备战高考物理一轮复习训练习题动量守恒定律含答案.docx

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备战高考物理一轮复习训练习题动量守恒定律含答案

备战2021年高考物理-一轮复习训练习题-动量守恒定律

一、单选题

1.下列关于动量、动能的说法中，正确的是（  ）

A. 若物体的动能发生了变化，则物体的加速度也发生了变化

B. 若物体的动能不变，则动量也不变

C. 若一个系统所受的合外力为零，则该系统的动能不变

D. 物体所受合外力越大，则它的动量变化就越快

2.一个静止的质量为M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. 

C. 

D. 

3.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，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为（    ）

A. 10m/s                                  B. 5m/s                                  C. 6m/s                                  D. 12m/s

4.如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v0=4m/s，g取10m/s2。

则（  ）

A. 若锁定滑块，小球通过最高点P时对轻杆的作用力为12N

B. 若解除对滑块的锁定，滑块和小球组成的系统动量守恒

C. 若解除对滑块的锁定，小球通过最高点时速度为3m/s

D. 若解除对滑块的锁定，小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离为

m

5.若物体在运动过程中受到的合外力不为零，则（  ）

A. 物体的动能不可能总是不变的                             

B. 物体的动量可能总是不变的

C. 物体的加速度一定变化                                       

D. 物体所受合外力做的功可能为零

6.如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在水平冰面上，当其中某人A从背后轻轻推另一个人B时，两个人会向相反的方向运动，不计摩擦力，则下列判断正确的是（  ）

A. A，B的质量一定相等                                          B. 推后两人的动能一定相等

C. 推后两人的总动量一定为0                                  

D. 推后两人的速度大小一定相等

7.一辆质量为2200kg的汽车正在以26m/s的速度行驶，如果驾驶员紧急制动，可在3.8s内使车停下，如果汽车撞到坚固的墙上，则会在0.22s内停下，下列判断正确的是（  ）

A. 汽车紧急制动过程动量的变化量大

B. 汽车撞到坚固的墙上动量的变化量大

C. 汽车紧急制动过程受到的平均作用力约为15000N

D. 汽车撞到坚固的墙上受到的平均作用力约为15000N

8.如图所示，质量为m的小球从A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达C点速度减为零。

不计空气阻力，重力加速度为g。

关于小球下落过程中，下列说法中不正确的是（  ）

A. 小球在BC下落过程中动量的改变量等于所受阻力的冲量

B. 若测出小球AC段的高度，可推算出小球克服阻力做的功

C. 若测出小球距地面的高度，可推算出小球落地时的瞬时速度

D. 若分别测出小球AB段与BC段下落时间，可推算出小球所受阻力的冲量大小

9.关于动量和冲量，下列说法正确的是（  ）

A. 对于某物体而言，动量越大，其速度一定越大

B. 力越大，力的冲量就越大

C. 物体动量的方向一定与其所受合力的方向一致

D. 若两个力的大小相等，作用时间也相同，则这两个力的冲量一定相同

10.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体P接触，但未连接，弹簧水平且无形变．现对物体P施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为I0，测得物体P向右运动的最大距离为x0，之后物体P被弹簧弹回，最终停在距离初始位置左侧2x0处．已知弹簧始终在弹簧弹性限度内，物体P与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法中正确的是（  ）

A. 物体P与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能EP=

﹣3μmgx0

B. 弹簧被压缩成最短之后的过程，P先做加速度减小的加速运动，再做加速度减小的减速运动，最后做匀减速运动

C. 最初对物体P施加的瞬时冲量I0=2m

D. 物体P整个运动过程，摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反

二、多选题

11.如图，C为中间插有电介质的电容器，b极板与静电计金属球连接，a极板与静电计金属外壳都接地。

开始时10．如图所示，光滑水平面上有质量均为m的物块A和带有轻质弹簧的物块B，B静止，A以速度

水平向右运动，从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中（  ）

A. A，B的动量变化量相同                                      

B. A，B的动量变化率相同

C. A，B

含弹簧

系统的总机械能保持不变           

D. A，B

含弹簧

系统的总动量保持不变

12.质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止的小球B发生正碰，碰后A球速度大小变为原来的

，那么小球B的速度可能值为（  ）

A. 

v0                                    B. 

v0                                    C. 

v0                                    D. 

v0

13.有两个小球a、b在水平桌面上发生碰撞,在满足下列条件时能够发生一维碰撞的是（ ）

A. 小球a静止,另一个小球b经过a球时刚好能擦到a球的边缘          

B. 小球a静止,另一个小球b沿着a、b两球球心连线去碰a球

C. 相碰时,相互作用力的方向沿着球心连线              

D. 相碰时,相互作用力的方向与两球相碰之前的速度方向都在同一条直线上

14.如图所示,小球A、B、C的质量分别为m、m、2m,A与BC间通过铰链用轻杆连接，杆长为L,B、C置于水平地面上。

现让两轻杆并拢，将A由静止释放下降到最低点的过程中，A、B、C在同一竖直平面内运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g。

则（  ）

A. A，B，C组成的系统水平方向动量守恒               

B. A，C之间的轻杆始终对C做正功

C. A与桌面接触时具有水平方向的速度                   

D. A与桌面接触时的速度大小为

15.一个

原子核静止在磁感应强度为B的匀强磁场中，当原子核发生衰变后，它放出一个α粒子（

），其速度方向与磁场方向垂直。

关于α粒子与衰变后的新核在磁场中做的圆周运动。

下列说法正确的是（  ）

A. 运动半径之比是45:

1      

B. 运动周期之比是1:

117      

C. 动能之比是117：

2      

D. 动量总是大小相等

16.如图所示，圆心在O点，半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切，一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，且有m1=2m2，开始时位于C点，然后从静止释放，则（　　）

A. m1恰好能沿圆弧下滑到A点，此时对轨道的压力等于m1g

B. 在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等

C. 在m1由C点下滑到A点的过程中，重力对m1做的功的功率先增大后减少

D. 在m1由C点下滑到A点的过程中，m1所受的合外力的冲量等于零

17.如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，AB总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并与B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是（  ）

A. 弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动     

B. C与B碰前，C与AB的速率之比为M:

m

C. C与油泥粘在一起后，AB立即停止运动                   

D. C与油泥粘在一起后，AB继续向右运动

18.如图所示，在光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B左端有一轻弹簧且初速度为0，在A与弹簧接触以后的过程中（A与弹簧不粘连），下列说法正确的是（  ）

A. A，B两物体组成的系统机械能守恒

B. 弹簧恢复原长时，A的动量一定为零

C. 轻弹簧被压缩到最短时，A的动能为

D. 轻弹簧被压缩到最短时，A，B系统总动量仍然为mv

19.某放射性元素的原子核静止在匀强磁场中，当它放出一个α粒子后，速度方向与磁场图方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44：

1，如图所示，则（  ）

A. 衰变瞬间，α粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反     

B. 衰变瞬间，α粒子与反冲核的动能相等

C. 放射性元素原子核的核电荷数为90                                   

D. α粒子和反冲核的速度之比为1：

88

20.一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中．若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ，则（  ）

A. 过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量

B. 过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于全过程（过程Ⅰ和过程Ⅱ）中重力冲量的大小

C. 过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和

D. 过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能

三、综合题

21.如图所示，在光滑水平面上放置两滑块A、B，滑块B左端连有轻质弹簧，现使滑块A以4m/s的速度向右匀速运动，并与静止的滑块B发生碰撞，已知滑块A、B的质量分别为1kg、3kg，求二者在发生碰撞的过程中：

（1）弹簧的最大弹性势能；

（2）滑块B的最大速度．

22.将质量为0.10kg的小球从离地面20m高处竖直向上抛出，抛出时的初速度为15m/s，不计空气阻力，当小球落地时，求：

（1）小球的动量

（2）小球从抛出至落地过程中受到的重力的冲量．

答案

一、单选题

1.【答案】D

【解答】A．若物体的动能发生了变化，则速度的大小一定变化，但是物体的加速度不一定发生了变化，例如平抛运动，A不符合题意；

B．若物体的动能不变，则速度的大小不变，但是动量不一定不变，例如匀速圆周运动，B不符合题意；

C．若一个系统所受的合外力为零，则该系统的动能不一定不变，例如子弹射入放在光滑水平面的木块中时，C不符合题意；

D．根据动量定理可知，

，即物体所受合外力越大，则它的动量变化就越快，D符合题意。

故答案为：

D。

【分析】物体的动能发生改变时加速度可以保持不变；物体的动能不变如果速度方向改变则动量发生变化；一个系统合外力等于0动能可能发生变化如板块传动。

2.【答案】B

【解答】根据动量守恒定律得：

，解得：

，B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：

B

【分析】原子核衰变时，遵循质量数守恒、能量守恒、动量守恒、电荷守恒，该题目利用动量守恒列方程求解即可。

3.【答案】A

【解答】取A球的速度方向为正方向，AB的总动量大小为：

根据动量守恒得：

，解得：

故答案为：

A

【分析】利用动量守恒可以求出速度的大小。

4.【答案】D

【解答】A．设小球到达最高点速度为vp，则

得vP=

m/s

对小球F+mg=

得F=2N

A不符合题意；

BC．若解除锁定，小球和滑块构成的系统水平方向动量守恒，由动量守恒得mvm=MvM

机械能守恒得

得vm=2m/s

BC不符合题意；

D．设小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离为xm，滑块运动的距离为xM，由系统水平方向动量守恒得mxm=MxM

又xm+xM=2L

得x=

m

D符合题意。

故答案为：

D。

【分析】两个物体组成系统水平方向动量守恒和机械能守恒，利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解即可。

5.【答案】D

【解答】解：

A、D、物体在运动过程中所受到的合外力不为零，若合力总与速度垂直，合力不做功，由动能定理得知物体的动能不变，比如匀速圆周运动．故A错误，故D正确．

B、力是改变物体速度的原因，合力不为零，物体的速度一定改变，但方向不一定改变；动量的方向与速度的方向相同，所以物体的动量一定是变化的．故B错误．

C、物体在运动过程中所受到的合外力不为零，合力可能不变，也可能变，则加速度可能不变，也可能变．故C错误．

故选：

D．

【分析】物体在运动过程中所受到的合外力不为零，根据合力是否做功，分析动能是否变化．根据牛顿第二定律分析加速度和速度是否变化．

6.【答案】

C

【解答】解：

以两人组成的系统为研究对象，不计摩擦力系统的合外力为零，系统的动量守恒．A推B之前系统的总动量为0，则推之后两人的总动量一定为0．

取A的速度方向为正方向，由动量守恒定律有mAvA﹣mBvB=0，即有mAvA=mBvB

可得

=

所以推后两人的动量大小一定相等，质量不一定相等，则动能不一定相等，速度大小与质量成反比，ABD不符合题意，C符合题意．

答案为：

C

【分析】本题中摩擦力可以不计，即以两组成的系统为研究对象，系统所受合外力为0，系统的动量守恒，根据动量守恒定律和数学知识即可求解。

7.【答案】C

【解答】AB．汽车无论是紧急制动还是撞到坚固的墙上，动量都是由mv变为0，所以动量的变化量一样大，AB不符合题意；

C．汽车紧急制动过程中，平均作用力

，C符合题意；

D．汽车撞到坚固的墙上，平均作用力

，D不符合题意。

故答案为：

C。

【分析】利用初末速度的大小可以判别动量变化量的大小；利用动量定理可以判别平均作用力的大小。

8.【答案】A

【解答】A．小球在BC下落过程中，受重力和阻力作用，根据动量定理可知动量的改变量等于所受阻力的冲量和所受重力的冲量的矢量和，A错误，符合题意；

B．对整个过程研究，即从A到C过程中，速度从零到零，受重力和阻力作用，根据动能定理可得

故若测出小球AC段的高度，可推算出小球克服阻力做的功，B正确，不符合题意；

C．因为不计空气阻力，即在AB段小球做自由落体运动，根据

，即测出小球距地面的高度，可推算出小球落地时的瞬时速度，C正确，不符合题意；

D．测出小球AB段下落时间，则可算出小球到B点时的速度，又知B到C过程中的时间，根据动量定理可列式

解得

D正确，不符合题意。

故答案为：

A。

【分析】对小球进行受力分析，对小球的运动过程应用动能定理求解速度，结合动量定理求解外力的冲量。

9.【答案】A

【解答】A.对于某物体而言，质量m是一定的，由动量p=mv知，动量越大，其速度一定越大，A符合题意；

B.由力的冲量I=Ft知，力的冲量大小等于力F和其作用时间t的乘积，B不符合题意；

C.由动量定理F合t=△p知，物体动量变化的方向一定与其所受合力的方向一致，C不符合题意；

D.冲量是矢量，有大小和方向，两个力的大小相等，作用时间也相同，这两个力的冲量方向可能不相同，D不符合题意。

故答案为：

A

【分析】当质量不变时动量随速度变大而变大；冲量的大小由力与时间共同决定；动量的大小不一定和合力方向一直；冲量的大小还与力的方向有关。

10.【答案】C

【解答】解：

A、由题可知，该物体整个的过程中的路程为4x0，由功能关系可得：

…①当弹簧的压缩量最大时，物体的路程为x0，则压缩的过程中：

…②

所以：

（或EP=3μmgx0）…③．故A错误；

B、弹簧被压缩成最短之后的过程，P向左运动的过程中水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，可知物体先做加速度先减小的变加速运动，再做加速度增大的变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动；故B错误；

C、由公式①可知，

．故C正确；

D、物体P整个运动过程，P在水平方向只受到弹力与摩擦力，根据动量定理可知，摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量的和等于﹣I0，故D错误．

故选：

C

【分析】本题通过分析物体的受力情况，来确定其运动情况：

物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，可知加速度先减小后增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动；

物体离开弹簧后通过的最大距离为2x0，由功能关系分析位移与能量之间的关系；

当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，可求得此时弹簧的压缩量，即可求解物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功．

二、多选题

11.【答案】C,D

【解答】AD．两物体相互作用过程中系统的合外力为0，系统总动量守恒，则物体A、物体B动量变化大小相等、方向相反，所以动量变化量不同，A不符合题意，D符合题意；

B．由动量定理

可知，动量的变化率等于物理所受的合外力，物体A、物体B两物体的合外力大小相等、方向相反，所受合外力不同，则动量变化率不同，不符合题意；

C．物体A、B组成的系统，只有弹簧弹力做功，机械能守恒，所以总机械能保持不变。

故答案为：

CD

【分析】两个物块组成的系统合外力为0，系统总动量守恒。

两物块所受的合外力大小相等、方向相反，应用动量定理、动量守恒定律解答。

12.【答案】A,B

【解答】碰后速度A速度大小变为原来的

，即

小球A、B碰撞过程动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得

解得

或

并验证两种情况的动能没有增加，AB符合题意，CD不符合题意。

故答案为：

AB。

【分析】两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解即可。

13.【答案】B,D

【解答】根据牛顿运动定律,如果力的方向与速度方向在同一条直线上,这个力只改变速度的大小,不能改变速度的方向;如果力的方向与速度的方向不在同一直线上,则速度的方向一定发生变化,所以B、D项符合题意;A项不能发生一维碰撞;在任何情况下相碰两球的作用力方向都沿着球心连线,因此满足C项条件不一定能发生一维碰撞。

故答案为：

B、D。

【分析】一维碰撞指的是碰撞后两球的速度与碰撞前的速度方向在同一直线上，碰撞时只是擦到小球的边缘，则速度方向将与原速度方向不在同一直线上，两小球碰撞在任何情况下相碰两球的作用力方向都沿着球心连线。

14.【答案】A,D

【解答】A、B、C组成的系统水平方向受到的合力为零，则水平方向动量守恒，A符合题意；小球C的速度先增大后减小，则A、C之间的轻杆对C先做正功后做负功，B不符合题意；系统初动量为零，水平方向末动量也为零，因A与桌面接触时，三个球的水平速度相等，则根据水平方向动量守恒可知三个球的水平方的速度均为零，C不符合题意；竖直方向，当A与桌面接触时，小球A的重力势能转化为系统的动能，因BC的速度为零，则mgL=

mv2，解得

，D符合题意；

故答案为：

AD.

【分析】利用系统水平方向的合外力为0可以判别水平方向动量守恒；利用动量守恒可以判别A落地时三个小球没有水平方向的速度；进而可以判别杆对C做的功；利用机械能守恒可以求出A的速度大小。

15.【答案】A,C,D

【解答】A．核反应方程为

原子核从静止衰变，满足动量守恒，所以动量大小始终相等，即

洛伦兹力提供向心力

解得

则

AD符合题意；

B．粒子在磁场中运动的周期

则

B不符合题意；

C．动能为

则

C符合题意。

故答案为：

ACD。

【分析】利用动量守恒定律可以判别a粒子和新核的动量大小相等；结合牛顿第二定律可以求出运动半径之比；利用动量大小可以求出动能之比；利用周期的表达式可以求出周期大小之比。

16.【答案】C,D

【解答】A、假设m1恰好能沿圆弧轨道下滑到A点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得：

m1gR（1﹣cos60°）=m2gR，解得：

m1=2m2，假设成立，但此时绳子还有向右斜上方的拉力，所以此时对轨道的压力小于m1g，故A错误；B、m1由C点下滑到A点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，所以此时两个物体的速度必然不相同的，故B错误；C、重力的功率就是P=mgv，这里的v是指竖直的分速度，一开始m1是由静止释放的，所以m1一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到A点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零但是在这个C到A的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率mgv也是先增大后减小的过程，故C正确；D、由A分析可知，m1由C点下滑到A点的过程中，初速度为0，末速度为0，即动量变化量为0，由动量定理可知m1所受的合外力的冲量等于零，故D正确．

故选：

CD．

【分析】AB两个小球用绳子连在一起，说明沿绳子方向的速度是一样的，而在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，所以速度不等，重力的功率就是P=mgv，分析竖直方向速度的变化情况求解，若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到A点，此时两小球速度均为零，根据动能定理求解质量关系．由动量定理分析合外力的冲量．

17.【答案】B,C

【解答】A.小车AB与木块C组成的系统动量守恒，系统在初状态动量为零，则在整个过程中任何时刻系统总动量都为零，由动量守恒定律可知，弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB与向左运动。

A不符合题意；

B.以向右为正方向，由动量守恒定律得：

，解得：

B符合题意；

CD.系统动量守恒，系统总动量守恒，系统总动量为零，C与油泥沾在一起后，AB立即停止运动。

C符合题意，D不符合题意。

故答案为：

BC.

【分析】小车与物块组成的系统动量守恒，列方程求解碰撞后的速度，再根据动能定律分析系统能量的损失。

18.【答案】B,D

【解答】A、B两物体及弹簧组成的系统机械能守恒，A不符合题意；弹簧恢复原长时弹簧弹性势能为零，A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得：

，由机械能守恒定律得：

解得：

，B符合题意；轻弹簧被压缩到最短时A和B的速度相等,系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得：

解得：

A的动能：

，C不符合题意；A和B组成的系统所受的外力之和为