专题06 动量定理 动量守恒定律（期末真题汇编，浙江专用）高二物理上学期

专题06 动量定理 动量守恒定律 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1. (24-25高二上·浙江台州·期末)甲同学把一个充气到直径左右的乳胶气球，以的速度水平投向乙同学，气球被原速率反弹，已知气球与乙同学接触时间约为，空气密度约，则乙同学受到气球的冲击力约为（　　） A． B． C． D． 2. (24-25高二上·浙江杭州高级中学教育集团·期末)如图为某药品自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的水平平台组成，竖直螺旋滑槽高，长，质量为的药品A离开传送带进入螺旋滑槽速度为，到螺旋滑槽出口速度为，该过程用时，在出口处与静止的相同质量的药品B碰撞，碰后A静止，B向前滑动，下列说法正确的是（　　） A．药品A、B碰撞后B的速度为 B．药品A对药品B的冲量和药品B对药品A的冲量相同 C．药品A在螺旋滑槽运动过程重力的冲量为 D．药品A在螺旋滑槽运动过程合力的冲量为 3. (24-25高二上·浙江杭州高级中学教育集团·期末)火箭发射领域“世界航天第一人”是明朝的士大夫万户，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备（火箭、燃料、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．火箭的推力来源于空气的浮力 B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C．喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为 D．在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒 4. (24-25高二上·浙江绍兴上虞区·期末)如图所示，某人手提大锤站在静止于光滑水平面的平板车上。下列操作能使平板车持续向右运动的是（　　） A．用大锤连续敲打车的左端 B．从平板车右端走到左端，再从左端走到右端，不断往复 C．将大锤丢到车的左端 D．将大锤向左丢到车外 5. (24-25高二上·浙江宁波慈溪·期末)如图所示，在码头和船边悬挂有旧轮胎，船以某一速度靠近并停靠在码头上。关于轮胎的作用说法正确的是（    ） A．减少船靠岸时的动量 B．减少船受到的冲量 C．减少船受到的冲力 D．减少船靠岸的时间 6. (24-25高二上·浙江衢州·期末)如图所示，在验证动量守恒定律实验中，质量为的金属球碰撞质量为的玻璃球（），忽略空气阻力，碰后两小球均做平抛运动，最终落在同一水平面上。关于两球平抛运动全过程，下列说法正确的是（　　） A．速度变化量相同 B．速度变化率不同 C．位移相同 D．动量变化量相同 7. (24-25高二上·浙江杭州·期末)北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，苏翊鸣获得冠军，实现了中国单板滑雪在冬奥会上金牌零的突破。图为苏翊鸣第二跳的频闪照片，曲线为飞行轨迹，飞行过程中最高点A离地（图中字母表示运动员的重心位置），H点为运动员落地点，飞行过程不计空气阻力。已知：频闪频率为，曲线在O点的切线与水平方向成37°，。下列说法错误的是（　　） A．空中任意相邻位置运动员重心速度变化均相同 B．曲线在E点的切线与水平方向成45° C．运动员在I点的速度大小一定大于G点的速度大小 D．运动员落地时，速度方向与接触面夹角越小受到的冲击越小 8. (24-25高二上·浙江杭州·期末)如图，在光滑水平面上放置物体B，小球A从B的顶端沿光滑曲面由静止下滑，在小球A下滑过程中（　　） A．物体B对小球A的支持力不做功 B．物体B对小球A的支持力做负功 C．物体B对小球A的支持力的冲量为零 D．小球A与物体B组成的系统动量守恒 9. (24-25高二上·黑龙江哈尔滨哈尔滨师范大学附属中学·期中)如图所示，风洞喷出竖直向上的气流使几个实验者悬停在空中，其中甲、乙两人的质量分别为、，迎风面积分别为、，若作用于甲、乙的气流密度、气流速度大小均相同，气流吹到人身上后水平散开，两人互不影响，则等于（　　） A． B． C． D． 10. (24-25高二上·浙江绍兴上虞区·期末)高空抛物严重影响他人的生命和财产安全，我国于2021年3月1日将高空抛物罪正式入刑。某小区监控拍到一段西瓜皮抛落视频，视频中西瓜皮从3楼阳台上沿到2楼阳台下沿，共计5帧，如图所示。已知建筑共20楼，每层高3m，地面1层为附房，监控的视频帧频为25帧/s（即每秒显示25帧图像），抛落的西瓜皮质量为0.1kg，西瓜皮落地撞击时间为0.01s，忽略西瓜皮抛出速度，估算 (1)西瓜皮最有可能是从几楼以上抛落的； (2)西瓜皮着地时的速度大小； (3)西瓜皮与地面撞击的作用力。 11. (24-25高二上·浙江杭州西湖区学军联考·期末)雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图所示，传动装置有一水平圆盘（厚度忽略不计），可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。已知转椅质量m=100kg，转椅与雪地之间的动摩擦因数为μ=0.4，圆盘在水平雪地匀速转动的角速度，转椅运动半径，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。 求： (1)AB与OB之间夹角的正切值。 (2)为了维持转椅匀速转动传动装置的输出功率P； (3)任意s时间间隔内，轻绳拉力和地面摩擦力的合力冲量大小I。 1. (24-25高二上·浙江金华十校·期末)如图所示，光滑水平面上静止放有一辆小车，小车由半径的四分之一光滑圆弧部分AB和粗糙水平部分BC组成，且两者在B点平滑连接。现有一可视为质点的小物块从圆心等高点A处静止释放，小物块在BC部分与车之间的动摩擦因数为，小车质量是物块质量的2倍。求： (1)小物块从释放到下滑到圆弧最低点B的过程中，小物块机械能 ，其与小车构成的系统水平方向动量 （选填“守恒”或“不守恒”）； (2)小物块从释放到下滑到圆弧最低点B的过程中，小物块的水平位移是多少？ (3)为保证小物块释放后不会从小车上滑下，则BC部分的最小长度是多少？ 2. (24-25高二上·浙江宁波九校联考·期末)“探究碰撞中的不变量”的实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。 (1)实验室有如下、、三个小球，从中选出入射小球与被碰小球，则入射小球应该选取______； A．直径质量 B． 直径质量 C．直径质量 (2)关于本实验，下列说法正确的是______； A．小球每次都必须从斜槽上的同一位置由静止释放 B．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度 C．实验中需要用到铅垂线 D．斜槽必须足够光滑且末端保持水平 (3)选取小题（1）中的两个小球完成实验后，用刻度尺测量、、与点的距离、，，若两球发生弹性碰撞，则下列式子成立的是______； A． B． C． 3. (24-25高二上·浙江杭州西湖区学军联考·期末)为了探究碰撞过程中的守恒量，某兴趣小组设计了如图所示的实验。先让质量为m1的小球从凹形槽顶端由静止开始滑下，又经过O点水平抛出落在斜面上。再把质量为m2的小球放在水平面O点，让小球m1仍从凹形槽顶端由静止滑下，与小球m2碰撞后，两小球直接落到斜面上。分别记录小球第一次与斜面碰撞的落点痕迹。其中M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为LM、LP、LN，凹形槽顶端距离桌面高度为h，桌面距地面高度为H，斜面总长度为L。 (1)为了减小实验误差，无用的操作是： 。 A．减小凹形槽摩擦 B．使用大小相同的两个小球 C．多次测量落点位置取平均值 (2)在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，则可以认为两球碰撞过程中动量守恒。（用题目中的物理量表示） (3)现测量出两个小球质量比，若还测出LN= LP（用k表示），则可证明两球间的碰撞是弹性的。 4. (24-25高二上·浙江宁波慈溪·期末)某学习小组用如图甲所示的装置来验证碰撞中的动量守恒。 先使入射小球从斜槽上固定位置S点由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，得到10个落点。再把被撞小球放在水平槽上的末端，让入射小球仍从位置S由静止释放，与被撞小球碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次。 (1)假设实验室中有三个小球：A球（直径，质量，铁质）、B球（直径，质量，铝质）、C球（直径，质量，铝质），则入射小球应该选取 球，被碰小球应该选取 球；（填“A”“B”或“C”）。 (2)多次实验，小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下多个印迹。如果用画圆法确定小球的落点，有如图乙所示的三个圆最合理的是圆 （填“A”“B”或“C”）。 (3)上述实验时，将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OM、OP、ON。要验证的关系式为 ；（用表示）。 (4)根据图丙所示的数据，通过计算分析，在误差允许范围内，本实验中两小球在碰撞前后动量 （填“守恒”或“不守恒”）。 5. (24-25高二上·浙江台州·期末)图甲为验证动量守恒定律的实验装置图。实验时，将斜槽固定在铁架台上，使槽末端水平。先让质量为的入射球多次从倾斜轨道上S位置静止释放，记录其在水平桌面上的平均落点位置P。然后把质量为的被碰小球静置于槽的末端，再将入射球从倾斜轨道上S位置静止释放，与相碰，并多次重复，记录两小球在桌面上的平均落点位置，测出碰后入射球的平均落点在M点，被碰球的平均落点在N点。 (1)某次测量的小球直径如图乙所示，读数为 cm (2)下列实验要求中正确的有______（多选） A．入射球和被碰球的质量必须满足 B．用铅垂线检查斜槽末端是否水平 C．测量小球开始释放的高度h来表示初速度大小 D．利用复写纸与白纸记录小球的落点，实验过程中不可移动白纸的位置 (3)测出小球抛出点在桌面上的投影点O到点P、M、N的距离，分别记为、、，若两球碰撞时动量守恒，应满足关系式 。 (4)若两球发生弹性碰撞，则、、之间一定满足关系式______。 A． B． C． 6. (24-25高二上·浙江宁波慈溪·期末)滑板运动越来越受年轻人追捧，如图所示的滑板轨道ABCDEF。水平轨道DE左端与一段半径为的、圆心角为的竖直圆弧轨道CD在D点相切，右端与一段半径为的四分之一圆弧在E点相切。一个质量为的运动员以水平初速度冲上静止在A点的、质量为的滑板甲，一起沿着轨道运动，此后沿轨道切线从C点进入圆弧轨道。另有一块质量为的滑板乙静止放在右侧圆弧轨道下端E点。当两滑板接近时，运动员从滑板甲上起跳，落到滑板乙上。设运动员冲上滑板时立即与滑板相对静止，运动员和滑板均视为质点，不计所有阻力，重力加速度。求： (1)运动员冲上滑板甲后的速度大小； (2)运动员滑过D点时的速度大小； (3)若滑板甲返回过程中恰好能爬升到C点，则运动员从滑板甲上起跳的速度大小； (4)通过计算说明（3）问中的运动员和滑板乙能否滑上右侧平台？ 7. (24-25高二上·浙江宁波慈溪·期末)2024年10月13日，SpaceX太空探索技术公司的“星舰”火箭第一、二级成功分离，第一级“超级重型”火箭助推器成功着陆回火箭发射塔，第二级“星舰”飞船也按计划在发射约一小时后成功落入印度洋。如图所示，起飞后6分46秒，在3台中心发动机反推控制下，第一级火箭助推器以72千米/小时的速度进入发射塔架的之间，高度170米；起飞后6分56秒，第一级火箭助推器悬停于“筷子”机械臂之间并将其接住。若将此过程看成匀变速直线运动，不计空气阻力，取。求： (1)第一级火箭助推器悬停的高度h； (2)该过程中，第一级火箭助推器的加速度大小a； (3)若第一级火箭助推器减速时质量为，则每台发动机对火箭的作用力大小F； (4)若第一级火箭助推器悬停时质量为，喷出的气体速度为短时间内忽略喷出气体的质量对第一级火箭助推器质量的影响，则单位时间内喷出气体的质量。 8. (24-25高二上·浙江台州·期末)某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角的直轨道，半径、圆心角为的圆弧，半径为R、圆心角为的圆弧组成，轨道间平滑连接。在轨道末端E点的右侧足够长的水平地面上紧靠着质量的滑板b，其上表面与轨道末端E所在的水平面齐平。质量为的物块a从轨道上距B点高度为h处静止下滑，经圆弧轨道滑上轨道。物块a与滑板b间的动摩擦因数。（其他轨道均光滑，物块a视为质点，不计空气阻力，，） (1)若 ①求物块a第一次通过C点时速度大小和轨道对它的支持力大小： ②保证小物块不脱离滑板b，求木板的最小长度和这个过程产生的热量Q； (2)若仅使滑板b的长度变为，物块a能经轨道滑上滑板b且不脱离，求释放高度h的范围。 1. (24-25高二上·浙江杭州·期末)如图，同一竖直平面内轨道由水平轨道OA，半径为的半圆单层轨道ABC，半径为的半圆圆管轨道CDE，平台EF和FG组成，各段轨道平滑连接，轨道和平台除FG粗糙外其余均光滑。平台EF间有一质量为、大小不计的物块Q。水平面OA的左端通过挡板固定一个弹簧，弹簧右端可以通过压缩弹簧发射能看成质点的滑块P，P的质量为，物块P、Q与FG间的动摩擦因数均为，FG间距足够大。弹簧的弹性势能最大能达到，g取。问：    (1)若弹簧的弹性势能，物块P到达圆轨道A点时的加速度大小； (2)若P与Q碰撞后以相同速度向右运动，求P、Q在FG间运动的最大距离； (3)为使P能在平台上与Q发生碰撞，弹簧的弹性势能至少多大。 2. (24-25高二上·浙江杭州·期末)航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂电离化（即电离出正离子）。正离子被正，负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力，已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正，负栅板间加速电压为U，忽略离子间的相互作用力及进入栅板时的初速度。求：    (1)单个正离子经正，负栅板间的电场加速后的速度v； (2)若该航天器获得的平均反冲力为F，则单位时间从喷口喷出的正离子个数N为多少？ (3)若单位时间从喷口喷出的正离子个数为n，航天器的质量为M，在一小段时间内可认为航天器做直线运动，且喷出离子方向与航天器运动方向在同一直线上，不考虑喷射离子引起航天器质量的变化，经∆t航天器速度的大小变化了多少？ 3. (24-25高二上·浙江宁波九校联考·期末)某装置的竖直截面如图所示，足够长的光滑倾斜轨道与圆弧OABC轨道平滑连接，OABC管道与平面AD相切于A点，OABC管道半径，倾斜轨道上有一滑块可从任意高度（为滑块到AD平面的竖直高度）由静止开始下滑（可变），滑块尺寸略小于管道内径，管道点与小车平面等高，小车左端紧靠管道点，小车由水平轨道EF与四分之一圆弧轨道FG组成，水平轨道，圆弧轨道FG半径，圆弧AB，BC对应的圆心角均，圆弧OA对应的圆心角为。滑块与EF轨道间的动摩擦因数，滑块质量，小车质量。其它轨道均光滑，滑块可视为质点，不计空气阻力，取（，）求： (1)滑块从斜面静止下滑恰能滑到点，求滑块下滑高度； (2)若小车没有固定在平面上，平面光滑且足够长，滑块滑上小车恰能到达F点，求滑块下滑高度； (3)若小车没有固定在平面上，半面光滑且足够长，滑块能滑上小车并且不会滑离小车，求滑块下滑高度的范围。 4. (24-25高二上·浙江金华十校·期末)如图甲所示为“研究碰撞中动量守恒”的实验装置。实验时，先让质量为的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动，从轨道末端水平抛出，落到水平地面上P点，然后再把质量为的小钢球B放到轨道末端处于静止，再让小钢球A从斜槽开始运动，在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞，结果小球B落到水平地面上N点，小球A落到水平地面上的M点。 (1)实验中，必须要测量的物理量有__________。 A．小球开始释放的高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的水平距离 D．小球A、B的质量、 (2)实验中，下列说法正确的是__________。 A．斜槽一定要光滑 B．两球半径一定要相同 C．两球质量关系一定要满足 (3)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹，如图丙所示。多次试验后，白纸上留下了7个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图中画的三个圆最合理的是 （填字母代号）； (4)若某次实验时， A、B两钢球落地点分布如图乙所示，M、P、N与O点（O点是水平轨道末端正下方的投影）距离分别为、、，若满足 （用、、、、表示），则该碰撞前后动量守恒。若还满足 （用、、表示），则说明该碰撞为弹性碰撞。 5. (24-25高二上·浙江杭州滨江区杭二滨江·期末)如图所示，光滑的水平平台MN左侧有一半径为r1.8m的光滑圆弧形滑块C固定在地面上，紧靠在水平平台MN右端的长木板上表面NQ水平并与平台等高，底面处在光滑水平面上，长木板的质量M6kg，长木板的右端为半径R0.1m的光滑圆弧，长木板的左端有一滑块B，其质量为mB3kg，与NQ间的动摩擦因数μ0.2。一质量mA 1kg的物块A从滑块C圆弧的最高点由静止滑下，物块A沿平台向右运动与滑块B发生弹性碰撞，A碰撞后被立刻取走。已知A和B都可看作质点，重力加速度g取10m/s2，求： (1)A从C上滑下后的速度大小； (2)A和B碰撞后的瞬间，B的速度大小； (3)为使滑块B不能从长木板右端圆弧离开木板，NQ的最小长度L； 6. (24-25高二上·浙江杭州西湖区学军联考·期末)如图，相距L=8.5m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小v=4.0m/s。质量m=10kg的载物箱（可视为质点），以初速度自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取。求： (1)载物箱通过传送带所需的时间t (2)因传送载物箱，电机对传送带做的功E (3)载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量大小I。 7. (24-25高二上·浙江绍兴上虞区·期末)一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的动摩擦因数为的水平直轨道AE、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、长度为L动摩擦因数为的水平传送带EF和光滑水平直轨道FG平滑连接。在水平直轨道FG上摆放一质量的物块，在G右侧有一高，宽度足够长的凹形收集区。现压缩弹簧至P点将质量的小滑块弹出，恰好经过圆形轨道最高点C，已知，，，，轨道其余部分均光滑，传送带以的恒定速率顺时针转动，物块和滑块均可视为质点，碰撞均为对心弹性碰撞，物块和滑块落在凹形收集区不反弹，求： (1)弹簧在P处的弹性势能大小； (2)小滑块从P点出发，第一次通过F点的过程中因摩擦而产生的热量Q； (3)小滑块和物块落在凹形收集区的距离。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 动量定理 动量守恒定律 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1. (24-25高二上·浙江台州·期末)甲同学把一个充气到直径左右的乳胶气球，以的速度水平投向乙同学，气球被原速率反弹，已知气球与乙同学接触时间约为，空气密度约，则乙同学受到气球的冲击力约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【来源】浙江省台州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题 【详解】设反弹方向为正方向，则对气球由动量定理 其中 解得F≈45.4N 由牛顿第三定律可知乙同学受到气球的冲击力约为45.4N。 故选B。 2. (24-25高二上·浙江杭州高级中学教育集团·期末)如图为某药品自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的水平平台组成，竖直螺旋滑槽高，长，质量为的药品A离开传送带进入螺旋滑槽速度为，到螺旋滑槽出口速度为，该过程用时，在出口处与静止的相同质量的药品B碰撞，碰后A静止，B向前滑动，下列说法正确的是（　　） A．药品A、B碰撞后B的速度为 B．药品A对药品B的冲量和药品B对药品A的冲量相同 C．药品A在螺旋滑槽运动过程重力的冲量为 D．药品A在螺旋滑槽运动过程合力的冲量为 【答案】D 【来源】浙江省杭州高级中学教育集团2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试题 【详解】A．题意知碰前A的速度，AB质量一样，两药品碰撞过程，根据动量守恒有 解得药品A、B碰撞后B的速度 故A错误； B．药品A对药品B的冲量与药品B对药品A的冲量大小相同，但方向相反，故B错误； C．药品A在螺旋滑槽运动过程重力的冲量为 故C错误； D．题意知A离开传送带进入螺旋滑槽速度为，根据动量定理，药品A在螺旋滑槽运动过程合力的冲量等于其动量变化量，即 联立以上解得 故D正确。 故选D。 3. (24-25高二上·浙江杭州高级中学教育集团·期末)火箭发射领域“世界航天第一人”是明朝的士大夫万户，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备（火箭、燃料、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．火箭的推力来源于空气的浮力 B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C．喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为 D．在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒 【答案】B 【来源】浙江省杭州高级中学教育集团2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试题 【详解】A．火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，故A错误； B．在燃气喷出后的瞬间，万户及其所携设备组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒，设火箭的速度大小为v，规定火箭运动方向为正方向，由动量守恒定律得（M-m）v-mv0=0 解得火箭的速度大小为 故B正确； C．喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动，上升的最大高度 故C错误； D．在火箭喷气过程中，燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功，所以万户及所携设备机械能不守恒，故D错误。 故选B。 4. (24-25高二上·浙江绍兴上虞区·期末)如图所示，某人手提大锤站在静止于光滑水平面的平板车上。下列操作能使平板车持续向右运动的是（　　） A．用大锤连续敲打车的左端 B．从平板车右端走到左端，再从左端走到右端，不断往复 C．将大锤丢到车的左端 D．将大锤向左丢到车外 【答案】D 【来源】浙江省绍兴市上虞区2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】A．把人和车看成整体，用大锤连续敲打车的左端，根据动量守恒定律可以知道，系统的总动量为零，车不会持续地向右驶去，故A错误； B．人从平板车右端走到左端，再从左端走到右端，过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故B错误； C．站在车的右端将大锤丢到车的左端的过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故C错误； D．将大锤向左丢到车外，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车会获得向右的速度，从而使平板车持续地向右驶去，故D正确。 故选D。 5. (24-25高二上·浙江宁波慈溪·期末)如图所示，在码头和船边悬挂有旧轮胎，船以某一速度靠近并停靠在码头上。关于轮胎的作用说法正确的是（    ） A．减少船靠岸时的动量 B．减少船受到的冲量 C．减少船受到的冲力 D．减少船靠岸的时间 【答案】C 【来源】浙江省宁波市慈溪市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】AB．轮船靠岸与码头碰撞的过程，轮船的初末速度不会受轮胎影响，轮船的动量变化量相同，冲量也相同，故AB错误； CD．轮胎可以起到缓冲作用，延长轮船与码头碰撞过程中的作用时间，从而减小轮船因碰撞受到的作用力，故C正确，D错误。 故选C。 6. (24-25高二上·浙江衢州·期末)如图所示，在验证动量守恒定律实验中，质量为的金属球碰撞质量为的玻璃球（），忽略空气阻力，碰后两小球均做平抛运动，最终落在同一水平面上。关于两球平抛运动全过程，下列说法正确的是（　　） A．速度变化量相同 B．速度变化率不同 C．位移相同 D．动量变化量相同 【答案】A 【来源】浙江省衢州市2024-2025学年高二上学期期末物理试题 【详解】A．碰后两小球均做平抛运动，根据可知，速度变化量相同，故A正确； B．速度变化率即，可知两球速度变化率相同，故B错误； C．碰后两球速度不同，则水平位移不同，位移为 可知位移不同，故C错误； D．根据动量的计算公式可知，两球质量不同，结合A项可知，动量变化量不相同，故D错误； 故选A。 7. (24-25高二上·浙江杭州·期末)北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，苏翊鸣获得冠军，实现了中国单板滑雪在冬奥会上金牌零的突破。图为苏翊鸣第二跳的频闪照片，曲线为飞行轨迹，飞行过程中最高点A离地（图中字母表示运动员的重心位置），H点为运动员落地点，飞行过程不计空气阻力。已知：频闪频率为，曲线在O点的切线与水平方向成37°，。下列说法错误的是（　　） A．空中任意相邻位置运动员重心速度变化均相同 B．曲线在E点的切线与水平方向成45° C．运动员在I点的速度大小一定大于G点的速度大小 D．运动员落地时，速度方向与接触面夹角越小受到的冲击越小 【答案】C 【来源】浙江省杭州市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题（乙卷） 【详解】A．运动员在空中运动过程中只受重力，加速度为g，根据 根据题意可知任意相邻位置时间相等，所以空中任意相邻位置运动员重心速度变化均相同，故A不符合题意； B．由运动员在O点的速度方向，可知其在O点时的水平分速度与竖直分速度满足 频闪照相机的频率为5Hz，可知其任意两相邻位置之间的时间均为T=0.2s 由竖直方向的受力特点，可知其竖直分速度为vyo =g×3T 其在E点的水平分速度、竖直分速度满足 由竖直方向的受力特点，可知其竖直分速度为 vyE =g×4T 即其在E点的速度方向与水平方向夹角为 故B不符合题意； C．对运动员落地时受力分析，即可知其在垂直于地面方向的速度会减为零，从H到I的过程，沿斜面方向加速，无法确定减小的分速度与增大的分速度哪个大，故 C符合题意； D．对运动员落地时受力分析，即可知其在垂直于地面方向的速度会减为零，以垂直于地面方向为正方向，则由动量定理 可知其落地时速度方向夹角越小，则 越小，相同时间内，冲击力F越小，故D不符合题意。 故选C。 8. (24-25高二上·浙江杭州·期末)如图，在光滑水平面上放置物体B，小球A从B的顶端沿光滑曲面由静止下滑，在小球A下滑过程中（　　） A．物体B对小球A的支持力不做功 B．物体B对小球A的支持力做负功 C．物体B对小球A的支持力的冲量为零 D．小球A与物体B组成的系统动量守恒 【答案】B 【来源】浙江省杭州市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题（乙卷） 【详解】AB．物体B在压力作用下向左运动，则物体B对小球A的支持力做负功，故A错误，B正确； C．由冲量公式I=Ft 物体B对小球A的支持力不为零，时间不为零，所以物体B对小球A的支持力的冲量不为零，故C错误； D．小球A与物体B组成的系统在水平方向上动量守恒，竖直方向不守恒，故D错误。 故选B。 9. (24-25高二上·黑龙江哈尔滨哈尔滨师范大学附属中学·期中)如图所示，风洞喷出竖直向上的气流使几个实验者悬停在空中，其中甲、乙两人的质量分别为、，迎风面积分别为、，若作用于甲、乙的气流密度、气流速度大小均相同，气流吹到人身上后水平散开，两人互不影响，则等于（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【来源】黑龙江省哈尔滨市哈尔滨师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期期中物理试题 【详解】根据题意，设气流密度为、气流速度为，时间为，由平衡条件可知，气流对人的作用为 由牛顿第三定律可知，人对气流的作用力 规定向上为正方向，对气流，由动量定理得 结合题意可知时间内，气体质量 整理得 由气流密度、气流速度大小均相同，则有 故 故C正确，ABD错误； 故选C 。 10. (24-25高二上·浙江绍兴上虞区·期末)高空抛物严重影响他人的生命和财产安全，我国于2021年3月1日将高空抛物罪正式入刑。某小区监控拍到一段西瓜皮抛落视频，视频中西瓜皮从3楼阳台上沿到2楼阳台下沿，共计5帧，如图所示。已知建筑共20楼，每层高3m，地面1层为附房，监控的视频帧频为25帧/s（即每秒显示25帧图像），抛落的西瓜皮质量为0.1kg，西瓜皮落地撞击时间为0.01s，忽略西瓜皮抛出速度，估算 (1)西瓜皮最有可能是从几楼以上抛落的； (2)西瓜皮着地时的速度大小； (3)西瓜皮与地面撞击的作用力。 【答案】(1)18楼 (2) (3) 【来源】浙江省绍兴市上虞区2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】（1）将抛落的西瓜皮视作自由落体运动，设经过3楼阳台上端时的速度为，经过3楼 和2楼的两个阳台，发生位移，时间，有 解得 由速度—位移公式有 得下落高度 即经过个阳台高度落到3楼阳台上端 所以西瓜皮至少是从楼抛落的。 （2）西瓜皮自18楼抛落，经过着地 西瓜皮着地时的速度 （3）设西瓜皮与地面撞击的作用力，根据动量定理有 即 11. (24-25高二上·浙江杭州西湖区学军联考·期末)雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图所示，传动装置有一水平圆盘（厚度忽略不计），可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。已知转椅质量m=100kg，转椅与雪地之间的动摩擦因数为μ=0.4，圆盘在水平雪地匀速转动的角速度，转椅运动半径，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。 求： (1)AB与OB之间夹角的正切值。 (2)为了维持转椅匀速转动传动装置的输出功率P； (3)任意s时间间隔内，轻绳拉力和地面摩擦力的合力冲量大小I。 【答案】(1) (2)2400W (3) 【来源】浙江省杭州市西湖区学军联考2024-2025学年高二上学期期末考物理试卷 【详解】（1）转椅做匀速圆周运动，设此时轻绳拉力为T，转椅质量为m，受力分析可知轻绳拉力沿切线方向的分量与转椅受到地面的滑动摩擦力平衡，沿径向方向的分量提供圆周运动的向心力，故可得， 联立解得 （2）根据能量守恒可知，传动装置的输出功率 （3）任意s时间间隔内，转过角度 所以速度等大反向，根据动量定理可知 1. (24-25高二上·浙江金华十校·期末)如图所示，光滑水平面上静止放有一辆小车，小车由半径的四分之一光滑圆弧部分AB和粗糙水平部分BC组成，且两者在B点平滑连接。现有一可视为质点的小物块从圆心等高点A处静止释放，小物块在BC部分与车之间的动摩擦因数为，小车质量是物块质量的2倍。求： (1)小物块从释放到下滑到圆弧最低点B的过程中，小物块机械能 ，其与小车构成的系统水平方向动量 （选填“守恒”或“不守恒”）； (2)小物块从释放到下滑到圆弧最低点B的过程中，小物块的水平位移是多少？ (3)为保证小物块释放后不会从小车上滑下，则BC部分的最小长度是多少？ 【答案】(1) 不守恒 守恒 (2) (3) 【来源】浙江省金华十校2024-2025学年高二上学期期末调研考试物理试题 【详解】（1）[1][2]小物块从释放到下滑到圆弧最低点B的过程中，小物块有部分机械能转化为小车的动能，则小物块的机械能不守恒；其与小车构成的系统水平方向不受力，动量守恒。 （2）m、M组成的系统水平方向动量守恒，整个过程m、M水平位移大小分别为和，所以， 解得 （3）当小物块刚好运动到C点，速度刚好为零，此时对应的BC部分最短，由系统水平动量守恒可知，此时M速度也为零，设BC部分的最小长度为L，由能量守恒得 解得 2. (24-25高二上·浙江宁波九校联考·期末)“探究碰撞中的不变量”的实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。 (1)实验室有如下、、三个小球，从中选出入射小球与被碰小球，则入射小球应该选取______； A．直径质量 B． 直径质量 C．直径质量 (2)关于本实验，下列说法正确的是______； A．小球每次都必须从斜槽上的同一位置由静止释放 B．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度 C．实验中需要用到铅垂线 D．斜槽必须足够光滑且末端保持水平 (3)选取小题（1）中的两个小球完成实验后，用刻度尺测量、、与点的距离、，，若两球发生弹性碰撞，则下列式子成立的是______； A． B． C． 【答案】(1)B (2)AC (3)A 【来源】浙江省宁波市九校联考2024-2025学年高二上学期期末物理试题 【详解】（1）实验中要选择大小一样的小球，为了防止入射小球碰撞后被弹回，被碰小球的质量应小于入射小球的质量。 故选B。 （2）A．为保证每次碰撞前入射小球的速度相同，入射小球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放，故A正确； B．由于两小球每次都是从同一位置开始做平抛运动，小球的水平射程能够反映小球的速度大小，所以实验中不用测量斜槽末端到水平地面的高度。故B错误； C．测量小球的水平射程时，要从斜槽末端的正下方测量，所以要用到重垂线，故C正确； D．斜槽末端一定要水平，只要入射小球每次释放的位置相同，就能使得每次碰撞前的速度相同，与斜槽是否光滑无关，故D错误。 故选AC。 （3）若两球发生弹性碰，根据动量守恒及能量守恒有， 其中，， 代入，，整理得。 故选A。 3. (24-25高二上·浙江杭州西湖区学军联考·期末)为了探究碰撞过程中的守恒量，某兴趣小组设计了如图所示的实验。先让质量为m1的小球从凹形槽顶端由静止开始滑下，又经过O点水平抛出落在斜面上。再把质量为m2的小球放在水平面O点，让小球m1仍从凹形槽顶端由静止滑下，与小球m2碰撞后，两小球直接落到斜面上。分别记录小球第一次与斜面碰撞的落点痕迹。其中M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为LM、LP、LN，凹形槽顶端距离桌面高度为h，桌面距地面高度为H，斜面总长度为L。 (1)为了减小实验误差，无用的操作是： 。 A．减小凹形槽摩擦 B．使用大小相同的两个小球 C．多次测量落点位置取平均值 (2)在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，则可以认为两球碰撞过程中动量守恒。（用题目中的物理量表示） (3)现测量出两个小球质量比，若还测出LN= LP（用k表示），则可证明两球间的碰撞是弹性的。 【答案】(1)A (2) (3) 【来源】浙江省杭州市西湖区学军联考2024-2025学年高二上学期期末考物理试卷 【详解】（1）A．每次只要保证小球到达点的速度保持相同即可，无须减小摩擦，故A错误； B．小球大小相同是为了保证对心碰撞，减小实验误差，故B正确； C．多次测量可以减小偶然误差，故C正确。 本题选择无用的，故选A。 （2）设斜面的倾角为，小球从斜面顶端平抛落到斜面上，位移大小为，由平抛运动的知识可知， 解得 所以平抛运动的速度与位移的平方根成正比。由碰撞规律可知，点为小球第一次的落点，和分别是第二次操作时和的落点。满足动量守恒的关系式应该是 即 （3）若两球间的碰撞是弹性的，则动能守恒 又 可得 则 即 所以，当则可证明两球间的碰撞是弹性的。 4. (24-25高二上·浙江宁波慈溪·期末)某学习小组用如图甲所示的装置来验证碰撞中的动量守恒。 先使入射小球从斜槽上固定位置S点由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，得到10个落点。再把被撞小球放在水平槽上的末端，让入射小球仍从位置S由静止释放，与被撞小球碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次。 (1)假设实验室中有三个小球：A球（直径，质量，铁质）、B球（直径，质量，铝质）、C球（直径，质量，铝质），则入射小球应该选取 球，被碰小球应该选取 球；（填“A”“B”或“C”）。 (2)多次实验，小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下多个印迹。如果用画圆法确定小球的落点，有如图乙所示的三个圆最合理的是圆 （填“A”“B”或“C”）。 (3)上述实验时，将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OM、OP、ON。要验证的关系式为 ；（用表示）。 (4)根据图丙所示的数据，通过计算分析，在误差允许范围内，本实验中两小球在碰撞前后动量 （填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】(1) A B (2)C (3) (4)守恒 【来源】浙江省宁波市慈溪市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】（1）[1][2]为使两球发生对心正碰，两球的半径应相等，为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，则入射球应选择A，被碰球选B。 （2）[1]为确定小球落点的平均位置，可以用尽可能小的圆把小球各落点位置圈起来，圆心为小球落点的平均位置，由图乙所示可知，三个圆最合理的是C。 （3）[1]小球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等， 入射球碰撞前的速度 碰撞后入射球的速度 碰撞后被碰球的速度 如果碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量 守恒定律得 整理得 （4）[1]由图丙所示可知, 小球质量 根据实验数据发现，在实验误差允许的范围内 则本实验中两小球在碰撞前后动量守恒。 5. (24-25高二上·浙江台州·期末)图甲为验证动量守恒定律的实验装置图。实验时，将斜槽固定在铁架台上，使槽末端水平。先让质量为的入射球多次从倾斜轨道上S位置静止释放，记录其在水平桌面上的平均落点位置P。然后把质量为的被碰小球静置于槽的末端，再将入射球从倾斜轨道上S位置静止释放，与相碰，并多次重复，记录两小球在桌面上的平均落点位置，测出碰后入射球的平均落点在M点，被碰球的平均落点在N点。 (1)某次测量的小球直径如图乙所示，读数为 cm (2)下列实验要求中正确的有______（多选） A．入射球和被碰球的质量必须满足 B．用铅垂线检查斜槽末端是否水平 C．测量小球开始释放的高度h来表示初速度大小 D．利用复写纸与白纸记录小球的落点，实验过程中不可移动白纸的位置 (3)测出小球抛出点在桌面上的投影点O到点P、M、N的距离，分别记为、、，若两球碰撞时动量守恒，应满足关系式 。 (4)若两球发生弹性碰撞，则、、之间一定满足关系式______。 A． B． C． 【答案】(1) (2)AD (3) (4)A 【来源】浙江省台州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题 【详解】（1）根据游标卡尺计数规则，直径为 （2）A.为了避免碰撞后小球被反弹，所以要求入射球的质量大于被碰球的质量，即，故A正确； B．铅垂线的作用是用来确定y轴的方向的，故B错误； C．因为小球做平抛运动，下落时间相等，故可用水平位移代替平抛的初速度，则实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量小球做平拋运动的水平位移来解决这个问题。而不是小球开始释放的高度，故C错误； D．实验中白纸上铺复写纸的目的是描绘落点的位置，复写纸的位置可以移动，但白纸的位置不可以移动，故D正确。 故选AD。 （3）设小球在空中运动的时间为t，若满足动量守恒定律有 解得 （4）若碰撞是弹性碰撞，还应满足机械能守恒定律 由于 联立解得 则有 故选A。 6. (24-25高二上·浙江宁波慈溪·期末)滑板运动越来越受年轻人追捧，如图所示的滑板轨道ABCDEF。水平轨道DE左端与一段半径为的、圆心角为的竖直圆弧轨道CD在D点相切，右端与一段半径为的四分之一圆弧在E点相切。一个质量为的运动员以水平初速度冲上静止在A点的、质量为的滑板甲，一起沿着轨道运动，此后沿轨道切线从C点进入圆弧轨道。另有一块质量为的滑板乙静止放在右侧圆弧轨道下端E点。当两滑板接近时，运动员从滑板甲上起跳，落到滑板乙上。设运动员冲上滑板时立即与滑板相对静止，运动员和滑板均视为质点，不计所有阻力，重力加速度。求： (1)运动员冲上滑板甲后的速度大小； (2)运动员滑过D点时的速度大小； (3)若滑板甲返回过程中恰好能爬升到C点，则运动员从滑板甲上起跳的速度大小； (4)通过计算说明（3）问中的运动员和滑板乙能否滑上右侧平台？ 【答案】(1) (2) (3) (4)能滑上 【来源】浙江省宁波市慈溪市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】（1）运动员冲上滑板甲的过程，运动员和滑板甲组成的系统动量守恒，有 解得 （2）由平抛运动知识可知 运动员和滑板甲组成的整体由C运动到D的过程，由机械能守恒定律得 解得 （3）滑板甲返回时由D点运动至C点过程由机械能守恒定律得 解得 运动员从滑板甲起跳时 解得 （4）若运动员和滑板乙恰好能到点，则有 求得 运动员跳上滑板乙过程由动量守恒得 解得 故运动员和滑板乙能滑上右侧平台。 7. (24-25高二上·浙江宁波慈溪·期末)2024年10月13日，SpaceX太空探索技术公司的“星舰”火箭第一、二级成功分离，第一级“超级重型”火箭助推器成功着陆回火箭发射塔，第二级“星舰”飞船也按计划在发射约一小时后成功落入印度洋。如图所示，起飞后6分46秒，在3台中心发动机反推控制下，第一级火箭助推器以72千米/小时的速度进入发射塔架的之间，高度170米；起飞后6分56秒，第一级火箭助推器悬停于“筷子”机械臂之间并将其接住。若将此过程看成匀变速直线运动，不计空气阻力，取。求： (1)第一级火箭助推器悬停的高度h； (2)该过程中，第一级火箭助推器的加速度大小a； (3)若第一级火箭助推器减速时质量为，则每台发动机对火箭的作用力大小F； (4)若第一级火箭助推器悬停时质量为，喷出的气体速度为短时间内忽略喷出气体的质量对第一级火箭助推器质量的影响，则单位时间内喷出气体的质量。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【来源】浙江省宁波市慈溪市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】（1）第一级火箭助推器做匀减速直线运动，由题意可知初速度大小为 做匀减速直线运动的时间为 悬停时的速度大小为0，由运动学知识可知该过程前进的距离为 故第一级火箭助推器悬停的高度为 （2）根据加速度的定义可知该过程，第一级火箭助推器的加速度大小为 （3）对第一级火箭助推器受力分析，由牛顿第二定律有 联立解得每台发动机对火箭的作用力大小为 （4）由受力平衡可知悬停时气体对第一级火箭助推器的作用力为，由牛顿第三定律可知第一级火箭助推器对气体的作用力大小为，设气体与火箭助推器的作用时间为，由动量定理有 解得单位时间内喷出气体的质量为 8. (24-25高二上·浙江台州·期末)某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角的直轨道，半径、圆心角为的圆弧，半径为R、圆心角为的圆弧组成，轨道间平滑连接。在轨道末端E点的右侧足够长的水平地面上紧靠着质量的滑板b，其上表面与轨道末端E所在的水平面齐平。质量为的物块a从轨道上距B点高度为h处静止下滑，经圆弧轨道滑上轨道。物块a与滑板b间的动摩擦因数。（其他轨道均光滑，物块a视为质点，不计空气阻力，，） (1)若 ①求物块a第一次通过C点时速度大小和轨道对它的支持力大小： ②保证小物块不脱离滑板b，求木板的最小长度和这个过程产生的热量Q； (2)若仅使滑板b的长度变为，物块a能经轨道滑上滑板b且不脱离，求释放高度h的范围。 【答案】(1)①，，②， (2) 【来源】浙江省台州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题 【详解】（1）①释放点到C位置根据机械能守恒定律 解得 C位置根据牛顿第二定律 解得 ②释放点到E位置根据机械能守恒定律 解得 当物块a与滑板b达到共同速度时，此时物块a恰好未从滑板右侧滑出，此时木板长度最小。运动过程中，物块a与滑板b组成的系统动量守恒，最终速度为v，根据动量守恒 解得 根据系统能量守恒 解得 由， 解得 （2）①释放点高度为，物块a经轨道恰好能到达E处，即 从释放点到E处可知 解得 ②释放点高度为，物块a经轨道到D处时恰好脱离轨道，即D处 解得 释放点到D处有 解得 物块a从处释放，到达E处根据机械能守恒 解得 根据系统动量守恒和能量守恒， 解得 由 得 综上所述释放高度h的范围为 1. (24-25高二上·浙江杭州·期末)如图，同一竖直平面内轨道由水平轨道OA，半径为的半圆单层轨道ABC，半径为的半圆圆管轨道CDE，平台EF和FG组成，各段轨道平滑连接，轨道和平台除FG粗糙外其余均光滑。平台EF间有一质量为、大小不计的物块Q。水平面OA的左端通过挡板固定一个弹簧，弹簧右端可以通过压缩弹簧发射能看成质点的滑块P，P的质量为，物块P、Q与FG间的动摩擦因数均为，FG间距足够大。弹簧的弹性势能最大能达到，g取。问：    (1)若弹簧的弹性势能，物块P到达圆轨道A点时的加速度大小； (2)若P与Q碰撞后以相同速度向右运动，求P、Q在FG间运动的最大距离； (3)为使P能在平台上与Q发生碰撞，弹簧的弹性势能至少多大。 【答案】(1) (2) (3) 【来源】浙江省杭州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题 【详解】（1）当弹性势能时，P到达A点时的速度大小为，由动能定理得 P到A点时的加速度大小为a，则 联立解得物块P到达圆轨道A点时的加速度大小为 （2）以最大弹性势能释放滑块P时，滑块P与滑块Q碰前速度大小为，由能量守恒定律得： 解得： P与Q碰后的共同速度大小为，碰撞动量守恒 求得： P、Q在FG间运动的最大距离为，则： （3）当P刚好经过C时 解得 弹簧的弹性势能为时滑块P在C点刚好不脱离轨道，由能量守恒得 解得 弹簧的弹性势能为时滑块P刚好能到E点，由能量守恒得 故为使滑块P能在平台与Q碰撞，弹簧的弹性势能需要满足。 2. (24-25高二上·浙江杭州·期末)航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂电离化（即电离出正离子）。正离子被正，负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力，已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正，负栅板间加速电压为U，忽略离子间的相互作用力及进入栅板时的初速度。求：    (1)单个正离子经正，负栅板间的电场加速后的速度v； (2)若该航天器获得的平均反冲力为F，则单位时间从喷口喷出的正离子个数N为多少？ (3)若单位时间从喷口喷出的正离子个数为n，航天器的质量为M，在一小段时间内可认为航天器做直线运动，且喷出离子方向与航天器运动方向在同一直线上，不考虑喷射离子引起航天器质量的变化，经∆t航天器速度的大小变化了多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【来源】浙江省杭州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题 【详解】（1）正离子在栅板间加速运动，由动能定理得 解得 （2）由牛顿第三定律可知 设单位时间从栅板间射出得离子数为N，由动量定理得 解得 （3）设时间内航天器的速度变化，航天器与发射离子的系统动量守恒 解得 3. (24-25高二上·浙江宁波九校联考·期末)某装置的竖直截面如图所示，足够长的光滑倾斜轨道与圆弧OABC轨道平滑连接，OABC管道与平面AD相切于A点，OABC管道半径，倾斜轨道上有一滑块可从任意高度（为滑块到AD平面的竖直高度）由静止开始下滑（可变），滑块尺寸略小于管道内径，管道点与小车平面等高，小车左端紧靠管道点，小车由水平轨道EF与四分之一圆弧轨道FG组成，水平轨道，圆弧轨道FG半径，圆弧AB，BC对应的圆心角均，圆弧OA对应的圆心角为。滑块与EF轨道间的动摩擦因数，滑块质量，小车质量。其它轨道均光滑，滑块可视为质点，不计空气阻力，取（，）求： (1)滑块从斜面静止下滑恰能滑到点，求滑块下滑高度； (2)若小车没有固定在平面上，平面光滑且足够长，滑块滑上小车恰能到达F点，求滑块下滑高度； (3)若小车没有固定在平面上，半面光滑且足够长，滑块能滑上小车并且不会滑离小车，求滑块下滑高度的范围。 【答案】(1)0.4m (2) (3) 【来源】浙江省宁波市九校联考2024-2025学年高二上学期期末物理试题 【详解】（1）物体恰能滑到点 根据动能定理有 解得 （2）恰能到达点，由动量守恒得 由能量守恒得 解得 由动能定理得 解得 （3）①物体滑上小车此时 ②物体恰能到达点，由动量守恒得 由能量守恒得 解得 由动能定理得 解得 ③物体返回EF恰好不从点滑出，由动量守恒得 由能量守恒得 解得 由动能定理得 解得 综上所述 4. (24-25高二上·浙江金华十校·期末)如图甲所示为“研究碰撞中动量守恒”的实验装置。实验时，先让质量为的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动，从轨道末端水平抛出，落到水平地面上P点，然后再把质量为的小钢球B放到轨道末端处于静止，再让小钢球A从斜槽开始运动，在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞，结果小球B落到水平地面上N点，小球A落到水平地面上的M点。 (1)实验中，必须要测量的物理量有__________。 A．小球开始释放的高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的水平距离 D．小球A、B的质量、 (2)实验中，下列说法正确的是__________。 A．斜槽一定要光滑 B．两球半径一定要相同 C．两球质量关系一定要满足 (3)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹，如图丙所示。多次试验后，白纸上留下了7个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图中画的三个圆最合理的是 （填字母代号）； (4)若某次实验时， A、B两钢球落地点分布如图乙所示，M、P、N与O点（O点是水平轨道末端正下方的投影）距离分别为、、，若满足 （用、、、、表示），则该碰撞前后动量守恒。若还满足 （用、、表示），则说明该碰撞为弹性碰撞。 【答案】(1)CD (2)B (3)C (4) 【来源】浙江省金华十校2024-2025学年高二上学期期末调研考试物理试题 【详解】（1）小球离开斜槽后做平抛运动，小球抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间t相等，则碰撞前入射球的速度 碰撞后入射球的速度 碰撞后被碰球的速度 两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2 整理得：m1x2=m1x1+m2x3 实验需要测量小球的质量与小球做平抛运动的位移，实验不需要测量小球开始释放时的高度与抛出点到地面的高度，故选CD。 （2）A．只要入射球从斜面的同一高度由静止释放，小球到达斜槽末端时的速度相等，斜槽不一定要光滑，故A错误； B．为时两球发生对心正碰，两球半径一定要相同，故B正确； C．为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球，即两球质量关系一定要满足m1＞m2，故C错误。 故选B。 （3）实验结束后，舍掉误差较大的点，用尽量小的圆把落点圈在一起，圆心即为小球的平均落地点，则图中画的三个圆最合理的是C； （4）[1][2]两球发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，若满足动量守恒定律则m1x2=m1x1+m2x3 若机械能守恒定律得： 解得： 可得 x1+x2=x3 5. (24-25高二上·浙江杭州滨江区杭二滨江·期末)如图所示，光滑的水平平台MN左侧有一半径为r1.8m的光滑圆弧形滑块C固定在地面上，紧靠在水平平台MN右端的长木板上表面NQ水平并与平台等高，底面处在光滑水平面上，长木板的质量M6kg，长木板的右端为半径R0.1m的光滑圆弧，长木板的左端有一滑块B，其质量为mB3kg，与NQ间的动摩擦因数μ0.2。一质量mA 1kg的物块A从滑块C圆弧的最高点由静止滑下，物块A沿平台向右运动与滑块B发生弹性碰撞，A碰撞后被立刻取走。已知A和B都可看作质点，重力加速度g取10m/s2，求： (1)A从C上滑下后的速度大小； (2)A和B碰撞后的瞬间，B的速度大小； (3)为使滑块B不能从长木板右端圆弧离开木板，NQ的最小长度L； 【答案】(1)6m/s (2)3m/s (3)1m 【来源】浙江省杭州市滨江区杭二滨江2024-2025学年高二上学期期末考物理试卷 【详解】（1）A从C上滑下过程，根据动能定理 解得A从C上滑下后的速度 （2）A和B碰撞后的瞬间，根据动量守恒和能量守恒， 解得B的速度大小 （3）设滑块B刚好不能从长木板右端圆弧离开木板，则根据系统水平方向动量守恒即能量守恒， 解得， 故NQ的最小长度为 6. (24-25高二上·浙江杭州西湖区学军联考·期末)如图，相距L=8.5m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小v=4.0m/s。质量m=10kg的载物箱（可视为质点），以初速度自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取。求： (1)载物箱通过传送带所需的时间t (2)因传送载物箱，电机对传送带做的功E (3)载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量大小I。 【答案】(1)2s (2)-40J (3) 【来源】浙江省杭州市西湖区学军联考2024-2025学年高二上学期期末考物理试卷 【详解】（1）传送带的速度为时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速度为，由牛顿第二定律有 设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为，由运动学公式有 联立各式，代入题给数据得 因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小至，然后开始做匀速运动，设载物箱从滑上传送带到离开传送带所用的时间为、做匀减速运动所用的时间为，由运动学公式有， 联立各式并代入题给数据有 （2）传送带始终匀速，根据能量守恒可知电机对传送带做的功 （3）传送带对载物箱的摩擦力冲量水平向左，由动量定理有 正压力的冲量竖直向上 则传送带对它的冲量大小为 7. (24-25高二上·浙江绍兴上虞区·期末)一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的动摩擦因数为的水平直轨道AE、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、长度为L动摩擦因数为的水平传送带EF和光滑水平直轨道FG平滑连接。在水平直轨道FG上摆放一质量的物块，在G右侧有一高，宽度足够长的凹形收集区。现压缩弹簧至P点将质量的小滑块弹出，恰好经过圆形轨道最高点C，已知，，，，轨道其余部分均光滑，传送带以的恒定速率顺时针转动，物块和滑块均可视为质点，碰撞均为对心弹性碰撞，物块和滑块落在凹形收集区不反弹，求： (1)弹簧在P处的弹性势能大小； (2)小滑块从P点出发，第一次通过F点的过程中因摩擦而产生的热量Q； (3)小滑块和物块落在凹形收集区的距离。 【答案】(1) (2) (3)0 【来源】浙江省绍兴市上虞区2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】（1）小滑块通过最高点时 根据能量守恒有 联立解得 （2）根据能量守恒有 解得 小滑块冲上传送带后，根据牛顿第二定律有 小滑块加速到与传送带速度相等通过的位移为 所以小滑块在传送带上先匀加速运动，速度达到与传送带相等后匀速运动，匀加速的时间为 相对位移为 小滑块与水平直轨道AE因摩擦产生的热量为 小滑块与传送带因摩擦产生的热量为 小滑块从P点出发，第一次通过F点的过程中因摩擦而产生的热量为 （3）小滑块与物块发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒有， 解得， 小滑块再次返回传送带后速度减小为零过程发生位移为 所以滑块不会从传送带左端滑出传送带，因此以与相同的速率向右经过点，即经过F点时的速度为 因此小滑块和物块落在凹形收集区的距离为 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $