第一章 第3节 第1课时 动量守恒定律-【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 江苏专用）

-F△r=△p,即-F·△=pS(r-o)(。-),又帆船匀速前行， f 根据平衡条件F=,联立解得二√，故选A 8.B解析：单位时间的降水量△h=一，在芭蕉叶上取△S的面 积，△时间内降落的雨水质量m=p·AS·△h4=pAS么4出， 设雨水受到的撞击力为F,根据动量定理F·△：=m,-mw= pAs4[-(-)]=2pAsa,解得F=2p△S片，根据牛 顿第三定律可知，芭蕉叶上△S的面积受到的撞击力的大小 P=2ma片，因此平均压强为p名细女，放选B F 9.3m 2gh 24 解析：根据动力学公式=2gh, 豆粒与秤盘碰撞时的速度为，=√2gh, 豆粒均匀落下，则单位时间落在秤盘的豆粒质量为公，则在 极短时间△内和秤盘作用的豆粒，以竖直向上为正方向，根 据动量定理有R4山=m=A·?·子4：受（ 可得秤盘对豆粒的平均作用力为F,=3my2 2t 根据牛顿第三定律，秤盘受到的平均压力的大小为F= F,=3m 2gh 第3节动量守恒定律 第1课时动量守恒定律 白题 基础过关 1.C2.C3.A 4.D解析：D.甲、乙两物体碰撞前后动量守恒，规定甲初速度 的方向为正方向，根据动量守恒定律得：m甲甲+mz2= m仰甲'+mzz',代入数据有：6m/s·m华-2m/s·m2= -4m/s·m即+4m/8·m2,解得：m甲：mz=3:5,故D错 误：A.甲、乙的初动能之比：E甲：E2= 2m甲喻： 2mz吃=27：5，故A正确；B.甲、乙的初动量大小之比： 1 P甲·Pz=m单"甲：mz2=9:5,故B正确：C.甲乙碰后瞬间 动量大小之比：P:p吃=m甲'甲：m之'乙=3：5，故C正确 故选D. 5.B解析：小车与小球组成的系统在水平方向动量守恒，以 向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得M,+ m,0s日=(m+M),解得。=m,放ACD错误， M+m B正确. 黑题应用提优 1.D2.C3.D4.C 5.D解析：AB.A、B匀速运动时，对A、B整体受力分析可得 F=∫+f,在物体B的速度大小减小到0的过程中，A和B所 组成的系统所受合外力为零，该系统的动量守恒，当物体B 参考答案与解析 的速度大小为了时，有(，+m,)=,+m,解得， 了，故AB错误：CD.当物体B的速度大小刚减小为0时， 4 5 有(m+m)加=m,(,解得=了，A在F作用下继续前进。 物体A继续加速，当物体B的速度大小为0时，物体A的速 度大小不一定为子，故C错误，D正确故选D 6.A解析：小球做平抛运动，下落时间为1-√ =2，竖直 方向速度大小为，=g=20m/s,小球在落到车底前瞬时速 度是25m/s,根据速度的分解有.=√252-20m/s= 15m/s,小球与车在水平方向上动量守恒，以向右为正方向， 则-m,+Me=(M+m)r',解得'=5m/s,故选A 7.D解析：A.上述过程，小球和小车组成的系统在水平方向 上所受合外力为0，则系统在水平方向上动量守恒，故A正 确，不满足题意要求：B.小球在圆弧轨道运动时，对车的压 力一直具有水平向右的分力，使车向右加速运动，则球返回 到车左端时，车向右运动的速度最大，故B正确，不满足题 意要求；C.,足够大使小球飞离小车时，此时小球相对车的 速度竖直向上，即此时二者水平分速度相等，则小球一定会 落回小车从圆弧轨道滑落，从左侧离开小车：故无论小球初 速度。多大，小球最终都会从小车左侧离开，故C正确，不 满足题意要求：D.设小球离开小车时，小球的速度为，小 车的速度为2，选取向右为正方向，整个过程中根据水平方 向动量守恒得m,=m+m,由系统机械能守恒得了m= 之+分时，联立解得=0，=，所以小球与小车分离 1 后做自由落体运动，故D错误，满足题意要求.故选D., 8.D解析：a、b组成的系统在水平方向上所受合力为零，动量 守恒，系统水平方向的初动量为零，在b球落地前瞬间系统 水平方向动量仍为零，此时b球的速度方向竖直向下，a球 的速度为零，故AB错误，D正确：a球初动能为零，b球落地 前瞬间a球的动能也为零，故重力对a球不做功，根据动能 定理可知在b球落地前的整个过程中，轻杆对a球做功为 零，故C错误故选D. 压轴挑战 9.(1)2N,方向竖直向上(22%(3)子m 解析：(1)设小球能通过最高点，且此时的速度为，在上升 过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒则 2mi+mgl=2m6。 ① 解得，=√6m/s, ② 设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F,方向向 下，则 F+mg=mL' ③ 由②③式，得F=2N, ④ 由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为2N,方 向竖直向上 (2)解除锁定后，设小球通过最高点时的速度为2，此时滑 块的速度为就在上升过程中，因系统在水平方向不受外力作 黑白题03 用，水平方向的动量守恒以水平向右的方向为正方向，有 me2+M和=0， 在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，则 1 ⑥ 由⑤⑥式，得2=2m/s ① (3)设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始位置点 间的距离为s,滑块向左移动的距离为s,任意时刻小球的 水平速度大小为，滑块的速度大小为'.由系统水平方向 动量守恒，得 me专-Me'=0, ⑧ 将⑧式两边同乘以△，得m,△1-M'△r=0, ⑨ 因⑨式对任意时刻附近的微小间隔△都成立，累积相加 后，有 m31-Ms2=0, 0 又，+2=2L, 2 由00式得=行m 第2课时动量守恒定律的应用 白题基础过关 1.C2.B 3.C解析：AA、B相互作用过程中，A、B组成的系统合外力不 为零，A、B组成的系统动量不守恒，故A错误；B.A、B相互作 用过程中，只有重力做功，A、B组成的系统机械能守恒，由于 B的机械能增大，故A的机械能减小，故B错误；CD.设光滑 圆弧曲面的圆心角为，根据A、B组成的系统水平方向动量 守恒，以及机械能守恒有m=mu+mg,2m听= 2m,吃+2m,听+2，后+m4gR(1-cos0),可知A的初速 度达到一定数值就可以越过B,故C正确，D错误故选C. 4.B解析：物块B和木板A组成的系统在水平方向上不受任 何外力作用，该系统满足动量守恒，规定水平向右为正方向， 假设B没有从A上滑下来，设末速度为，根据动量守恒定 律有mr。=(m+ma)u,代人数据解得D=1m/s,设A的长度 至少为L,根据能量守恒有？m,后=之(m,*m,)广m,人，代 人数据解得L=3m,故A错误，B正确：设整个过程摩擦力对 2mw2、 B做的功为甲，根据动能定理有甲= 2m哈，解得 W=-8J,故CD错误故选B. 5.B解析：当物块B离开墙面时作为1=0时刻，此时根据能 1 量守恒可得瓦，=2m,心，可得物块A的质量为m,= Xkg=3kg,物块B离开墙面后，A、B组成的系统满足动量 守恒，则有m=m+m,由图乙可知，当以=1m/s时， g=3m/s,解得物块B的质量为mm=1kg,故选B. 黑题应用提优 1.D解析：A根据动量守恒定律，有mo=(m+M)p,其中v为 子弹和木板达到共同速度时的速度，由图像可知。=0.6。，解 得骨号放A销误B由图像可知，木板的长度为=了× 选择性必修第一册 ,×。=空，故B错误：C木板在加速过程中的加速度为a= 0.6_3,根据牛顿第二定律，木板所受摩擦力为/=Ma= 2n.3如.2m,故C错误：D.根据功能关系，子弹与木板 3m5.5 因摩擦产生的热量等于系统动能的减少量，即Q=之 1 2(m+M)(0.6)2,代入数据解得Q=5°，故D正确.故 选D. 2.C解析：A.小球与滑块组成的系统，水平方向受到合外力 为0，则系统满足水平方向动量守恒，小球沿轨道上滑到最 高点时，两者具有相同的水平速度，根据动量守恒定律可 得m,=(m+M),可得=中y,放A错误；B,设小球回到轨 道底端时的速度为1，滑块的速度为2，根据系统水平方向 动量守恒可得m。=m,+M2,根据系统机械能守恒可得 方m=子+号6，联立解得=州，故B错误 1 1 m-M C.根据系统水平方向动量守恒可得m,=mw。+Mem,则 有m4=∑mw+∑Mew,小球从冲上轨道到上滑到最高点， 有m,=感，+，可得小球的水平位移为天：m 一，故 C正确：D.仅增大小球的初速度，小球从轨道顶端冲出时 小球相对于滑块的速度方向竖直向上，此时小球与滑块具有 相同的水平速度，则小球冲出轨道后，做斜抛运动，故D错 误故选C. 3.B解析：木块和车厢组成的系统动量守恒，设向右为正方 向，碰后车相的速度为，则有m=m-m(受），得 了3。，方向向右.木块相对车厢的速度大小等于。+)。，通 2m 2ml 过长为1的距离，所需时间为1=一 3m0(m4+3m) 2 2mg 4.D解析：A.小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力 为零，系统在水平方向上动量守恒，小球与小车组成的系统 在竖直方向所受合外力不为零，系统在竖直方向上动量不守 恒，故A错误：B.小球与小车组成的系统水平方向动量守 恒，系统水平方向动量为零，小球离开小车时两者在水平方 向速度相等，则小球离开小车时小球与小车水平方向速度均 为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故B错误：C,当小 球向右运动时，设任一时刻小球速度的水平分量大小为， 小车的速度大小为'，以向右为正方向，根据系统水平方向 动量守恒，得m-2m'=0,即。=2x',则小球在水平方向的位 移大小x等于小车在水平方向的位移大小x'的2倍，即 x=2x',又x+x'=2R,解得小车向左运动的最大距离x'= 子R,故C错误D.小球第一次在车中运动过程中，设小球 克服摩擦力做的功为W,由功能关系得W,=mgh。 1 4。)=4mgh。,小球第二次在车中运动过程中，对应位留 处速度变小，小车对小球的弹力变小，小球克服摩擦做的功 黑白题04第3节动量守恒定律 第1课时动量守恒定律 白题 基础过美 限时：l5min 题型1动量守恒的判定 1.如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平 冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推 777im7777 木箱，关于上述过程，下列说法正确的是( (第3题) (第4题) A.木箱的动量增量与男孩、小 4.如图，甲、乙两个物体沿同一直线相向运动，甲 车的总动量增量相同 物体的速度是6m/s,乙物体的速度是2m/s. B.小车与木箱组成的系统动量守恒 碰撞后两物体都沿各自原来方向的反方向运 C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量 动，速度大小都是4m/s.则下列说法不正确的 守恒 D.男孩和木箱组成的系统动量守恒 是 () 2.（2025·四川南充期初)如图所示的过程中 A.甲、乙的初动能之比为27：5 系统的动量守恒的有 ( B.甲、乙的初动量大小之比为9：5 C.甲、乙碰后瞬间动量大小之比为3：5 777777777777 D.甲、乙两物体的质量之比为1：5 甲 重难聚焦 木球 重难题型单一方向动量守恒 球 7 5.如图所示，一辆装有砂子且与砂子质量之和 A.甲：粗糙水平面上，子弹射入木块 为M的小车以速度"，在光滑水平面上运 B.乙：剪断细线，压缩的轻弹簧恢复原长 动，一质量为m、速度为2的小球沿俯角为0 C.丙：水中两球匀速下降，剪断细线后它们的 的方向落到车上并埋在车里的砂中，此时小 运动 车的速度大小为 D.丁：木块沿光滑固定斜面由静止滑下 题型2动量守恒的简单应用 3.(2025·山东聊城期中)如图所示，质量为M= 150kg的小船在静止水面上以速率。=3m/s 向右匀速行驶，一质量为m=60kg的救生员 站在船尾，相对小船静止.若救生员以相对水 mv2+Mv, mv2cos 0+Mv, A. B.- 面速率v=2m/s水平向左跃入水中，则救生 M+m M+m 员跃出后小船的速率为 C. v2+Mv mv2cos 0+Mv, D.- A.5m/sB.3.8m/sC.3.4m/sD.2.4m/s M m 选择性必修第一册黑白题008 黑题 应用提价 很时：40mi 1.(2025·广东江门期初)如图所示，置于光滑 A.m1:m2=1:1 B.m1:m2=1:2 水平面上的物块P、Q用细线和轻弹簧连接在 C.m1:m2=2:3 D.m1:m2=1:5 一起并处于静止状态，轻弹簧处于压缩状态， 4.如图所示，用长为L的细线悬挂于O点的小 细线质量不计，关于物块P、Q及细线、轻弹簧 球处于静止状态，质量为m的子弹以速度 组成的系统，下列说法中正确的是 水平射人小球，子弹穿过小球后的速度为 PQQQRRRODO0 0 ,子弹穿过小球后瞬间细线上的张力是子 3 7777nnn77n7 A.烧断细线后，系统总动量大于零 B.烧断细线后，系统机械能始终为零 弹射入小球前细线张力的2倍，子弹穿过小球 C.若在P的左侧放一挡板后再烧断细线，此 时间极短，重力加速度为g,不考虑小球质量 后系统总动量仍然为零 变化，则小球的质量为 ( D.若在Q的右侧放一挡板后再烧断细线，此 后系统总动量向左 2.(2025·四川绵阳月考)如图所示，在光滑的水 台0 平面上有一辆平板车，人拎着一个锤子站在车 的左侧，人和车都处于静止状态若人挥动锤子 B.、 m VgL 敲打车的左端，则下列说法正确的是( gt m C.、% 一m D. m 4√gL 2√gL 5.(2025·湖北联考)如图所示，在粗糙水平面 A.当人挥动锤子，敲打车之前，车一直保持 上，用水平轻绳相连的物体A、B,在水平恒力 静止 F作用下以速度)做匀速运动，某时刻轻绳断 B.当锤子停止运动时，人和车不一定停止 开，A在F作用下继续前进.已知物体A的质 运动 量为3m,物体B的质量为2m,设物体A、B的 C.锤子、人和车组成的系统水平方向动量 速度分别为4心，则下列说法正确的是 守恒 D,不断用锤子沿竖直面上的弧线敲击车的左 端，车向右运动 1 1 3.(2024·江苏扬州月考)“天宫课堂”第四课中， A当=2时，2子 航天员演示小球碰撞实验.分析实验视频，每隔 1 1 B.当a=2时， 相等的时间截取一张照片，如图所示.小球和大 球的质量分别为m、m2,可估算出 ( C当，=0时，一定为了 第一张 D.当=0时，vA可能为2 第二张 6.（(2024·江苏四校联考)如图所示，质量为 0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定 第三张 的初速度向左平抛，落在以7.5m/s速度沿光 第一章黑白题009 滑水平面向右匀速行驶的散篷小车中，车底 C.在b球落地前的整个过程中，轻杆对a球 涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg,设 做正功 小球在落到车底前瞬时速度是25m/s,g取 D.在b球落地前瞬间，b球的速度方向竖直 10m/s2,则当小球与小车相对静止时，小车的 向下 速度大小是 ( 压轴挑战 9.如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的 Q 9 水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长 A.5 m/s B.4m/s L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴0 C.8.5m/s D.9.5m/s 连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕轴0自 7.(2025·黑龙江哈尔滨期中)如图所示，质量 由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球 为m,半径为R的四分之一光滑圆弧轨道小车 一个竖直向上的初速度。= 静置于光滑水平面上.一质量也为m的小球以 水平初速度。冲上小车，到达某一高度后，小 4m/s,g取10m/s2. 球又返回小车的左端，不计空气阻力，下列说 (1)若锁定滑块，试求小球通过最高点P时 法不正确的是 对轻杆的作用力大小和方向： (2)若解除对滑块的锁定，试求小球通过最 高点时的速度大小； (3)在满足(2)的条件下，试求小球击中滑块 A.上述过程小球和小车组成的系统水平方向 右侧轨道位置点与小球起始位置点间的 动量守恒 B.球返回到车左端时，车向右运动的速度最大 距离。 C.无论小球初速度。多大，小球最终都会从 小车左侧离开 D.小球返回到小车左端后将向左做平抛运动 8.如图所示，一个长为L的轻细杆两端分别固定着 a、b两个光滑金属球，a球质量为2m,b球质量 为m,两球的半径相等且均可视为质点，整个装 置放在光滑的水平面上，将此装置从杆与水平面 夹角为53的图示位置由静止释放，则( A.在b球落地前瞬间，b球的速度方向斜向 左下方 B.在b球落地前瞬间，a球的速度方向水平 向左 进阶突破拔高练P02 选择性必修第一册引黑白题010