【精准解析】湖南省长沙市长郡中学人教版高二物理选修3-5第十六章动量守恒定律单元练习题（解析版）

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湖南省长沙市长郡中学人教版高二物理单元练习

选修 3-5：第十六章动量守恒定律

一．选择题（共 7 小题）

1. 一枚火箭搭载着卫星以速率 v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离．已知前部分的卫星质

量为 m1，后部分的箭体质量为 m2，分离后箭体以速率 v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后

系统质量的变化，则分离后卫星的速率 v1为（）

A. v0-v2B. v0+v2C. D.

【答案】D

【解析】

【分析】本题考查动量守恒定律

【详解】系统分离前后，动量守恒：，解得：，故 ABC

错误；D正确．

2. 质量为 m的物块甲以 3m/s 的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为 m的物体

乙以 4m/s 的速度与甲相向运动，如图所示．则

A. 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，系统动量不守恒

B. 当两物块相距最近时，甲物块的速率为零

C. 当甲物块的速率为 1m/s 时，乙物块的速率可能为 2m/s，也可能为 0

D. 甲物块的速率可能达到 5m/s

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．甲、乙两物块（包括弹簧）组成的系统在弹簧压缩过程中，系统所受的合外力为零，系统动

量守恒，故 A错误；

B．当两物块相距最近时速度相同，取碰撞前乙的速度方向为正方向，设共同速率为 v，由动量守恒定律得

mv 乙-mv 甲=2mv

代入数据解得

v=0.5m/s

故B错误．

C．甲、乙组成的系统动量守恒，若物块甲的速率为 1m/s，方向与原来相同，由动量守恒定律得

mv 乙-mv 甲=-mv 甲′+m乙v乙′

代入数据解得

v乙′=2m/s

若物块甲

的

速率为 1m/s，方向与原来相反，由动量守恒定律得

mv 乙-mv 甲=mv 甲′+m乙v乙′

代入数据解得

v乙′=0

故C正确．

D．若物块甲的速率达到 5m/s，方向与原来相同，则

mv 乙-mv 甲=-mv 甲′+m乙v乙′

代入数据代入解得

v乙′=6m/s

两个物体的速率都增大，动能都增大，违反了能量守恒定律．若物块甲的速率达到 5m/s，方向与原来相反，

则

mv 乙-mv 甲=mv 甲′+m乙v乙′

代入数据解得

v乙′=-4m/s

可以，碰撞后，乙

的

动能不变，甲的动能增加，系统总动能增加，违反了能量守恒定律．所以物块甲的速

率不可能达到 5m/s，故 D错误．

故选 C．

3. 如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB 是小车内半圆弧轨道的水平直径，现将一小球从距 A点正上

方h高处由静止释放，小球由 A点沿切线方向经半圆轨道后从 B点冲出，在空中能上升的最大高度为

0.8h，不计空气阻力．下列说法正确的是（　　）

A. 在相互作用过程中，小球和小车组成的系统动量守恒

B. 小球离开小车后做竖直上抛运动

C. 小球离开小车后做斜上抛运动

D. 小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为 0.6h

【答案】B

【解析】

【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，但系统整体所

受合外力不为零，系统动量不守恒；故 A错误．

BC．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球由 B点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与

小车水平方向速度为零，小球离开小车后做竖直上抛运动；故 B正确、C错误．

D．小球第一次在车中滚动中运动过程中，摩擦力做负功，由动能定理得：

Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得：

即小球第一次在车中滚动损失的机械能为 0.2mgh，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置速度变小，因

此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于 0.2mgh，机械能损失小于 0.2mgh，因此小球再次

离开小车时，能上升的高度大于 0.6h；故 D错误．

4. 如图所示，足够长的小平板车的质量为，以水平速度向右在光滑水平面上运动，与此同时，质

量为的小物体从车的右端以水平速度沿车的粗糙上表面向左运动。若物体与车面之间的动摩擦因

数为，则在足够长的时间内（　　）

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