专项突破2 单一方向上的动量守恒-【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）

心专项突破2 单一方向上的动量 1.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 ①斜面和小球组成的系统 动量守恒 ②斜面和小球组成的系统仅 在水平方向上动量守恒 ③斜面向右运动 ④斜面静止不动 A.①③B.①④C.②③D.②④ 2.(2025·山东日照期中)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.重力加速度大小为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3R 6 B.小球到达N点时的速度为2√30g 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 25 02黑白题物理|选择性必修第一册 守恒 3.如图所示，在水平光滑细杆上穿着A、B两 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的轻杆通过光滑饺链 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配 2 5.(2024·江西井冈山中学月考)在光滑的水 平地面上，有一个质量为2m的物块B,物块 B上方由铰链固定一根长为L的可转动轻 杆，轻杆顶端固定一个质量为m的小球A. 开始时轻杆处于竖直方向，现给小球A一 个向左的轻微扰动，重力加速度大小为g, 则下列说法错误的是 7777 A.若物块B固定，则当轻杆转到水平方向 时，小球A的速度大小为√2gL B.若物块B不固定，则当轻杆转到水平方 向时，小球A在水平方向上的位移大小 特 C.若物块B不固定，则物块A、B组成的系 统水平方向上动量守恒 D.若物块B不固定，则当轻杆转到水平方 向时，小球A的速度大小为2V2g虹 3 6.(2025·江苏苏州期中)如图所示，光滑水 平面上静止放置一质量为2m的小车，小车 的左侧是半径为R的光滑圆弧轨道AB, 右侧是长度为R的水平轨道BC,BC的左端 与圆弧轨道相切，右端固定一个竖直的弹 性挡板.已知小物块与BC间的动摩擦因数 u=0.2,重力加速度为g.一质量为m的小物 块从圆弧的A点以。=√gR的初速度滑 下，求： (1)小物块第一次经过B点时，小物块速度 大小1； (2)小物块第一次与挡板碰撞时，小车位移 大小x车； (3)小物块与挡板碰撞的次数n. B 7777777777777777777777777 7.(2024·江苏海安高级中学月考)水平固定 一光滑长杆，杆上P点正下方h=0.4m处 固定一光滑定滑轮，一质量为m4=2kg的 滑块A套在细杆上，下端系一长L=1m的 轻质细绳绕过定滑轮，悬挂一质量为ma= 1kg的小球B,用水平外力F将滑块A拉至 P点左侧C点，绳与竖直方向夹角0=37°， 整个系统保持静止状态，已知g取10m/s2, sin37°=0.6，c0s37°=0.8，求： (1)水平外力的大小F; (2)撤去外力F后，A滑至P点时的速度大 小v; (3)撤去外力F后，A滑至P点右侧后，B 球速度达到最大时绳中张力大小T 进阶突破·专项练03三角形，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DO夹角为60°，经BC边反射后光线 与0D夹角为30°，由折射定律m=in60 sin30,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 n3 此在玻璃砖中的总传播时间为1=4+3那_7R_73R 5 第3节光的干涉 A解析：A.设两标准平面的玻璃平品之间的夹角为日，由题图 可得：tan0= ID-Do! 由空气薄膜干涉的条件可知2△tan0= L 人即业。联立解得：1D-以=益放A正确：由上 进阶突破 专项突破1动量定理处理流体问题 1.A2.C 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,△r=m-0, 其中m=pS△，再结合 GMmo GMm m R2 =m6g (R+H)2R+联立可 得F,=pse=ps（Na) gR、 _pSgR R+H,可知碰到稀薄气体过程 中，对控间站施加动力大小为户=瓷矿，则空间站在垂直速 度方向的面积为S2,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=△p=mwo,解得∫=40N,煤块 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△t=p,△S×2,其中F=m快盒g,解得= 10m/s,故A错误：BD.水从枪口喷出到铁盒处由2- =-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△山内从枪口喷出水的机械能为E= 选择性必修第一册 述分析可知，A与A直径相差越大，B越大，△L越小，D错误： C.轻压T,右端，若△L增大，则0诚小，说明D>D。,故C错误； B.当A与A,直径相等时，an0=0,空气薄膜的厚度处处相等， 不能形成图乙中的干涉条纹，故B错误故选A 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=子，可知干涉条纹间距变小， 故A错误：B.测量过程中误将5个条纹间距数成6个，根据 L Am一可知相邻条纹间距减小，根据△x=入，可知被长测 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△：=子入，千涉条纹间距 变宽，故C错误；D将滤光片由紫色换成红色，波长变大，根据 △x=上A可知干涉条纹间距变宽，故D错误故选B d 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 2pSe△x6+ps,Agh',则水枪的输出功率为P=E △ 2pg×u6+pSvogh'=(4000+200h')W,故C错误放选B. 专项突破2单一方向上的动量守恒 1.C 2.C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在水平方向移动的臣离为x2,小球c与半圆槽、物块6 组成的系统在水平方向动量守恒，则有(4m+m）·车=m· 离，=R,联立解得名=石R,A错误：BC,根据上述分析 可知，小球到达N点时的速度2与半圆槽、物块b此时的速 度1的关系满足2=501，根据能量守恒可得mg(2R+R)= 1 1 gR (4n+m)听+2m,联立解得=√兮，=5g歌，在 此之后，物块6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c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、小球的水平速度为书，小球竖直方向上的速度为利， 以水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律可得 -4m,+m,=(4m+m),根据能量守恒可得7×4m+ ×m-宁(4+m)2+×mjmgk.联立解得=器 1 黑白题48 等=答，小球从P点滑出时的速度大小， 网5四D错误放选c 3.C 4.C解析：A.A、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； CC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=2×2mw, 可得=√/2g,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cos0=vcsin0, 根据机械能守恒有2mg(1-sn0)=之m×2+×2m2,解 得u,=√2gl(sin2g-sine, 当血0=号时，4球速度有最大值，则=子6L,故 D错误故选C. 5.D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 有mgL=2m,解得小球A的速度大小为=√2江， 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4+2mwg=0, 在任意时刻都有4=2a,而位移x=D,n=n,4+xm=L, 所以子，放BC正确， 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mg= 之m, 解得小球A的速度大小为，=√2g可，故D错误故选D. 6.(15=g(2)=子我（3)擅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mw,-2m2=0, 根据系统机械能守恒可得mgR+ '2mg、 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, 小物块和小车组成的系统满足水平方向动量守恒，则 有m物-2mw车=0， 即有mx物-2mx车=0， 又x物x车=2R, 联立部得子 (3)以小物块和小车为系统，水平方向动量守恒，小物块与 参考答案与解析 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mgR-umg=02m6, 解得：s=7.5R, 于a125识425。 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 mig 由共点力平衡条件可得F=T。sinB, 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（意。）宁，解得=1人 1 (3)A滑至P点右侧后，A、B组成的系统机械能守恒，在水平 方向上动量守恒绳子先对A做负功，A的机械能减小，则B 的机械能增加，当A、B同速时，B球上升到最高点，此后绳子 仍对A做负功，当绳子变为竖直方向时，A的机械能最小，B 的机械能最大，此时B处于最低点，重力势能最小，动能最 大，则速度最大，设此时A、B的速度分别为A、a,则有 1 1 m,=m+m,2m=乞m听+2m,解得= 4 了ms,a了ms,B相对A做圆周运动，由牛顿第二定律 得7-mg=m(。) ，解得T=11N. L 专项突破3碰撞问题中的经典模型 1.D 2.A解析：设子弹初速度为，打入木块后速度为：，根据动 量守恒定律有m,=(M+m),解得5*=2， 打人深度d=之，故b2, 根据功能关系有△E=fF本，Q=,故Q>2△E*=20J,故 选A 3.D解析：A.子弹射入物块过程中，摩擦阻力做负功，子弹和 物块组成的系统损失的部分机械能转化为内能，所以机械能 不守恒，故A错误：BC.由于物块给子弹的阻力大小不变，所 以子弹每穿过一个物块产生的热量相同且为定值，设为Q,设 子弹射入物块后，与物块相对静止时损失的机械能为￡，由 动量守恒和能量守恒得mo=(nm+m)头，E领=2m6 m+m之m=1 (m+mo)4,解得量=m。 1 14%7 m 黑白题49