动量守恒定律碰撞问题试卷

考点23 动量守恒定律碰撞问题

考点名片

考点细研究：(1) 动量守恒定律处理系统内物体的相互作用；

(2) 碰撞、打击、反冲等“瞬间作用”问题。其中考查到的如：2016 年全国卷Ⅰ第35题(2) 、2016年全国卷Ⅲ第35题(2) 、2016年天津高考第9题(1) 、2015年福建高考第30题(2) 、2015年北京高考第17题、2015年山东高考第39题(2) 、2014年重庆高考第4题、2014年福建高考第30题(2) 、2014年江苏高考第12题

C(3) 、2014年安徽高考第24题、2013年天津高考第 2 题、2013年福建高考第30题等。高考对本考点的考查以识记、理解为主，试题难度不大。

备考正能量：预计今后高考仍以选择题和计算题为主要命题形式，以物理知识在生活中的应用为命题热点，灵活考查动量守恒定律及其应用，难度可能加大。

一、基础与经典

1. 如图所示，在光滑水平面上，用等大反向的力F1、F2 分别同

时作用于A、B 两个静止的物体上。已知m A

时撤去两力，以后两物体相碰并粘为一体，则粘合体最终将( )

A．静止 B ．向右运动 C ．向左运动 D ．无法确定

答案A

解析选取A、B 两个物体组成的系统为研究对象，根据动量定理，整个运动过程中，系统所受的合外力为零，所以动量改变量为零。初始时刻系统静止，总动量为零，最后粘合体的动量也为零，即粘合体静止，选项 A 正确。

2．关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是( )

A．只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒

C．只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒D．系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量一定守恒答案C

解析动量守恒的条件是系统不受外力或所受合外力为零，与系统内是否存在摩擦力无关，与系统中物体是否具有加速度无关，故A、 B 选项错误，C选项正确；所有物体加速度为零时，各物体速度恒定，动量恒定，总动量只能说不变，不能说守恒， D 选项错误。

3. 质量为m的甲物块以 3 m/s 的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定在甲物块上。另一质量也为m的乙物块以 4 m/s 的速度与甲相向运动，如图所示。则( )

A．甲、乙两物块在压缩弹簧过程中，由于弹力作用，系统动量不守恒

B．当两物块相距最近时，甲物块的速率为零

C．当甲物块的速率为 1 m/s 时，乙物块的速率可能为 2 m/s ，

也可能为0

D．甲物块的速率可能达到 5 m/s

答案C

解析甲、乙两物块在压缩弹簧过程中，由于弹力是系统内力，系统合外力为零，所以动量守恒，选项 A 错误；当两物块相距最近时，它们的速度相同，设为v，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有mv乙－mv甲＝2mv，代入数据，可得v＝m/s ，选项 B 错误；当甲物块的速率为 1 m/s 时，其运动方向可能向左，也可能向右，当水平向左时，根据动量守恒定律可得，乙物块的速率为 2 m/s ，当水平向右时，同理可得，乙物块的速率为0，且均满足能量守恒条件，所以选项 C 正确；因为整个过程中，系统的机械能不可能增加，若甲物块的速率达到 5 m/s ，那么乙物块的速率肯定不为零，这样系统的机械能增加了，所以选项D错误。

4．( 多选) 如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c 成一直线排列，静止在光滑水平面上。 c 车上有一小孩跳到 b 车上，接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对 a 车保持静止，此后( )

A．a、b两车运动速率相等

B．a、c 两车运动速率相等

C．三辆车的速率关系v c>v a>v b

D．a、c 两车运动方向相反

答案CD

解析若人跳离b、c 车时速度为v，由动量守恒定律知，人和c 车组成的系统：0＝－M车v c＋m人v

对人和b车：m人v＝－M车v b＋m人v

对人和a车：m人v＝（M车＋m人）v a

即v c>v a>v b，并且v c与v a 方向相反。

5. （多选）如图所示，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（）

A．在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功

B．在下滑过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒

所以：

m人v

M车

v b＝0，

m人v

M车＋m人

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

答案BC

解析在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽做功，选项 A 错误；在下滑过程中，小球和槽组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，选项 B 正确；小球被弹簧反弹后，小球和槽在水平方向不受外力作用，小球与槽组成的系统动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被弹簧反弹后与槽的速度相等，故小球和槽都做匀速运动，小球不能滑到槽上，选项C正确、D错误。

6. 如图所示，在光滑水平面上有一质量为M 的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态。一质量为m的子弹以水平速度v0 击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动。木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为( )

B ．2Mv0 D ．2mv0

答案A

解析子弹击中木块并嵌在其中，该过程动量守恒，即mv0＝(m

＋M) v，即击中后木块速度为v＝m＋M，此后只有弹簧弹力做功，子弹、木块和弹簧组成系统机械能守恒，当第一次回到平衡位置时，速