1、课时训练3动量守恒定律的内容与理解一、综合题1.在下列各种过程中,动量守恒的是()A.在光滑水平面上两球发生正碰,两球组成的系统B.车原来静止在光滑水平面上,车上的人从车头走到车尾,人与车组成的系统C.水平放置的弹簧,一端固定,另一端与置于光滑水平面上的物体相连,令弹簧伸长,使物体运动,物体与弹簧组成的系统D.打乒乓球时,球与球拍组成的系统答案:AB解析:根据动量守恒定律的条件可知,C项中物体与弹簧系统受固定端的外力作用,故动量不守恒。D项中球拍与人手接触,人手对系统施加了外力,不符合动量守恒定律。2.质量为M的小车在光滑水平面上以速度v向东行驶,一个质量为m的小球从距地面H高处自由落下,正好
2、落入车中,此后小车的速度将()A.增大B.减小C.不变D.先减小后增大答案:B解析:由动量守恒定律的条件可知,小车与小球组成的系统在水平方向上动量守恒,即Mv=(M+m)v,故小车的速度将减小,选项B正确。3.汽车拉着拖车在水平公路上匀速前进,若拖车突然和汽车脱钩,而汽车的牵引力不变,两车所受阻力与车重成正比,则在拖车停止运动之前,下列说法中正确的是()A.因为汽车的牵引力不变,所以汽车和拖车的总动量增大B.因为汽车的牵引力不变,所以汽车和拖车的总动量守恒C.因为两车均受阻力作用,所以汽车和拖车的总动量减小D.汽车的动量不断增大,拖车的动量不断减小答案:BD解析:脱钩后,汽车与拖车尽管没有直接
3、的相互作用力了,但它们组成的系统合力仍为零,动量仍守恒,汽车做加速运动,动量增大,拖车做减速运动,动量不断减小,故选项B、D正确。4.把一支枪水平地固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射出子弹时,下列关于枪、子弹和车的说法中正确的是()A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系统动量守恒C.若忽略子弹和枪筒之间的摩擦,枪、车和子弹组成系统的动量才近似守恒D.枪、子弹和车组成的系统动量守恒答案:D解析:枪发射子弹的过程中,它们的相互作用力是火药的爆炸力和子弹在枪管中运动时与枪管间的摩擦力,枪和车一起在水平地面上做变速运动,枪和车之间也有作用力。如果选取枪和子弹为系统,则车给枪的力为
4、外力,选项A错;如果选取枪和车为系统,则子弹对枪的作用力为外力,选项B错;如果选车、枪和子弹为系统,爆炸力和子弹与枪管间的摩擦力均为内力,系统在水平方向上不受外力,整体遵守动量守恒的条件,故选项C错,D对。5.质量为M的木块在光滑水平面上以速度v1向右运动,质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块,要使木块停下来,必须使发射子弹的数目为(子弹留在木块中不穿出)()A.B.C.D.答案:C解析:设发射子弹的数目为n,选择n颗子弹和木块M组成的系统为研究对象。系统在水平方向所受的合外力为零,满足动量守恒的条件。设木块M以v1向右运动,连同n颗子弹在射入前向左运动为系统的初状态,子弹射入木块后停下来
5、为末状态。选子弹运动的方向为正方向,由动量守恒定律有:nmv2-Mv1=0,得n=所以选项C正确。6.在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧,如图所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看成一个系统,下面说法正确的是()A.两手同时放开后,系统总动量始终为零B.先放开左手,再放开右手后,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,两手放开后,在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答案:ACD解析:在两手同时放开后,水平方向无外力作用,只有弹簧的弹力(内力),故动量守恒,即系统的总动量始终为零,A对;先放开左手,再放
6、开右手后,是指两手对系统都无作用力之后的那一段时间,系统所受合外力也为零,即动量是守恒的,B错;先放开左手,系统在右手作用下,产生向左的作用力,故有向左的冲量,再放开右手后,系统的动量仍守恒,即此后的总动量向左,C对;其实,无论何时放开手,只要是两手都放开后就满足动量守恒的条件,即系统的总动量保持不变,D对。7.为了采集木星和火星之间星云的标本,星云物质彼此间相对静止,将航天器制成勺形,航天器质量为104kg,正以10 km/s的速度运行,星云物质速度为100 m/s,方向与航天器相同,航天器没有开启动力装置。如果每秒钟可搜集10 kg星云物质,一个小时后航天器的速度变为多少?(以上速度均相对
7、于同一惯性参考系)答案:2 252 m/s解析:这是一道结合天体运动使用动量守恒定律解答的题目,动量守恒定律中的速度不一定都以地面为参考系,只要相对于同一参考系就行。由动量守恒定律m航v航+mv云=(m航+m)v,代入数据解得v=2252 m/s。8.如图所示,一质量为M的硬木球放在水平桌面上的一个小孔上,在小球的正下方用汽枪瞄准球心射击,质量为m的子弹竖直向上击中小球时的速度为v0,击中后子弹没有穿出,则它们一起能上升多大的高度?答案:解析:子弹射击木球的过程中,子弹和木球组成的系统在竖直方向上可认为动量守恒。随后,子弹和木球一起向上做竖直上抛运动。由动量守恒定律得mv0=(m+M)v,解得竖直上抛的速度为v=由竖直上抛运动公式:v2=2gh,解得h=。2
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