假期作业十二 动量 动量定理 动量守恒定律及应用-【快乐假期】2025-2026学年高二物理寒假作业

快乐假期 000-= 假期作业十二动量 动量定理 业精于勤，荒于嬉。 动量守恒定律及应用 完成日期： 月 日 《(思维整合室 思维导图 动量：p=w,矢量，方向与 的方向相同，是状态量 △p=p'一p=w -m0 动量、冲量 动量变化量 方向：与 相同 冲量：I=F△t,矢量，方向与恒力F的方向一致，若力为变力，冲量 方向与相应时间内 方向一致，是 量 动量定理 研究对象：一个物体（或一个系统） 动量定理 内容：合外力的冲量等于物体动量的 公式： 「内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的 为零， 这个系统的总动量保持不变 ①p'=p,作用前后总动量相同 动量 公式{②△=0，作用前后总动量不变 守恒 ③△p1=一△2，相互作用的两个物体动量的变化大小、方向 基定律 ①系统不受外力的作用 本 恒条件 ②系统所受外力的矢量和为零 规律 ③内力远 外力，且作用时间极短，系统动量近似守恒 动量 ④系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零，系统在该方向上动量守恒 2. 实验：验证动量守恒定律 恒定律 弹性碰撞：动量 ,机械能 碰撞非弹性碰撞：动量 ,机械能减少（或有损失） 应 完全非弹性碰撞：动量守恒，机械能 用 爆炸：动量守恒，动能增加 反冲：动量守恒— 火箭 自测自查 1.速度7△o方向"动量的改变量过程"变化量F△t=mU-mu 2.矢量和相等相反大于守恒守恒守恒损失最多 情境思辨 (1)人停止行走时，人和车的速度一定均为零. 如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板 ( 车，车上有一个人，原来车和人都静止.当人从 (2)人和车组成的系统机械能守恒.( ) 左向右行走的过程中，判断下列说法的正误. (3)人和车的速度方向相同. (4)人和车组成的系统水平方向动量不守恒. () 答案：(1)√(2)× (3)×(4)× ·34· =0022 高二物理 《技能提升台 5.在光滑的水平面上，质 A B 技能提升 为m1的小球A以速率v。 一、选择题 水平向右运动.在小球的前方有一质量为 1.(多选)关于动量的变化，下列说法中正确 m2的小球B处于静止状态，如图所示.小球 的是 ) A与小球B发生弹性碰撞后，小球A、B均 A.做直线运动的物体速度增大时，动量的 向右运动.且碰后A、B的速度大小之比为 增量△p与速度的方向相同 1:4,则两小球质量之比为 B.做直线运动的物体速度减小时，动量的 mo 增量△p与运动的方向相反 A.2:1 B.3:1 C.物体的速度大小不变时，动量的增量△力 C.1:2 D.1:3 为零 6.质量相等的五个物块在一光滑水平面上排 D.物体做曲线运动时，动量的增量△饣一般 成一条直线，且彼此隔开一定的距离，具有 不为零 初速度。的第5号物块向左运动，依次与 2.在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力 其余四个静止物块发生碰撞，如图所示，最 F作用下，经过时间t后，动量为p,动能为 Ek.若该物体在此光滑水平面上由静止出 后这五个物块粘成一个整体，则它们最后的 发，仍在水平力F的作用下，则经过时间2 速度为 后物体的 ( ) A.动量为4p B.动量为√2p C.动能为4E D.动能为2Ek 3.运动员向静止的球踢了一脚（如图 A.Uo c. D. 所示)，踢球时力的大小为100N, 7.如图所示，有一条捕鱼小船停靠在湖边码 球在地面上滚动了10s停下来，则 头，小船又窄又长.一位同学想用一个卷尺 运动员对球的冲量为 ( 粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首 A.1000N·s B.500N·s C.0N·s D.无法确定 先将船平行于码头自由停泊，然后他轻轻从 4.如图所示，质量为M的小船在静止的水面 船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船， 上以速率。水平向右匀速行驶，一质量为 用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测 m的救生员站在船尾，相对于小船静止.若 出船长L.已知他自身的质量为m,则渔船 救生员相对于水面以速率水平向左跃入 的质量为 () 水中，则救生员跃出后瞬间小船的速率为 M B.o一m A.m(L+d) B.m(L-d) d d m C.,+Mw+） D.w十(，一) D.m(L+d) ·35· 飞空快乐假期 000-= 二、非选择题 10.反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃 8.某同学在做“验证动量守恒定律”实验中，所 酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相 用装置如图甲所示。 反方向运动.如果小车运动前的总质量 M=3kg,水平喷出的橡皮塞的质量 单位：cm m=0.1kg.（水蒸气质量忽略不计) 15.501 25.50→ (1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v -40.00 2.9m/s,求小车的反冲速度， 分 (2)若橡皮塞喷出时的速度大小不变，方向 (1)下面是部分测量仪器或工具，本实验需 与水平方向成60°角，求小车的反冲速度. 要的是 (小车一直在水平方向运动) A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.弹簧测力计 (2)为了完成本实验，下列必须要求的实验 条件是 A.斜槽轨道末端的切线必须水平 B.入射球和被碰球的质量必须相等 C.入射球和被碰球的大小必须相同 D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静 止滚下 (3)某次实验中得出的落点情况如图乙所 示，假设碰撞过程中质量与速度的乘积m℃ 守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量 m2之比为 9.起跳摸高是学生们常进行的一项活动.某学 生的身高为1.80m,质量为80kg.他站立 举臂，手指摸到的高度为2.10m.在一次摸 高测试中，如果他先下蹲，再用力蹬地向上 高考冲浪 跳起，同时举臂，离地后手指摸到的高度为 1.(2025·河南卷)两小车P、Q的质量分别为 2.55m.设他从蹬地到离开地面所用的时间 p和mQ,将它们分别与小车N沿直线做 为0.2s.不计空气阻力，g取10m/s2.求： 碰撞实验，碰撞前后的速度v随时间t的变 (1)他跳起刚离地时的速度大小； 化分别如图1和图2所示.小车N的质量为 (2)上跳过程中他对地面的平均压力大小. mw,碰撞时间极短，则 0 N 碰撞前 碰撞后 碰撞前 碰撞后 0 图1 图2 A.me>my-mo B.mN>mpma C.mo>mp>m D.mo>my>mp ·36· =022 高二物理数) 2.（2025· (2)弹簧弹性势能最大时，b的速度大小， 山东卷) 及弹性势能的最大值Epm· 如图 示，内有w易 弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面 上，P、Q分别为轨道的两个端点且位于同 一高度，P处轨道的切线沿水平方向，Q处 轨道的切线沿竖直方向.小物块a、b用轻 弹簧连接置于光滑水平面上，b被锁定.一 质量m=?kg的小球自Q点正上方方一 2m处自由下落，无能量损失地滑入轨道， 并从P点水平抛出，恰好击中a,与a粘在 一起且不弹起.当弹簧拉力达到F=15N 时，b解除锁定开始运动.已知a的质量 m=1kg,b的质量m,=是kg,方形物体的 质量M-号kg,重力加速度大小g=10m/, 弹簧的劲度系数k=50N/m,整个过程弹 簧均在弹性限度内，弹性势能表达式E。= 2kx(x为弹簧的形变量)，所有过程不计 空气阻力.求： (1)小球到达P点时，小球及方形物体相对 于地面的速度大小w1、v2; 《益智欢乐谷 乌贼是怎样活动的 乌贼和大多数头足类软体动物一样，通过 身体侧面的孔和前面的特别漏斗在水里活动， 它们把水吸入鳃腔，然后通过漏斗用力把水压 出体外.这样，按照牛顿第三定律，它们就得到 了反向的推力，就从后面推动身体很快向前游 去，鸟贼能够使它的漏斗管指向旁边或后方， 然后用力从里面压出水来，使自己向任意方向 前进 ·37·壁快乐期 要经历调谐，解调过程，B错误；C.无线电波、红外线、可见光、紫 外线、X射线、Y射线均属于电磁波，且频率依次增大，C正确：D. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹实验证实了电磁波的存在， D错误.故选C. 4.AY射线、X射线也属于电磁波，故A与题意相符；红外线具有 明显热作用，故B与题意不符；紫外线具有较强的荧光作用，故C 与题意不符；微波可以用于卫星通信、电视等的信号传输，故D 与题意不符. 5.A影响黑体辐射电磁波的波长分布的因素是温度，故选项A 正确，B、C、D错误 6.B一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电 磁波越强，对于一般材料的物体，辐射强度按波长的分布除与物 体的温度有关外，还与材料的种类和表面状况有关，常温下看到 的物体的颜色是反射光的颜色，故B正确，A、C、D错误. 7.BD按照经典物理学的观点，电子绕核运动有加速度， 小辐射电磁波，很短时间内电子的能量就公消生，与客观事 矛盾，由能级和能量子理论可知选项A、C错误，B正确；原子内 电子轨道是不连续的，D正确 8.CD 原子处于高能级时不稳定，可自发地向低能级跃迁，以光子 的形式释放能量：光子的吸收是光子辐射的逆过程，原子在吸收 光子后，会从较低能级向较高能级跃迁，但不管是吸收光子还是 辐射光子，光子的能量都等于始、末两个能级的能量差的绝对 值，故选项C、D正确. 9.BC每秒内该光源发光的能量E光源=Pt=1X10厂3J,而波长为 入的光子的能量为e=y=C,则每秽钟发射的光子数为n E光愿=E光薄入，代入数值得2.5×1015≤n≤3.0×1015，故B、C hc 正确」 10.解析：紫外激光能量子的值为 e=hc=6.63×10-34×3X10 J≈5.68×10-19J, .0.35×10-6 则该紫外激光所含光子数 n=E= e5.68X10-9≈4.23×1021（个）. 2400 答案：4.23×1021 高考冲浪 1.AB紫外线、X射线均属于频率高、能量高的电磁波，故A、B正 确.雾化器、“彩超”机属于超声波的应用，超声波是机械波，不属 于电磁波，故C、D错误， 2.解析：电磁波的传播速度0=入， 根据题意2d=v△l, 解得d=a△ · 答案，△t 假期作业十二 技能提升台技能提升 1.ABD当做直线运动的物体速度增大时，其未动量p?大于初动 量1，由矢量的运算法则可知△力=p2一1>0，与速度方向相 同，如图甲所示，选项A正确；当做直线运动的物体速度减小时， △p=2一1<0，即p2<1,如图乙所示，此时△p与物体的运 动方向相反，选项B正确；当物体的速度大小不变时，动量可能 不变化，即△p=0,也有可能动量大小不变而方向变化，此种情 况△p≠0，选项C错误；物体做曲线运动时，速度的方向不断变 化，故动量不断变化，△p一般不为零，如图丙所示，选项D正确， P△P △P P p△p 2.C根据动力学关系解得物体经过时间21后物体的P1=2p,故 A、B错误；根据牛顿第二定律得F=ma,解得a= -,因为水平 力F不变，则加速度不变，根据x=2at知，时间变为原来的2 倍，则位移变为原来的4倍，根据动能定理得Ek1=4Ek,故C正 确，D错误. 3.D在地面上滚动了10s,这是地面摩擦力对球的作用时间，不 是踢球的力的作用时间，由于不能确定人作用在球上的时间，所 以无法确定运动员对球的冲量. 4.C以水平向右为正方向，小船和救生员组成的系统满足动量守 恒条件，得 (M+m)o=m·(-)+Mv, 解得d=%十(o十， 故C项正确，A、B、D错误 5.A两球碰撞过程为弹性碰撞，以0的方向为正方向，由动量守 恒定律得m1o=m1U1十m22, 由机械能守恒定律得2m162=之m12+2m22,由题意知 防=1：4，解得得-品.故A正确. 7712 ·5 000- 6.B由五个物块组成的系统，沿水平方向不受外力作用，故系统 在水平方向上动量守恒，由动量守恒定律得mo=5m0,解得v= 56,即它们最后的速度为5，故选项B正确. 7.B设人走动时船的速度大小为v,人的速度大小为，人从船尾 走到船头所用时间为，取船的速度为正方向.则0=4 L一d,根据动量守恒定律得Mo一mu=0,解得船的质量M= m(L一d》,故选B. 8.解析：(1)本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长 度，故选BC (2)要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必 须水平，故A正确：入射球质量要大于被碰球质量，即m1>m2, 防止碰后1被反弹，故B错误：为保证两球正碰，则两球大小必 须相同，选项C正确；为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必 须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确；故选ACD. (3)若质量与速度的乘积mv守恒，则有m1·OP=m1·OM十 m2 ·ON,代入数据，有m1×0.255=m1×0.155十m2×0.400, 得m1:m2=4：1. 答案：(1)BC(2)ACD(3)4:1 9.解析：(1)跳起后重心升高h=2.55m一2.10m=0.45m, 根据机械能守恒定律得 2mw2=mgh,解得o=√2gh=3m/s. (2)以竖直向上为正方向，由动量定理得(F一mg)t=w一0， 解得F=m四+mg=2.0X103N,根据牛顿第三定律可知，人对地 面的平均压力F=2.0×103N. 答案：(1)3m/s(2)2.0×103N 10.解析：(1)小车和橡皮塞组成的系统所受合外力为零，系统总动 量为零。以橡皮塞运动的方向为正方向，根据动量守恒定律，得 mv+(M-m)v=0, U=- 0.1 M-m=-3-0.X2.9m/s=-0.1m/s 负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，反冲速度大 小是0.1m/s (2)小车和橡皮塞组成的系统在水平方向动量守恒，以橡皮塞 运动的水平分运动方向为正方向，有 mvcos60°+(M-m)z”=0, ”=-mwc0s60° M-m 0.1×2.9×0.5m/s=-0.05m/s, 3-0.1 负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反， 反冲速度大小是0.05m/s. 答案：(1)0.1m/s与橡皮塞运动方向相反 (2)0.05m/s与橡皮塞运动的水平分运动方向相反 高考冲浪 1.DP、N碰撞时，根据碰撞前后动量守恒有mpp十mN= mp Up +mNUN,, 即mp(p一p）=mN(N 根据图像可知(p一仰) (UN N）,故p<mN； 同理，Q、N碰撞时，根据碰撞前后动量守恒有mQvQ十mNN= mQvQ',十mNN, 即mQ（vQ =mNN-y）: 根据图像可知(a-Q')之(N-N),故mQ>mN;故mQ>mw 之mp.故选D. 2.解析：(1)根据题意可知，小球从开始下落到P点处过程中，水平 方向上动量守恒，则有m1=Mo2, 由能量守恒定律有mgh=2m听+2M, 联立解得01=6m/s,2=3m/s, 即小球速度为6m/s,方向水平向左，大物块速度为 3m/s,方向 水平向右」 (2)由于小球落在物块a正上方，并与其粘连，小球竖直方向速度 变为0，小球和物块a水平方向上动量守恒，则有m=(m十ma)3 解得3=2m/s, 设当弹簧形变量为x时物块b的固定解除，此时小球和物块a 的速度为1，根据胡克定律F=kx1, 系统机械能守恒合(m十m,)话=子(m十m,)f+之kd, 联立解得v4=1m/s,x1=0.3m, 固定解除之后，小球、物块a和物块b组成的系统动量守恒，当三 者共速时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律有(m十m。)v4 =(m十ma十）% 解得=3m/s,方向水平向左. 能量守恒定律可得，最大弹性势能为Epm=2(m十m,) .5 2k.x-2(m+m十mb)呢=2J. 22 =0022 2 答案：(1)6m/s,水平向左， ,m/s,水平向右 (2)2 5 m/s,水平向左，J 假期作业十三 技能提升台 技能提升 1.C摆钟走时快了说明摆的周期变短了，需要增大单摆的周期， 根据单摆的周期公式T=2π 可知，必须增大摆长，才可能使 g 其走时准确，故A错误；火车过桥时要减速是为了防止桥发生共 振，不是防止火车发生共振，故B错误：挑水的人由于行走，使扁 担和水桶上下振动，当扁担与水桶振动的固有频率等于人迈步 的频率时，发生共振，水桶中的水荡出，挑水时为了防止水从水 桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频，故C正确；停在海面的 小船上下振动，是受迫振动，故D错误. 2.A由题图可知，0.2至0.3秒时间内，位移增大，做减速运动，速 度减小，由a= -知加速度增大，故A正确，B错误；0,3至0.4 777 秒时间内，位移方向为y轴负方向且逐渐减小，速度方向沿y轴 正方向且逐渐增大，则动能增大，势能减小，故C、D错误. 3.D小球再次回到A点时所用的时间为一个周期，其中包括了以 L为摆长的简谐运动半个周期和以2L为据长的简谐运动的半 个周期.以L为摆长的运动时间为： 4=×2√g L 入y 以2L为摆长的运动时间为：4=合×2m√ 2 g 则这个摆的周南为：T=十红=(2+1D不√层放A,B.C错 误，D正确. 4.AC由简谐运动的对称性可知，小球经过B、C两点时，小球的 速度大小相等，选项A正确；小球经过B、C两点时，弹簧的形变 量不等，则弹簧的弹性势能不相等，选项B错误；小球做简谐运 动时，若从平衡位置开始运动经过四分之一周期的路程等于A= 10cm,因经过平衡位置附近的速度较大，则经B点向上运动四 分之一个周期，其运动的路程大于10cm,选项C正确；简谐运动 的周期与振幅无关，则若将小球由平衡位置O沿斜面向上拉动5 m后由静止释放，小球运动的周期不变，选项D错误」 5.B 当水波的波长比M、N之间狭缝大得多或者相差不大时，水 波才能发生明显的衍射现象，A错误；题图乙中，M,点为两列波 波峰交点，M点振动加强，B正确；题图乙中，N点为两列波波峰 和波谷交点，N点振动减弱，C错误；波是在不停振动着的，M点 的位移可能为零，D错误， 6.D由题图乙、丙可知，两列波的周期都是T=1s,由v=· 得， 波长λ=vT=0.2×1m=0.2m.因PC=PB=40cm,即两波源 到P点的距离差为波长的整数倍，而t=0时刻两波的振动方向 相反，则P点是振动减弱的点，振幅等于两列波振幅之差，即为 A=40cm-30cm=10cm,故A、B、C错误，D正确. 7.D衍射现象是一切波所特有的现象，两列波遇到宽为3的障 碍物，会发生衍射现象，A错误；孤AB与CD的间距为1m,则这 两列波的波长入=2m,根据波速公式得口=产 =10m/s,B错 误；由题图可知，两列波的波峰能同时到达E点，所以该点振动 加强，C错误：E点为振动加强点，其振幅为10cm,则1s内运动 的路程为s一0.2X4A=2mD正确. 8.C根据波形平移的特点可知，速度为口=子=05m/s二 3 t 6m/s,A正确，不符合题意；根据波形图可知，波长为入=4m,则 有f-” = 6H2=1.5Hz,B正确，不符合题意；该简谱波的周 4 期T= 2 ·s,t=0时平衡位置为x=1m处的质，点位于波 峰，经t=1s,即经过1.5个周期，平衡位置为x=1m处的质点 处于波谷，C错误，符合题意；由于△1=2s=3T,即再经过3个周 期，质点仍在原来位置，所以t=2s时，平衡位置为x=2处的 质点经过平衡位置，D正确，不符合题意. 9.解析：1)由题图甲知小球的直径为15mm十0.1×8mm=15,8mm =1,58cm,摆长等于摆线长与球半径之和，即摆长等于98.29cm, 由题图乙所示停表可知，其示数为1.5min十9.78s=99.78s. (2)根据公式T=2π， 仁可得g=4,测摆长时摆线拉得过紧， T2 所测摆长偏大，由公式可知所测g偏大，故A错误；当摆线松动， 摆长增加了，所测摆长偏小，由公式可知所测g值偏小，故B正 确；开始计时时，停表过迟按下，实验中误将49次全振动记为50 次，均导致所测T偏小，由公式可知，所测g偏大，故C、D错误. 答案：(1)1.5898.2999.78(2)B ·5 高二物理 10.解析：Q点为峰峰相遏点，为振动加强点：S点为峰谷相遇点，振 动减弱，因两列波的振幅相同，则S,点的振幅为0，则从=0到 =0.2s的时间内，S点通过的路程为0. 答案：加强0 11.解析：(1)根据周期公式有T=2π√日 小球做简谐运动，则小球从静止释放到最低点所用的时间为 /1 2 g (2)从静止释放到最低点，由动能定理有 mg(l-lcos 0)2m 根据牛顿第二定律，有Fr一mg=m 联立解得FT=3mg一2mgc0s8. 答案：(1)交L 2 8 (2)3mg-2mgcos 12.解析：(1)如图，设距c点最近的振幅最大的点为d点，a与d的 距离为T1,b与d的距离为r2,d与c的距离为s,波长为入. d 则r2,-A① 由几何关系有r1=l一s② r22=(n1sin60)2+(l-r1cos60)2③ 联立①②③式并代入题给数据得入=子④ (2)设波的频率为f,波的传播速度为v,有v=f入，⑤ 联立@⑤或得。=子几 答案：1)子l(2) 高考冲浪 BD根据题图可知甲波的波长入甲=4m, 根据入甲=vT甲，可得T甲=4s,A错误； 设N左边在平衡位置的质点与N质点平衡位置的距离为x, 根据题图结合1m=2sm危×受） 2 cm, 、4 乙 又6m-2m-2.x=2 可得x=0.5m,入乙=6m,B正确； t=6s时即经过T甲十 士罗，结合同侧法可知M向y轴负方向运 动，C错误； 同理根据入z=oT乙，可得Tz=6s: 根据同侧法可知t=0时N向y轴负方向运动，t=6s时即经过 时间T乙，N仍向y轴负方向运动，D正确.故选B、D, 假期作业十四 技能提升台 技能提升 1.D光的偏振现象说明光是横波，无法说明光是电磁波，A错误； 雨后天空中出现的彩虹是阳光被空气中的小水珠折射后，发生 色散形成的，B错误；露珠呈现的彩色是光的色散现象，C错误； 通过狭缝看太阳光呈现的彩色，符合衍射的条件，所以该现象是 光的衍射现象，D正确」 2.A泊松亮斑是光的衍射现象，A符合题意：沙漠蜃景是光的全 反射现象，B不符合题意；等间距条纹是光的干涉现象，C不符合 题意；太阳光下的肥皂膜是光的干涉现象，D不符合题意， 3.B如图 由几何知识得入射角i=∠ABD=30°，折 射角r=2∠ABD=60°，则此玻璃的折射率 为月=部=，A错误：由几何知识得， 30B 0 BD长度s=2Rc0s30°=√3R,光在玻璃球 内传播的速度0=C ,所以光线从B到D n 的时间为L=三一3迟，B正确：光线在射入B点之前，若沿BA方 向，则不可能在玻璃球内发生折射，C错误；光在传播过程中频率 不变，D错误. 4.B在O点左侧，从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入 射角恰好等于全反射的临界角日，则OE=x区域的入射光线经 上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图： Eδ