课时作业(二十一) 动量守恒定律及应用
1．如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱．关于上述过程，下列说法中正确的是( )
A．男孩和木箱组成的系统动量守恒
B．小车与木箱组成的系统动量守恒
C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
C [男孩、小车与木箱组成的系统所受合外力为零，动量守恒，A、B错误，C正确；木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等，方向相反，D错误．]
2．(2019·云南昆明模拟)如图所示，木块A、B置于光滑水平地面上，B用轻弹簧与竖直墙壁相连，木块A水平向左运动与B相碰，碰后粘连在一起，将弹簧压缩．则木块A、B和弹簧组成的系统，从A、B相碰后到弹簧压缩至最短的过程中( )
A．动量不守恒、机械能守恒 B．动量不守恒、机械能不守恒
C．动量守恒、机械能守恒 D．动量守恒，机械能不守恒
B [木块A、B和弹簧组成的系统，由于受墙的弹力，合外力不为零，故系统动量不守恒，由于A、B的碰撞为完全非弹性碰撞，故机械能不守恒，B正确．]
3．(2018·陕西安康二模)如图所示，两个穿着溜冰鞋的人A和B站在水平地面上，当A从背后推B时，两个人会向相反的方向运动．不计摩擦力，则下列判断正确的是( )
A．A、B的质量一定相等 B．推后两人的动能一定相等
C．推后两人的总动量一定为零 D．推后两人的速度大小一定相等
C [以两人组成的系统为研究对象，不计摩擦力，系统所受合外力为零，系统的动量守恒．A推B之前系统的总动量为零，则推之后两人的总动量一定也为零．取A的速度方向为正方向，由动量守恒定律有mAvA－mBvB＝0，即有mAvA＝mBvB，可得＝，Ek＝，所以推后两人的动量大小虽然相等，由于二人质量不一定相等，则动能不一定相等，速度大小与质量成反比，故A、B、D错误，C正确．]
4．(2019·辽宁朝阳一模)(多选)在光滑水平面上，一质量为m的小球1以速度v0与静止的小球2发生正碰，碰后小球1、2的速度大小均为v0，则小球2的质量可能是( )
A．m B．2m
C．3m D．4m
BD [设小球2的质量为M，两球组成的系统在碰撞过程动量守恒，以小球1的初速度方向为正方向，如果碰撞后两个小球的速度同向，由动量守恒定律得mv0＝(m＋M)v0，解得M＝2m，如果碰撞后两球速度反向，由动量守恒定律得mv0＝M·v0－m·v0，解得M＝4m.故B、D正确．]
5．(2019·山东枣庄三中一模)如图所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体，某时刻给物体一水平向右的初速度v0，则在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后( )
A．两者的速度均为零
B．两者的速度总不会相等
C．盒子的最终速度为，方向水平向右
D．盒子的最终速度为，方向水平向右
C [以物体与盒子组成的系统为研究对象，水平方向不受外力作用，则水平方向动量守恒，可得mv0＝(M＋m)v，所以v＝，方向水平向右，C正确．]
6．如图所示，光滑水平桌面上有两个大小相同的小球1、2，m1∶m2＝2∶1，球1以3 m/s的速度与静止的球2发生正碰并粘在一起，已知桌面距离地面的高度h＝1.25 m，g取10 m/s2，则两球落地点到桌面右边缘的水平距离为( )
A．0.5 m B．1.0 m
C．1.5 m D．2.0 m
B [小球1在桌面上滑动的过程中速度不变，与小球2碰撞的过程中两球组成的系统水平方向受到的合外力为零，水平方向系统动量守恒，选取向右为正方向，设碰撞后速度是v，则m1v0＝(m1＋m2)v，则v＝2 m/s.两球离开桌面后做平拋运动，运动的时间t＝＝ s＝0.5 s．所以落地时距桌面右边缘的水平距离x＝vt＝2×0.5 m＝1.0 m．]
