3.1动量守恒定律范文

动量守恒定律姓名：___________

1．关于动量和冲量，下列说法正确的是（）

A．动量守恒定律成立的条件是系统只受重力或弹力作用

B．物体动量的方向一定与其所受合力的方向一致

C．物体运动的方向就是它的动量的方向

D．物体受到的合力的冲量越大，它的速度一定越大

2．如图所示，质量分别为50kg、60kg的甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去。两人分开后，乙的速度大小为3m/s，下列说法正确的是（）

A．两人分开后，甲的动能与乙的动能相等

B．甲对乙的作用力大小与乙对甲的作用力大小之比为6:5

C．两人分开后，甲的速度大小为2.5m/s

D．甲对乙的冲量大小为180N·s

3．如图所示，小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。关于上述过程，下列说法中正确的是（）

A．男孩和木箱组成的系统动量守恒

B．小车与木箱组成的系统动量守恒

C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量不守恒

D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等

4．如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，左右两手分别按住左右两小车，使它们静止，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中不正确的是（）

A．两手同时放开后，系统总动量始终为零

B．先放开左手后放开右手，两手都放开后动量不守恒

C．先放开左手，后放开右手，总动量向左

D．无论何时放手，只要从两手都放开后到弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零

5．如图所示，在湖面上有甲、乙两只静止的小船，其中甲船内有位小同学，这位同学猛推了乙船一下，两船分别向相反方向运动。下列判断正确的是（）

A．同学推乙船的力有可能大于乙船对他的反作用力

B．同学推乙船的力的作用时间有可能大于乙船给同学的反作用力的作用时间

C．在猛推过程中，同学对乙的作用力和乙对同学反作用力的冲量大小一定相同

D．在猛推过程中，乙船和同学的位移大小一定相同，因此同学对乙的作用力和乙对同学反作用力的做功一定相同

6．2022年冬奥会在北京举行，其中短道速滑接力是很具观赏性的项目。比赛中“接棒”运动员甲在前面滑行，“交棒”运动员乙从后面追上，“交棒”运动员乙用力推前方“接棒”运动员甲完成接力过程。忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上。在两运动员交接棒的过程中，对于两运动员交接棒过程的分析，下列说法正确的是（ ）

A．乙对甲的力一定大于甲对乙的力

B．甲、乙的速度变化一定大小相等，方向相反

C．两运动员组成的系统动量守恒

D．两运动员之间相互作用力做的总功一定等于零

7．如图，在一个平静的足够深的水池中，木球通过细线连接一个铁球，二者一起以速度v竖直向下匀速运动，铁球质量是木球的4倍，运动过程水的阻力忽略不计（浮力不可忽略）。某时刻细线断开，当木球运动至最深处时，铁球的速度为（）

A．B．C．D．

8．木块A和B用一根轻弹簧连起来，放在光滑水平面上，A紧靠墙壁，在B上施加向左的水平力压缩弹簧，如图所示。撤去外力后，对A、B和弹簧组成的系统，下列说法不正确的是（）

A．A尚未离开墙壁前，系统的动量守恒

B．A尚未离开墙壁前，系统的机械能守恒

C．A离开墙壁后，系统的动量守恒

D．A离开墙壁后，系统的机械能守恒

9．质量为3kg的小球A在光滑水平面上以6m/s的速度向右运动，恰好和向左以4m/s的运动的小球B发生碰撞，小球B的质量为5kg，碰撞后B球以2m/s的速度向右运动，求：

(1)碰撞后A球的速度为多大？ (2)若两球碰撞的时间为0.1s，求两球的平均撞击力大小是多少？

10．如图所示，A、B两个大小相同、质量不等的小球放在光滑水平地面上，A以3 m/s的速率向右运动，B以1 m/s的速率向左运动，发生正碰后A、B两小球都以2 m/s的速率反弹，求A、B两小球的质量之比。

11．如图所示，两块厚度相同的木块A、B，紧靠着放在光滑的桌面上，其质量分别为10kg、9kg，它们的下表面光滑，上表面粗糙，另有质量为1kg的铅块C（大小可以忽略）以10m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，由于摩擦，铅块C最后停在木块B上，此时B、C的共同速度v=0.5m/s。求：木块A的最终速度？

12．光滑冰面上固定一个足够大的光滑自由曲面体，一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上。已知小球的质量为，小孩和冰车的总质量为某时刻小孩将小球以的速度向曲面体推出（如图所示），g=10m/s2。

（1）求推出小球后，小孩的速度v2的大小；

（2）小球返回后会被小孩抓住，求共同运动的速度v3的大小；

（3）求小球被抓住过程中所受到的冲量I。

13．一质量为M=2kg的铁锤从距地面h=3.2m处自由下落，恰好落在地面上的一个质量为m=6kg的木桩上，随即与木桩一起向下运动，经时间t=0.1s停止运动。（铁锤的横截面小于木桩的横截面，木桩露出地面部分的长度忽略不计，g取10m/s2）。求：

(1)铁锤自由下落h时的速度；

(2)铁锤与木桩一起向下运动的初速度；

(3)木桩向下运动时受到地面的平均阻力大小。

参考答案：

1．C

【详解】A．动量守恒定律成立的条件是系统受合外力为零，选项A错误；

B．物体动量变化的方向一定与其所受合力的方向一致，选项B错误；

C．物体运动的方向即速度方向就是它的动量的方向，选项C正确；

D．物体受到的合力的冲量越大，它的动量变化越大，即速度变化一定越大，选项D错误。

故选C。

2．D

【详解】C．根据动量守恒定律有

解得

故C错误；

B．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知，甲对乙的作用力大小与乙对甲的作用力大小之比为1:1，故B错误；

A．根据动能与动量的定义式有

，

解得

结合上述可知，甲乙动量大小相等，则动能之比等于质量的反比，即两人分开后，甲的动能与乙的动能不相等，故A错误；

D．甲对乙的冲量大小为

故D正确。

故选D。

3．D

【详解】ABC．男孩、小车和木箱组成的系统所受合外力为0，系统动量守恒。故ABC错误；

D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量等大，反向，故大小相等。故D正确。

故选D。

4．B

【详解】A．当两手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，故A正确，不符合题意；

BC．先放开左手，左边的小车就向左运动，右手给系统一个向左的冲量，根据动量定理，系统的总动量向左，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故B错误符合题意，C正确不符合题意；

D．如果同时放开两手，系统动量守恒，总动量为零，如果不同时放手，两手放开后，系统合外力为零，动量守恒，总动量不为零，故D正确，不符合题意。

故选B。

5．C

【详解】A．同学推乙船的力等于乙船对他的反作用力，故A错误；

B．同学推乙船的力的作用时间等于乙船给同学的反作用力的作用时间，故B错误；

C．在猛推过程中，同学对乙的作用力和乙对同学反作用力的力的大小和时间均相等，故同学对乙的作用力和乙对同学反作用力的冲量大小一定相同。故C正确；

D．在猛推过程中，设甲船和同学的质量与速度分别为、，乙船的质量与速度分别为、，由动量守恒定律得

即

整理

由于、大小不一定相同，在猛推过程中，乙船和同学的位移大小也不一定相同，根据可得同学对乙的作用力和乙对同学反作用力的做功不一定相同。故D错误。

故选C。

6．C

【详解】A．由牛顿第三定律可知，乙对甲的力一定等于甲对乙的力，故A错误；

C．忽略运动员与冰面之间的摩擦，两运动员组成的系统合外力的冲量为零，两运动员组成的系统动量守恒，故C正确；

B．两运动员组成的系统动量守恒，由动量定理可知，两运动员的动量的变化量大小相等，方向相反，因

又两运动员的质量不一定相等，故甲、乙的速度变化方向相反，但大小不一定相等，故B错误；

D．两运动员相互作用时，相对地面的位移不一定相同，因此相互作用力的做功之和不一定等于零，故D错误。

故选C。

7．A

【详解】细线断开后，只要铁球还未沉底，木球还未浮出水面，二者组成的系统竖直方向上动量守恒，木球运动至最深处瞬间，速度为0，设木球质量为m，铁球质量为4m，有

解得

故选A。

8．BCD

【详解】AB．当撤去外力F后，A尚未离开墙壁前，系统受到墙壁的作用力，系统所受的外力之和不为零，所以A、B和弹簧组成的系统的动量不守恒，但由于没有外力做功，故系统的机械能守恒，故A错误，B正确；

CD．A离开墙壁后，系统所受的外力之和为0，所以A、B和弹簧组成的系统的动量守恒，由于没有外力做功，故系统机械能守恒，故CD正确。

故选BCD。

9．BD

【详解】A．剪断细线，弹簧恢复原长过程中，物块所受外力的合力不为0，等于弹簧的弹力，动量不守恒，故A错误；

B．在光滑水平面上，子弹射入木块过程中，子弹与木块组成的系统所受外力的合力为0，该系统动量守恒，故B正确；

C．木块沿光滑固定斜面下滑过程中，合外力沿斜面向下，物块所受外力的合力不为0，动量不守恒，故C错误；

D．两球体匀速下滑，细线断裂后，它们在水中运动过程中，两球体所受浮力与两球体的重力仍然大小相等，方向相反，即两球体组成的系统所受外力的合力为0，该系统动量守恒，故D正确。

故选BD。

10． 不受外力 合外力 碰撞前 碰撞后 瞬时速度 不受外力 合外力 远小于 某个方向上

【详解】略

11．(1)28kg·m/s；(2)8m/s，方向与B的初速度方向相反

【详解】(1)A、B两物体的总动量为

(2)由动量守恒定律得

解得

方向与B的初速度方向相反。

12．(1)；(2)300N

【详解】(1)取向右为正方向，由动量守恒定律有

即

解得

(2)对A由动量定理有

代入数据解得

13．3∶5

【详解】取水平向右为正方向，则有

vA＝3 m/s，vB＝－1 m/s

vA′＝－2 m/s，vB′＝2 m/s

根据动量守恒定律得

mAvA＋mBvB＝mAvA′＋mBvB′

代入数据解得

mA∶mB＝3∶5

14．0.5m/s

【详解】设木块A的最终速度为v1，根据动量守恒定律有

解得

15．（1）1.2m/s；（2）2m/s；（3），方向水平向左

【详解】（1）由题意可知，对小球、小孩和冰车整个系统动量守恒，规定向左为正方向，则

0=m1v1-m2v2

解得推出小球后，小孩的速度v2的大小为

v2=1.2m/s

（2）由小球能量守恒可知返回到水平面时小球速度大小不变；抓住小球过程m1，m2动量守恒

m1v1+m2v2=（m1+m2）v3

解得共同运动的速度v3的大小为

v3=2m/s

（3）规定向左为正方向，由动量定理可得，小球所受冲量

解得

方向水平向左

16．(1)；(2)2m/s；(3)

【详解】(1)M下落，由机械能守恒可得

解得

(2)M、m碰撞，由动量守恒可得

Mv=(M+m）v′

解得

v′=2m/s

(3)木桩向下运动，由动量定理（规定向下为正方向）

解得