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高中物理选修动量守恒定律测试题含详解

同学们，动量守恒定律作为物理学中的重要基石，其思想深刻且应用广泛。它不仅揭示了物体间相互作用时的内在规律，也为我们解决复杂的力学问题提供了简洁而有力的工具。这份测试题旨在帮助大家巩固对动量守恒定律的理解，检验知识运用能力，并通过详细的解析引导大家深化认识。希望大家能认真思考，独立完成，从中发现自己的闪光点与待提高之处。

一、选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

1.关于动量守恒定律，下列说法正确的是()

A.系统动量守恒的条件是系统不受外力作用

B.系统动量守恒时，系统内各物体的动量一定都不变化

C.只要系统所受合外力的冲量为零，系统动量就守恒

D.系统动量守恒，机械能也一定守恒

2.两个质量不同的物体，以相同的初动量在同一水平面上滑行，已知两物体与水平面间的动摩擦因数相同，则它们滑行的距离大小关系是()

A.质量大的物体滑行距离大

B.质量小的物体滑行距离大

C.两物体滑行距离一样大

D.条件不足，无法比较

3.如图所示，光滑水平面上有A、B两球沿同一直线运动，碰撞后粘在一起。已知碰撞前它们的动量分别为p?=+12kg·m/s，p?=-8kg·m/s，碰撞后A球的动量变为p?=+6kg·m/s，则碰撞后B球的动量p?和A、B两球的质量之比m?:m?可能为()

(说明：图中可理解为A、B两球在光滑水平面上沿同一直线相向或同向运动，然后发生碰撞并粘在一起)

A.-2kg·m/s，1:2

B.+2kg·m/s，2:1

C.-2kg·m/s，2:1

D.+2kg·m/s，1:2

二、填空题(本题共2小题，每空4分，共16分)

4.质量为m的小球A以速度v?在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止小球B发生正碰。若碰撞后A球的速度大小变为原来的1/3，方向与原方向相反，则碰撞后B球的速度大小为______，方向与A球原方向______（填“相同”或“相反”）。

5.一静止的质量为M的原子核，放出一个质量为m的粒子，粒子离开原子核时相对原子核的速度为v。设原子核剩余部分的质量为M（M=M-m），则原子核剩余部分获得的反冲速度大小为______（以地面为参考系）。

三、计算题(本题共3小题，共66分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。)

6.(20分)质量为m?=0.5kg的小球以v?=3m/s的速度在光滑水平面上向右运动，与静止的质量为m?=1kg的小球发生正碰。碰后m?小球以v?=1m/s的速度反弹。求：

(1)碰后m?小球的速度v?；

(2)通过计算判断该碰撞是否为弹性碰撞。

7.(22分)如图所示，在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量分别为m和2m。当两球心间的距离大于l(l比2r大得多)时，两球之间无相互作用力；当两球心间的距离等于或小于l时，两球间存在相互作用的恒定斥力F。设A球从远离B球处以速度v?沿两球连心线向原来静止的B球运动，欲使两球不发生接触，v?必须满足什么条件？

(说明：图中可理解为A球在光滑水平轨道左侧，以速度v?向右运动，B球静止在右侧某处，当A、B两球距离接近到l时开始有斥力作用)

8.(24分)如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，小车的最右端站着质量为m的人。已知小车的长度为L，人从车的最右端走到最左端的过程中，人和车相对于地面的位移大小各是多少？（不计人在行走过程中的阻力）

(说明：图中可理解为一辆水平放置的小车，人站在其右端，箭头示意人将向左行走)

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参考答案与详解

一、选择题

1.答案：C

详解：系统动量守恒的条件是系统所受合外力为零，或合外力远小于内力且作用时间极短（如碰撞、爆炸瞬间），并非绝对不受外力，A错误。系统动量守恒指的是系统总动量保持不变，但系统内各物体的动量可以相互转移，即单个物体的动量可以变化，B错误。根据动量定理，合外力的冲量等于系统动量的变化量，当合外力冲量为零时，系统动量变化量为零，即动量守恒，C正确。动量守恒与机械能守恒是两个独立的守恒定律，动量守恒时机械能不一定守恒，例如非弹性碰撞，动量守恒但机械能有损失，D错误。

2.答案：B

详解：物体在水平面上滑行时，滑动摩擦力提供加速度，即μmg=ma，得加速度a=μg，与质量无关，两物体加速度大小相等。初动量p=mv?相同，故初速度v?=p/m。根据运动学公式v2-v?2=2ax，末速度v=0，滑行距离x=v?2/(2a)=p2/(2am2)。因为p、a（μ、g）相同，所以质量m越小，滑行距离x越大。