12 动量定理 动量守恒定律-【伯乐马】2026年高考物理一轮复习同步考练卷

物理一轮复习同步考练（十二） 动量定理动量守恒定律 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每 小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1.运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原 因是 A.燃料推动空气，空气反作用力推动火箭 B.火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的 反作用力推动火箭 C.火箭吸人空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推 动火箭 D.火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭 2.最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联 试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进 展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3k/s, 产生的推力约为4.8×10N,则它在1s时间内喷射的气体质 量约为 A.1.6×102kg B.1.6×103kg C.1.6×10kg D.1.6×10kg 3.高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一居民 楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms,则该鸡蛋对地 面产生的冲击力约为 A.10N B.102N C.103N D.10N 4.质量相同的甲、乙两人站在光滑的冰面上，甲的手中拿有一 个球。甲将球抛给乙，乙接到后，又抛给甲，如此反复多 次，最后球落在乙的手中。此时甲、乙两人的速率关系是 A.甲、乙两人速率相等 B.甲速率大 C.乙速率大 D.两人仍保持静止状态 5.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经△t时间， 身体伸直并刚好离开地面，速度为，在此过程中 A.地面对他的冲量为mv十mg△t,地面对他做的功为2mv B.地面对他的冲量为mw十mg△t,地面对他做的功为零 C.地面对他的冲量为mw,地面对他做的功为2mo D.地面对他的冲量为mv一mg△t,地面对他做的功为零 6.如图，水平放置的圆环形窄槽固定在桌面上，槽内有两个大 小相同的小球a、b,球b静止在槽中位置P。球a以一定初 速度沿槽运动，在位置P与球b发生弹性碰 撞，碰后球a反弹，并在位置Q与球b再次 碰撞。已知∠POQ=90°，忽略摩擦，且两 小球可视为质点，则a、b两球质量之比为 A.3:1 B.1:3 C.5:3 D.3:5 7.两小车P、Q的质量分别为mp和想m。,将它们分别与小车 N沿直线做碰撞实验，碰撞前后的速度v随时间t的变化分 别如图1和图2所示。小车N的质量为mN,碰撞时间极短， 则 N N Q N p 碰撞后 碰撞前 碰撞前 碰撞后 0 图1 图2 A.mp>mN>ma B.mN>mp>ma C.mo>mp>mN D.mo>mN>mP 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每 小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对 的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.一兴趣小组利用玩具小车进行实验。如图所示，在质量为M 的小车中用细线挂一质量为。的小球。小车和小球以恒定的 速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静 止物体发生碰撞，碰撞时间极短。在此碰撞过程中，可能发 生的情况是 A.小车、物体、小球的速度都发生变化，三者构成的系统 动量守恒，机械能守恒 B.小车、物体、小球的速度都发生变化，三者构成的系统动 量守恒，机械能不守恒 C.小球的速度不变，小车和物体构成的系统动量守恒，机械 能守恒 D.小球的速度不变，小车和物体构成的系统动量守恒，机 械能不守恒 9.光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m,A以速度v向 右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞 上弹簧，弹簧被压缩最短时 2026年伯乐马一轮复习同步考练（十二）·物理·第1页（共2页） A.A、B系统总动量仍然为mv B.A的动量变为零 w B C.B的动量达到最大值 D.A、B的速度相等 10.一质量为1kg的物块在合外力F作用下从静止开始沿直线 运动，F随时间t变化的图线如图所示。在0一6s内，物块 AFN 6 t/s 1 A.做匀变速直线运动 B.4s末速度方向改变 C.4s末回到出发点 D.6s末速度大小为2m/s 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(8分) 某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包 括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与 计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。实验步骤如下： 遮光片 光电门 白 B 气垫导轨滑块 砝码盘合 砝码 (1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮 光片经过两个光电门的遮光时间 时，可认为气垫导轨 水平。 (2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光 片)的质量m2。 (3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细 线水平拉动滑块。 (4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和 计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门 的遮光时间△t1、△t2及遮光片从A运动到B所用的时间t12。 (5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码 和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小【= ,滑块动量改变量的大小△p= 。（用题中给 出的物理量及重力加速度g表示) (6)某次测量得到的一组数据为：d=1.000cm,m1=1.50 ×10-2kg,m2=0.400kg,△t1=3.900×10-2s,△t2=1.270× 102s,t12=1.50s,取g=9.80m/s2。定义8= I-AP 100%,本次实验8= %(保留1位有效数字)。 12.(8分) 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即 研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 o球1 0 M (1)实验必须要求满足的条件是 A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端的切线水平 C.人射球每次都要从同一高度由静止滚下 D.若人射小球质量为m1,被碰小球质量为m2,则m1>m2 (2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时， 先让入射球1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落 地点的位置P,测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置 于轨道的末端，再将人射球m1从斜轨S位置静止释放，与小 球2相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是 (填选项的符号) A.用天平测量两个小球的质量m1、m2 B.测量小球m1开始释放高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM、ON (3)若两球相碰前后的动量守恒，则其表达式可表示为 (用(2)中测量的量表示)。 (4)若m1=45.0g、m2=9.0g,OP=46.20cm。则ON可 能的最大值为 cm 13.(10分) 一火箭喷气发动机每次喷出m=200g的气体，气体离开发 动机喷出时的速度=1000m/s。设火箭质量M=300kg,发动 机每秒钟喷气20次。 (1)当第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？ (2)运动第1s末，火箭的速度为多大？ 14.(13分) 如图，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A 的质量为m。开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度 。一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞 后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间 B的速度的一半。求： (1)B的质量； (2)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。 B ZZ57777770777777777777777777777 2026年伯乐马一轮复习同步考练（十二）·物理·第2页（共2页） 15.(15分) 如图所示，两质量分别为m和M的弹性小球A、B叠放在 一起，从高度为h处自由下落。h远大于两小球半径，落地瞬 间球B先与地面碰撞，后与球A碰撞。所有碰撞都视为弹性碰 撞且都发生在竖直方向上，碰撞时间均很短。求球A能上升的 最大高度。 h z0786668十二、动量定理动量守恒定律 1.答案：B 力是物体之间的相互作用，燃料推空气，反作用力作用于燃料，不 会使火箭加速前进，A错误；同理可知B正确；火箭前进不是靠吸 人和排出空气获得动力，也不是靠空气的热胀冷缩来获得动力， CD错误 2.答案：B 设1s内喷出气体的质量为，喷出的气体与该发动机的相互作 用力为F,由动量定理Ft=mw知，m= Ft4.8×10s×1 kg= 0 3×103 1.6×103kg,B正确。 3.答案：C 设每层楼高约为3m,则下落高度约为h=3×25m=75m,由 mgh=2m0及(F一mg)1=mv知鸡蛋对地面的冲击力F=" 十mg≈103N,C正确。 4.答案：B 设人的质量为M,球的质量为m,在冰面上抛球，系统动量守恒， 初状态两者速度为零，总动量为零，最后球落在乙的手中时，由动 量守恒可得Mu甲一(M十m)vz=0,整理可得 甲 (M+m) M >1,故甲的速率大，B正确。 5.答案：B 运动员身体刚好离开地面，说明在地面支持力作用下没有位移， 根据做功的必要条件可知该力对运动员做的功为零，A、C错误 (运动员动能由靠消耗体内化学能获得)；取竖直向上为正方向， 根据运量定理得(F一mg)△t=mw一0，解得F△t=mo十mg△t =I,B正确，D错误。 6.答案：D 由动量守恒可知，碰后两球的速度方向相反，且在相同时间内，b 球运动的弧长为a球运动弧长的3倍，则有v6=一3。， 由动量守恒定律有mav=m6v6十mava, 1 1 由能量守恒有2m02=2m,u2+2m02, 联立解得器亭故速D m 7.答案：D PN碰撞时，根据碰撞前后动量守恒有 mpvp+mNUN-mpvp +mNUN 即mP(p一p)=mN(N一N) 根据图像可知(p一vp')>(vN'一vN),故mp<mN; 同理，QN碰撞时，根据碰撞前后动量守恒有 mqva+mNUN=movo +mNUN 即ma(a-a')=mN(N'-vN) 根据图像可知(a一va)<(vN'一vN),故mQ>mN; 故mQ>mN>mp,故选D。 8.答案：CD 在碰撞的过程中，由于碰撞的时间极短，小球由于惯性速度不变。 小车和物体组成的系统动量守恒；系统的机械能可能守恒，也可 能不守恒。故选CD。 9.答案：AD A、B组成的系统所受的合外力为零，动量守恒，初始时总动量为 mv;弹簧被压缩到最短时，A、B系统总动量仍为v,A正确； A在压缩弹簧的过程中，B做加速运动，A做减速运动，两者速 度相等时，弹簧压缩量最大，然后B继续加速，A继续减速，所以 弹簧压缩最短时，B的动量未达到最大值，弹簧被压缩到最短时， A、B的速度相等，A的动量不为零，BC错误，D正确。 10.答案：BD 由于F一t图像的面积等于合外力的冲量，可知： 在0~2s内冲量I1=2N·s,物体做匀加速运动； 在2~4s内合外力的冲量为I2=一2N·s,物体做匀减速运动； 4s内的冲量为零，则4s末的速度为零； 在4~6s内冲量为I3=一2N·s,物体反向加速，6s末时由动量 定理mv=一I3=2N·s,解得v=2m/s,即6s末的速度大小为 2m/s。 BD正确。 11.(1)相等(5)m1gt12 dd m2( -)(6)4 △t2△t 解析： (1)当遮光片经过A、B两个光电门时间相等时，则速度相 等，此时由于阻力很小，可以认为导轨是水平的。 (5)由I=Ft得I=m1gt12, 由△p=mw2-mw1得 d d △p=m·A-m:‘ -=m2 一)。 △t2△t (6)代入数值知， 冲量I=m1gt12=1.5×10-2×9.8×1.5N·s≈0.221N·s 动量政变量△p=m,(△， d )=0.212kg·m·s △t 由定义公式8 I-△p ×100%可得，本次实验 2026年伯乐马一轮复习同步考练·物理答案·第1页 0=11-4p ×100%=0.221-0.212 ×100%≈4%。 0.221 12.(1)BCD(2)ADE (3)m1·OM+m2·ON=m1·OP (4)77.00或77 解： (1)为使小球碰撞离开斜槽末端后做平抛运动，须保证斜槽 末端的切线水平（同时也是为了使两球发生对心正碰）；为使入 射小球每次碰前的速度相等，应当让其从斜槽上同一位置由静 止开始滚下；为避免入射小球被弹回，要使m1>2。因此，B、 C、D项是必须要满足的条件。 (2)要验证碰撞前后系统动量守恒定律，就要知道小球的质 量和速度。小球质量用天平测量，速度可以用其做平抛运动的 水平位移表示，因为小球飞行时间相同，由x=t知，)正比于 x。所以，为了量其水平位移，还需要确定它们的平均着地，点。 因此，选项A、D、E是必要的实验步骤。 (3)根据动量守恒定律和(2)中分析可得，验证动量守恒定 律的表达式为：m1·OM+m2·ON=m1·OP (4)发生弹性碰撞时被碰球飞出的距离最远。由系统动量 守恒、机械能守恒有：m1·OP=m1·OM十m2·ON, m1·Op=m1·OM+m,·ON,解得ON=2mOP,图 m1+m2 北装大蜡载为ON=后5 元×46.20cm=77.00cm。 13.(1)设喷出三次气体后火箭的速度为v3, 以火箭和喷出的三次气体为研究对象，据动量守恒定律得： 3mw_≈2m/s (M-3m)u3-3mv=0,故w3=M-3m (2)发动机每秒钟喷气20次，以火箭和喷出的20次气体为研究 对象，根据动量守恒定律得：(M-20m)v2w一20mv=0, 20mw-≈13.5m/s 故vn=M-20m 14.(1)以初速度v。的方向为正方向，设B的质量为mB,A、B碰后 的共同速度为，由题意知，碰撞前瞬间A的速度为？，碰撞前 瞬间B的速度为2v,由动量守恒定律得， 2mBv十m·2 =(m十mB）v, 得mB=2 (2)从开始到碰后的全过程，以初速度的方向为正方向， 由动量守恒定律得，mon=(m十mB) 设碰撞过程A、B系统机械能损失为△E,则 AE- v、2,1 zm（2）+2mg(20)2- 2（ma+m)o2, 1 联立得△E=6mu 15.设A、B两球落地时的速度为v,可得 v2=2gh 落地瞬间球B先与地面碰撞后，速度大小不变，方向竖直向上， 与A球发生碰撞，设碰后A、B的速度分别为1、v2,以竖直向 上为正方向，由动量守恒及能量守恒可得 Mv-mv=Mv2+mv (m)vmu 3M-m 联立可解得1=M十m 球A以速度1竖直上升，能上升的最大高度为 _1_(3M-m)2h hmax一2g (M+m)2 2026年伯乐马一轮复习同步考练·物理答案·第2页