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高二物理第八章动量守恒定律应用同步练习（带答案）

由空间平移不变性推出动量守恒定律，能量守恒定律由时间平移不变性推出。以下是第八章动量守恒定律应用同步练习及答案，希望对大家提高成绩有帮助。

1. 放在光滑水平面上的A、B两小物体

中间有一被压缩的轻质弹簧，用两手分别控制两小

物体处于静止状态，如图所示.下面说法正确的是( )

A. 两手同时放开后，两物体的总动量为零

B. 先放开右手，后放开左手，两物体的总动量向右

C. 先放开左手，后放开右手，两物体的总动量向右

D. 两手同时放开，两物体的总动量守恒;当两手不同时放开，在放开一只手到放开另一只手的过程中两物体总动量不守恒

2. (2009•福建)一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是( )

A. Mv0=(M-m)v′+mv

B. Mv0=(M-m)v′+m(v+v0)

C. Mv0=(M-m)v′+m(v+v′)

D. Mv0=Mv′+mv

3. 小船相对于静止的湖水以速度v向东航行.某人将船上两个质量相同的沙袋，以相对于湖水相同的速率v先后从船上水平向东、向西抛出船外，那么当两个沙袋都被抛出后，小船的速度将( )

A. 仍为v B. 大于v

C. 小于v D. 可能反向

4. (2009•全国Ⅰ)质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为( )

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

5. 一质量为0.5 kg的小球以2.0 m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1.0 kg的另一小球发生正碰，碰后以0.2 m/s的速度被反弹，碰后两球的总动量是 kg•m/s,原来静止的小球获得的速度大小是 m/s.

6. (2009•山东)如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接).开始时A、B以共同速度v0运动，C静止.某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同.求B与C碰撞前B的速度.

7. (2010•绵阳模拟)如图所示，木板

A质量mA=1 kg，足够长的木板B质量

mB=4 kg，质量为mC=2 kg的木块C置

于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦.现使A以v0=12 m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4 m/s速度弹回.求：

(1)B运动过程中的最大速度大小.

(2)C运动过程中的最大速度大小.

8. 火箭的喷气式发动机每次喷出m=0.2 kg气体，喷出气体相对地面的速度为v=1 000 m/s.设火箭的初质量M=300 kg,发动机每秒喷气20次，在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭在1 s末的速度是多大?

9.(2010•江苏联考)光滑水平面上A、B两小车质量都是M，A车头站立一质量为m的人，两车在同一直线上相向运动.为避免两车相撞，人从A车跃到B车上，最终A车停止运动，B车获得反向速度v0，试求：

(1)两小车和人组成的系统的初动量大小.

(2)为避免两车相撞，且要求人跳跃速度尽量小，则人跳上B车后，A车的速度多大?

10. 甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他的冰车总质量共为M=30 kg，乙和他的冰车总质量也是30 kg，游戏时甲推着一个质量m=15 kg的箱子，和他一起以大小为v0=2 m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子推出时乙迅速把它抓住，若不计冰面的摩擦，问甲至少要以多大的速度(相对地面)将箱子推出，才能避免与乙相撞?

答案部分

选修3-5第一章

动量守恒定律及其应用

1. 解析：根据动量守恒定律的适用条件，两手同时放开后，两物体水平方向不受外力作用，因此总动量守恒;A正确;当两手不是同时放开时，系统动量不守恒，若先放开右手，则左手对系统有向右的冲量，从而两物体的总动量向右，若先放开左手，则向左.正确选项为ABD.

答案：ABD

2.解析：动量守恒定律必须相对于同一参考系.本题中的各个速度都是相对于地面的，不需要转换.发射炮弹前系统的总动量为Mv0;发射炮弹后炮弹的动量为mv,船的动量为

(M-m)v′，所以动量守恒定律的表达式为Mv0=(M-m)v′+mv，选项A正确.

答案：A

3.解析：抛出的两沙袋的总动量为零，剩余部分动量与原来动量相等，但质量小了，因此速度增大了.选项B正确.

答案：B

4.解析：根据动量守恒和能量守恒，设碰撞后两者的动量都为p,则总动量为2p,根据p2=2mEk以及能量的关系得4p2/(2M)≥p2/(2m)+p2/(2M),可得M/m≤3,所以AB正确.

答案：AB

5.解析：两小球在碰撞过程中动量守恒，总动量为p=m1v1=1 kg•m/s，

由动量守恒得m1v1= -m1v′1+m2v′2，

代入数据得v′2=1.1 m/s.

答案：1 1.1

6. 解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为vB,由动量守恒定律有(mA+mB)v0=mAv+mBvB,mBvB=(mB+mC)v,联立两式得B和C碰撞前B的速度为vB=9/5v0.

7. 解析：(1)A与B碰后，B速度最大.由A、B系统动量守恒(取向右为正方向)有：

mAv0+0=-mAvA+mBvB,∴vB=4 m/s.

(2)B与C共速后，C速度最大，由BC系统动量守恒，有mBvB+0=(mB+mC)vC，

∴vC=83 m/s.

8. 解析：选火箭和1 s内喷出的气体为研究系统，取火箭的运动方向为正方向.

在这1 s内由动量守恒定律得(M-20m)v′-20 mv=0，解得1 s末火箭的速度为

v′=20mv/M-20m=20x0.2x1 000/(300-20x0.2 )m/s

=13.5 m/s.

9. 解析：(1)由动量守恒定律可知，系统的初动量大小为p=(M+m)v0.

(2)为避免两车发生碰撞，最终两车和人具有相同速度(设为v)，则(M+m)v0=(2M+m)v，

解得v=(M+m)v0/(2M+m).

10. 解析：设甲至少以速度v将箱子推出，甲推出箱子后速度为v甲，乙抓住箱子后速度为v乙，则由动量守恒定律，则：

甲推箱子过程：(M+m)v0=Mv甲+mv，

乙抓箱子过程：mv-Mv0=(M+m)v乙.

甲、乙恰不相撞的条件为v甲=v乙.

代入数据可解得v=5.2 m/s.

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