对静止，那么其速度的大小肯定还是2m/s，滑块的速度则大于2m/s，方向均向右．这样就违反动量守恒．所以平板车在第二次碰撞前肯定已和滑块具有共同速度v．此即平板车碰墙前瞬间的速度．④∴⑤代入数据得⑥（3）平板车与墙壁发生多次碰撞，最后停在墙边．设滑块相对平板车总位移为l，则有⑦⑧代入数据得⑨l即为平板车的最短长度．3.【题文】（2011·福建理综·T29（2））在光滑水平面上，一质量为m，速度大小为的A球与质量为2m 静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反。

动量守恒定律计算题同步练习一、计算题（共26小题）1．如图所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接，质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞，碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。

求：（1）m1到达B点时的速度（2）碰撞后小球m2的速度大小v2．（重力加速度为g）2．如图所示，质量为M的木块位于光滑水平面上，木块与墙间用轻弹簧连接，开始时木块静止在A位置。

现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，经过极短时间，子弹与木块一起运动，弹簧在弹性限度内。

求：（1）子弹刚与木块相对静止时速度大小v；（2）从子弹嵌入木块到木块第一次回到A位置的过程中，墙对弹簧冲量大小I。

3．如图所示，在光滑的水平面上有一带半圆形光滑弧面的小车，质量为M，圆弧半径为R，从距车上表面高为H处静止释放一质量为m的小球，它刚好沿圆弧切线从A点落入小车。

求：小球到达车底B点时小车的速度。

4．如图所示，AOB是光滑水平轨道，BC是质量为M、半径为R的光滑的圆弧轨道，可在光滑水平面滑动，两轨道恰好相切于B点。

开始时，BC轨道处于锁定状态。

质量也为M的小木块静止在O点，一颗质量为m 的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，且恰能到达圆弧轨道的最高点C（木块和子弹均看作质点）。

（1）求子弹射入木块前的速度v0；（2）若每当小木块返回到O点，立即有一颗相同的子弹以速度v0射入小木块，并留在其中，则当第2颗子弹射入小木块后，小木块的速度为多少；（3）在（2）的条件下，第17颗子弹射入小木块时，立即解除BC圆弧轨道的锁定，求小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少5．如图所示，两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上，物块的质量均为M=0.60kg。

一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A，子弹射穿A后接着射入B并留在B中，此时A、B都没有离开桌面。

《动量守恒定律》单元检测题一、单选题1.如图所示，有两个质量相同的小球A和B(大小不计)，A球用细绳吊起，细绳长度等于悬点距地面的高度，B球静止放于悬点正下方的地面上．现将A球拉到距地面高度为h处由静止释放，摆动到最低点与B球碰撞后粘在一起共同上摆，则它们升起的最大高度为( )A． B．h C． D．2.如图所示，有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重一吨左右)．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量．他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船．用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L.已知他的自身质量为m，水的阻力不计，船的质量为( )A． B． C． D．3.某人在一静止的小船上练习射击，人在船头，靶在船尾，船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M，枪内有n颗子弹，每颗子弹的质量为m，枪口到靶的距离为L，子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0，在发射后一发子弹时，前一发子弹已射入靶中，水的阻力不计，在射完n颗子弹时，小船后退的距离为( )A． B． C． D．4.动量相等的甲、乙两车，刹车后沿两条水平路面滑行．若两车质量之比＝，路面对两车的阻力相同，则两车的滑行时间之比为( )A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶45.1966年，在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验．实验时，用双子星号宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2(后者的发动机已熄火)．接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速．推进器的平均推力F＝895 N，推进器开动时间Δt＝7 s测出飞船和火箭组的速度变化Δv＝0.91 m/s.已知双子星号飞船的质量m1＝3 400 kg.由以上实验数据可得出火箭组的质量m2为( )A． 3 400 kg B． 3 485 kg C． 6 265 kg D． 6 885 kg6.如图，横截面积为5 cm2的水柱以10 m/s的速度垂直冲到墙壁上，已知水的密度为1×103kg/m3，假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下，则墙壁所受水柱冲击力为( )A．5×105N B． 50 N C．5×103N D．5×102N7.篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球．接球时，两臂随球迅速收缩至胸前．这样做可以 ( )A．减小球对手的冲量 B．减小球对人的冲击力C．减小球的动量变化量 D．减小球的动能变化量8. 如图所示，船静止在平静的水面上，船前舱有一抽水机把前舱的水均匀的抽往后舱，不计水的阻力，下列说法中正确的是( )A．若前后舱是分开的，则前舱将向后运动B．若前后舱是分开的，则前舱将向前运动C．若前后舱不分开，则船将向后运动D．若前后舱不分开，则船将向前运动9.如图所示，A、B两个木块用轻弹簧相连接，它们静止在光滑水平面上，A和B的质量分别是99m和100m，一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出，则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为( )A． B． C． D．10.如图所示，一辆小车静止在光滑水平面上，A，B两人分别站在车的两端．当两人同时相向运动时( ) A．若小车不动，两人速率一定相等 B．若小车向左运动，A的动量一定比B的小C．若小车向左运动，A的动量一定比B的大 D．若小车向右运动，A的动量一定比B的大二、多选题11. 关于物体的动量，下列说法哪些是正确的( )A．物体的动量越大，其惯性越大 B．同一物体的动量越大，其速度一定越大C．物体的动量越大，其受到的作用力一定越大 D．动量的方向一定是沿物体运动的方向12. 下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是( )A．在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中B．剪断细线，弹簧恢复原长的过程中C．两球匀速下降，细线断裂后，它们在水中运动的过程中D．木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中13. 如图所示，质量均为M的甲、乙两车静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是( )A．甲、乙两车运动中速度之比为B．甲、乙两车运动中速度之比为C．甲车移动的距离为LD．乙车移动的距离为L14.如图所示，A、B两物体质量之比mA∶mB＝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( )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15.平静的水面上停着一只小船，船上站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍．从某时刻起，这个人向船尾走去，走到船中部他突然停止走动．水对船的阻力忽略不计．下列说法中正确的是( )A．人走动时，他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反B．人突然停止走动后，船由于惯性还会继续运动一小段时间C．人在船上走动的过程中，人对水面的位移是船对水面位移的8倍D．人在船上走动的过程中，人的动能是船的动能的8倍三、实验题16.某同学设计了一个探究碰撞中的不变量的实验：将打点计时器固定在光滑的长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车A的后面．让小车A运动，小车B静止．在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图甲，碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体．他在安装好实验装置后，先接通电源然后轻推小车A，使A获得一定的速度，电磁打点计时器在纸带上打下一系列的点，已知电源频率为50 Hz.(1)实验中打出的纸带如图乙所示，并测得各计数点间距标在图上，则应选__________段计算A的碰前速度；应选__________段计算A和B碰后的共同速度(填“BC”、“CD”或“DE”)．(2)已测得小车A的质量m1＝0.20 kg，小车B的质量m2＝0.10 kg，由以上测量结果可得：碰前A、B两小车质量和速度的乘积之和为________ kg·m/s；碰后A、B两小车质量和速度的乘积之和为__________ kg·m/s.(计算结果均保留三位有效数字)17.在一次实验中，某同学选用了两个外形相同的硬质小球A和B，小球A质量较大，小球B质量较小．该同学实验发现：若在水平面上用A球去撞击原来静止的B球，碰后A和B都向前运动；若用B球去撞击原来静止的A球，碰后A球向前运动，B球向后运动．为了探究碰撞中的不变量，该同学计划用如图所示的圆弧槽进行实验．实验时，分别将小球M、N放在竖直平面内的半圆形玻璃轨道内侧(轨道半径远大于小球半径)．现让小球M从与圆心O等高处由静止释放，在底部与静止的小球N发生正碰．(1)实验中，若实验室里有如下所述的四个小球：①半径为r的玻璃球；②半径为2r的玻璃球；③半径为1.5r的钢球；④半径为2r的钢球．为了便于测量，M球应选用________，N球应选用______(填编号)．(2)实验中不用测量的物理量为________．①小球M的质量m1和小球N的质量m2；②圆弧轨道的半径R；③小球M碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ1；④小球N碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ2.(3)用上述测得的物理量表示碰撞中的不变量的等式为：________.18.如图甲所示，在做“碰撞中的动量守恒”实验中．甲乙(1)下面是本实验部分测量仪器或工具，需要的是________．A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．弹簧秤(2)完成本实验，下列必须要求的条件是________．A．斜槽轨道末端的切线必须水平 B．入射球和被碰球的质量必须相等C．入射球和被碰球大小必须相同 D．入射球每次不必从轨道的同一位置由静止滚下(3)某次实验中得出的落点情况如图丙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为________．四、计算题19.如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M的长木板，以速度v0向右做匀速直线运动，将质量为m的小铁块轻轻放在木板上的A点，这时小铁块相对地面速度为零，小铁块相对木板向左滑动．由于小铁块和木板间有摩擦，最后它们之间相对静止，已知它们之间的动摩擦因数为μ，问：(1)小铁块跟木板相对静止时，它们的共同速度多大？(2)它们相对静止时，小铁块与A点距离多远？(3)在全过程中有多少机械能转化为内能？20.在光滑的水平面上有一木板A，其质量为M，木板A的左端有一小滑块B(可视为质点)，其质量为m，滑块和木板均处于静止状态．已知滑块和木板之间的动摩擦因数为μ.(1)如图所示，在光滑水平面的右端固定一竖直弹性挡板，现使滑块B在极短的时间内获得水平向右的速度v0，然后沿着木板滑动，经过一段时间，在木板A与挡板碰撞之前，滑块和木板具有共同速度．①求在木板A与挡板碰撞之前，滑块和木板共同速度的大小；②木板A与挡板碰撞，其碰撞时间极短且没有机械能损失，即木板碰后以原速率弹回．若滑块B开始运动后始终没有离开木板的上表面，求木板的最小长度．(2)假定滑块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等且木板足够长．如图所示，现给滑块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常量)，方向水平向右，木板和滑块加速度的大小分别为a1和a2，请定性画出a1和a2随时间t变化的图线．21.如图(俯视)所示，质量为m、半径为R的质量分布均匀的圆环静止在粗糙的足够长水平桌面上，一质量为2m的光滑小球以v0的水平速度通过环上的小孔正对环心射入环内，与环发生第一次碰撞后到第二次碰撞前小球恰好不会从小孔穿出．若小球与环内壁的碰撞为弹性碰撞，求：(1)第一次刚碰撞完，小球和环各自的速度大小；(2)圆环最终通过的总位移．答案解析1.【答案】C【解析】本题中的物理过程比较复杂，所以应将过程细化、分段处理．A球由静止释放到最低点的过程做的是圆周运动，应用动能定理可求出末速度，mgh＝mv12，所以v1＝；A、B碰撞后并粘在一起的过程动量守恒，mv1＝2mv2；对A、B粘在一起共同上摆的过程应用机械能守恒，(m＋m)v22＝(m＋m)gh′，联立解得h′＝.2.【答案】B【解析】设该同学在t时间内从船尾走到船头，由动量守恒定律知，人、船在该时间内的平均动量大小相等，即m＝M，又x＝L－d，得M＝.3.【答案】C【解析】以子弹初速度方向为正，由系统的动量守恒得：mv0＝[M＋(n－1)m]v′，设子弹经过时间t打到靶上，则：v0t＋v′t＝L，联立以上两式得：v′t＝L，射完n颗子弹的过程中，每一次发射子弹船后退的距离都相同，所以船后退的总距离：x＝nv′t＝，C正确．4.【答案】A【解析】两车滑行时水平方向仅受阻力F f的作用，规定以车行方向为正方向，由动量定理：－Ft＝0－mv，得所以两车滑行时间：t＝，由题知两车动量相等，阻力相同，故两车的滑行时间相同，A正确．5.【答案】B【解析】根据动量定理：FΔt＝(m1＋m2)Δv可求得m2≈3 485 kg.选项B正确．6.【答案】B【解析】t s时间内喷水质量为：m＝ρSvt＝1000×0.0005×10t kg＝5t kg，水在时间t s内受到墙的冲量为：I＝0－mv＝Ft所以：F＝＝N＝－50 N负号表示水受到的墙的作用力的方向与运动的方向相反．7.【答案】B【解析】动量变化量相同，但运动时间变长，由动量定理知，球对人的冲击力减小，B正确．8.【答案】B 【解析】前后舱分开时，前舱和抽出的水相互作用，靠反冲作用前舱向前运动，若不分开，虽然抽水的过程属于船与水的内力作用，但水的质量发生了转移，从前舱转到了后舱，相当于人从船的一头走到另一头的过程，船将向前运动．9.【答案】A【解析】子弹射入木块A的过程中，动量守恒，有mv0＝100mv1，子弹、A、B三者速度相等时，弹簧的弹性势能最大，100mv1＝200mv2，弹性势能的最大值E p＝×100mv－×200mv＝.10.【答案】C【解析】根据动量守恒可知，若小车不动，两人的动量大小一定相等，因不知两人的质量， A错误．若小车向左运动，A的动量一定比B的大，B错误，C正确．若小车向右运动，A的动量一定比B的小，D错误．11.【答案】BD【解析】惯性大小的唯一量度是物体的质量，而物体的动量p＝mv，大小由物体质量及速度的大小共同决定，所以不能说物体的动量大其惯性就大，A错误；对于同一物体动量越大，其速度一定越大，B正确；力的大小决定物体的加速度的大小，与物体的速度无关，所以也与物体的动量的大小无关，C错误；动量是矢量，动量的方向就是物体运动的方向，D正确．12.【答案】AC【解析】13.【答案】ACD【解析】本题类似人船模型．甲、乙、人看成一个系统，则系统在水平方向上动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比，即为，A正确，B错误；Mx甲＝(M＋m)x乙，x甲＋x乙＝L，解得C、D正确．14.【答案】BCD【解析】如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后，A、B分别相对小车向左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力FA向右，FB向左，由于mA∶mB＝3∶2，所以FA∶FB＝3∶2，则A、B组成的系统所受的外力之和不为零，故其动量不守恒，A错误；若A、B所受摩擦力大小相等，则A、B组成的系统的外力之和为零，故其动量守恒，C正确；对A、B、C组成的系统，A、B与C间的摩擦力为内力，该系统所受的外力的合力为零，故该系统的动量守恒，B、D正确．15.【答案】CD【解】设人的质量为m，速度为v1，位移为s1，动能为E k1.船的质量为8m，速度为v2，位移为s2，动能为E k2.人和船组成的系统动量守恒，则有mv1＝8mv2，m＝8m，解得v2＝v1，s2＝s1，故A项错误，C项正确；当人突然停止走动后，v1＝0，v2＝0，故B项错误；人的动能E k1＝mv，船的动能E k2＝×8mv＝mv，故D项正确．16.【答案】(1)BC DE(2)0.210 0.209【解析】(1)A与B碰后粘在一起，速度减小，相等时间内的间隔减小，可知通过BC段来计算A的碰前速度，通过DE段计算A和B碰后的共同速度．(2)A碰前的速度：v1＝＝m/s＝1.05 m/s碰后共同速度：v2＝＝m/s＝0.695 m/s.碰前A、B两小车质量和速度的乘积之和：m1v1＝0.2×1.05 kg·m/s＝0.210 kg·m/s碰后的A、B两小车质量和速度的乘积之和：(m1＋m2)v2＝0.3×0.695 kg·m/s＝0.209 kg·m/s17.【答案】(1)②④(2)②(3)m1＝－m1＋m2【解析】(1)在本实验中应选择直径相同的小球，为了让M球碰后反弹，要用质量小的小球去碰撞质量大的小球；由给出的小球可知，只能选用②④两球，且应用②球去碰撞④小球；(2)小球与轨道间的摩擦可忽略，小球运动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：m1gR＝m1v①m1gR(1－cosθ1)＝m1v1′2②m2gR(1－cosθ2)＝m2v2′2③以A球的初速度方向为正方向，如果两球碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：m1v1′＝m1(－v1′)＋m2v2′④由①②③④解得：m1＝－m1＋m2⑤由⑤可知，探究碰撞中的不变量，需要测出两球的质量与碰撞后两球上升的最高位置所对应的夹角，故需要测量的量为：①③④，不需要测量的为：②.(3)由(2)可知，在碰撞中的不变量的等式为：m1＝－m1＋m2；(3)要提高实验精度，半圆形玻璃轨道内侧应光滑，测量小球质量与夹角应准确．18.【答案】(1)BC (2)AC (3)4∶1【解析】(1)在本实验中，用水平位移代替速度，验证动量守恒定律，需要测量质量和水平位移，所以所需的器材为：天平和刻度尺．选B、C.(2)为了使小球做平抛运动，斜槽轨道的末端切线必须水平，A正确．为了发生正碰，且入射小球不反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，两球的大小需相同，B错误，C正确．为了使入射小球每次到达底端的速度相同，则每次必须从同一位置由静止释放，D错误．(3)A球单独释放时的水平位移为x1＝25.50 cm，与B球碰后，A球的水平位移为x2＝15.50 cm，B球的水平位移为x3＝41.10－1.10 cm＝40 cm.根据动量守恒定律得：m1x1＝m1x2＋m2x3，解得：m1：m2＝4∶1.19.【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)小铁块放到长木板上后，由于他们之间有摩擦，小铁块做加速运动，长木板做减速运动，最后达到共同速度，一起匀速运动．设达到的共同速度为v.由动量守恒定律得：Mv0＝(M＋m)v解得v＝(2)设小铁块距A点的距离为L，由能量守恒定律得μmgL＝Mv－(M＋m)v2解得：L＝(3)全过程所损失的机械能为：ΔE＝Mv－(M＋m)v2＝.20.【答案】(1)①②若m≪M，[1－]；若m>M，(2)【解析】(1)①根据动量守恒定律mv0＝(m＋M)v解得v＝②若m≪M，木板与挡板碰后，木板与滑块相互作用，二者达到共同速度，一起向左运动．碰后达到共同速度v1，取向左为正方向，根据动量守恒定律(M－m)v＝(M＋m)v1滑块在木板上总共滑行的距离即木板的最小长度为L μmgL＝mv－(m＋M)v解得L＝[1－]若m>M，则木板与挡板碰后，木板和滑块的总动量方向向右．当滑块与木板再次达到共同速度时，二者一起向右运动，接着又与挡板发生碰撞，经过多次碰撞后，最终它们停在挡板处，机械能全部转化为内能．μmgx3＝mv解得x3＝滑块在木板上总共滑行的距离即木板的最小长度L＝x3＝(2)木板与滑块先一起做加速度增大的加速运动，当外力F超过某值时，滑块相对木板滑动，木板做匀加速直线运动，滑块做加速度增大的加速运动．如图所示．21.【答案】(1)v0v0(2)4R【解析】(1)设第一次刚碰撞完，小球和环各自的速度大小分别为v1和v2.取向左为正方向，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有：2mv0＝2mv1＋mv2·2mv＝·2mv＋mv解得：v1＝v0，v2＝v0(2)小球恰好不会从小孔穿出，则第一次碰撞后，环做匀减速直线运动，经t时间与小球速度大小相等，对此过程有·t＝v1t＋2R解得：t＝对环：a＝解得：a＝由牛顿第二定律得：圆环所受的摩擦力大小F f＝ma多次碰撞后，环和小球最终都静止，根据能量守恒定律有F f x＝·2mv解得：x＝4R。

专题一 动量守恒定律及应用(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分．)1．下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是 ( )A ．只有甲、乙正确B ．只有丙、丁正确C ．只有甲、丙正确D ．只有乙、丁正确2.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p 1和p 2，碰撞后A 球继续向右运动(规定向右为正方向)，动量大小为p 1′，此时B 球的动量大小为p 2′，则下列等式成立的是( )A ．p 1＋p 2＝p 1′＋p 2′B ．p 1－p 2＝p 1′＋p 2′C ．p 1′－p 1＝p 2′＋p 2D ．－p 1′＋p 1＝p 2′＋p 23.在光滑水平面上A 、B 两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态．将两小车及弹簧看成一个系统，下面说法正确的是( )A ．两手同时放开后，系统总动量始终为零B ．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒C ．先放开左手，后放开右手，总动量向左D ．无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零4.如图所示，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，则救生员跃出后小船的速率为( )A ．v 0＋mM vB ．v 0－mM vC ．v 0＋mM(v 0＋v )D ．v 0＋mM(v 0－v )5．质量为m 的A 球以水平速度v 与静止在光滑的水平面上的质量为3m 的B 球相碰，A 球的速度变为原来的12，则碰后B 球的速度是(以v 的方向为正方向)( )A ．vB ．－vC ．－v 2D.v 26.如图所示，设车厢长为l ，质量为m ，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m ′的物体，以速度v 0向右运动，与车厢壁来回碰撞n 次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为( )A ．v 0，水平向右B ．0C.m ′v 0m ＋m ′，水平向右 D.m v 0m －m ′，水平向右 7.质量为m 、半径为R 的小球，放在半径为2R 、质量为2m 的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上．当小球从如图所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离是( )A.R 2B.R 3C.R 4D.R 68．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v 0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.m M v 0B.M m v 0C.M M －m v 0D.m M －m v 09．如图所示，半径为R 的光滑圆槽质量为M ，静止在光滑水平面上，其内表面有一质量为m 的小球被细线吊着位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑行到最低点向右运动时，圆槽的速度为( )A ．0 B.m M2MgRM ＋m，向左 C.m M2MgRM ＋m，向右 D ．不能确定10．在光滑水平面上有两个相同的弹性小球A 、B ，质量都为m ，B 球静止，A 球向B 球运动，发生正碰．已知碰撞过程中机械能守恒，两球压缩最紧时弹性势能为E p ，则碰前A 球的速度等于( )A.E p mB.2E pmC ．2E p mD ．22E pm11.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 的速度减为零时B ．A 、B 速度相等时C ．A 在B 上相对停止滑动时D ．B 车开始做匀速直线运动时12．如图所示，小车B 静止于水平轨道上，其左端固定一根劲度系数为k 的轻弹簧，小车B 的质量为m 2.小车A 的质量为m 1，从高出水平轨道h 处由静止开始沿曲轨道滑下，在水平轨道上与小车B 发生相互作用．若轨道是光滑的，则弹簧压缩量最大时，A 车的速度v A 和弹簧的弹性势能E p 分别为( )A ．v A ＝2gh ，E p ＝m 1ghB ．v A ＝m 12gh m 1＋m 2，E p ＝m 1m 2ghm 1＋m 2C ．v A ＝m 12gh m 1＋m 2，E p ＝m 1gh2D ．v A ＝2gh ，E p ＝m 1m 2ghm 1＋m 2的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(8分)某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A 的前端粘有橡皮泥，给小车A 一定的初速度，使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘成一体，继续做匀速直线运动．他设计的具体装置如图甲所示．在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器电源的频率为50 Hz ，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．甲(1)若得到打点纸带如图乙所示，并已将测得各计数点间距离标在图上．A 为运动起始的第一点，则应选________段来计算小车A 碰前的速度，应选________段来计算小车A 和小车B 碰后的共同速度(以上两空选填“AB ”“BC ”“CD ”或“DE ”)．乙(2)测得小车A 的质量m A ＝0.40 kg ，小车B 的质量m B ＝0.20 kg ，由以上测量结果可得：碰前m A v A ＋m B v B ＝________kg·m/s ；碰后m A v A ′＋m B v B ′＝________kg·m/s.14．(8分)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v 0.一段时间后，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：(1)B 的质量；(2)碰撞过程中A 、B 系统机械能的损失．15.(12分)质量为m 1＝1.0 kg 和m 2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其x －t (位移—时间)图象如图所示，试通过计算回答下列问题：(1)m 2等于多少千克？(2)碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞？16．(12分)(2016·高考全国卷丙)如图，水平地面上有两个静止的小物块a 和b ，其连线与墙垂直；a 和b 相距l ，b 与墙之间也相距l ；a 的质量为m ，b 的质量为34m .两物块与地面间的动摩擦因数均相同．现使a 以初速度v 0向右滑动，此后a 与b 发生弹性碰撞，但b 没有与墙发生碰撞．重力加速度大小为g .求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件．参考答案与解析1．[097] 【解析】选C.甲中子弹和木块组成的系统所受外力为零，故动量守恒；乙中剪断细线时，墙对系统有作用力，故动量不守恒；丙中系统所受外力为零，故系统动量守恒；丁中斜面固定，系统所受外力不为零，动量不守恒，故只有选项C 正确．2．[098] 【解析】选BD.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p 1、p 2、p 1′、p 2′均表示动量的大小，所以碰前的动量为p 1－p 2，碰后的动量为p 1′＋p 2′，选项B 正确；经变形得－p 1′＋p 1＝p 2′＋p 2，选项D 正确．3．[099] 【解析】选ACD.在两手同时放开后，水平方向无外力作用，只有弹簧的弹力(内力)，故动量守恒，即系统的总动量始终为零，A 对；先放开左手，再放开右手后，是指两手对系统都无作用力之后的那一段时间，系统所受合外力也为零，即动量是守恒的，B 错；先放开左手，系统在右手作用下，产生向左的作用力，故有向左的冲量，再放开右手后，系统的动量仍守恒，即此后的总动量向左，C 对；其实，无论何时放开手，只要是两手都放开后就满足动量守恒的条件，即系统的总动量保持不变，D 对．4．[100] 【解析】选C.根据动量守恒定律，选向右方向为正方向，则有(M ＋m )v 0＝M v ′－m v ，解得v ′＝v 0＋mM(v 0＋v )，故选项C 正确．5．[101] 【解析】选D.碰撞后A 球、B 球若同向运动，碰后A 球速度大于B 球速度，因此，A 球碰撞后方向一定改变，A 球动量应为m ⎝⎛⎭⎫－v 2.由动量守恒定律得：m v ＝m ⎝⎛⎭⎫－v2＋3m v ′，v ′＝v2.故选项D 正确．6．[102] 【解析】选C.物体和车厢组成的系统所受的合外力为零，物体与小车发生碰撞n 次的过程中系统的动量守恒，只考虑初末态，忽略中间过程，则物体的初速度为v 1＝v 0，车厢的初速度为v 2＝0；作用后它们的末速度相同即v 1′＝v 2′＝v .由动量守恒定律m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′得： m ′v 0＝(m ′＋m )v解得：v ＝m ′v 0m ′＋m，方向与v 0相同，水平向右．选项C 正确．7．[103] 【解析】选B.由水平方向动量守恒有mx 小球－2mx 大球＝0，又x 小球＋x 大球＝R ，所以x 大球＝R3，选项B 正确．8．[104] 【解析】选D.由动量守恒定律有m v 0＝(M －m )v ，可得火箭模型获得的速度为m M －m v 0，故选D. 9．[105] 【解析】选B.以水平向右为正方向，设在最低点时m 和M 的速度大小分别为v 和v ′，根据动量守恒定律得：0＝m v －M v ′，根据机械能守恒定律列方程得：mgR ＝12m v 2＋12M v ′2，联立以上两式解得v ′＝m M 2MgRM ＋m，向左，故选项B 正确． 10．[106] 【解析】选C.设碰前A 的速度为v 0，根据动量守恒定律，m v 0＝2m v ，则压缩最紧(A 、B 有相同的速度)时的速度为v ＝v 02，由系统的机械能守恒得：12m v 20＝12·2m v 2＋E p ，解得：v 0＝2E pm. 11．[107] 【解析】选BCD.由于A 、B 之间存在摩擦力，A 做减速运动，B 做加速运动，当两个物体的速度相等时，相对静止，摩擦力消失，变速运动结束，此时A 的速度最小，B 的速度最大，因此选项A 错误，B 、C 、D 项正确．12．[108] 【解析】选B.小车A 下滑至水平面时，速度为v 0＝2gh ，弹簧压缩至最短时，A 、B 两车速度相同，由动量守恒定律得：m 1v 0＝(m 1＋m 2)v A ，解得v A ＝m 12ghm 1＋m 2，由能量的转化与守恒得：E p ＝12m 1v 20－12(m 1＋m 2)v 2A＝m 1m 2gh m 1＋m 2，故选项B 对，A 、C 、D 错． 13．[109] 【解析】(1)从分析纸带上的打点情况看，BC 段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大的速度，因此BC 段能较准确地描述小车A 在碰撞前的运动情况，应选用BC 段计算小车A 的碰前速度；从CD 段打点情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE 段内小车运动稳定，故应选用DE 段计算碰后小车A 和小车B 的共同速度．(2)小车A 在碰撞前速度v A ＝BC 5×1f＝10.50×10－25×0.02 m/s ＝1.050 m/s小车A 在碰撞前m A v A ＝0.40×1.050 kg·m/s ＝0.420 kg·m/s 碰撞后小车A 和小车B 的共同速度v 共＝DE 5×1f＝6.95×10－25×0.02 m/s ＝0.695 m/s碰撞后小车A 和小车B 系统(m A ＋m B )v 共＝(0.40＋0.20)×0.695 kg·m/s ＝0.417 kg·m/s. 【答案】(1)BC DE (2)0.420 0.41714．[110] 【解析】(1)以初速度v 0的方向为正方向，设B 的质量为m B ，A 、B 碰撞后的共同速度为v ，由题意知：碰撞前瞬间A 的速度为v2，碰撞前瞬间B 的速度为2v ，由动量守恒定律得m v2＋2m B v ＝(m ＋m B )v ①由①式得m B ＝m2.②(2)从开始到碰后的全过程，由动量守恒定律得 m v 0＝(m ＋m B )v③设碰撞过程A 、B 系统机械能的损失为ΔE ，则 ΔE ＝12m ⎝⎛⎭⎫v 22＋12m B (2v )2－12(m ＋m B )v 2④联立②③④式得 ΔE ＝16m v 20.【答案】(1)m 2 (2)16m v 215．[111] 【解析】(1)碰撞前质量为m 2的物体是静止的，质量为m 1的物体的速度为v 1＝4 m/s碰后质量为m 1的物体的速度v 1′＝－2 m/s 质量为m 2的物体的速度v 2′＝2 m/s 根据动量守恒定律有m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′ 解得m 2＝3 kg. (2)E k1＋E k2＝8 J E k1′＋E k2′＝8 J碰撞前后系统动能之和相等，因而该碰撞是弹性碰撞． 【答案】(1)3 kg (2)弹性碰撞16．[112] 【解析】设物块与地面间的动摩擦因数为μ.若要物块a 、b 能够发生碰撞，应有12m v 2>μmgl ① 即μ<v 202gl②设在a 、b 发生弹性碰撞前的瞬间，a 的速度大小为v 1，由能量守恒定律有 12m v 20＝12m v 21＋μmgl ③设在a 、b 碰撞后的瞬间，a 、b 的速度大小分别为v ′1、v ′2，由动量守恒定律和能量守恒定律有m v 1＝m v ′1＋3m 4v ′2④ 12m v 21＝12m v ′21＋12⎝⎛⎭⎫3m 4v ′22 ⑤ 联立④⑤式解得v ′2＝87v 1⑥由题意，b 没有与墙发生碰撞，由功能关系可知 12⎝⎛⎭⎫3m 4v ′22≤μ3m4gl ⑦ 联立③⑥⑦式，可得μ≥32v 20113gl⑧联立②⑧式，可得a 与b 发生弹性碰撞，但b 没有与墙发生碰撞的条件为 32v 20113gl ≤μ<v 202gl . 【答案】见解析。

动量守恒定律的典型例题【例1】把一支枪固定在小车上，小车放在光滑的水平桌面上．枪发射出一颗子弹．对于此过程，下列说法中正确的有哪些[]A．枪和子弹组成的系统动量守恒B．枪和车组成的系统动量守恒C．车、枪和子弹组成的系统动量守恒D．车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒，因为子弹和枪筒之间有摩擦力．且摩擦力的冲量甚小【分析】本题涉及如何选择系统，并判断系统是否动量守恒．物体间存在相互作用力是构成系统的必要条件，据此，本题中所涉及的桌子、小车、枪和子弹符合构成系统的条件．不仅如此，这些物体都跟地球有相互作用力．如果仅依据有相互作用就该纳入系统，那么推延下去只有把整个宇宙包括进去才能算是一个完整的体系，显然这对于分析、解决一些具体问题是没有意义的．选择体系的目的在于应用动量守恒定律去分析和解决问题，这样在选择物体构成体系的时候，除了物体间有相互作用之外，还必须考虑“由于物体的相互作用而改变了物体的动量”的条件．桌子和小车之间虽有相互作用力，但桌子的动量并没有发生变化．不应纳入系统内，小车、枪和子弹由于相互作用而改变了各自的动量，所以这三者构成了系统．分析系统是否动量守恒，则应区分内力和外力．对于选定的系统来说，重力和桌面的弹力是外力，由于其合力为零所以系统动量守恒．子弹与枪筒之间的摩擦力是系统的内力，只能影响子弹和枪各自的动量，不能改变系统的总动量．所以D的因果论述是错误的．【解】正确的是C．<【例2】一个质量M=1kg的鸟在空中v0=6m/s沿水平方向飞行，离地面高度h=20m，忽被一颗质量m=20g沿水平方向同向飞来的子弹击中，子弹速度v=300m/s，击中后子弹留在鸟体内，鸟立即死去，g=10m/s2．求：鸟被击中后经多少时间落地；鸟落地处离被击中处的水平距离．【分析】子弹击中鸟的过程，水平方向动量守恒，接着两者一起作平抛运动。

【解】把子弹和鸟作为一个系统，水平方向动量守恒．设击中后的共同速度为u，取v0的方向为正方向，则由Mv0＋mv＝(m＋M)u，得击中后，鸟带着子弹作平抛运动，运动时间为-鸟落地处离击中处水平距离为S＝ut＝×2m＝．【例3】一列车沿平直轨道以速度v0匀速前进，途中最后一节质量为m的车厢突然脱钩，若前部列车的质量为M，脱钩后牵引力不变，且每一部分所受摩擦力均正比于它的重力，则当最后一节车厢滑行停止的时刻，前部列车的速度为[]【分析】列车原来做匀速直线运动，牵引力F等于摩擦力f，f=k(m＋M)g(k为比例系数)，因此，整个列车所受的合外力等于零．尾部车厢脱钩后，每一部分所受摩擦力仍正比于它们的重力．因此，如果把整个列车作为研究对象，脱钩前后所受合外力始终为零，在尾部车厢停止前的任何一个瞬间，整个列车(前部+尾部)的动量应该守恒．考虑刚脱钩和尾部车厢刚停止这两个瞬间，由(m+M)v0=0+Mv·得此时前部列车的速度为【答】B．【说明】上述求解是根据列车受力的特点，恰当地选取研究对象，巧妙地运用了动量守恒定律，显得非常简单．如果把每一部分作为研究对象，就需用牛顿第二定律等规律求解．有兴趣的同学，请自行研究比较．【例4】质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动，恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球．第二个小球的质量为m2=50g，速率v2=10cm/s．碰撞后，小球m2恰好停止．那么，碰撞后小球m1的速度是多大，方向如何【分析】取相互作用的两个小球为研究的系统。

人教版高二物理选修3-5《动量守恒定律的应用》精选习题一、解答题1．在光滑水平地面上放有一质量为M带光滑弧形槽的小车，—个质量为m的小铁块以速度v沿水平槽口滑去，如图所示，求：(1)铁块能滑至弧形槽内的最大高度H(设m不会从左端滑离M)．(2)铁块到最大高度时，小车的速度大小．(3)当铁块从右端脱离小车时，铁块和小车的速度分别是多少?2．如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆质量为2m平板车C，在车上的左端放有一质量为m的小木块B，在小车的左边紧靠着一个固定在竖直平面内、半径为r的14光滑圆形轨道，轨道底端的切线水平且与小车的上表面相平。

现有一块质量也为m的小木块A从图中圆形轨道的23位置处由静止释放，然后，滑行到车上立即与小木块B发生碰撞，碰撞后两木块立即粘在一起向右在动摩擦因数为 的平板车上滑行，并与固定在平板车上的水平轻质小弹簧发生作用而被弹回，最后两个木块又回到小车的最左端与车保持相对静止，重力加速度为g，求：(1)小木块A滑到轨道最点低时，对圆形轨道的压力；(2)A、B两小木块在平板车上滑行的总路程。

3．如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM是四分之一个圆周，且其下端与MN相切．质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上，质量为2m的带正电小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放，在A球进入水平轨道之前，由于A、B两球相距较远，相互作用力可认为是零，A球进入水平轨道后，A、B两球间相互作用视为静电作用．带电小球均可视为质点．已知A、B两球始终没有接触．重力加速度为g．求：（1）A、B两球相距最近时，A球的速度v．（2）A、B两球系统的电势能最大值P E．（3）A、B两球最终的速度A v、B v的大小．4．一轻质弹簧水平放置，一端固定在A 点，另一端与质量为m 的小物块P 接触但不连接．AB 是水平轨道，质量也为m 的小物块Q 静止在B 点，B 端与半径为l 的光滑半圆轨道BCD 相切，半圆的直径BD 竖直，如图所示．物块P 与AB 间的动摩擦因数μ=0.5．初始时PB 间距为4l ，弹簧处于压缩状态．释放P ，P 开始运动，脱离弹簧后在B 点与Q 碰撞后粘在一起沿轨道运动，恰能经过最高点D ，己知重力加速度g ，求： （1）粘合体在B 点的速度．（2）初始时弹簧的弹性势能．5．如图所示，水平放置的弹簧左端固定，小物块P （可视为质点）置于水平桌面上的A 点，并与弹簧右端接触，此时弹簧处于原长．现用水平向左的推力将P 缓慢地推至B 点，此时弹簧的弹性势能为k 21J E =．撤去推力后， P 沿桌面滑上一个停在光滑水平地面上的长木板Q 上，己知P 、Q 的质量分别为2kg m =、4kg M =， A 、B 间的距离14m L =， A 距桌子边缘C 的距离22m L =， P 与桌面及P与Q 间的动摩擦因数都为0.1μ=， g 取210m/s ，求： （1）要使P 在长木板Q 上不滑出去，长木板至少多长？（2）若长木板的长度为225m ．，则P 滑离木板时， P 和Q 的速度各为多大?6．如图所示，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接． A 、B 两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块A 沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点．已知圆形轨道的半径0.50m R =，滑块A 的质量0.16kg A m =．滑块B 的质量0.04kg B m =，两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度0.80m h =，重力加速度g 取210m /s ，空气阻力可忽略不计．求： （1）A 、B 两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小．（2）滑块A 被弹簧弹开时的速度大小．（3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能．7．如图所示，高 1.6m H =的赛台ABCDE 固定于地面上，其上表面ABC 光滑；质量1kg M =、高0.8m h =、长L 的小车Q 紧靠赛台右侧CD 面（不粘连），放置于光滑水平地面上．质量1kg m =的小物块P 从赛台顶点A 由静止释放，经过B 点的小曲面无损失机械能的滑上BC 水平面，再滑上小车的左端．已知小物块与小车上表面的动摩擦因数0.4μ=， g 取210m/s ． （1）求小物块P 滑上小车左端时的速度1v ．（2）如果小物块没有从小车上滑脱，求小车最短长度0L ．（3）若小车长 1.2m L =，在距离小车右端S 处固定有车面等高的竖直挡板（见下图），小车碰上挡板后立即停止不动，讨论小物块在小车上运动过程中，克服摩擦力做功f W 与S 的关系．8．如图所示，质量均为m 的物体B 、C 分别与轻质弹簧的两端相栓接，将它们放在倾角为30θ=︒的光滑斜面上，静止时弹簧的形变量为0x ．斜面底端有固定挡板D ，物体C 靠在挡板D 上．将质量也为m 的物体A 从斜面上的某点由静止释放，A 与B 相碰．已知重力加速度为g ，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力．求：（1）弹簧的劲度系数k ；（2）若A 与B 相碰后粘连在一起开始做简谐运动，当A 与B 第一次运动到最高点时，C 对挡板D 的压力恰好为零，求C 对挡板D 压力的最大值．（3）若将A 从另一位置由静止释放，A 与B 相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当B 第一次运动到最高点时，C 对挡板D 的压力也恰好为零．已知A 与B 相碰后弹簧第一次恢复原长时B 的速度大小为v =A 第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离．答案详细解析1．（1）()202Mv M m g+ （2） 02m v M m + （3）0【解析】(1)、（2）铁块滑至最高处时，有共同速度v ，由动量守恒定律得()0mv M m v =+① 则： 0mv v M m=+由能量守恒定律得： ()2201122mgH mv M m v =-+，② 由①②计算得出： ()202Mv H M m g=+．(3)铁块从小车右端滑离小车时，小车的速度最大为1v ，此时铁块速度为2v ，由动量守恒定律得：012mv mv Mv =+③由能量守恒定律得222012111222mv mv Mv =+④， 由③④计算得出： 10m M v v M m -=+， 202mv v M m=+。

一、解答题人教版高二选修3-5第十六章动量守恒定律 综合小练相似题纠错收藏详情加入试卷1. 有一个质量为0.5kg 的弹性小球从的高度落到水平地板上，每一次弹起的速度大小总等于落地前速度大小的0.6倍，且每次球与地板接触时间相等，均为0.2s ，空气阻力不计，重力加速度g 取，求：（1）球第一次与地板碰撞，地板对球的平均冲力为多少？（2）球第一次和第二次与地板碰撞所受的冲量的大小之比是多少？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直轨道上．现给滑块A 向右的初速度v 0，一段时间后A 与B 发生碰撞，碰后A 、B 分别以v 0、v 0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 与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值．两次碰撞时间均极短．求B 、C碰后瞬间共同速度的大小．3.如图所示，光滑水平面上有一质量的带有圆弧轨道的小车，车的上表面是一段长的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点相切．车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量的小物块紧靠弹簧放置，小物块与水平轨道间的动摩擦因数．整个装置处于静止状态，现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点．取，求：（1）解除锁定前弹簧的弹性势能；二、单选题（2）小物块第二次经过点时的速度大小；（3）小物块与车最终相对静止时，它距点的距离．4. 在光滑水平面上，一质量为m 、速度大小为v 的A 球与质量为2m 静止的B 球碰撞后，A 球的速度方向与碰撞前相反．则碰撞后B 球的速度大小可能是( )A ．0.6B ．0.4C ．0.3D ．0.2⼈教版⾼⼆选修3-5第⼗六章动量守恒定律综合⼩练。

人教版高二物理选修3-5《动量守恒定律的应用》精选习题一、解答题1．在光滑水平地面上放有一质量为M带光滑弧形槽的小车，—个质量为m的小铁块以速度v沿水平槽口滑去，如图所示，求：(1)铁块能滑至弧形槽内的最大高度H(设m不会从左端滑离M)．(2)铁块到最大高度时，小车的速度大小．(3)当铁块从右端脱离小车时，铁块和小车的速度分别是多少?2．如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆质量为2m平板车C，在车上的左端放有一质量为m的小木块B，在小车的左边紧靠着一个固定在竖直平面内、半径为r的14光滑圆形轨道，轨道底端的切线水平且与小车的上表面相平。

现有一块质量也为m的小木块A从图中圆形轨道的23位置处由静止释放，然后，滑行到车上立即与小木块B发生碰撞，碰撞后两木块立即粘在一起向右在动摩擦因数为 的平板车上滑行，并与固定在平板车上的水平轻质小弹簧发生作用而被弹回，最后两个木块又回到小车的最左端与车保持相对静止，重力加速度为g，求：(1)小木块A滑到轨道最点低时，对圆形轨道的压力；(2)A、B两小木块在平板车上滑行的总路程。

3．如图所示， LMN 是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道， MN 水平且足够长， LM 是四分之一个圆周，且其下端与MN 相切．质量为m 的带正电小球B 静止在水平轨道上，质量为2m 的带正电小球A 从LM 上距水平轨道高为h 处由静止释放，在A 球进入水平轨道之前，由于A 、B 两球相距较远，相互作用力可认为是零， A 球进入水平轨道后， A 、B 两球间相互作用视为静电作用．带电小球均可视为质点．已知A 、B 两球始终没有接触．重力加速度为g ．求：（1）A 、B 两球相距最近时， A 球的速度v ．（2）A 、B 两球系统的电势能最大值P E ．（3）A 、B 两球最终的速度A v 、B v 的大小．4．一轻质弹簧水平放置，一端固定在A 点，另一端与质量为m 的小物块P 接触但不连接．AB 是水平轨道，质量也为m 的小物块Q 静止在B 点，B 端与半径为l 的光滑半圆轨道BCD 相切，半圆的直径BD 竖直，如图所示．物块P 与AB 间的动摩擦因数μ=0.5．初始时PB 间距为4l ，弹簧处于压缩状态．释放P ，P 开始运动，脱离弹簧后在B 点与Q 碰撞后粘在一起沿轨道运动，恰能经过最高点D ，己知重力加速度g ，求：（1）粘合体在B 点的速度．（2）初始时弹簧的弹性势能．5．如图所示，水平放置的弹簧左端固定，小物块P （可视为质点）置于水平桌面上的A 点，并与弹簧右端接触，此时弹簧处于原长．现用水平向左的推力将P 缓慢地推至B 点，此时弹簧的弹性势能为k 21J E =．撤去推力后， P 沿桌面滑上一个停在光滑水平地面上的长木板Q 上，己知P 、Q 的质量分别为2kg m =、4kg M =， A 、B 间的距离14m L =， A 距桌子边缘C 的距离22m L =， P 与桌面及P 与Q 间的动摩擦因数都为0.1μ=， g 取210m/s ，求：（1）要使P 在长木板Q 上不滑出去，长木板至少多长？（2）若长木板的长度为225m ．，则P 滑离木板时，P 和Q 的速度各为多大?6．如图所示，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接． A 、B 两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块A 沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点．已知圆形轨道的半径0.50m R =，滑块A 的质量0.16kg A m =．滑块B 的质量0.04kg B m =，两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度0.80m h =，重力加速度g 取210m /s ，空气阻力可忽略不计．求：（1）A 、B 两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小．（2）滑块A 被弹簧弹开时的速度大小．（3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能．7．如图所示，高 1.6m H =的赛台ABCDE 固定于地面上，其上表面ABC 光滑；质量1kg M =、高0.8m h =、长L 的小车Q 紧靠赛台右侧CD 面（不粘连），放置于光滑水平地面上．质量1kg m =的小物块P 从赛台顶点A 由静止释放，经过B 点的小曲面无损失机械能的滑上BC 水平面，再滑上小车的左端．已知小物块与小车上表面的动摩擦因数0.4μ=， g 取210m/s ．（1）求小物块P 滑上小车左端时的速度1v ．（2）如果小物块没有从小车上滑脱，求小车最短长度0L ．（3）若小车长 1.2m L =，在距离小车右端S 处固定有车面等高的竖直挡板（见下图），小车碰上挡板后立即停止不动，讨论小物块在小车上运动过程中，克服摩擦力做功f W 与S 的关系．θ=︒的光滑8．如图所示，质量均为m的物体B、C分别与轻质弹簧的两端相栓接，将它们放在倾角为30x．斜面底端有固定挡板D，物体C靠在挡板D上．将质量也为m的物斜面上，静止时弹簧的形变量为体A从斜面上的某点由静止释放，A与B相碰．已知重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力．求：（1）弹簧的劲度系数k；（2）若A与B相碰后粘连在一起开始做简谐运动，当A与B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力恰好为零，求C对挡板D压力的最大值．（3）若将A从另一位置由静止释放，A与B相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力也恰好为零．已知A与B相碰后弹簧第一次恢复原长时B的速度大小为v=A第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离．答案详细解析1．（1）()202Mv M m g+ （2） 02m v M m + （3）0 【解析】(1)、（2）铁块滑至最高处时，有共同速度v ，由动量守恒定律得()0mv M m v =+①则： 0mv v M m=+ 由能量守恒定律得： ()2201122mgH mv M m v =-+，② 由①②计算得出： ()202Mv H M m g=+． (3)铁块从小车右端滑离小车时，小车的速度最大为1v ，此时铁块速度为2v ，由动量守恒定律得： 012mv mv Mv =+③ 由能量守恒定律得222012111222mv mv Mv =+④， 由③④计算得出： 10m M v v M m -=+， 202m v v M m =+。

高中物理学习材料唐玲收集整理动量守恒的几种常见题型一、两球碰撞型：例1、甲、乙两球在光滑水平地面上同向运动，动量分别为P1＝5 kg·m/s，P2＝7 kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10 kg·m/s，则二球质量关系可能是（） A．m1=m2 B. 2m1=m2 C. 4m1=m2 D.6m1=m2例2（多选）、质量为m的小球A，在光滑的水平面上以速度v与静止的质量为2m的小球B 发生正碰，碰后A球的动能变为原来的1/9，则碰撞后B球的速度大小可能是( ) A．1/3v B．2/3v C．4/9v D．8/9v总结碰撞的规律：练习1、A、B两球在光滑的水平面上同向运动，m A=1kg,m B=2kg,v A=6m/s,v B=2m/s，当A球追上B球并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是 ( )A、v A′=5m/s, v B′=2.5m/sB、v A′=2m/s, v B′=4m/sC、v A′=－4m/s, v B=7m/sD、v A′=7m/s, v B′=1.5m/s练习2、长度1m的轻绳下端挂着一质量为9.99kg的沙袋，一颗质量为10g的子弹以500m/s 的速度水平射入沙袋，求在子弹射入沙袋后的瞬间，悬绳的拉力是多大？（设子弹与沙袋的二、子弹打木块型：例3、质量为m的子弹，以V0＝900m/s的速度打向质量为M的木块，若木块固定在水平面上，则子弹穿过木块后的速度为100m/s；若木块放在光滑水平面上，发现子弹仍能穿过木块，求M/m的取值范围（子弹两次所受阻力相同且恒定不变）例4、如图，质量M＝1kg的长木板静止在光滑的水平面上，有一个质量m=0.2kg的可看作质点的物体以6m/s的水平初速度木板的左端冲上木板，在木板上滑行了2s后与木板保持相对静止，求：（1）木板获得的速度；（2）物体与木板间的动摩擦因数；（3）在此过程中产生的热量；（4）物体与木板的相对位移。

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. 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0B．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2. 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）（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二、解答题3. 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4. 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5. 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.6. 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）7. 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 ）8. 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9.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）？10.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M=4m ，g 取10m/s 2，若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：.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v 0向右运动冲上滑块．已知11（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？（2）当物块对地向左运动最远时，薄板速度为多大？（1）当薄板的速度为时，物块的运动情况如何？（1）小球的初速度v0是多少？（2）滑块获得的最大速度是多少？12.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?13. 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？14. 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4k g，地面光滑，则稳定后车的速度为多少？（g 取）15. 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.16. 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．（ii）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？（i）求斜面体的质量；17. 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？18. 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。

选修3-5第十六章动量守恒定律典型习题汇总一．选择题（共19小题）1．在光滑的水平面上有静止的物体A和B．物体A的质量是B的2倍，两物体中间用细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连．当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中（）A．A的速率是B的2倍B．A的动量大于B的动量C．A受的力大于B受的力D．A、B2ABCD3AC4ABCD5下列判断正确的是（）A．上升过程中篮球受到的重力的冲量大小小于下降过程中篮球受到的重力的冲量大小B．上升过程中篮球受到的重力的冲量大小等于下降过程中篮球受到的重力的冲量大小C．上升过程中篮球受到的空气阻力的冲量大小小于下降过程中篮球受到的空气阻力的冲量大小D．上升过程中篮球受到的空气阻力的冲量大小大于下降过程中篮球受到的空气阻力的冲量大小6．篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前．这样做可以（）A．减小球对手的冲量B．减小球的动量变化率C．减小球的动量变化量D．减小球对手的作用力7．A、B两个质量相同的小球，从距地面相同高度处自由下落，A落于较软的地面上，B落于较硬的地面上，两球均未弹起．不计空气阻力，则两球与地面的碰撞过程（）A．两球受到的冲量大小相同，A球受到的平均冲力较大B．两球受到的冲量大小相同，B球受到的平均冲力较大C．地面对两球平均冲力大小相同，对A球冲量较大D8mABCD9（）A．v10①a②a③a④a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒．A．①③B．②④C．②③D．①④11．一辆平板车停止在光滑水平面上，车上一人（原来也静止）用大锤敲打车的左端，如图所示，在锤的连续敲打下，这辆平板车将（）A．向左运动B．向右运动C．左右来回运动D．静止不动12．如图所示，小车由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成，静止在光滑水平面上，当小车固定时，从A点由静止滑下的物体到C点恰好停止．如果小车不固定，物体仍从A点静止滑下，则（）A．还是滑到C点停住B．滑到BC间停住C．会冲出C点落到车外D．上述三种情况都有可能从木13．如图甲所示．质量为M的木板静止在光滑水平面上．一个质量为m的小滑块以初速度v板的左端向右滑上木板．滑块和木板的水平速度随时间变化的图象如图乙所示．某同学根据图象作出如下一些判断，正确的是（）A．滑块和木板始终存在相对运动B．滑块始终未离开木板C．滑块的质量小于木板的质量D14而后，则渔船A． C15A．C．运载火箭发射过程D．码头边轮胎的保护作用16．航天飞机利用喷出的气体进行加速，是利用了高速气体的哪种作用（）A．产生的浮力 B．向外的喷力 C．反冲作用D．热作用17．如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方．在O、P两点各有一质量为m的有物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑．以下说法正确的是（）A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等B．a与C．a比D．b比18小之比PA．1：19A．P120．2．为m1（i（ii21的两端与木块接触可不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体．现A以初速v沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一．求起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离．已知C离开弹簧后的速度恰为v弹簧释放的势能．22．一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以示．物块以v6m/s的速度反向运动直至静止．g取10m/s2．（1）求物块与地面间的摩擦因数μ；（2）若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；（3）求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W．23．如图所示，从距离地面h=1.25m处以初速度v=5.0m/s水平抛出一个小钢球（可视为质点），o落在坚硬的水平地面上．已知小球质量m=0.20kg，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2．（1）求钢球落地前瞬间速度v的大小和方向．（2）小球落到地面，如果其速度与竖直方向的夹角是θ，则其与地面碰撞后．其速度与竖直方向ab24）离开=2kg）从（1（225．圆弧轨道，B左侧装（1（2）A26．如图两物块AB紧挷在一起，中间夹有火药，AB的总质量为2m，它们沿光滑水平面以速度v0向右运动，与前方质量为2m的物体C发生弹性碰撞，之后某时刻火药爆炸，爆炸完成后，A、B、C 三物块速度大小相等，不计火药质量和爆炸产生气体质量，求爆炸使系统增加的机械能．27．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v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）木板B上表面的动摩擦因数μ（2）圆弧槽C的半径R．28．如图所示，质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=15m，现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v=2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数=0.5，取g=10m/s2．求（1）物块在车面上滑行的时间t；（229体BA（1（2（3）在302（1）0（2）0（3）01．（的2倍，两物体中间用细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连．当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中（）A．A的速率是B的2倍B．A的动量大于B的动量C．A受的力大于B受的力D．A、B组成的系统的总动量为零【分析】两个滑块和弹簧系统受外力的矢量和为零，系统动量守恒，根据动量守恒定律分析即可．【解答】解：A、B、D、弹簧在恢复原长的过程中，两滑块系统动量守恒，规定向左为正方向，故：m 1v1+m2（﹣v2）=0由于物体A的质量是B的2倍，故A的速率是B的倍，A的动量等于B的动量；故A错误，B错误，D正确；C、根据牛顿第三定律，A受的力等于B受的力，故C错误；故选：D．【点评】本题是动量定理的直接应用，要比较物理量之间的比例关系，就要把这个量用已知量表示出来再进行比较．2．（ABCDBCD题．3．（滑斜面由静止自由滑下，在到达斜面底端的过程中（）A．重力的冲量相同B．弹力的冲量相同C．合力的冲量相同D．合力的冲量大小相同【分析】物体在同一高度沿倾角不同两个光滑斜面由静止自由滑下，运动时间不等，重力的冲量不同．高度相同，重力做功相同．弹力的冲量是矢量，方向不同，弹力的冲量不同．【解答】解：物体在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh=mv2，物体到达斜面低端时，速度v=，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma，加速度a=gsinθ，物体沿斜面下滑的时间：t===，由于斜面倾角θ不同，物体下滑的时间t不同；A、重力的冲量I=mgt，由于时间t不同，重力的冲量不同，故A错误；B、弹力的冲量是矢量，方向不同，故弹力的冲量不同，故B错误；C、合力的冲量等于动量的变化，由于末动量的方向不同，故动量的变化不同，合力的冲量也不同，故C错误；D、根据动能定理，有：mgh=mv2，物体到达斜面底端时，速度v=，大小相等；合力的冲量故选：D4．（ABCDFt=△P，BCD、故D正确；故选：D．【点评】本题关键根据动量定律列式分析，动量定理反映了力对时间的累积效应对物体动量的影响．5．（2016春?南昌校级期中）﹣个篮球被竖直向上抛出后又回到抛出点．假设篮球在运动过程中受到的空气阻力大小与其运动的速度大小成正比，比较篮球由抛出点上升到最高点和从最高点下降到抛出点这两个过程，下列判断正确的是（）A．上升过程中篮球受到的重力的冲量大小小于下降过程中篮球受到的重力的冲量大小B．上升过程中篮球受到的重力的冲量大小等于下降过程中篮球受到的重力的冲量大小C．上升过程中篮球受到的空气阻力的冲量大小小于下降过程中篮球受到的空气阻力的冲量大小D．上升过程中篮球受到的空气阻力的冲量大小大于下降过程中篮球受到的空气阻力的冲量大小【分析】上升过程阻力向下，下降过程阻力向上，根据牛顿第二定律比较加速度大小，然后根据运动学公式列式比较上升与下降时间的长短，因重力是恒力，直接根据冲量的定义I=Ft比较重力的冲量大小．根据题意得到空气阻力与速度大小的关系式，运用积分法求解空气阻力冲量的关系．【解答】解：A、B、上升过程，空气阻力向下，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma1；故a1＞a2根据h=B错误．C、D设△If=f△=k则得IfCD故选A高．6．（2016春?湖北期中）篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前．这样做可以（）A．减小球对手的冲量B．减小球的动量变化率C．减小球的动量变化量D．减小球对手的作用力【分析】先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理即可分析．【解答】解：先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得：﹣Ft=0﹣mv，解得：F==，接球过程，球的动量变化量相等，当时间增大时，球动量的变化率减小；作用力就减小，而冲量和动量的变化量都不变；故AC错误，BD正确．故选：BD．【点评】本题主要考查了动量定理的直接应用，注意增大作用时间可以减小冲击力的大小．7．（A落于（）ABCDA与地D错误．故选：B量式．8．（AB．木箱速度为零时，小木块速度为C．最终小木块速度为，方向向左2D．木箱和小木块系统机械能最终损失Mv【分析】本题中物体系统在光滑的平面上滑动，系统所受外力的合力为零，故系统动量始终守恒，而由于系统内部存在摩擦力，阻碍物体间的相对滑动，最终两物体应该相对静止，一起向右运动．由动量守恒求出最终共同速度，再由能量守恒求机械能的损失．【解答】解：A、系统所受外力的合力为零，动量守恒，初状态木箱有向左的动量，小木块动量为零，故系统总动量向左，系统内部存在摩擦力，阻碍两物体间的相对滑动，最终相对静止，由于系统的总动量守恒，不管中间过程如何相互作用，根据动量守恒定律，最终两物体以相同的速度一起向左运动．故A错误；B、规定向左为正方向，根据动量守恒：Mv0=mv1+Mv2；v2=0，可得v1=，故B错误．C、最终两物体速度相同，由动量守恒得：Mv=（m+M）v，则得v=，方向向左，故C正确．D、木箱和小木块系统机械能最终损失△E=Mv2﹣（m+M）v2=，故D错误；故选：C9．（v，方向水平．炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为mA．v小．mv=解得：v′=v故选：B恒，这类问题往往运用动量守恒和能量守恒两大守恒定律结合进行求解．10．（2016?晋中校级模拟）木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（）①a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒②a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒③a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒④a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒．A．①③B．②④C．②③D．①④【分析】判断系统动量是否守恒看系统所受的外力之和是否为零．当撤去外力F后，a尚未离开墙壁前，系统受到墙壁的作用力，系统所受的外力之和不为零．a离开墙壁后，系统所受的外力之和为0．机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功．由此分析即可．【解答】解：动量守恒定律的运用条件是不受外力或所受合外力为零，a尚未离开墙壁前，a和b 组成的系统受到墙壁对它们的作用力，系统的合外力不为零，不满足动量守恒条件；a离开墙壁后，系统所受合外力为零，动量守恒．故②③正确．选项C正确，ABD错误．故选：C对照11．（A故选：C12．（组成，静AC．会冲出C点落到车外D．上述三种情况都有可能【分析】当小车固定时，从A点由静止滑下的物体到C点恰好停止，根据能量守恒分析可知，物体的重力势能全部转化为系统的内能．当小车不固定，系统水平方向动量守恒分析物体与小车相对静止时的共同速度，再由能量守恒分析物体停在小车上的位置．由于系统克服滑动摩擦力而产生的内能根据Q=f△s，△s是两个物体的相对位移大小．【解答】解：设BC长度为L．依照题意，小车固定时，根据能量守恒可知，物体的重力势能全部转化为因摩擦产生的内能，即有：Q1=fL，其中f为物体与小车之间的摩擦力．若小车不固定，设物体相对小车滑行的距离为S．对小车和物体系统，根据水平方向的动量守恒定律可知，最终两者必定均静止，根据能量守恒可知物体的重力势能全部转化为因摩擦产生的内能，则有：Q 2=Q1，而Q2=fS，得到物体在小车BC部分滑行的距离S=L，故物体仍滑到C点停住．故A正确．故选：A如13．（的小滑块某ABCD速度为0B B正确；C、由于m、M间相互作用的摩擦力分别使m、M产生加速度，所以满足mam =MaM，由图象知，在t1时间内匀减速运动的加速度小于匀加速运动的加速度，即am ＜aM，所以可知m＞M，滑块的质量大于木板的质量，故C错误；D、两物体相对静止时，两者的位移差：x=t1﹣t1=，则木板长度大于等于，故D错误；故选：B．【点评】图象题是高考的热点问题，关键从图象中获取信息，能够通过图象得出物体的运动规律．14．（2016春?沈丘县期中）有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L．已知他自身的质量为m，则渔船的质量为（）A． B． C．D．【分析】人和船组成的系统所受合外力为0，满足动量守恒，由位移与时间之比表示速度，根据动量守恒定律进行分析与计算．t则v=故选：B方向．15．（（）A．喷灌装置的自动旋转B．章鱼在水中前行和转向C．运载火箭发射过程D．码头边轮胎的保护作用【分析】题考查反冲运动的应用；明确反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果．BCD16A故C故选：C17．（在S的正上方．在O、P两点各有一质量为m的有物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑．以下说法正确的是（）A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等C．a比b先到达S，它们在S点的动量相等D．b比a先到达S，它们在S点的动量相等【分析】要求物体运动的时间，则要找出两个物体运动的速率大小关系：根据机械能守恒定律，相同高度速率相同．动量是矢量，等于物体的质量和速度的乘积．【解答】解：在物体下落的过程中，只有重力对物体做功，故机械能守恒故有mgh=解得v=所以在相同的高度，两物体的速度大小相同，即速率相同．由于a的路程小于b的路程．故ta ＜tb，即a比b先到达s．又到达s点时a的速度竖直向下，而b的速度水平向左．故选：A18．（A．1：解：根据运动过程中的动能相等得：===所以故选B【点评】本题主要考查了动能与动量的关系，难度不大，属于基础题．19．（2016春?丰城市校级期末）两辆汽车的质量分别为m1和m2，已知m1＞m2，沿水平方向同向行驶具有相等的动能，则此时两汽车动量P1和P2的大小关系（）A．P1等于P2B．P1小于P2C．P1大于P2D．无法比较【分析】动能，动量P=mv，故动量与动能关系式为：P2=2mEK．【解答】解：动量与动能关系式为：P2=2mEK；已知m1＞m2，具有相等的动能，故P1大于P2；故选C．【点评】本题关键是明确动能和动量的定义式，然后推导出动量与动能关系式进行分析，基础题．二．计算题（共5小题）20．（2016?新课标Ⅱ）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3m/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=0.3m（h小于斜面体的高度）．已知小孩与滑板的总质量为m1=30kg，冰块的质量为m2=10kg，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小2（i（ii（ii比较m 2v2=（m2（=m解得：（ii解得v1根据机械能守恒，可得，m解得：v2因为=v1，所以冰块不能追上小孩．答：（i）斜面体的质量为20kg；（ii）冰块与斜面体分离后不能追上小孩．【点评】本题是对动量守恒和机械能守恒的考查，根据小孩和冰块，还有斜面体的在不同的过程中动量守恒以及冰块与斜面机械能守恒计算最终的速度的大小即可．21．（2016?汕头校级三模）如图，A、B、C三个木块的质量均为m．置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触可不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体．现A以初速v沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离．已知C离开弹簧后的速度恰为v．求弹簧释放的势能．【分析】A与B、C碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律可以求出碰后三者的共同速度；线断开，AB与C分离过程中动量守恒，由动量守恒定律可以列方程；在弹簧弹开过程中，系统机械能守恒，由机械能守恒定律可以列方程，解方程即可求出弹簧的弹性势能．3mv=mv…①设C设弹簧，有：由式得弹簧所释放的势能为：…22．（5m的位置B（1（2（3（2）对物块应用动量定理可以求出作用力大小．（3）应用动能定理可以求出物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W．【解答】解：（1）物块从A到B过程，由动能定理得：﹣μmgsAB =mvB2﹣mv2，代入数据解得：μ=0.32；（2）以向右为正方向，物块碰撞墙壁过程，由动量定理得：Ft=mv﹣mvB，即：F×0.05=0.5×（﹣6）﹣0.5×7，解得：F=﹣130N，负号表示方向向左；（3）物块向左运动过程，由动能定理得：﹣W=0﹣mv2；代入数据得：s=9J．答：（1）物块与地面间的动摩擦因数μ为0.32；（2）若碰撞时间为0.10s，碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小为130N；（3）物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功是9J．23．（速度（1（2ab（2）a、b【解答】解：（1）小球竖直方向做自由落体运动，则有：h=得t==s落地竖直分速度大小：v=gt=10×0.5=5m/sy速度大小为v==m/s设速度方向与水平方向之间的夹角为θ，则：tanα=所以α=45°（2）a、如果其速度与竖直方向的夹角是θ，竖直方向选取向上为正方向，把小球入射速度分解为vx =vsinθ，vy=﹣vcosθ，把小球反弹速度分解为vx ′=vsinθ，vy′=vcosθ，则△px =m（vx′﹣vx）=0，△py=m（vy′﹣vy）=2mvcosθ方向沿竖直方向向上，由几何关系可知，θ=90°﹣α=90°﹣45°=45°则：△P=△Py=2mvcos45°=2×0.2×5×=2N?Sb则F合=Fy=答：（1a．b注意24．（2），求：（1（2（2）小球2做平抛运动过程，由高度求出时间，再由冲量的定义I=Ft求重力对小球2的冲量．【解答】解：（1）设向右为向右，则小球初速度取负值，则分析小球1碰撞墙壁的过程，由动量定理I=P′﹣P则得I1=mv1﹣m（﹣v1）=2mv1=2×1×2=4（N?s）（2）设小球2做平抛运动用时t，则有H=得t===0.2s由于球只受重力，且重力是恒力，所以冲量的定义得I 2=M2gt=2×10×0.2=4（N?s）方向与重力方向相同，为竖直向下．答：（1）墙壁对小球1的冲量大小是4N?s；（2）小球2做平抛运动过程，重力对小球2的冲量大小为4N?s，方向竖直向下．【点评】求冲量时，要区分是恒力还是变力，恒力的冲量既可以根据冲量的定义求，也可以根据动25．（B（视小球水平（1（2）A前A A进行要求A与B碰后的速度．∴vA在A下落过程中由动能定理有：mA gR﹣Wf=mA∴A球下落的过程中克服摩擦力所做的功为Wf=0.20J （2）碰后B球做平抛运动在水平方向有s=t在竖直方向有h=联立以上两式可得碰后B的速度为v′B=1.6m/s在A、B碰撞由动量守恒定律有：mA vA=mAv′A+mBv′B∴碰后A球的速度为v′A=﹣0.80m/s负号表示碰后A球运动方向向左由能量守恒得碰撞过程中系统损失的机械能为△E损=﹣﹣22故△E损=0.384J∴在A与B碰撞的过程当中，系统损失的机械能为0.384J．【点评】合理的把握整个运动过程，根据运动情况和受力情况，确定在整个运动过程中运动所遵循的规律是我们解题的关键．26．（2m，它则=v．B质量相等，即m能量守恒定律和动量守恒定律分析，不难．27．（2016?日照二模）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v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）木板B上表面的动摩擦因数μ（2）圆弧槽C的半径R．【分析】1、当A在B上滑动时，A与BC整体发生相互作用，由于水平面光滑，A与BC组成的系统动量守恒列出等式，由能量守恒得知系统动能的减少量等于滑动过程中产生的内能列出等式，联立求解．2、当A滑上C，B与C分离，A、C发生相互作用，A、C组成的系统水平方向动量守恒，由A、C 组成的系统机械能守恒列出等式，联立求解．【解答】解：（1）当A在B上滑动时，A与BC整体发生相互作用，由于水平面光滑，A与BC组成：联立（2）当v2，A、C组成的系统水平方向动量守恒有：…由A、C组成的系统机械能守恒：…联立解得：答：（1（2）．【点评】解决该题关键要能够熟练运用动量守恒定律和能量守恒定律列出等式求解．28．（2016?宜昌一模）如图所示，质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=15m，现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v=2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数=0.5，取g=10m/s2．求（1）物块在车面上滑行的时间t；（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′不超过多少．【分析】（1）物块滑上小车后受到小车的向左的滑动摩擦力而做匀减速运动，小车受到物块向右的滑动摩擦力而匀加速运动，当两者速度相等时，相对静止一起做匀速运动．对物块和小车组成的系统，满足动量守恒的条件：合外力为零，运用动量守恒求得共同速度，再对小车运用动量定理求解出时间t．（2）要使物块恰好不从小车右端滑出，滑块滑到小车的最右端，两者速度相同，根据动量守恒定律和功能关系结合求解速度v′．【解答】解：（1）设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有：m 2v=（m1+m2）v…①设物块与车面间的滑动摩擦力为F，对物块应用动量定理有：﹣Ft=m2v其中（2m 2v′=代入数据解得：v′=5m/s答：（1（2m/s29．（滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙壁相接触，另有一个物体C水平向左运动，在t=5s时与物体A相碰，并立即与A有相同的速度，一起向左运动，物块C的速度﹣时间图象如图2所示．（1）求物块C的质量；（2）弹簧压缩具有的最大弹性势能．（3）在5s到15s的时间内，墙壁对物体B的作用力的冲量．【分析】（1）A、C碰撞过程遵守动量守恒，即可列式求出C的质量．（2）C与A碰撞后，C、A向左运动，弹簧被压缩，当A、C速度变为0时，弹簧被压缩量最大，此时A、C的动能全转化为弹簧的弹性势能．（3）根据动量定理求出墙壁对物体B的作用力冲量．【解答】解：（1）对A、C在碰撞过程中，由动量守恒可知：mC v=（mA+mC）v，代入数据，解得mC=2kg．（2）C、A向左运动，弹簧被压缩，当A、C速度变为0时，弹簧压缩量最大，弹簧具有最大弹性势能，由能量守恒定律得，最大弹性势能EP =（mA+mC）v2=12J．（3）在5s到15s内，墙壁对B的作用力F等于轻弹簧的弹力，轻弹簧的弹力使物体A和C的速度由2m/sI=（mA+m答：（1（2（3）在30．（t的变化（1）0（2）0（3）0（2（3I=F1t1+F2t2+F3t3=1×2+3×4+2×2N?s=18N?s；方向向右．（2）由图3知，物体在0～2s内静止，2～6s内做匀加速直线运动，初速度为0，末速度为3m/s 所以物体在0～6s内的位移即为2～6s内匀加速运动的位移=；（3）由图3知物体在6～8s内做匀直线运动，此时摩擦力与拉力平衡即f=F=2N；物体在6～8s内做匀速直线运动位移x2=vt=3×2m=6m。

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作动量守恒定律的应用（计算题）1．一个物体静置于圆滑水平面上, 外面扣一质量为v0, 此后 , 盒子运动的v-t图象呈周期性变化, 如图M的盒子 , 如图 1 所示 . 现给盒子一初速度2 所示 . 请据此求盒内物体的质量.2. 以下列图，矩形盒 B 的质量为M，底部长度为L ，放在水平面上，盒内有一质量为M5可视为质点的物体A， A与B 、 B 与地面的动摩擦因数均为，开始时二者均静止， A 在B 的左端。

现刹时使物体 A 获得向来右的水平初速度v 0，此后物体 A 与盒B 的左右壁碰撞时，B 向来向右运动。

当A与B 的左壁最后一次碰撞后， B 立刻停止运动， A 连续向右滑行s （s L ）后也停止运动。

（1）A与B第一次碰撞前，B可否运动？（2）若A第一次与B碰后刹时向左运动的速率为v 1，求此时矩形盒 B 的速度大小（3）当B停止运动时， A 的速度是多少？3、以下列图，在距水平川面高h＝的水平桌面一端的边缘放置一个质量m＝的木块 B，桌面的另一端有一块质量M 的木块 A 以初速度 v0开始向着木块B 滑动，经过时间t 与 B 发生碰撞，碰后两木块都落到地面上。

木块 B 走开桌面后落到地面上的D点。

设两木块均能够看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知D点距桌面边缘的水平距离s，木块 A与桌面间的动摩擦因数μ ，重力加速度取g＝10m/s2。

求：（ 1）两木块碰撞前刹时，木块A的速度大小；（2）木块B走开桌面时的速度大小；（3）木块A落到地面上的地址与D点之间的距离。

v0mMA Bhs D4.以下列图，两物块 A、 B 并排静置于高 h 的圆滑水平桌面上，物块的质量均为=0.60kg 。

一颗质量 =0.10kg 的子弹C 以v0=100m/s的水平速度从左面射入，子弹射穿M m AA 后接着射入B 并留在 B 中，此时A、B 都没有走开桌面。

已知物块 A 的长度为，A走开桌面后，落地址到桌边的水平距离s。

1、一个士兵,坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量共120Kg,这个士兵用自动枪在2S时间内沿水平方向射出10发子弹，每颗子弹质量10g，子弹离开枪口时相对地面的速度都是800m/s，射击前皮划艇是静止的。

（1）射击后皮划艇的速度是多大？(2）士兵射击时枪所受到的平均反冲作用力有多大?【答案】V2＝0.67m/s,向后；40N，方向与子弹受到的力相反【解析】2、质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动，恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球．第二个小球的质量为m2=50g，速率v2=10cm/s．碰撞后，小球m2恰好停止．那么，碰撞后小球m1的速度是多大,方向如何？【答案】20cm/s,方向与v1方向相反,即向左。

【解析】3、如图所示,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上，质量均为m.P2的右端固定一轻质弹簧,弹簧的自由端恰好在P2的左端A点。

物体P置于P1的最右端．质量为2m且可以看作质点。

P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘连在一起，P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。

P与P2之间的动摩擦因数为 ,求①P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2;②此过程中弹簧最大压缩量x.【答案】【解析】4、如图所示，质量为2m的小滑块P和质量为m的小滑块Q都视作质点，与轻质弹簧相连的Q静止在光滑水平面上。

P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞，问：①弹簧的弹性势能最大时，P、Q的速度各为多大？②弹簧的最大弹性势能是多少？【答案】【解析】①当弹簧的弹性势能最大时，P 、Q 速度相等1)2(02v m m mv +=+ v v 321=②最大弹性势能2212max 31321221mv mv mv E =⨯-⨯= 5、两辆小车A 和B 位于光滑水平面上．第一次实验,B 静止，A 以1m/s 的速度向右与B 碰撞后，A 以0.2m/s 的速度弹回，B 以0.6m/s 的速度向右运动.第二次实验，B 仍静止,A 上增加1kg 质量的物体后还以1m/s 的速度与B 碰撞,碰撞后，A 静止,B 以1m/s 的速度向右运动．求A 、B 两车的质量。