2022版新教材物理人教版选择性必修第一册作业：第一章第3节动量守恒定律含解析

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课时评价作业
基础达标练
1.（多选）某一物体从高
ℎ
处自由下落，与地面碰撞后又弹起高
ℎ'
，不计其他星球对地球
的作用，以地球和物体作为一个系统，下列说法正确的是( )
A.在物体下落过程中，系统动量不守恒
B.在物体与地面碰撞过程中系统动量守恒
C.在物体上升过程中系统动量守恒
D.上述全过程中系统动量都守恒
答案：1.
B
;
C
;
D
解析：将地球和物体作为一个系统，物体与地球间的力为系统内力。
2.如图所示，甲木块的质量为
m1
，以速度
v
沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、
质量为
m2
的乙木块，乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后( )
A.甲木块的动量守恒
B.乙木块的动量守恒
C.甲、乙两木块所组成系统的动量守恒
D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒
答案：2.
解析：两木块在光滑水平地面上相碰，且中间有弹簧，则碰撞过程中系统动量守恒，机械
能也守恒，故
A
、
B
错误，
C
正确；甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不变，但碰撞过
程中弹性势能发生变化，故动能不守恒，
D
错误。
3.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，圆槽的速度是( )
A.0 B.向左 C.向右 D.无法确定
答案：3.
A
解析：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
(Δ px=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
，
A
正确。
4.（2021 江苏南通高二检测）两个球沿直线相向运动，碰撞后两球都静止。则可以推断(
)
A.碰撞前两个球的动量一定相同
B.两个球的质量一定相等
C.碰撞前两个球的速度大小一定相等
D.碰撞前两个球的动量大小相等、方向相反
答案：4.
D
解析：两球碰撞过程动量守恒，由于碰撞后两球都静止，总动量为零，故碰撞前两个球的
动量大小相等、方向相反，
A
错误，
D
正确；两球的质量是否相等不确定，故碰撞前两
个球的速度是否相等也不确定，
B
、
C
错误。
5.（多选）根据
UIC
（国际铁道联盟）的定义，高速铁路是指营运速率达
200 km/ℎ
以上
的铁路和动车组系统。据广州铁路局警方测算：当和谐号动车组列车以
350 km/ℎ
的速度
在平直铁轨上匀速行驶时，受到的阻力大小约为
106N
，如果撞击一块质量为
0.5 kg
的障
碍物，会产生大约
5000 N
的冲击力，撞击时间约为
0.01 s
，可能造成列车颠覆，后果不
堪设想。在撞击过程中，下列说法正确的是( )
A.列车受到合外力的冲量约为
50 N⋅s
B.列车受到合外力的冲量约为
104N⋅s
C.障碍物受到合外力的冲量约为
175 N⋅s
D.列车和障碍物组成的系统动量近似守恒
答案：5.
A
;
D
解析：列车对障碍物的冲击力的冲量为
I=F⋅Δt=5000 ×0.01 N⋅s=50 N⋅s
，因冲击力
远大于障碍物的重力，故障碍物所受合外力的冲量大小近似为
50 N⋅s
，因列车匀速行驶，
列车与障碍物碰撞过程中，二者组成的系统动量近似守恒，
A
、
D
正确。
6.两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上。现在，其中一人向另一个人
抛出一个篮球，另一人接球后再抛回。如此反复进行几次，甲和乙最后的速率关系是 (
)
A.若甲最先抛球，则一定是
v甲>v乙
B.若乙最后接球，则一定是
v甲>v乙
C.只有甲先抛球，乙最后接球，才有
v甲>v乙
D.无论怎样抛球和接球，都是
v甲>v乙
答案：6.
B
解析：根据动量守恒定律，初动量为零，最后系统的总动量也为零，因此两个人的动量等
大反向，因此谁最后接球，谁的质量就大，谁的速度就小，
B
正确。
7.（2021 山西晋中高二期末）如图所示，甲、乙两同学各乘一辆小车在光滑的水平面上匀
速相向行驶做抛球游戏。两辆小车速度大小均为
v0=4m/s
。已知甲车上有质量
m=1kg
的小球若干个，甲和他的车及所带小球的总质量
M1=50 kg
，乙和他的车总质量
M2=30 kg
。为了保证两车不相撞，甲不断地将小球一个一个地以相对地面为
16 m/s
的
水平速度抛向乙，且被乙接住。假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不
相撞，则此时( )
A.两车的共同速度大小为
2m/s
，甲总共抛出 5个小球
B.两车的共同速度大小为
2m/s
，甲总共抛出 10 个小球
C.两车的共同速度大小为
1m/s
，甲总共抛出 10 个小球
D.两车的共同速度大小为
1m/s
，甲总共抛出 5个小球
答案：7.
解析：以甲、乙两同学及两车组成的系统为研究对象，以水平向右为正方向，沿甲车的运
动方向系统总动量守恒，甲不断抛球，乙接球，当甲和小车与乙和小车具有共同速度时，
可保证刚好不相撞，设共同速度为
v
，则
M1v0− M2v0=(M1+M2)v
，得
v=M1− M2
M1+M2
v0=1m/s
，这一过程中乙和他的车的动量变化量
Δp=[30×1−30×(−4)]kg ⋅m/s=150 kg ⋅m/s
，每一个小球被乙接住后，乙和他的车
的动量变化量
Δ p1=(16 ×1−1×1)kg ⋅m/s=15 kg ⋅m/s
，故小球个数
N=Δp
Δ p1
=10
（个），故选
C
。
8.将两条完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑。开始
时甲车速度大小为
3m/s
，乙车速度大小为
2m/s
，方向相反并在同一直线上，如图所示。
（1）当乙车速度为零时（即乙车开始反向运动时），甲车的速度多大？方向如何？
（2）由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方向
如何？
答案：8.（1）
1m/s
方向向右 （2）
0.5 m/s
方向向右
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