2019-2021北京高一(下)期末物理汇编：动量守恒定律章节综合.docx

2019-2021北京高一（下）期末物理汇编
动量守恒定律章节综合
一、多选题
1．（2020·北京·首都师范大学附属中学高一期末）如图所示，质量为M的长木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m的小滑块（可视为质点）以v0的初速度从木板左端沿木板上表面冲上木板，带动木板M一起向前滑动，木板足够长。如果水平地面是粗糙的，从m开始冲上M到两者共速，以下关于两物体构成的系统和单个物体的描述正确的是（　　）

A．因为系统水平方向的合外力不为0，因此系统的动量不守恒
B．地面摩擦力对M的的功等于M的动能变化量
C．地面摩擦力做的功等于两物体动能的变化量
D．这种情况下，有可能M始终不动
2．（2020·北京·首都师范大学附属中学高一期末）如图所示，质量为 M 的长木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m 的小滑块（可视为质点）以 v0的初速度从木板左端沿木板上表面冲上木板，带动木板M 一起向前滑动，木板足够长。从m开始冲上M 到两者共速，关于m 和M 共同组成的系统，以下说法正确的是（　　）

A．因为系统水平方向的合外力为 0，因此系统的机械能守恒
B．因为系统水平方向的合外力为 0，因此系统在水平方向动量守恒
C．m 与M 之间的摩擦力 f 对两物体的做功大小相等、正负相反
D．m 与 M 之间的摩擦力 f 对两物体的冲量大小相等、方向相反
3．（2020·北京·清华附中高一期末）如图所示，木块B与水平面间的摩擦不计，子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来，然后木块压缩弹簧至弹簧最短．将子弹射入木块到刚相对于静止的过程称为I，此后木块压缩的过程称为Ⅱ，则（　　）

A．过程Ⅰ中，子弹和木块所组成的系统机械能不守恒，动量守恒
B．过程Ⅰ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒，动量也不守恒
C．过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量也守恒
D．过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量不守恒
4．（2019·北京市第十一中学高一期末）如图，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑，则（　　）

A．在小球下滑的过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功
B．在小球下滑的过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒
C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动
D．被弹簧反弹后，小球能回到槽上高h处
二、单选题
5．（2021·北京·101中学高一期末）如图所示，小物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下，初始时静止。从发射器（图中未画出）射出的小物块B沿水平方向与A相撞，碰撞前B的速度大小为v，碰撞后二者粘在一起，并摆起一个较小角度。已知A和B的质量分别为mA和mB，重力加速度大小为g，碰撞时间极短且忽略空气阻力。下列选项正确的是（　　）

A．B与A碰撞过程满足动量守恒、机械能守恒
B．B与A碰撞前后轻绳的拉力大小不变
C．碰撞后AB一起上升的最大高度与轻绳的长度有关
D．碰撞后AB一起上升的最大高度为h=mB2v22g(mA+mB)2
6．（2021·北京市第五十七中学高一期末）研究小组的同学们用如图所示的装置探究物体的加速度与力、质量的关系之后，对此实验又做了进一步的分析：在实验前通过垫块已经平衡了阻力，且砂和砂桶的总质量远小于小车和车上砝码的总质量，若将小车（含车上砝码）和砂（含砂桶）当成一个系统（包括地球），由静止释放小车后，下列说法中正确的是（　　）

A．系统动量守恒，机械能守恒
B．系统动量不守恒，机械能守恒
C．系统动量守恒，机械能不守恒
D．系统动量不守恒，机械能不守恒
7．（2020·北京交通大学附属中学高一期末）把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时(子弹尚未离开枪筒)，关于枪、子弹、车，下列说法正确的是（　　）
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．因为子弹和枪筒之间的摩擦力很大，使三者组成的系统的动量变化很大，故系统动量不守恒
D．三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零
8．（2020·北京·首都师范大学附属中学高一期末）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为v2。重力加速度为g。在本题的求解过程中，没有直接利用牛顿运动定律，其原因有（　　）

A．弹簧推物块过程中，由于弹簧弹力不是恒力，因此牛顿运动定律不成立
B．物块脱离弹簧到B的过程，满足动量守恒的条件，可以不使用牛顿运动定律
C．物块从B到C的过程，受变力作用、做曲线运动，因此牛顿运动定律求解会很繁琐
D．物块从B到C的过程，机械能不守恒，这不满足牛顿运动定律应用的条件
9．（2020·北京市八一中学高一期末）质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以水平速度v射向木块，子弹最终“停留”在木块中.在此过程中，对于子弹和木块组成的系统，则（     ）

A．动量守恒，机械能也守恒
B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒
D．动量不守恒，机械能不守恒
10．（2020·北京市八一中学高一期末）我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　）

A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功
11．（2019·北京·首都师范大学附属中学高一期末）斜面P原来静止在光滑的水平桌面上，另一个小木块Q从斜面P的顶端由静止开始沿光滑的斜面下滑．当小木块Q滑到斜面P的底部时，斜面P向右移动了一段距离，如图所示．下面说法中正确的是（       ）

A．木块P、Q组成的系统总动量守恒
B．重力对小木块Q做的功等于小木块Q的动能的增加
C．小木块Q减少的重力势能等于斜面P增加的动能
D．小木块Q减少的重力势能等于斜面P和Q增加的动能之和
12．（2019·北京师大附中高一期末）光滑水平面上有一静止的木块，一颗子弹以某一水平速度击中木块后没有射出，对于这个过程，下列分析正确的是（       ）
A．子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B．子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒
C．子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒
D．子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能守恒

参考答案
1．AD
【详解】
A．系统在水平方向上受摩擦力作用，合力不为零，所以系统的动量不守恒，A正确；
B．M受小滑块给的摩擦力，地面给的摩擦力，两个力做功之和等于M的动能变化量，B错误；
C．由于小滑块对地的位移和木板对地位移不等，即木板给滑块的摩擦力对滑块做的功和滑块对木板的摩擦力对木板做的功的代数和不为零，所以地面摩擦力做的功不等于两物体动能的变化量，C错误；
D．若滑块对木板的摩擦力小于地面给木板的最大静摩擦力，则M不运动，D正确。
2．BD
【详解】
AB．因为系统水平方向的合外力为 0，因此系统在水平方向动量守恒，但是由于两者之间的滑动摩擦力对系统做负功，则系统的机械能减小，A错误，B正确；
C．两物体均向右运动，物块受向左的摩擦力，木板受向右的摩擦力，则m 与M 之间的摩擦力 f 对物块做负功，对木板做正功，由于物块向右的位移大于木板向右的位移，摩擦力f对物块做的功大于对木板做的功，即摩擦力对两物体的做功大小不相等、正负相反，C错误；
D．根据I=ft可知，m 与 M 之间的摩擦力 f 对两物体的冲量大小相等、方向相反，D正确。
故选BD。
3．AD
【详解】
AB．在子弹射入木块到刚相对于静止的过程I中，子弹和木块组成的系统不受外力，系统的动量守恒，但要系统克服阻力做功，产生内能，所以系统的机械能不守恒，故A正确，B错误；
CD．在Ⅱ过程中，系统受到墙壁的作用力，外力之和不为零，则系统的动量不守恒，但系统只有弹簧弹力做功，系统的机械能守恒，故C错误，D正确。
故选AD。
4．BC
【详解】
A．在小球下滑过程中，槽向左运动，小球与槽之间的相互作用力与槽的速度不垂直，所以会对槽做功，故A错误；
B．小球在下滑过程中，小球与槽组成的系统水平方向不受力，所以水平方向动量守恒，故B正确；
CD．小球与槽组成的系统水平方向动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离时，小球与槽的速度大小相等，方向相反，小球被反弹后球与槽的速度相等，所以小球不能滑到槽上，不能达到高度h处，因此都做匀速直线运动，故C正确，D错误。
故选BC。
5．D
【详解】
A．由于碰撞时间极短，外力的冲量忽略不计，所以B与A碰撞过程满足动量守恒。碰撞后二者粘在一起，发生非弹性碰撞，机械能有损失，故A错误；
B．设碰撞后瞬间AB的共同速度为v′。取水平向右为正方向，由动量守恒定律得 
mBv=（mA+mB）v′
碰撞前，对A有
F1=mAg
碰撞后，对AB整体，有
F2-(mA+mB)g=(mA+mB)v'2L
联立解得B与A碰撞前后轻绳的拉力大小分别为
F1=mAg
F2=(mA+mB)g+mB2v2(mA+mB)L
则知B与A碰撞前后轻绳的拉力大小发生了改变，故B错误；
CD．碰撞后AB一起上升的过程，根据机械能守恒得
12（mA+mB）v′2=（mA+mB）gh
结合
v'=mBvmA+mB
解得
h=mB2v22g(mA+mB)2
与绳长L无关，故C错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
由静止释放小车后，小车的速度增加，砂桶的速度也增加，因此水平方向动量增加，竖直方向动量也增加，小车（含车上砝码）和砂（含砂桶）组成的系统动量不守恒；运动过程中，除重力做功外，摩擦力对系统做负功，小车（含车上砝码）和砂（含砂桶）组成的系统机械能减小；故D项正确，ABC三项错误。
故选D。
7．D
【详解】
AB．物体（系统）所受合外力为零时或内力远大于外力时，动量守恒。枪和子弹组成的系统，小车对枪由力的作用；枪和车组成的系统，子弹对枪有力的作用；动量不守恒，AB错误；
C．子弹和枪筒之间的摩擦力很大，是内力，三者组成的系统的合外力为零，动量守恒，C错误；
D．因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零，三者组成的系统，动量守恒，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．牛顿运动定律既适用于恒力作用规律也适用于变力作用规律，A错误；
B．物块脱离弹簧到B的过程，由于水平面光滑，在水平方向上不受其他力，做匀速直线运动，可以不使用牛顿运动定律，但该过程没有碰撞产生，所以不使用牛顿运动定律的原因，不是满足动量守恒，故B错误；
C．物块从B到C的过程，受重力，摩擦力，轨道给的支持力，其中摩擦力和支持力为变力，且做曲线运动，因此牛顿运动定律求解会很繁琐，直接使用动能定理比较方便，C正确；
D．牛顿运动定律适用于一切宏观低速运动，无论机械能守恒不守恒，都适用，D错误。
故选C。
9．B
【详解】
在子弹射入木块的整个过程中，子弹和木块组成的系统所受的合外力为零，只有一对内力即摩擦阻力作用，则子弹和木块组成的系统动量守恒.在子弹射入木块的过程，有一对摩擦阻力做功，子弹的部分动能转化为系统的内能，因此系统的机械能不守恒.
A.动量守恒，机械能也守恒与分析结果不相符；故A项不合题意.
B.动量守恒，机械能不守恒与分析结果相符；故B项符合题意.
C.动量不守恒，机械能也守恒与分析结果不相符；故C项不合题意.
D.动量不守恒，机械能不守恒与分析结果不相符；故D项不合题意.
10．B
【详解】
A．因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误．
B．设甲乙两运动员的质量分别为m甲、m乙，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是v甲，v乙．根据题意整个交接棒过程动量守恒：
m甲v甲+m乙v乙=m甲v'甲+m乙v'乙
可以解得：
m甲Δv甲=-m乙Δv乙，
即B选项正确；
CD．经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有动能损失，CD选项错误．
【点睛】
本题主要考查能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论．
11．D
【详解】
A. 木块P、Q组成的系统在水平方向不受力，所以系统在水平方向是守恒的，在竖直方向合力不为零，因此系统动量不守恒，故A错误．
BCD.重力对小木块Q做的功等于小木块Q重力势能的减少量，由能量的转化与守恒可知，小木块Q减少的重力势能转化为了斜面P和Q的动能，即小木块Q减少的重力势能等于斜面P和Q增加的动能之和，故BC错误，D正确．
12．C
【详解】
子弹与木块组成的系统，水平方向受合外力为零，则系统的动量守恒；但是子弹射入木块的过程中要损失机械能，则系统的机械能减小；
A. 子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能也守恒，与结论不相符，选项A错误；
B. 子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒，与结论不相符，选项B错误；
C. 子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒，与结论相符，选项C正确；
D. 子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能守恒，与结论不相符，选项D错误；
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