专项突破1 动量定理处理流体问题-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

(2)儿童身体能被隐身时，光从介质A中射出时恰好不被儿童 身体遮挡，如图所示 根据几何关系有 -=ssin(a-B), 解得d=0.52m. 第2节全反射 (1)5(2)73R 解析：(1)由于忽略未发生全反射光线的二次反射，因此能到达 D点的光线只能在BC面上发生反射，三角形ABC为等腰直角 三角形，则经反射后光线平行于AB边，光路图如图所示： 由几何关系得，DF与法线D0夹角为60°，经BC边反射后光线 与0D夹角为30，由折射定律n=im60 in300,解得n=3. (2)由于折射率n=√3，可知到达E点的光线发生全反射.射到 E点的光线在玻璃砖中的光路如解析图所示 由几何关系可知，其在ABC中的路程总长为4R,而在半圆形 部分的路程长为3R光在玻璃砖中的传播速度为。=。=。，因 此在玻璃砖中的总传播时间为1=4+3R_7R,75R c 进阶突破 专项突破1动量定理处理流体问题 1.AC解析：AB.以很短时间△t内落在杯中的水柱△m为研 究对象，规定向上为正方向，由动量定理得(F-△mg)△：=0- (-△mm),其中△m=m,△，mn=500g/8,由于冲击力很大，所 以△mg可忽略不计，解得F=2.5N,根据牛顿第三定律可 知，注入水流对杯中水面的冲击力为=-F=-2.5N,即冲 击力大小为2.5N,方向向下，故A正确，B错误：CD.结 合AB选项分析可知，注至10s时，磅秤示数为F、=F+ Mg+mog=57.5N,故C正确，D错误故选AC 2.C解析：设△：时间吹到人身上的空气质量为△m,受力面积 为S,则有△m=pS△1，根据动量定理有F=△mw,解得F= p2,又因为迎风站立时刚好出现被风吹动相对路面滑动的 现象，所以F=∫=uwmg=520N,解得u=22.4m/s,故选C. 选择性必修第一册·RJ 第3节光的干涉 AD解析：AB.设标准平面的玻璃平晶之间的夹角为8，由空气 薄膜的干涉条件可知△L=2。所以A与直径相差越大，0 越大，△L越小，A正确.，B错误：CD.由题设条件，则有an0= ID-D。,由空气薄膜干涉的条件，有2△m0=A,联立解得 L D-0,:益C错误.D正确放选AD 第4节实验：用双缝干涉测量光的波长 B解析：A将屏向左移动，双缝到屏的距离减小，其他不动，根 据相邻条纹间距公式4：=二入，可知干涉条纹间距变小， d 故A错误：B.测量过程中误将5个条纹间距数成6个，根据 △=。品，可知相邻条纹间距减小，根据a=宁A,可知波长测 量值偏小，故B正确：C.根据上述公式可知将双缝换为间距更 小的双缝后，根据相邻条纹间距公式△=宁A,干涉条纹间距 变宽，故C错误：D,将滤光片由紫色换成红色，波长变大，根据 4=宁A可知干涉条纹间距变宽，故D错灵故选B 第5节光的衍射 B解析：根据题目中光分别通过狭缝、圆孔后产生的衍射图 样，可以看出，光通过狭缝（两个边缘）向两边衍射，通过圆孔 时，向整个圆周围衍射，可推测光的衍射方向与缝或孔的边缘 数有关，所以光通过正四边形小孔时，应向四边衍射，B正确 第6节光的偏振激光 B解析：发现光有强弱变化说明水面上反射的阳光是偏振光， 而阳光本身是自然光，在反射时发生了偏振，当偏振片的透振 方向与光的偏振方向平行时，通过的光最强，而当偏振片的透 振方向与光的偏振方向垂直时，通过的光最弱，因此镜片起到 检偏器的作用故选B. 专项练 3.A解析：设空间站在垂直速度方向的面积为S,碰到稀薄气 体过程中，空间站对稀薄气体的作用力大小为F,经过△ 时间，以稀薄气体为对象，根据动量定理可得F,△山=w-0, GMmo 其中m=pS△，再结合 GMm mv =moB.(R+H)R+ ,联立可 得F1=pS02=pS -pSgR NR+H R+H,可知碰到稀薄气体过程 中，对空间站施加动力大小为F=瓷需则空阿站在垂直建 方向的面积为S=2,故A正确故选A 4.A解析：每秒钟内落到传送带上煤块都将获得与传送带相 等的速度，由动量定理可得斤=△p=m。,解得f=40N,煤块 黑白题48 受到的摩擦力由传送带提供，则电动机对传送带应增加的牵 引力为40N.电动机应增加的功率为P=F。=40×0.8W= 32W,故选A. 5.B解析：A.极短时间△：内水与小铁盒作用过程中对水由动 量定理可得F△=pm△S×2m,其中F=m恢盒g,解得= 10m/s,故A错误；BD.水从枪口喷出到铁盒处由2- 后=-2gh,解得h=15m,故B正确，D错误；C假设枪口离地 高度为h',则时间△：内从枪口喷出水的机械能为E= ,Axd+n心，Ao,则水枪的输出功率为P=怎 2p5,w6nS,6h'=(4000+200h')W,故C错误.故选B. 专项突破2单一方向上的动量守恒 1.BC 2.AC解析：A.设半圆槽、物块b在水平方向移动的距离为 x1,小球c在水平方向移动的距离为x2,小球c与半圆槽、物 块b组成的系统在水平方向动量守恒，则有(4m+m)· =m·名=R,联立解得名=石，A正确：BC根据 上述分析可知，小球到达N点时的速度，与半圆槽、物块6 此时的速度”1的关系满足2=5m1,根据能量守恒可得 mg(2R+R)=2(4m+m)+ gR m,联立解得=√兮= √5gR,在此之后，物块b与半圆槽分离，故物块b将以此速 度向左做匀速直线运动，B错误，C正确；D.从N点到P点 小球©与半圆槽组成的系统在水平方向动量守恒，设小球到 P点时，半圆槽、小球的水平速度为，小球竖直方向上的速 度为？，以水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律可 得-4mo,+m2=(4m+m),根据能量守恒可得，×4m+ md=x4m+n(V)P+meR,联立解得-= 1 1251 学=答，小球从P点滑出时的速度大小， √+= 11g,D错误故选AC 5W5 3.C 4.C解析：AA、B、C三球组成的系统水平方向上合力为零， 动量守恒，竖直方向上合力不为零，动量不守恒，故A错误： B.小球A、B先加速后减速，动能先增加后减少，A、B、C三球 组成的系统机械能守恒，C球的机械能先减少后增加，故 B错误： C.C球落地前瞬间，A、B两球的速度为零，A、B、C三球组成 的系统机械能守恒，有2mgL=之×2m, 可得=√2gL,故C正确： D.当两杆与水平面成0角时，根据A、C两球沿杆方向的分速 度相等可知cos8=csin8, 根据机被能守恒有2ng(1-m)=了m×2+×2nm2,解 2 得u=√2gl.(sin0-sin'0), 当血0=号时，4球速度有最大值，则=弓6@，故 D错误.故选C 参考答案与解析 5.ABD解析：A.若物块B固定，给小球A一个向左的轻微扰 动后，小球A转动过程中只有重力做功，则当轻杆转到水平 方向时，小球A的重力势能全部转换为动能，由机械能守恒 1 有mgk=2m2, 解得小球A的速度大小为v=√2g,故A正确： BC若物块B不固定，因为在水平方向上系统不受外力作 用，所以系统在水平方向上动量守恒，根据水平方向上动量 守恒有mD,-2mwa=0, 在任意时刻都有D,=2g。 而位移x,=,=g,+。=L,所以=名L,故B正确， C错误； D.若B不固定，当轻杆转到水平方向时，A、B在水平方向上 动量守恒，并且沿杆方向速度相等，则A、B的水平速度都为 零，即B的速度为零，A只有竖直方向的速度，根据系统机械 能守恒得心L“了m,解得小球A的速度大小为” √2gL,故D正确.故选ABD. 6.(),=V2R(2)xx=子R(3)碰撞4次 解析：(1)小物块第一次经过B点时，系统满足水平方向动 量守恒，以向右为正，则有m,-2m2=0, 1 根据系统机械能守恒可得mgR+2m6=2m+2×2m好， 联立解得小物块速度大小为=√2gR; (2)设小物块向右位移大小为x物，小车向左位移大小为x本， 小物块和小车组成的系统满足水平方向动量守恒，则 有m0-2mP车=0， 即有mx物-2mt车=0， 又x物+x车=2R, 联立解得=弓： (3)以小物块和小车为系统，水平方向动量守恒，小物块与 挡板多次碰撞后，最终与小车速度同时为0，由动能定理可 得mg水-umgs=0-In 2 mvo, 解得：s=7.5R, 由于n=1+ 2R 425 .5R-R 可知小物块与挡板碰撞4次 7.(1)6N(2)1m/s(3)11N 解析：(1)在水平外力F作用下，系统保持静止状态时，对A 受力分析，如图所示： N T 用：8 由共点力平衡条件可得F=T。sin0, 对B受力分析可得T。=mg,解得水平外力的大小为F= 6N. (2)A滑至P点时，B球运动到最低点，其速度为0.从撤去外 力F到A滑至P点的过程中，对A、B组成的系统，由机械能 守恒定律可得，（急。）宁，舞得e1心 黑白题49心专项突破1 动量定理处理流体 1.(2025·山东泰安期中)（多选）将质量500g 的杯子放在磅秤上，一水龙头以每秒500g 的流量注入杯中，注入杯时水流的速度是 5m/s,方向垂直于杯中水面.和杯中水面作 用后，水流速度变为零.重力加速度g取 10m/s2.则 () A.注入水流对杯中水面的冲击力大小为2.5N B.注入水流对杯中水面的冲击力大小为4.5N C.注至10s时，磅秤示数为57.5N D.注至10s时，磅秤示数为7.5N 2.(2025·山东德州期中)一次大风恶劣天 气，小张同学路过一片空旷地带，迎风站立 时刚好出现被风吹动相对路面滑动的现 象，立即蹲下才安全停下来.事后查阅相关 资料来估算当时的风力等级.小张体重约为 65kg,鞋子和路面的动摩擦因数约为0.8， 空气密度约为1.29kg/m,迎风站立时受力 面积约为0.8m2,重力加速度g取10m/s2 假设风吹到身上时速度减为零，最大静摩 擦力等于滑动摩擦力.根据以上数据，估算 当时的风力等级为 A.七级(13.9~17.1m/s) B.八级(17.2~20.7m/s) C.九级(20.8~24.4m/s) D.十级(24.5-28.4m/s) 3.(2025·河南周口期中)2024年10月30日 消息，神舟十九号载人飞船与空间站组合 体完成自主快速交会对接.若我国空间站离 地高度为H,绕地球做匀速圆周运动，地球 半径为R,地球表面的重力加速度大小为g 由于在空间站运行轨道上存在密度为p的 均匀稀薄气体，为了维持空间站长期在周 定轨道上做匀速圆周运动，需要对空间站 问题 施加一个与速度方向相同的动力，若碰到 稀薄气体后气体速度立刻与空间站速度相 同，此时对空间站施加动力的大小为F,则 空间站在垂直速度方向的面积为( F(R+H) 2F(R+H) A. B. pgR2 pgR2 c. F(R+H) F(R+H) D. 4pgR2 2pgR2 4.(2024·四川绵阳南 山中学月考)如图所 示，某煤矿有一水平 放置的传送带，已知传送带的运行速度为 o=0.8m/s,开采出的煤块以50kg/s的流 量（即每秒钟有50kg煤块从漏斗中落至传 送带上)垂直落在传送带上，并随着传送带 运动.为了使传送带保持匀速传动，电动机 的功率应该增加 A.32W B.40W C.16W D.20W 5.由高压水枪竖直向上喷出 铁金 的水柱，将一个质量为 40kg的小铁盒开口向下 水柱 倒顶在空中，如图所示.已水枪 知水以恒定速率20m/s从 横截面积为S=1×103m2的水枪中持续喷 出，向上运动并冲击铁盒后，以不变的速率 竖直返回：忽略水在与盒作用时水的重力 的影响，水的密度为1×103kg/m3,则下列说 法正确的是 () A.水冲击铁盒后以5m/s的速度返回 B.铁盒距水枪口的距离为15m C.水枪的输出功率为8kW D.以上结果均不对 进阶突破·专项练0 心专项突破2 单一方向上的动量 1.(多选)如图所示，在光滑的水平面上有一 静止的斜面，斜面光滑，现有一个小球从斜 面顶点由静止释放，在小球下滑的过程中， 以下说法正确的是 7777777777777777777 A.斜面和小球组成的系统动量守恒 B.斜面和小球组成的系统仅在水平方向上 动量守恒 C.斜面向右运动 D.斜面静止不动 2.(2025·山东日照期中)（多选）如图所示， 质量为4m、半径为R的光滑半圆槽a和质 量为m的物块b并排置于光滑水平面上.现 将质量为m的小球c自左侧槽口M的正上 方2R高度处由静止释放，到达M点时与半 圆槽相切进入槽内，N为半圆槽的最低点， P为半圆槽的右侧槽口.重力加速度为g,忽 略一切阻力，下列判断正确的是 ( A.小球从M到N的过程中，半圆槽的位移 大小为R 6 B.小球到达N点时的速度为 /30gR 5 C.小球到达P点时，物块b的速度为 gR 5 D.小球从P点滑出时的速度大小为5g 5 3.如图所示，在水平光滑细杆上穿着A、B两 02黑白题物理I选择性必修第一册·RJ 守恒 个可视为质点的刚性小球，两球间距离为 L,用两根长度同为L的不可伸长的轻绳与 C球连接，已知A、B、C三球质量相等，开始 时三球静止，两绳伸直，然后同时释放三球， 在A、B两球发生碰撞之前的过程中，下列说 法正确的是 ( 】 A.A、B、C组成的系统机 械能不守恒 B.A、B两球发生碰撞前 瞬间C球速度最大 C.A、B两球速度大小始终相等 D.A、B、C三球动量守恒 4.(2024·江西鹰潭模拟)如图所示，A、B两 球分别用长度均为L的轻杆通过光滑铰链 与C球连接，通过外力作用使两杆并拢，系 统竖直放置在光滑水平地面上.某时刻将系 统由静止释放，A、B两球开始分别向左右两 边滑动.已知A、B两球的质量均为m,C球 的质量为2m,三球体积相同，且均在同一竖 直面内运动，忽略一切阻力，重力加速度为 g.系统从静止释放到C球落地前的过程，下 列说法正确的是 A.A、B、C三球组成的系统动量守恒 B.C球的机械能先增加后减少 C.C球落地前瞬间的速度大小为√2gL D.A球的最大速度大小为3g