周测评(13) 碰撞与动量守恒(一)-【衡水真题密卷】2025年高考物理学科素养周测评（冀粤辽黑赣桂吉晋豫陕青宁蒙新藏鲁渝甘贵云川皖B版）

衡水真题密卷 6 m/s (2)对小物块，根据牛颜第二定律有41mg=ma1 对长木板，根据牛顿第二定律有41mg一2(M十 m)g=Ma? 解得a1=5m/s2,a2=1m/s2 设经历时间t小物块与长木板共速，速度为1， 则1=vp一a1t=azl 解得t=1s 、小物块与长木板间的相对位移为Ax=。1一 2-3n 小物块与长木板间因摩擦产生的热量为Q= 41mg△x=5X3J-15J. 8.(1)12J(2)12.5N(3)16.9J 【解析】(1)由动能定理知一4mgL=0- 2 mu 2024一2025学年度学科素养周测评 一、单项选择题 1.C【解析】在小球向左摆动到最低点过程中，细 线对小车的拉力沿右下方，由于有挡板，则小车 不动，此过程中小球和小车组成的系统在水平方 向动量不守恒：在小球向左摆动经过最低，点继续 向左运动过程中，细线对小车的拉力沿左下方， 则小车向左运动，此过程中小球和小车组成的系 统在水平方向动量守恒，当小球达到最高点时， 小球和小车速度一定相同，C正确，A、B、D错误。 2.C【解析】设爆炸后僻时质量为m1部分的速度 大小为1，另一部分的质量为(m一m1),速度大 小为2，根据动量守恒定律可得m101=(m一 m加，又Eu=m,Ee=m-m,该 1 白磷弹爆炸后瞬时的总动能为E碰=E十Ea, 联立解得Es=mE。,C正确。 m一m1 3C【解析】因长木板与水平面之间不存在摩擦力 作用，滑块与长木板组成的系统受合外力为零， 则系统的动量守恒，A错误：由动量守恒定律可 1B 学科素养周测评 。1 由能量守恒定律知E,=2m0 解得E。=12J (2由平抛运动知：竖直方向y-2R-78 水平方向x=v 在E点，由牛顿第二定律知FN十mg=mR 解得FN=12.5N (3)物块在B点的速度vB一√m =26m/s 从B到C的时间t= 2L=6s VB 物块相对传送带的位移△s相时=L十t=6m十 1X√6m=(6+√6)m 由能量守恒定律知Q=g·△s相时=（12十 2√6)J≈16.9J. 十三)物理·碰撞与动量守恒（一） 知mvo=(m十M)v,解得滑块和长木板共同速 度大小为v=2m/s,B错误；由能量关系可知 mg1=mi-号om+M0,解得长木板的长 度为I=6m,C正确；根据动量定理对木板有 mgl=M,解得滑块与长木板相对运动的时间 为t=2s,D错误。 二、多项选择题 4.AC【解析】根据动量守恒定律得0=2mvA一 m,解得以=受，可知两滑块速度大小之比为 UAIUE=1:2,两滑块的动能之比EA:E幅= (侵×2m）:(2mi)=1:2,A正确：两清块 的动量大小之比pA:pg=2moA:mog=1：1,B 错误；弹簧对两滑块的冲量之比IA:IB=△pA· △p:=1:1,C正确；弹簧对两滑块做功之比等于 两滑块动能之比，为1：2，D错误。 5.AD【解析】根据x-t图线的斜率表示速度，知 碰撞前物体2是静止的，物体1的速度为1= ·物理· x1_8 ,=2m/s=4m/s,碰后物体1的速度v 台=8m5=一2m/s,物体2的速度 x_16-8m 24 °m/s=2m/s,根据动量守恒定律有 m=m11十m2v2,解得m2=3kg,碰撞前系 1 1 统的总动能Eu十Ee=2m1i+2m:i=2 1X4十0=8J,碰撞后系统的总动能Ea十Ee ,o1+2m:峰=号×1×2J+2×3x 1 2J=8J,故该碰撞是弹性碰撞，A,D正确。 三、非选择题 6.(32二（④M兰=m+MD t1t3tg t3一t 【解析】(3)滑块甲与滑块乙碰撞前做匀速直线 运动，根据st图像可知，0一t1段图线的斜率为 滑块甲的碰前速度口=，滑块甲、乙碰后粘在一 1 起做匀速直线运动，t2~t3段图线的斜率为碰后 滑块甲，乙的速度2=二2 t3一12 (4)滑块甲和滑块乙碰前的总动量为p1=M 碰后的总动量为p2=(m十M)二，故两滑块 碰撞前后验证动量守恒定律的表达式为M= t1 (m+M0- t-tz 7.(1)wrd2 4 (2)17.7N 【解析】(1)根据题意可知△：时间内从枪口喷出 水的质量为 m=pm△S=rd△ 4 则单位时间内从枪口喷出水的质量为 mo=gund? 4 (2)根据题意，取很短的时间△1，则打到物体表 面的水的质量为 △n=wxd2△1 4 以这部分水为研究对象，设物体表面对其作用力 参考答案及解析 为F,以水流速度方向为正方向，由动量定理得 -F△1=0-△w 解得F=四πd 4 ≈17.7N。 8.(1)4m/s(2)0.45m(3)0.8m 【解析】(1)小滑块在AB轨道上运动，由动能定 理得 h 1 mgh一mg cos0· sin 2mv 代入数福解得w子质=4m。 (2)小球沿CDEF轨道运动，在最高点可得 VEmn mg=m R 设小球与小滑块碰撞的速度为vmn, 从C点到E点由机械能守恒可得 1 2muia十mgR+r）=2muia 解得vgm=√2m/s,vHn=2√2m/s 设小滑块与小球碰撞前的速度为tm,碰撞后的 速度为vA 根据动量守恒，机械能守恒定律，因此有 nVAmin=mUA十Bmin 2mi=2mw+2mwia 1 解得vA=0,vBm=vAn=2√2m/s 结合(1)问可得 解得h的最小值hmn=0.45m (3)设F点到G,点的距离为y,小球从E点运动 到G点，由动能定理得 2mw呢-2mui=mg(R+y） 1 1 由平抛运动可得 1 x-vdt,H+r-y=28t 联立可得水平距离为 x=2√(0.5-y)(0.3+y) 由数学知识可得 当0.5-y=0.3十y时 即y=0.1m时x取最大值，最大值为xmx=0.8m 1B 衡水真题密卷 2024一2025学年度学科素养周测评( 一、单项选择题 1.C【解析】男孩和木箱组成的系统动能增大，由 人体生物能转化为系统机械能，机械能不守恒，A 错误；男孩、小车与木箱组成的系统所受合外力为 零，系统动量守恒，所以男孩、小车与木箱三者组成 的系统动量守恒，B错误，C正确：由动量定理可 知，合外力的冲量等于动量的变化量，所以小孩推 力的冲量等于木箱的动量的变化量，D错误。 2.C【解析】由图像可知，物块B的初速度为v。= 1.2m/s,t=1s时，物块A、B的共同速度大小 为0=1.0m/s,由动量守恒定律可得mB06= (mA十mB)v,解得mB=5mA,A错误；0~1s内， 弹簧对A的冲量方向水平向右，弹簧对B的冲 量方向水平向左，所以弹簧对A、B的冲量不相 同，B错误；t=1s时，物块A、B有共同速度，弹 簧最短，弹簧的弹性势能最大，C正确：t一2s时， A的动量pA=mAUA,B的动量pB=mBUB,由图 像可知0A=2.0m/s,0B=0.8m/s,又mB 5mA,所以A的动量比B的小，D错误。 3.C【解析】对A、B组成的系统，水平方向动量 守恒，从A球释放到A球摆到最低，点过程中，取 水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得 mAA一mBTB=O,两边同乘以t,则有mASA= mBSB,又sA十SH=L,2mA=mB,可得A球运动 到最低点时，B球向右运功的最大位移。=片， A、B错误：当A球摆到B球正下方时，B的速度 最大，由水平方向动量守恒，得mA0A=mBvB,由 机核能守恒，得mAgL=号m4暖十m,解得 ,C正确；A、B组成的系统机械能守 VB一3 恒，所以A球机械能减小量等于B球的动能增加 量，中Exa=之mo=m,D错误。 1 二、多项选择题 4.AB【解析】设两者相对静止时的速度为v,由 动量守恒定体得m=2加0，解得口-受 2.5m/s,A正确：物块与凹槽间的滑动摩擦力 f=uN=mg,设两者相对静止前，相对运动 1B 6 学科素养周测评 十四)物理·碰撞与动量守恒（二） 的路程为1，由动能定理得一=26m十m- 2mo6,解得s1=12.5m,已知L=1m,则s1= 1 12,可得物块与回槽相对静止时物块在口精 的左端，B正确；设凹槽与物块碰前的速度分别为 u1、2,碰后的速度分别为口、v'2,有m吧十 mv:=moi+mv':,2 mvi+2 mvi=2m 1 2m岭，得i=u,i=1,即每碰撞一次凹槽与 物块发生一次速度交换，故可用匀变速直线运动 规律求时间，则有v=v十at,a=一g,解得t= 5s,C错误；设凹槽与物块的速度分别为UA,VB, 根据动量守恒定律得m℃g=mUA十m心B,即vg= VA十VB,VA与V#的方向相同，结合上式可得两 物块位移关系为vot=SA十SB,因为两者一直同 方向运动，物块开始在凹槽的中央，相对静止时 物块在凹槽的左端，所以两物体的位移关系为 sA一5B=2,解得sB=12.25m,D错误。 5.BC【解析】A、B两球落地时的速度相同，设为 ,两球下落过程根据机械能守恒定律可得 (m十m）gh=(m十m)i,解得=√2gh, B球先与地面碰撞，之后以原速牵弹回。此时A 球速度方向还是竖直向下，速度大小仍为g= ,√2gh,之后两球发生弹性碰撞，设竖直向上为正 方向，碰撞之后A、B两球的速度分别为vA和 va,根据动量守恒定律得ko一Uo=Ug十 1 muA,根据能量守恒定律可得2mw6十2mw6 1 3k-1 mwi十2mu,两式联立解得va=k+ivo,当 k=3时代入可得A=200,设A球上升的最大 高度为1，A球上升过程根据机械能守恒定律可 得之mi=mgh1,代入数据解得1=h,当灰= 7时代入可得vA=2.50o,设A球上升的最大高 度为h2,A球上升过程根据机械能守恒定律可得 1 2mw片=mgh2,代入数据解得h2=6.25h,所以2024一2025学年度学科素养周测评（十三） 物理·碰撞与动量守恒（一） (考试时同40分钟，总分100分)》 一，单项选择销：本器共3小"，每小紫10分，共动分。每小嫌只有一个选项符合赠目要求。 题号 1 2 3 答案 1.如图所示，质量相等的小球A和小率B道过杆和据线相连，置于光滑的水平而上，紧靠小 军右璃有一固定道版，现将小球A拉开到一定角度，然后司时放开小球和小车，刚() 餐 A当小球向左摆动时，小车也一定闻左运动 B当小球向左损动时，小车可能冉右运动 C当小缘达到最高点时，小球和小车速度一定相同 几，在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定守恒 2假设一质量为m的白磷弹竖直向上运动到最高点时，爆年成两部分，焊炸后解时质量为 :部分的动能为E:,得炸时闻极短可忽略不计，不计爆炸过得中的质量制失，期该白 豫弹想炸后颜时的总动能为 A.mEu &2和E C和E w网E山 相一深 m一用1 “m一拼1 D.2双m-一m 3,如图所京，质量为m一1g的滑块（可提为质点》，以初连度一6ms滑上静置于光滑水 平面上质量为M一？起的长木板。已知滑块与长木板可的动摩擦因数：=Q2,且滑怡 好不南开长木板，重力如该度为g取10m/,关于滑块的运动下说法正确的是() A因存在摩擦力作用，册块与长木板组成的系统动量不守恒 我滑块和长木板的共问速度大小为3ms C长木板的长度为6m D滑块与长木板相对运清的时间为1，点 学科素养周测评（十三）物理第1页（共4夏） 衡水真 二、条项选择愿：本愿共2小题，每小题10分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求， 班圾 全部选对得10分，进对但不全的得5分，有选错的得0分。 题号 姓名 答案 4如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为2m和m的A,B两滑块，它们中博兴着一根 得分 处于压缩状态的轻质弹簧，由于被一恨细绳粒着面处干静止状右。当剪断组绳，在两滑 换殿南弹簧之后，下列说法正确的是 《 A.两滑块的动能之比E:Eu一1：2 27 B两滑块的动量大小之比A:Pa=2:1 C,弹簧对两滑换的冲量之比」。：」。=1：1 弹簧到两带块做功之比Wa:W,=1:1 五，质量分别为知1=1k思，四：未知的再个物体1,2在究滑的水平而上 正碰，碰植时间不计，其位移一时间图像如图所示，下列说法正确 16 的是 A.m:-3 kg 46 B划：一】kg C.磁幢过程中提失的机城能为4」 D硬物过程中无机械能损失，为弹性碰罐 三、非迭择驱：本驱共3小题，共0分。 航，《12分)某实验小组的学设计了如图甲所示的装置做验证动量守恒定律"的实险，实 验步果如下： 使移传感器 檬皮见 口州块甲 ■带块乙 坠 (1)在长木板的左墙以定一位移传移器（与计算机连接》，并利用垫木将长木版的左端垫 高，将质量为M的滑块甲放置在长木板上，反复祺整堡木的位置，直到轻推滑块甲 后，滑块甲帝长木板向下做匀速线运动为止： 蹈密香 学科素养周测浮（十三）物理第2页（共4页引 1B 《2)潤整好技木位置后，将滑块甲紧常位移传速容放置.然后轻振滑块甲，滑块甲向下运 功，与静止在P点的质量为网的释块乙（与甲的材质相月.其左侧粉有质量不计的 像皮泥》相碰并粘在一起，再一起下滑到底： 《3)在上述过程中，通过拉移传感普在计算机上铁得了如图乙所示的：图橡，由图像可 知，碰前济块甲的违度大小为 ,碰后滑换乙的速度大小为」 (两空 均用图中所给物理量的字母表示) (4)若两滑块碰撞物后动量守恒，需满足的表达式为 (用 题干和图中所给物理量的字母表示)。 7.(18分)“水刀“减力但大，几平可以切制任何物体，它县公认的最科学，经济，环保的清清 工具之一。如图所示为“水刀“快滚切制厚石板的畅最。已知本刀出本口直径为d,本从 枪口喷出时的速度为罗，水的密度为P。 《1》求单位时间从枪口喷出的水的质量： (2》若水从枪口暖出时的速度大小=50m/s,近距离垂直殖射到物体表面，水枪出水 口直径d=C3mm。葱略水从枪口晚出后的发散效应，水镜射到物体表面时速度在 短时问内变为零。由于水柱前骑的水与物体表而相互作用时间很短，因此在分桥水 对物体表面的作用力时可怎略这军分水所受的重力。已知水的密度P二10× 1kg/m,重力加速度g取10m/,估算·水刀对物体表面产生的冲击力的大小。 (小数点后保霸一位小数) IB 学科素养周测评（十三）物理第3页（共4页》 衡水真 8(0分)如图所示，水平地面上有一高H=04m的水平台面，台面上竖直放置颜角8= 37"的粗着纯道AB、水平光带宜航道议℃、四分之一丽周光滑相属管道CD和半圆形 光滑轨道DEF,它们平滑连接，其中管道CD的半径r=Q1m、属心在O,点，轨道 DEF的半径R=0,2m、测心在O点，O1、D,O和F点均处在月一水平线上。小骨 块从航道AB上距台面高为五的P点由静止下带，与静止在执道C上等质量的小球 发生弹性碰植，碰后小缘经音道CD,转道DEF从F点竖直向下运动，与正下方固定在 直杆上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平间右，大个与碰前相间，最终落在地面上Q 点，已知小附块与物道AB同的动摩擦网数：=立n37=6,a37-,8, 《1山若小滑块的制始高度表一Q.9m,求小潜块到达B航时速度的大小 (2)若小球能完成整个诺动过松，求青的最小值声一 (3)若小球恰好能过最高点E,且三棱柱G的位置上下可调，求落地点Q与下点的水平 距商x的最大值ra: 通密在 学科素养周测评十三)物理第4页（共4页引