动量守恒定律
基础达标
1．(多选)下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是( )
【答案】AC 解析：A中子弹和木块的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，系统动量守恒；B中在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向始终受墙的作用力，系统动量不守恒；C中木球与铁球的系统所受合力为零，系统动量守恒；D中木块下滑过程中，斜面始终受挡板作用力，系统动量不守恒．
2．关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围，下列说法正确的是( ) A．牛顿运动定律也适合解决高速运动的问题 B．牛顿运动定律也适合解决微观粒子的运动问题
C．动量守恒定律既适用于低速运动的问题，也适用于高速运动的问题 D．动量守恒定律适用于宏观物体，不适用于微观物质
【答案】C 解析：牛顿定律只适用于解决宏观物体的低速运动问题，而动量守恒定律既适用于低速运动，也适用于高速运动，既适用于宏观物体，也适用于微观物质．
3．如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面，若车表面足够长，则( )
A．木块的最终速度为
v0 M＋mmB．由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒 C．车表面越粗糙，木块减少的动量越多 D．车表面越粗糙，小车获得的动量越多
【答案】A 解析：由m和M组成的系统水平方向动量守恒易得A正确；m和M动量的变化与小车上表面的粗糙程度无关，因为车表面足够长，最终各自的动量与摩擦力大小无关．
4．质量为m的氦核，其速度为v0，与质量为3m的静止碳核碰撞后沿着原来的路径被弹
1
回，其速率为，而碳核获得的速度为( )
2
A．
6C．
2
v0
v0v0
B．2v0 D．
3
v0
【答案】C 解析：α粒子与碳核所组成的系统动量守恒取α粒子原来的速度方向为正方向，若碳核获得的速度为v，则mv0＝3mv－m·，所以v＝.
22
5．质量为M的小车在光滑水平地面上以速度v0匀速向右运动，当车中的沙子从底部的漏斗中不断地流下时，车子的速度将( )
A．减小 C．增大
B．不变 D．无法确定
v0v0
【答案】B 解析：以车和漏掉的沙子为系统研究对象，系统动量守恒，设沙质量为m，漏掉的沙和车有相同速度．则(M＋m)v0＝(M＋m)v，v＝v0.
6．(2018张家界三模)如图所示，一个质量为M的滑块放置在光滑水平面上，滑块的一侧是一个四分之一圆弧EF，圆弧半径为R＝1 m．E点切线水平．另有一个质量为m的小球以初速度v0从E点冲上滑块，若小球刚好达到圆弧的上端F，已知M＝4m，g取10 m/s，不计摩擦．则小球的初速度v0的大小为( )
2
A．v0＝4 m/s C．v0＝6 m/s
B．v0＝5 m/s D．v0＝7 m/s
【答案】B 解析：当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，1212
根据水平方向动量守恒有mv0＝(m＋M)v1，根据机械能守恒定律有mv0＝(m＋M)v1＋mgR，根
22据题意，有M＝4m，联立两式解得v0＝5 m/s.故A、C、D错误，B正确．
7．(2018永州三模)如图所示，在光滑的水平地面上并排放着物块A、B，它们的质量之比为3∶2，且在它们之间有一处于压缩状态的弹簧(与物块A、B并不拴接)．某一时刻同时释放物块A、B，弹簧为原长时物块A的动能为8 J，则释放物块A、B前，弹簧具有的弹性势能为( )
A．12 J C．18 J
B．16 J D．20 J
【答案】D 解析：取向左为正方向，由系统的动量守恒得mAvA－mBvB＝0，得vA∶vB＝
2
22
mB∶mA＝2∶3，物块A与B的动能之比为EkA∶EkB＝mAvA∶mBvB＝2∶3.所以EkB＝EkA＝×8 J
1
2123232
＝12 J，根据功能关系可知，A与B的动能的和等于开始时弹簧的弹性势能，所以弹簧的弹性势能Ep＝EkA＋EkB＝(8＋12) J＝20 J．故A、B、C错误，D正确．
8．(2018衡阳三模)如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m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，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法错误的是( )
A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒 B．在下滑过程中，物块和槽的水平方向动量守恒
2
C．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能Ep＝mgh
3D．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为
2gh 3
【答案】D 解析：在下滑过程中，只有重力做功，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒，故A正确；在下滑过程，物块与弧形槽组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故B正确；设物块到达水平面时速度大小为v1，槽的速度大小为v2，且可判断物块速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在物块下滑过程中，系统水12
平方向动量守恒，由动量守恒定律得mv1－2mv2＝0，由机械能守恒定律得mgh＝mv1＋
212
·2mv2，由以上两式解得v1＝22
gh3
，v2＝
gh3
，物块与弹簧相互作用过程系统机械能守
12
恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大弹性势能Ep＝mv1
22
＝mgh，故C正确；物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与3物块接触弹簧前的速度大小相等，v＝v1＝2
gh3
，故D错误．本题选错误的，故选D．
能力提升
3
9．如图所示，滑块A、C的质量均为m，滑块B的质量为m.开始时A、B分别以v1、v2
2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将C无初速地放在A上，并与A黏合不再分开，此时A与B相距较近，B与挡板相距足够远．若B与挡板碰撞将以原速率反弹，A与B碰撞将黏合在一起．为使B能与挡板碰撞两次，v1、v2应满足什么关系？
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2019_2020学年高中物理第16章动量守恒定律3动量守恒定律提能训练(含解析)新人教版选修3_5
