新教材2021秋粤教版物理选择性必修第一册课后练习：1.4　动量守恒定律的应用含解析

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课后素养落实(二)　动量守恒定律的应
用
(建议用时：40 分钟)
◎考点一　动量守恒的判断
1．下列几种现象中，所选系统动量守恒的有(　　)
A．原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人和车组成
的系统
B．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球组成的系统
C．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢组
成的系统
D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以重物
和斜面组成的系统
A　[原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人和车为系
统，所受合外力为零，系统动量守恒，即 A对；其他三项，系统所受合外力不
为零，系统动量不守恒，即 B、C、D错．]
2．如图所示，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，两物体中间用细绳锁定一处于压缩状态的轻质弹簧．现把细绳剪断，
在弹簧恢复原长的过程中(　　)
A．A的速率是 B的2倍
B．A的动量大小大于 B的动量大小
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
D　[在弹簧恢复原长的过程中，两物体组成的系统动量守恒，规定向左为
正方向，有 mAvA＋mB(－vB)＝0，由于物体 A的质量是 B的2倍，故 A的速率
是B的，A的动量大小等于 B的动量大小，A、B错误，D正确；根据牛顿第三
定律，A受的力和 B受的力大小相等、方向相反，C错误．]
◎考点二　动量守恒定律的理解及应用
3．如图所示，用细线挂一质量为 M的木块，有一质量为 m的子弹自左向
右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为 v0和v(设子弹穿过木块的时间
和空气阻力不计)，木块的速度大小为(　　)
A．　　　　 B．
C．D．
B　[根据动量守恒定律得：mv0＝mv＋Mv′，得 v′＝，故选 B．]
4．如图所示，光滑圆槽的质量为 M，静止在光滑的水平面上，其内表面有
一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如果将线烧断，则小球滑到另一边的最
高点时，圆槽的速度为(　　)
A．0　　　　　　　　 B．向左
C．向右 D．无法确定
A　[小球和圆槽组成的系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向上的
动量守恒(Δpx＝0)．细线被烧断瞬间，系统在水平方向的总动量为零．又知小球
到达最高点时，球与槽水平方向上有共同速度，设为 v′，由动量守恒定律有：
0＝(M＋m)v′，所以 v′＝0，正确选项为 A．]
5．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．
B　[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，发射前动量之和为 Mv1，发射后系统的动量之和为(M－m)v2＋
m(v2＋v0)．
由Mv1＝(M－m)v2＋m(v2＋v0)，
解得 v0＝－v2＝．故B正确．]
6．如图所示，两个带正电的等大的小球在绝缘光滑水平面上从相距很远处
沿着同一条直线相向运动，已知它们的质量 m1＝m2＝m，m1和m2的初速度大
小分别为 v1和v2，当它们相距最近时(没有接触)，这两个球组成的系统的电势
能为(　　)
A．m(v1＋v2)2 B．m(v＋v)
C．m(v1＋v2)2D．m(v＋v)
C　[相距最近时，两个小球速度相等，根据动量守恒定律可知 m(v1－v2)＝
2mv，
再根据能量守恒可知 ΔEk＝(2m)v2－＝－m(v1＋v2)2，
减少的动能转化为小球的电势能，所以 C正确．]
7．(多选)如图所示，一异形轨道由粗糙的水平部分和光滑的四分之一圆弧
部分组成，置于光滑的水平面上，如果轨道固定，将可视为质点的物块从圆弧
轨道的最高点由静止释放，物块恰好停在水平轨道的最左端．如果轨道不固定，
仍将物块从圆弧轨道的最高点由静止释放，下列说法正确的是(　　)
A．物块与轨道组成的系统机械能不守恒，动量守恒
B．物块与轨道组成的系统机械能不守恒，动量不守恒
C．物块仍能停在水平轨道的最左端
D．物块将从轨道左端冲出水平轨道
BC　[轨道不固定时，物块在轨道的水平部分时因摩擦产生内能，所以系
统的机械能不守恒．物块在轨道的圆弧部分下滑时，合外力不为零，动量不守
恒，但是水平方向动量守恒，故 A错误，B正确；设轨道的水平部分长为 L．
轨道固定时，根据能量守恒定律得 mgR＝μmgL，
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