3．動量守恒定律一、相互作用的兩個物體的動量變更1．(2024·山東煙臺高二期中)短道速滑接力是很具觀賞性的競賽項目，競賽中“接棒”運動員在前面滑行，“交棒”運動員從后面追上，“交棒”運動員用力推前方“接棒”運動員完成接力過程，忽視運動員與冰面之間的摩擦，交接棒過程中兩運動員的速度方向均在同一條直線上。對兩運動員交接棒的過程，下列說法正確的是(C)A．兩運動員的動量變更確定相同B．兩運動員組成的系統(tǒng)動量和機械能均守恒C．兩運動員之間相互作用力的總沖量確定等于零D．兩運動員之間相互作用力的沖量確定相等解析：兩運動員之間相互作用力的沖量大小相等，方向相反，所以兩運動員之間相互作用力的總沖量確定等于零，C正確，D錯誤；兩運動員組成的系統(tǒng)滿足動量守恒，所以兩運動員的動量變更大小相等，方向相反，A錯誤；“交棒”運動員用力推前方“接棒”運動員完成接力過程，內(nèi)力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)機械能增加，B錯誤。二、動量守恒定律2．如圖所示，光滑的水平地面上有一輛平板車，車上有一個人。原來車和人都靜止。當人從左向右行走的過程中(D)A．人和車組成的系統(tǒng)動量不守恒B．人和車組成的系統(tǒng)機械能守恒C．人和車的速度方向相同D．人停止行走時，人和車的速度確定均為零解析：由于水平面光滑，所以人與小車組成的系統(tǒng)動量守恒。由于起先時靜止所以系統(tǒng)的總動量為零，所以人與小車運動方向相反，人停止時，車也停止。故D正確。3．在如圖所示的裝置中，水平桌面是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短?，F(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為探討對象(系統(tǒng))，則此系統(tǒng)在從子彈起先射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中(B)A．動量守恒、機械能守恒B．動量不守恒、機械能不守恒C．動量守恒、機械能不守恒D．動量不守恒、機械能守恒解析：在木塊與子彈一起向左運動壓縮彈簧的過程中，木塊、子彈、彈簧所組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，則系統(tǒng)的動量不守恒；在子彈擊中木塊的過程中，要克服摩擦力做功，系統(tǒng)的部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，系統(tǒng)的機械能不守恒。因此子彈、木塊和彈簧所組成的系統(tǒng)在從子彈起先射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中，動量不守恒、機械能不守恒，故B正確，A、C、D錯誤。4．一炮艇總質(zhì)量為m0，在靜止水面上以速度v0勻速行駛，從艇上以相對炮艇的水平速度v沿前進方向放射一質(zhì)量為m的炮彈，射出炮彈后炮艇的速度為v′，若不計水的阻力，則下列各關(guān)系式正確的是(D)A．m0v0＝m0v′＋m(v＋v′)B．m0v0＝(m0－m)v′＋mvC．m0v0＝(m0－m)v′＋m(v＋v0)D．m0v0＝(m0－m)v′＋m(v＋v′)解析：放射炮彈前，系統(tǒng)的動量為m0v0，射出炮彈后，炮艇的質(zhì)量變?yōu)閙0－m，速度為v′，炮彈質(zhì)量為m，相對水面的速度為v＋v′，因系統(tǒng)動量守恒，則關(guān)系式為m0v0＝(m0－m)v′＋m(v＋v′)，選項D正確。5．如圖所示，具有確定質(zhì)量的小球A固定在輕桿一端，另一端掛在小車支架的O點。用手將小球拉至水平，此時小車靜止于光滑水平面上，放手讓小球擺下與B處固定的橡皮泥撞擊后粘在一起，則在此過程中小車將(D)A．向右運動B．向左運動C．靜止不動D．小球下擺時，車向左運動后又靜止解析：水平方向上，系統(tǒng)不受外力，因此在水平方向上動量守恒。小球下擺過程中，水平方向具有向右的分速度，因動量守恒，小車要向左運動。小球撞擊橡皮泥是完全非彈性碰撞，小球和小車大小相等、方向相反的動量恰好矢量和為零，小車會靜止。故選D。6．如圖，A、B質(zhì)量分別為m1＝1kg，m2＝2kg，置于小車C上，小車的質(zhì)量為m3＝1kg，A、B與小車間的動摩擦因數(shù)為0.5，小車靜止在光滑的水平面上。某時刻A、B間的炸藥爆炸，若爆炸的能量有12J轉(zhuǎn)化為A、B的機械能，其余能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。A、B始終在小車表面水平運動，小車足夠長，g取10m/s2。求：(1)炸開后A、B獲得的速度大?。?2)A、B在小車上滑行的時間。答案：(1)4m/s2m/s(2)0.8s解析：(1)炸藥爆炸瞬間，A、B系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向。由動量守恒定律得0＝m2v2－m1v1，A、B的機械能總量為12J，故有eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)＝12J，聯(lián)立解得v1＝4m/s，v2＝2m/s。(2)爆炸后A、B在C上滑動，B先與C相對靜止，設(shè)此時B、C的速度為v3，該過程中A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒。設(shè)該過程的時間為t1，由動量定理得對B：－μm2gt1＝m2v3－m