(11)动量、动量定理、动量守恒定律、碰撞、实验：验证动量守恒定律-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习周测卷（G）

高三一轮复习40分钟周测卷/物理 (十一)动量、动量定理、动量守恒定律、 碰撞、实验：验证动量守恒定律 (考试时间40分钟，满分100分) 条形码粘贴处 、单项选择题 1[A][B][CJ[D] 2[A][B][C][D] 3[A][B][C][D] 4[A][B][C][D] 5LA][B)[C][D] 6[A][B][C][D] 二、多项选择题 7[A][B][C][D] 8[A][B][CJ[D] 一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是 符合题目要求的) 1.质量为3g的乒乓球被球拍击打后，速度由12m/s变为反向的10m/s,已知乒乓球和球拍接触 时间为0.1$，以末速度方向为正方向，下列说法正确的是 A.速度变化量为2m/s B.动量变化量为0.066kg·m/s C.动能变化了0.366J D.速度变化率为200m/s2 2.一枚质量为3m的炮弹发射后在最高点爆炸成质量分别为m和2的两块碎片，爆炸后瞬间，质 量为的碎片原速返回，已知炮弹爆炸时距地面的高度为h,炮弹爆炸前的速度大小为v,重力 加速度为g,不计空气阻力和火药的质量，则两块碎片落地点间的距离为 W网 B.v 2h C.2v. 2h D.3v 2h g 3.如图所示，游乐园水上表演中，水面摩托艇上安装的水泵通过轻质软管喷水，将质量为M的游 客（包括踏板）顶起在空中保持静止（此时软管竖直且喷水口竖直向下），设软管与喷水口的横截 面积相同，喷水速率为v,重力加速度为g,则t时间内喷出水的质量为 A R c D.Mgt U 物理第1页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三一 4.如图所示，学生练习用头颠球。某次足球由静止开始自由下落80c后被重新顶起，离开头部 后竖直上升的最大高度仍为80c。已知足球与头部的作用时间为0.1s,足球的质量为 0.4kg,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力，下列说法正确的是 A.头部对足球的平均作用力为足球重力的10倍 B.足球离开头部的瞬间动量大小为1.6kg·m/s C.足球与头部作用过程中动量变化量大小为0 D.足球从最高点开始下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N·s 5.如图甲所示，α、b两物体间拴接一个压缩后被锁定的轻质弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面 上，其中α物体最初与左侧的固定挡板相接触，b物体的质量为4kg。现解除对弹簧的锁定，弹 簧始终在弹性限度内，在α物体离开挡板后的某时刻开始，b物体的v-t图像如图乙所示，下列 说法正确的是 个/(ms1) A.a物体的质量为1kg B.a物体的最大速度为2m/s C.在a物体离开挡板后，弹簧的最大弹性势能为6J 甲 D.在a物体离开挡板后，a、b两物体组成的系统动量和机械能都守恒 6.如图甲所示，水平冰面上有两位同学，同学A的质量为50kg,同学B静止站在冰面上，同学A 以一定的初速度向同学B滑去，抱住同学B后两人一起向右运动。以向右为正方向，同学A的 x-t图像如图乙所示，不计空气和冰面对人的阻力，下列说法正确的是 A.同学B对同学A的冲量为150N·s x/m 14 B.同学A和同学B的质量之比为3：2 C.两人相抱过程中损失的动能为375J 甲 D.两人相抱过程中相互间的作用力做功之比为1：1 二、多项选择题（本题共2小题，每小题8分，共16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8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 7.如图甲所示，一个质量=2kg的木块静止在水平面上，现用水平力F向右拉木块，F的大小随 时间t变化的关系图像如图乙所示，已知木块与水平面间的动摩擦因数=0.1，重力加速度g= 10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木块在0~5s内的位移x=13m。下列说法正确的是 A.0~5s内，木块受到的拉力的冲量为25N·s F/N B.0~5s内，木块受到的合力的冲量为24N·s C.t=5s时刻，木块的动能为64J 甲 D.0~5s内，木块受到的拉力做的功为92J 轮复习40分钟周测卷十一 物理第2页（共4页） G 8.如图所示，可视为质点的完全相同的A、B两小球分别拴接在一轻质弹性绳的两端，两小球的质 量均为m,且处于同一位置（离地面足够高）。弹性绳的原长为L,始终处于弹性限度内。t=0 时刻，让小球A自由下落的同时小球B以速度。水平向右抛出，弹性绳从开始出现弹力到第一 次恢复原长所用时间为。。已知重力加速度为g,两小球发生的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间极 短，不计一切阻力，下列说法正确的是 A.当弹性绳第一次达到最长时，小球B的动量大小为2m, B.弹性绳的最大弹性势能为子mG C.从0时刻到弹性绳第一次恢复原长时，重力的冲量为g 2L十to) D.两小球碰撞的时刻为(2L+to)n(m=1,2,3) 三、非选择题（本题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 9.(12分)如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为1的入射小 球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端 O点水平抛出，落到与轨道O点连接的倾角为0的斜面上，再把 质量为m2的被碰小球放在斜槽轨道末端O点，让入射小球仍 从位置S由静止滚下，与被碰小球碰撞后，分别记下与斜面第 77777777 一次碰撞留下的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置。（不考虑小球在斜面上的多次碰撞） (1)关于本实验，下列说法正确的是 (填正确答案标号)。 A.斜槽轨道不必光滑，入射小球每次释放的位置也不必相同 B.斜槽轨道末端必须水平 C.为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量，等于被碰球的质量m2 (2)实验中不易直接测定小球碰撞前、后的速度，可以通过仅测量 (填正确答案标号)， 间接地解决这个问题。 A.小球开始释放高度h B.斜面的倾角0 C.O点与各落点的距离 (3)在实验误差允许的范围内，若满足关系式 (填正确答案标号)，则可以认为两球碰撞 前、后的总动量守恒。 A.m1·OP=m1·OM+m2·ON B.m1·ON=m1·OP+m2·OM C.m1·√OP=m1·√OM+m2·√ON D.m1·√ON=m1·√/OP+m2·√OM (4)如果该碰撞为弹性碰撞，则还需要满足一个表达式，即 物理第3页（共4页）】 衡水金卷·先享题·高三一车 10.(16分)如图所示，一质量为m的物块A在粗糙水平面上向右运动，经过O点时的速度大小为 vo(未知)，最终停在O点右侧s。处。现将质量也为m的物块B放在O点右侧0.755，处，让物 块A也以速度大小v。从O点出发向右运动，并与物块B发生碰撞，物块A、B碰撞时间极短。 已知物块A与水平面间的动摩擦因数为μ，物块B与水平面间的动摩擦因数为2，重力加速度 为g。 (1)求物块A经过O点时的速度大小； (2)若物块A与B发生弹性碰撞，求碰后瞬间物块A、B的速度大小； (3)设物块A与B碰前瞬间的速度为v,碰后瞬间物块A、B的速度分别为v1、2,在物理学上 通常定义碰撞恢复系数e=4,若物块A、B至少要发生两次碰撞，求恢复系数e的取值 范围。 0.75s0 11.(20分)如图所示为室内碗池比赛训练时的简化示意图，一根劲度系数为k的轻质弹簧左端固 定，右端与静置在光滑水平面上K点的小球B相连，小球B的右侧静置着一滑块C,其上表面 是半径为R的二光滑圆弧轨道。现将一质量为m的小球A从圆弧最高点M处由静止释放，小 球A沿轨道下滑后，在水平面上与小球B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计。已知小球B、滑 块C的质量均为3，小球A、B均可视为质点，重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内，弹簧 振子的周期T=2x√货，其中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。 (1)求小球A下滑到圆弧轨道最低点N时，滑块C的速度大小； (2)求弹簧弹性势能的最大值； (3)若当小球B再一次回到K点时，小球A恰好从N点再一次滑上圆弧轨道，求初始时K点 与滑块C右边缘P点之间的距离。 ---④M www® K 77 复习40分钟周测卷十一 物理第4页（共4页） G高三一轮复习G ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（十一） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③④ 档次 系数 1 单项选择题 6 碰撞中的物理量变化 易 0.85 2 单项选择题 6 爆炸问题与平抛运动的综合 中 0.75 单项选择题 6 流体中动量定理的应用 中 0.75 动量和动量定理在实际中的 4 单项选择题 中 0.70 应用 5 单项选择题 6 动量、能量综合问题 中 0.75 6 单项选择题 6 完全非弹性碰撞 中 0.70 7 多项选择题 8 F-t图像、功与能 中 0.65 8 多项选择题 8 冲量、动量与能量综合 难 0.55 9 非选择题 12 验证动量守恒定律 中 0.75 10 非选择题 16 多次碰撞问题 中 0.70 11 非选择题 20 动量守恒与能量守恒综合 0.50 香考答案及解析 一、单项选择题 爆炸前的速度大小为，设爆炸后瞬间另一块碎片的 1.B【解析】质量为3g的乒乓球被球拍击打后，速度 速度大小为，以爆炸前的速度方向为正方向，有 由12m/s变为反向的10m/s,以末速度方向为正方 3mu=一mu十2mu',解得=2，根据平抛运动规律 向，故速度变化量△v=u-=10m/s-(-12m/s) g,解得=√臣，则两块碎片落地点之间 有h=号6 =22m/s,A项错误；动量变化量△p=n△u 0.06kg·m/s,B项正确：动能变化了△E=号mm 的距离x=t十t=3w√g ，D项正确。 md=一-0.066J,C项结误：速度变化率是- 、.1 3.C【解析】对游客与踏板整体进行分析，根据平衡条 件有F,=Mg,设极短时间△t内喷出水的质量为 220m/s,D项错误。 △m,根据牛顿第三定律可知，踏板对喷出水的反作用 2.D【解析】炮弹爆炸的过程水平方向动量守恒，炮弹 力F2=F,由于软管竖直且喷水口竖直向下，根据题 ·41· ·物理· 参考答案及解析 意可知水泵先将水沿软管竖直向上以速率)送至踏 可知同学A的初始速度vA= =5m/s,同学A抱 △t 板处，冲击踏板后又以速率从喷水口竖直向下喷 出，取竖直向下为正方向，对极短时间△t内喷出的水 住同学B后两人的速度u= At ,=2m/s,由动量守恒 进行分析，由于时间极短，其重力可以忽略，根据动量 定律得AvA=(mA十mg)v,解得B=75kg,对同学 定理有F2△t=△一（一△m),则t时间内喷出水的 A由动量定理得IA=Av一AUA=- 150N·s,同 质量m=△，解得m=,C项正确 △t 学A和B的质最之比%一碧=号A,B项错误：两 4,B【解析】设足球自由下落80cm时的速度大小为 人相抱过程中损失的动能△E,=之m1i一之(m十 ,时间为，有=√2g动=4m/s,山=Vg )2=375J,C项正确；由动能定理有W出= 0.4s,足球反弹后做竖直上抛运动，而上升的最大高 1 1 之听一之m2,W=之msU2-0,两人相抱过程 度也为80cm,根据运动的对称性可知上抛的初速度 大小=v=4m/s,上升的时间t=ti=0.4s。对 中相互间的作用力做功之比W=?,D项错误。 足球与人接触的过程，△t=0.1s,取向上为正，由动 二、多项选择题 量定理有(F-g）·△t=m2一（一m)=△p,解得 7.AC【解析】由图乙可知，t=5s时刻，木块受到的拉 F=36N,△p=3.2kg·m/s,即头部对足球的平均作 力F=10N,故0~5s内，木块受到的拉力的冲量I 用力为36N,而足球的重力为4N,则头部对足球的 =F1=0十10×5N·s=25N·S,A项正确：木块受 平均作用力为重力的9倍，A,C项错误；足球刚离开 2 头部时的动量p1=mU=1.6kg·m/s,B项正确；足 到的滑动摩擦力f=mg=2N,故由图乙可知，在0 球运动的全过程，所受重力的冲量Ic=mg(t十△t十 ~1s内，木块保持静止，t=1s时刻，木块开始运动， t)=3.6N·s,D项错误。 故0~5s内，木块运动的时间t=4s,木块受到的合 5.C【解析】解除对弹簧的锁定，a物体离开挡板后， 力的冲量1台=F4一mg贴=210×4N·s-2X 2 两物体和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，D 4N·s=16N·s,B项错误；0~5s内，对木块由动 项错误；由题意可知b物体的速度最大时，a物体的 量定理可得I合=w一0，解得v=8m/s,此时木块的 速度最小为零，且此时弹簧处于原长：b物体的速度 最小时，a物体的速度最大，且此时弹簧也处于原长。 动能E=号， m=64J,C项正确：0~5s内，对木块 设a物体的质量为ma、a物体的最大速度为v。、b物 由动能定理可得W-gx=Ek-0,解得W=90J, 体的最大速度为0、b物体的最小速度为，根据动 D项错误。 量守恒定律有66=66十m.a,由机械能守恒定 8.BD【解析】当弹性绳第一次达到最长时，两小球水 律可得子m话=子m,暖+分儿i,由图像可知w 平方向上速度相同由动量守恒有w=2u,,解得 ，但由于其竖直方向上也有速度，故小球B 1 3m/s,%=1m/s,解得ua=4m/s,.=2kg,A、B项 错误；当a、b两物体的速度相等时，a、b两物体的动能 的动量大小不为m,A项错误；两小球水平方向 之和最小，根据能量守恒定律，此时弹簧的弹性势能 上共速时弹性绳的弹性势能最大，设此时两小球竖直 最大，根据动量守恒定律有，v。=(,十m。)U,根据 速度均为1，两小球竖直方向运动同步，则根据能量 能量守恒定律有E=子m,或一合(m十m)d,解 1 守恒定律可得2mgh+之m-2X号m(十)十 得E,x=6J,C项正确。 6.C【解析】由于x-t图像的斜率表示速度，由图乙 E,又对=2g,可得E=m6,B项正确：当弹性 ·42· 高三一轮复习G ·物理· 绳第一次恢复原长时，经历的时间=上十。，故重 有m·OP=m·OM+m2·ON。 10.【解析】(1)对物块A受力分析，则有mg=ma 力的冲量【。=mg=mg(上十to),C项错误；根据弹 (1分) 性碰撞的规律，每次碰撞后，质量相等的两小球速度 解得a1=g (1分) 交换，从开始运动到两小球第一次相碰，经历的时间 根据运动学公式有一2a1so=0一6 (1分) 为弘十。，之后两小球在水平方向上呈现周期性运 解得w=√2g (1分) (2)设物块A与B碰前瞬间的速度为)，根据运动学 动，周期均为2弘+。，故两小球碰撞的时刻t=(2弘十 公式可得2-6=-2a1·0.75s (1分) to)n(n=1,2,3…),D项正确。 解得u=√乞g (1分) 三、非选择题 设碰后瞬间物块A、B的速度分别为UA,g,根据动 9.(1)B(3分) 量守恒定律与机械能守恒定律可得 (2)C(3分) ny=UA十mWB (1分) (3)C(3分) 1 (4)m·OP=m1·OM+2·ON(3分) 2mu2- mui+2m哈 (1分) 【解析】(1)只要小球从斜槽轨道上同一位置由静止 联立解得n=0,=V√2g (1分) 释放即可保证小球到达斜槽末端的速度相等，斜槽轨 道不必光滑，A项错误；为保证小球离开斜槽后做平 (3)对物块B受力分析，则有24mg=ma2 (1分) 抛运动，斜槽轨道末端必须水平，B项正确；为保证入 解得a2=2μg (1分) 射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量1大 设碰撞恢复系数为e1时，物块A、B恰好发生两次 于被碰球的质量2，C项错误。 碰撞e1=二四 (1分) (2)小球离开斜槽后做平抛运动，设小球的位移大小 根据动量守恒定律可得mv=心十 (1分) 为L,竖直方向有Lin9=之g,水平方向有Lcos9 物块A,B恰好发生第二次碰撞时满足=吃 2a12a2 =vt,解得u= gLcos'0 ,入射球碰撞前的速度。= 2sin 0 (1分) g·OPcos'a g·OMcos'日 联立解得e1=3-2√2 (1分) 2sin 0 ,碰撞后的速度= 2sin 0 根据碰撞的特点需满足2>1，即e>0 被碰球碰撞后的速度= g·ONcos' 故恢复系数e的取值范围为0<e≤3-2√2(1分)》 2sin 0 ,两球碰撞 11.【解析】(1)小球A下滑过程中，小球A与滑块C水 过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定 平方向动量守恒，设小球A下滑到圆弧轨道最低点 律得1=m十22，整理得m1√OP N时，小球A和滑块C的速度大小分别为、2，规 m√OM十2√ON,实验可以通过测O点与各落点 定水平向右为正方向，根据动量守恒定律和机械能 的距离代替测小球做平抛运动的初速度，C项正确。 守恒定律可得 (3)由(2)可知在实验误差允许的范围内，若满足关系 0=mcv2-mAu (1分) 式m√OP=m√OM十2√ON,则可以认为两球 1 mAgR- 碰撞前、后的总动量守恒，C项正确。 2 mev (1分) (4)若碰撞是弹性碰撞，以上物理量还满足的表达式 联立解得= /3gR R =V6 (2分) 2 合m诺=之m十宁话，因心，即cL则 (2)设碰后小球A、B的速度大小分别为、4，碰撞 ·43· ·物理· 参考答案及解析 过程中小球A、B组成的系统动量守恒、，机械能守 5c,该过程中小球A和滑块C组成的系统水平方向 恒，则有 动量守恒，设初始时K、P两点之间的距离为L,则 (1分) 有AsA=esC (1分) 2mf 1 2ma+1 (1分) sA=L (1分) (2分) 联立解得w=√受√受 1/3gR 解得红十=号 (2分) 即小球A与小球B碰撞时，K、P两点间的距离为 小球B压缩弹簧，弹簧弹性势能的最大值为小球B 1 专L,碰撞后小球A向右匀速运动追及滑块C的过 初始时的动能，即Em=立mB时 (1分) 程有（一2）t=sn十sc-R (2分) 9 解得Ems=6mgR (1分) 其中小球B的运动过程是简谐运动 (3)小球A从开始下滑到与小球B碰撞前的过程如 周期T=2√受 (1分) 图所示 当小球A与小球B碰撞后到小球B再一次回到K AM 点时用时 3m --C t=πk (1分) 7777777777 777 SA 解得L- 81V2k (2分) 小球A和滑块C在水平方向的位移大小分别为sA、 ·44·