专题06 动量守恒定律（期中真题汇编，上海专用）高二物理上学期

专题05 动量守恒定律 地 城 考点01 动量大小的影响因素及比较 1．（2024秋•黄浦区校级期中）关于乒乓球运动，下列说法正确的是　　 A．球拍对乒乓球的弹力越大，乒乓球的动量变化一定越大 B．一次击球过程中，球拍对乒乓球的冲量大小大于乒乓球对球拍的冲量大小 C．球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球的动量保持不变 D．球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球的动能不变 地 城 考点02 动量守恒定律的内容、条件和判断 2．（2025•银川校级一模）在如图所示的装置中，木块与水平面间的接触面是光滑的，子弹沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。对于木块、弹簧、子弹组成的系统，从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中　　 A．动量守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能不守恒 C．动量守恒，机械能不守恒 D．动量不守恒，机械能守恒 3．（2024秋•闵行区校级期中）自然过程中往往包含着某种不变的“量”，称之为守恒量。应用“量”守恒的观点分析和解决某些问题，通常会带来很大的便利性。我们根据牛顿第二定律与运动学规律，推导出了动能定理；再根据动能定理得出了机械能守恒定律。同样，我们根据牛顿第二定律和运动学规律，推导出了动量定理；再根据动量定理得出了动量守恒定律 （1）如图所示，物体静止在水平面上，受到与水平方向夹角为恒定拉力的作用，经过时间，物体仍处于静止，以下说法正确的是 　　 。 物体所受拉力的冲量方向水平向右 物体所受的拉力的冲量为 物体所受摩擦力的冲量大小为0 物体所受合力的冲量的大小为0 （2）关于冲量，下列说法正确的是 　　 。 合力的冲量是物体动量变化的原因 作用在静止的物体上的力的冲量一定为零 动量越大的物体受到的冲量越大 冲量的方向与物体运动的方向相同 （3）一质量为的物块在合力的作用下从静止开始沿直线运动，合力随时间变化的关系图像如图所示，则 　　 。 时，物块的动量大小为0 时，物块的速率为 到时间内，合力对物块冲量的大小为 到时间内，物块动量变化量的大小为 （4）如图甲所示，在足球赛场上，一足球运动员踢质量为的足球。若足球以的速度撞向球门门柱，然后以的速度反向弹回，如图乙所示，则这一碰撞过程中足球的动量改变量是 　　 。 ，方向水平向右 ，方向水平向左 ，方向水平向右 ，方向水平向左 （5）光滑水平地面上，、两物体质量都为，以速度向右运动，原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当撞上弹簧，在之后的运动过程中 　　 。 、组成系统机械能守恒 的最小动量不为零 弹簧被压缩最短时，的动量达到最大值 弹簧被压缩最短时，、速度相等 （6）曾经有一则新闻报道，一名4岁儿童从5楼的阳台上将一盆的植物盆景碰落，掉落到楼下，不幸砸中一只路过的7岁的流浪狗。已知，请你估算一下： ①盆景受到的合力的冲量是多大？ ②设盆景与流浪狗之间的相互作用时间为，则流浪狗受到盆景撞击力的平均值有多大？ （7）如图所示，质量的长木板，静止在光滑水平面上，某时刻质量的小木块以初速度滑上长木板的左端，经过一段时间二者一起滑动，木板对木块的动摩擦因数，已知，求： ①最终小木块和长木板一起滑动的速度大小； ②系统因摩擦产生的热量及板块间相对位移的大小△。 地 城 考点03 用动量守恒定律解决简单的碰撞问题 4．（2024秋•黄浦区校级期中）甲、乙两位同学利用中国象棋进行游戏。某次游戏中，在水平放置的棋盘上，甲用手将甲方的棋子以的初速度正对乙方棋子弹出，两棋子相碰撞后（碰撞时间极短），甲方棋子速度大小变为，方向不变。两棋子初始位置如图所示，棋子中心与网格线交叉点重合，该棋盘每方格长宽均，棋子直径均为，棋子质量相等均为，棋子与棋盘间的动摩擦因数均为。重力加速度大小取。求： （1）甲、乙两棋子碰撞前瞬间甲棋子的速度大小； （2）甲、乙两棋子碰撞后瞬间乙棋子的速度大小； （3）判断甲、乙两棋子的碰撞是否为弹性碰撞，若是，请写出判断理由，若不是，请计算损失的机械能； （4）通过计算，判断乙方棋子中心是否滑出边界。 地 城 考点04 验证动量守恒定律 5．（2024秋•黄浦区校级期中）用气垫导轨和光电门等装置来验证动量守恒定律和测量轻弹簧对滑块的冲量、弹簧的弹性势能，实验装置如图所示。滑块在气垫导轨上运动时阻力不计，其上方挡光条到达光电门（或时，计时器开始计时：挡光条到达光电门（或时，计时器停止计时。实验主要步骤如下： 用天平分别测出滑块、的质量、； 给气垫导轨通气并调整使其水平； 调节光电门，使其位置合适，测出光电门、间的水平距离，光电门、间的水平距离； 、之间紧压一轻弹簧（与、不粘连），并用细线拴住、，如图静置于气垫导轨上； 烧断细线，、各自运动，弹簧恢复原长前、均未到达光电门，从计时器上分别读取、在两光电门之间运动的时间、。 ①利用上述各量可得出弹簧对滑块的作用力的冲量大小为 　　 ，弹簧对滑块的作用力的冲量大小为 　　 （用题中所给的字母表示）。 ②利用上述测量的物理量，写出验证动量守恒定律的表达式：　　 （用题中所给的字母表示）。 ③利用上述各量还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能 　　 （用题中所给的字母表示）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 动量守恒定律 地 城 考点01 动量大小的影响因素及比较 1．（2024秋•黄浦区校级期中）关于乒乓球运动，下列说法正确的是　　 A．球拍对乒乓球的弹力越大，乒乓球的动量变化一定越大 B．一次击球过程中，球拍对乒乓球的冲量大小大于乒乓球对球拍的冲量大小 C．球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球的动量保持不变 D．球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球的动能不变 【答案】 【解答】解：、由动量定理△可知，乒乓球的动量变化量等于合外力的冲量，即乒乓球的动量变化量除了与力的大小方向有关，还与力的作用时间有关，故错误； 、用球拍打击球时，球拍对乒乓球的力与乒乓球对球拍的力是一对相互作用力，大小相等、作用时间相同，由公式可知，冲量大小相等，故错误； 、球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球速度大小不变，方向改变，故动量改变，故错误； 、球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球速度大小不变，故动能不变，故正确。 故选：。 地 城 考点02 动量守恒定律的内容、条件和判断 2．（2025•银川校级一模）在如图所示的装置中，木块与水平面间的接触面是光滑的，子弹沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。对于木块、弹簧、子弹组成的系统，从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中　　 A．动量守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能不守恒 C．动量守恒，机械能不守恒 D．动量不守恒，机械能守恒 【答案】 【解答】解：子弹在击中木块过程要克服阻力做功，机械能有损失，系统机械能不守恒，子弹与木块压缩弹簧过程，子弹、木块、弹簧组成的系统受到墙壁的作用力，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，由此可知，弹簧、子弹和木块组成的系统在整个过程中动量不守恒、机械能不守恒，故正确，错误； 故选：。 3．（2024秋•闵行区校级期中）自然过程中往往包含着某种不变的“量”，称之为守恒量。应用“量”守恒的观点分析和解决某些问题，通常会带来很大的便利性。我们根据牛顿第二定律与运动学规律，推导出了动能定理；再根据动能定理得出了机械能守恒定律。同样，我们根据牛顿第二定律和运动学规律，推导出了动量定理；再根据动量定理得出了动量守恒定律 （1）如图所示，物体静止在水平面上，受到与水平方向夹角为恒定拉力的作用，经过时间，物体仍处于静止，以下说法正确的是 　　 。 物体所受拉力的冲量方向水平向右 物体所受的拉力的冲量为 物体所受摩擦力的冲量大小为0 物体所受合力的冲量的大小为0 （2）关于冲量，下列说法正确的是 　　 。 合力的冲量是物体动量变化的原因 作用在静止的物体上的力的冲量一定为零 动量越大的物体受到的冲量越大 冲量的方向与物体运动的方向相同 （3）一质量为的物块在合力的作用下从静止开始沿直线运动，合力随时间变化的关系图像如图所示，则 　　 。 时，物块的动量大小为0 时，物块的速率为 到时间内，合力对物块冲量的大小为 到时间内，物块动量变化量的大小为 （4）如图甲所示，在足球赛场上，一足球运动员踢质量为的足球。若足球以的速度撞向球门门柱，然后以的速度反向弹回，如图乙所示，则这一碰撞过程中足球的动量改变量是 　　 。 ，方向水平向右 ，方向水平向左 ，方向水平向右 ，方向水平向左 （5）光滑水平地面上，、两物体质量都为，以速度向右运动，原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当撞上弹簧，在之后的运动过程中 　　 。 、组成系统机械能守恒 的最小动量不为零 弹簧被压缩最短时，的动量达到最大值 弹簧被压缩最短时，、速度相等 （6）曾经有一则新闻报道，一名4岁儿童从5楼的阳台上将一盆的植物盆景碰落，掉落到楼下，不幸砸中一只路过的7岁的流浪狗。已知，请你估算一下： ①盆景受到的合力的冲量是多大？ ②设盆景与流浪狗之间的相互作用时间为，则流浪狗受到盆景撞击力的平均值有多大？ （7）如图所示，质量的长木板，静止在光滑水平面上，某时刻质量的小木块以初速度滑上长木板的左端，经过一段时间二者一起滑动，木板对木块的动摩擦因数，已知，求： ①最终小木块和长木板一起滑动的速度大小； ②系统因摩擦产生的热量及板块间相对位移的大小△。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）；（5）；（6）①盆景受到的合力的冲量为；②流浪狗受到盆景撞击力的平均值有为； （7）①最终小木块和长木板一起滑动的速度大小为；②系统因摩擦产生的热量为；板块间相对位移的大小△为。 【解答】解：（1）、拉力的冲量方向与拉力的方向相同，即方向与水平方向成角斜向右上方，故错误； 、根据冲量的定义可知，拉力的冲量大小，故错误； 、根据平衡条件可知，物体受到的摩擦力的大小为：，故摩擦力的冲量的大小为：，故错误； 、物体保持静止，动量变化为零，根据动量定理可知，物体所受合力的冲量大小为零，故正确。 故选：。 （2）、力作用一段时间便有了冲量，而合力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说合力的冲量使物体的动量发生了变化，故正确； 、只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量，与物体处于什么状态无关，故错误； 、物体所受冲量△与物体动量的大小无关，故错误； 、冲量是矢量，其方向与力的方向相同，与物体运动方向无关，故错误； 故选：。 （3）、图像与坐标轴围成的面积表示动量的变化，所以时，物块的动量大小为，故错误； 、在内动量变化大小为△，则时的动量大小为△，根据可知时，物块的速率为，故正确、错误； 、到时间内，合力对物块冲量的大小为，故错误。 故选：。 （4）规定初始动量方向为正方向，初动量为：，末动量为：，动量改变量为：△，方向向左，这一过程中足球的动量改变量为，方向向左； 故选：。 （5）、在撞上弹簧后的运动过程中，、与弹簧组成的系统机械能守恒，、组成的系统机械能不守恒，故错误； 、与弹簧接触后开始压缩弹簧，做减速运动，做加速运动，开始的速度大于的速度，、间距离减小，弹簧的压缩量逐渐增大，当、速度相等时弹簧的压缩量最大，、速度相等后继续运动过程中，继续做减速运动，继续做加速运动，的速度小于的速度，、间的距离逐渐增大直到弹簧恢复原长，设弹簧恢复原长时的速度大小为，的速度大小为，、组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得： 由机械能守恒定律得： 解得：，， 弹簧恢复原长时的为零，速度最小，的最小动量为零，弹簧恢复原长时的速度最大，动量最大，弹簧压缩最短时的动量不是最大， 由以上分析可知：的最小动量为零，弹簧恢复原长时的速度最大，动量最大，弹簧压缩最短时的动量不是最大，弹簧压缩最短时、速度相等，故正确，错误。 故选：。 （6）①4岁儿童从5楼的阳台上将一盆的植物盆景碰落，下落的高度为 落到流浪狗身上的速度为： 依据动量定理△，解得 ②流浪狗受到盆景撞击力的平均值 所以盆景受到的合力的冲量为，流浪狗受到盆景撞击力的平均值有为； （7）①小木块在长木板上滑动的过程，两者组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得 解得 ②系统因摩擦产生的热量 解得 根据功能关系得△ 解得△ 所以，最终小木块和长木板一起滑动的速度大小为；系统因摩擦产生的热量为；板块间相对位移的大小△为。 答：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）；（6）①盆景受到的合力的冲量为；②流浪狗受到盆景撞击力的平均值有为； （7）①最终小木块和长木板一起滑动的速度大小为；②系统因摩擦产生的热量为；板块间相对位移的大小△为。 地 城 考点03 用动量守恒定律解决简单的碰撞问题 4．（2024秋•黄浦区校级期中）甲、乙两位同学利用中国象棋进行游戏。某次游戏中，在水平放置的棋盘上，甲用手将甲方的棋子以的初速度正对乙方棋子弹出，两棋子相碰撞后（碰撞时间极短），甲方棋子速度大小变为，方向不变。两棋子初始位置如图所示，棋子中心与网格线交叉点重合，该棋盘每方格长宽均，棋子直径均为，棋子质量相等均为，棋子与棋盘间的动摩擦因数均为。重力加速度大小取。求： （1）甲、乙两棋子碰撞前瞬间甲棋子的速度大小； （2）甲、乙两棋子碰撞后瞬间乙棋子的速度大小； （3）判断甲、乙两棋子的碰撞是否为弹性碰撞，若是，请写出判断理由，若不是，请计算损失的机械能； （4）通过计算，判断乙方棋子中心是否滑出边界。 【答案】（1）甲、乙两棋子碰撞前瞬间甲棋子的速度大小为； （2）甲、乙两棋子碰撞后瞬间乙棋子的速度大小为； （3）两棋子的碰撞不是弹性碰撞，理由见解析，损失的机械能为； （4）乙方棋子中心不会滑出边界。 【解答】解：（1）设两棋子碰前甲的速度大小为，根据动能定理有 代入数据解得 （2）两棋子碰撞过程满足动量守恒，规定水平向右的方向为正方向，设碰后甲、乙两棋子的速度分别为和，则有 代入数据解得 （3）碰前甲棋子的动能为 碰后两棋子的总动能为 因为，所以两棋子的碰撞是非弹性碰撞，损失的机械能为 △ 则 （4）设碰后乙棋子滑行的距离为，根据动能定理有 解得 所以乙方棋子中心不会滑出边界 答：（1）甲、乙两棋子碰撞前瞬间甲棋子的速度大小为； （2）甲、乙两棋子碰撞后瞬间乙棋子的速度大小为； （3）两棋子的碰撞不是弹性碰撞，理由见解析，损失的机械能为； （4）乙方棋子中心不会滑出边界。 地 城 考点04 验证动量守恒定律 5．（2024秋•黄浦区校级期中）用气垫导轨和光电门等装置来验证动量守恒定律和测量轻弹簧对滑块的冲量、弹簧的弹性势能，实验装置如图所示。滑块在气垫导轨上运动时阻力不计，其上方挡光条到达光电门（或时，计时器开始计时：挡光条到达光电门（或时，计时器停止计时。实验主要步骤如下： 用天平分别测出滑块、的质量、； 给气垫导轨通气并调整使其水平； 调节光电门，使其位置合适，测出光电门、间的水平距离，光电门、间的水平距离； 、之间紧压一轻弹簧（与、不粘连），并用细线拴住、，如图静置于气垫导轨上； 烧断细线，、各自运动，弹簧恢复原长前、均未到达光电门，从计时器上分别读取、在两光电门之间运动的时间、。 ①利用上述各量可得出弹簧对滑块的作用力的冲量大小为 　　 ，弹簧对滑块的作用力的冲量大小为 　　 （用题中所给的字母表示）。 ②利用上述测量的物理量，写出验证动量守恒定律的表达式：　　 （用题中所给的字母表示）。 ③利用上述各量还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能 　　 （用题中所给的字母表示）。 【答案】①；；②；③ 【解答】解：①弹簧恢复原长后，滑块做匀速直线运动，滑块的速度大小：，滑块的速度大小： 由动量定理可知，弹簧对滑块的冲量大小： 弹簧对滑块的冲量大小： ②烧断细线两滑块弹开过程，两滑块组成的系统动量守恒，以的速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 整理得 ③烧断细线弹簧弹开滑块过程，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能， 由能量守恒定律可知，弹簧的弹性势能： 故答案为：①；；②；③ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $