高中物理动量守恒定律练习题

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1、一、系统、内力和外力1系统：相互作用的两个(或多个)物体组成的一个整体。2内力：系统内部物体间的相互作用力。3外力：系统以外的物体对系统内部的物体的作用力。说明1系统是由相互作用、相互关联的多个物体组成的整体。2组成系统的各物体之间的力是内力，将系统看作一个整体，系统之外的物体对这个整体的作用力是外力。填一填如图，马路上有三辆车发生了追尾事故，假如把前面两辆车看作一个系统，则前面两辆车之间的撞击力是_，最终一辆车对前面两辆车的撞击力是_(均填“内力”或“外力”)。答案：内力外力二、动量守恒定律1内容：假如一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。2表达式：对两个物体

2、组成的系统，常写成：p1p2或m1v1m2v2。3适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。4动量守恒定律的普适性动量守恒定律是一个独立的试验规律，它适用于目前为止物理学探讨的一切领域。留意1系统动量是否守恒要看探讨的系统是否受外力的作用。2动量守恒是系统内各物体动量的矢量和保持不变，而不是系统内各物体的动量不变。判一判1一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒()2两个做匀速直线运动的物体发生碰撞，两个物体组成的系统动量守恒()3系统动量守恒也就是系统的动量变更量为零()1.对动量守恒定律条件的理解(1)系统不受外力作用，这是一种志向化的情形，如宇宙中两星球的碰撞，微观粒子间的碰撞都

3、可视为这种情形。(2)系统受外力作用，但所受合外力为零。像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形。(3)系统受外力作用，但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒。例如，抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力，重力可以忽视不计，系统的动量近似守恒。(4)系统受外力作用，所受的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在该方向上动量守恒。2关于内力和外力的两点提示(1)系统内物体间的相互作用力称为内力，内力会变更系统内单个物体的动量，但不会变更系统的总动量。(2)系统的动量是否守恒，与系统的选取有关。分析问题时，要留意分清探讨的系统，系

4、统的内力和外力，这是正确推断系统动量是否守恒的关键。典型例题例1.多选如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车与弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()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，此后动量不守恒C先放开左手，后放开右手，总动量向左D无论是否同时放手，只要两手都放开后，在弹簧复原原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不肯定为零解析当两手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因为起先时总动量为零，故系统总动量始终为零，A正确；先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零

5、，故系统的动量守恒，则放开左手时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故B错误，C、D正确。答案ACD点评1两手都放开后，系统在水平方向上不受外力，合外力为零，系统动量守恒。2只放开左手，系统在水平方向上受到右手向左的作用力、合外力不为零，系统动量不守恒。1多选如图所示，A、B为两质量相等的物体，原来静止在平板小车C上，A和B间夹一被压缩了的轻弹簧。A、B与平板车上表面动摩擦因数之比为32，地面光滑。当弹簧突然释放后，A、B相对C滑动的过程中以下说法中正确的是()AA、B系统动量守恒BA、B、C系统动量守恒C小车向左运动D小车向右运动解析：选BC弹簧释放后伸长时，A受摩擦力FfAAmg向

6、右，B受摩擦力FfBBmg向左，AB，则FfAFfB，故A、B受的合力向右，由牛顿第三定律可知：小车受的摩擦力向左，故小车向左运动，C正确，D错误；由于A、B、C组成的系统合外力为0，故总动量守恒，且始终为0，A错误，B正确。1.动量守恒定律不同表现形式的表达式的含义(1)pp：系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p。(2)p1p2：相互作用的两个物体组成的系统，一个物体的动量变更量与另一个物体的动量变更量大小相等、方向相反。(3)p0：系统总动量增量为零。(4)m1v1m2v2m1v1m2v2：相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和。2应用动量守恒定律的解题

7、步骤典型例题例2.如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA2 kg、mB1 kg、mC2 kg。起先时C静止，A、B一起以v05 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。解析长木板A与滑块C处于光滑水平面上，两滑块碰撞时间极短，碰撞过程中滑块B与长木板A间的摩擦力可以忽视不计，设碰后瞬间A、C的速度分别为vA、vC，长木板A与滑块C组成的系统在碰撞过程中动量守恒，则mAv0mAvAmCvCA、C碰撞后，对于

8、长木板A与滑块B组成的系统，在两者达到共同速度v之前系统所受合力为零，系统动量守恒，则mAvAmBv0(mAmB)v长木板A和滑块B达到共同速度后，恰好不再与滑块C碰撞，则最终三者速度相等，即vCv解得vA2 m/s答案2 m/s点评处理动量守恒问题的一般思路1选取合适的系统为探讨对象，推断题目涉与的物理过程是否满意动量守恒的条件。2确定物理过程与其系统内物体对应的初、末状态的动量。3确定正方向，选取恰当的动量守恒的表达式列式求解。即时巩固2多选(2016佛山高二检测)两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列推断正确的是()A互推后两位同学总动量增加B互推后

9、两位同学动量大小相等，方向相反C分别时质量大的同学的速度大一些D分别时质量大的同学的速度小一些解析：选BD互推后两位同学动量大小相等，方向相反，并且两位同学的总动量为0，故A错误，B正确；依据动量守恒定律有：0m1v1m2v2，则分别时质量大的同学的速度小一些，故C错误，D正确。1关于动量守恒的条件，下面说法正确的是()A只要系统内有摩擦力，动量就不行能守恒B只要系统所受合外力为零，系统动量就肯定守恒C只要系统中的各个物体有加速度，动量就肯定不守恒D只要系统合外力不为零，则系统在任何方向上动量都不行能守恒解析：选B系统动量守恒的条件是系统所受合外力为零，故A错误，B正确；对于所受合外力为零的系

10、统，系统中的某个物体所受合外力可以不为零，可以有加速度，故C错误；若系统合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在这一方向上动量守恒，D错误。2(2016秦皇岛高二检测)如图所示，在光滑水平面上，用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上，已知mAp卡，1 500203 000v，解得v10 m/s，A正确。二、非选择题6一人站在静止于冰面的小车上，人与小车的总质量M70 kg，当他接到一个质量m20 kg、以初速度v05 m/s迎面滑来的木箱后，马上以相对于自己v5 m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出木箱，不计冰面阻力。则小车获得的速度是多大？方向如何？解析：设人推

11、出木箱后小车的速度为v，此时木箱相对地面的速度为(vv)，由动量守恒定律得mv0Mvm(vv)v m/s2.2 m/s。与木箱的初速度v0方向相同。答案：2.2 m/s方向与木箱的初速度v0相同提能练一、选择题1质量相等的三个小球a、b、c，在光滑的水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止的A、B、C三球发生碰撞，碰撞后a接着沿原方向运动，b静止，c沿反方向弹回，则碰撞后A、B、C三球中动量数值最大的是()AA球 BB球 CC球 D不能确定解析：选C在三个小球发生碰撞的过程中，系统动量都是守恒的，依据动量守恒关系式mv0mvMv，整理可得Mvmv0mv，取初速度方向为正方向，可得出C球的动

12、量数值是最大的，C正确。2如图所示，光滑半圆槽质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球(质量为m)被细线吊着恰位于槽的边缘处，若将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，半圆槽的速度为()A0 B向左C向右 D不能确定解析：选A把小球m和半圆槽M作为一个系统，因水平面光滑，故系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，当小球滑到另一边的最高点时，小球和半圆槽的速度都为零，故A正确。3(2016烟台高二检测)如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，小车上有n个质量为m的小球，现用两种方式将小球相对于地面以恒定速度v向右水平抛出，第一种方式是将n个小球一起抛出；其次种方式是将小球一个接一个地

13、抛出，比较这两种方式抛完小球后小车的最终速度()A第一种较大 B其次种较大C两种一样大 D不能确定解析：选C抛球的过程动量守恒，第一种方式全部抛出，取向右为正方向，0nmvMv，得v；其次种方式是将小球一个接一个地抛出，每抛出一个小球列动量守恒方程，由数学归纳的思想可得v，C正确。4如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一个人静止站在A车上，两车静止，若这个人自A车跳到B车上，接着又跳回A车，静止于A车上，则A车的速率()A等于零 B小于B车的速率C大于B车的速率 D等于B车的速率解析：选B两车和人组成的系统位于光滑的水平面上，因而该系统动量守恒，设人的质量为m1，车的质量为m2，

14、A、B车的速率分别为v1、v2，则由动量守恒定律得(m1m2)v1m2v20，所以，有v1v2，1，故v1v2，所以B正确。5如图所示，光滑水平面上的木板右端，有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M3.0 kg，质量m1.0 kg 的铁块以水平速度v04.0 m/s，从木板的左端沿板面对右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最终恰好停在木板的左端，则在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为()A4.0 J B6.0 J C3.0 J D20 J解析：选C设铁块与木板速度相同时，共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，相对滑行的最大路程为L，所受摩擦力大小为Ff，依据能量守恒定律得，铁块相对于木板向

15、右运动到最大路程时。mvFfL(Mm)v2Ep，铁块相对于木板运动的整个过程，mv2FfL(Mm)v2，又依据系统动量守恒可知，mv0(Mm)v，联立解得Ep3.0 J，C正确。二、非选择题6光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA3m，mBmCm，起先时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。解析：设A与B碰撞后，A的速度为vA，B与C碰撞前B的速度为vB，B与C碰撞后粘在一起的速度为v，由动量守恒定律得对A、B木块：mAv0mAvAmBvB对B、C木块：mBvB(mBmC)v由A与B间的距离保持不变可知vAv联立以上各式解得vBv0答案：v0