寒假作业06 动量守恒定律 巩固分层练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

寒假作业06 动量守恒定律 巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．下列物理量属于矢量的是（    ） A．动量 B．磁通量 C．电流 D．电势能 2．如图所示，足球场上，守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，使球停下，关于此过程守门员戴手套的作用，以下分析正确的是（　　） A．减小球的平均作用力 B．增大手受到球的冲量 C．球受到的动量变大 D．使球的加速度变大 3．下列几种现象中，动量不守恒的是 A．在光滑水平面上两球发生碰撞 B．车原来静止在光滑的水平面上，车上的人从车头走到车尾 C．水平放置的弹簧一端固定，另一端与置于光滑水平面的物体相连，伸长的弹簧拉物体运动 D．火箭的反冲运动 4．小明利用如图所示的装置验证动量守恒定律，实验过程中需要满足的要求是（　　） A．两个小球质量大小没有要求 B．入射小球的半径大于被碰小球的半径 C．实验中移动复写纸一定会影响实验结果 D．入射小球每次从斜槽轨道的同一位置由静止释放 5．2013年斯诺克上海沃德大师赛于9月16日至22日在上海体育馆举行．如图为丁俊晖正在准备击球，设丁俊晖在这一杆中，白色球（主球）和花色球碰撞前后都在同一直线上运动，碰前白色球的动量为，花色球静止，白球A与花色球B发生碰撞后，花色球B的动量变为，则两球质量mA与mB间的关系可能是（　　） A．mB=mA B． C． D． 6．下列运用反冲原理的是（　　） A．升空的烟花 B．安全气囊的使用过程 C．运动员击打垒球 D．人落地时屈膝 7．在北京2022年冬奥会的冰壶项目中，关于运动员投出的冰壶，下列说法正确的是（　　） A．该冰壶速度不变，动量也不变 B．该冰壶的所受阻力大小不变，动量也不变 C．该冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，动量也不变 D．该冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，动量变化越大，速度变化一定越大 8．采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度（　　） A．使喷出的气体速度更大 B．使喷出的气体温度更高 C．使喷出的气体质量更小 D．使喷出的气体密度更小 分层二：能力提升练 二、多选题 9．如图所示为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明用下面的实例来检验广告的科学性：设一个质量为50g的鸡蛋从25楼顶自由落下，相邻楼层的高度差为3.2m，鸡蛋与地面撞击时间约为0.002s，不计空气阻力，g=10m/s2。则（　　） A．鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动量变化相等 B．鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动能变化相等 C．从下落到即将落地，鸡蛋的动量变化约为2000kg•m/s D．该鸡蛋对地面平均冲击力约为1000N 10．如图所示，A、B两物体的质量之比，原来静止在平板小车C上， A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然释放后，A、B两物体被反向弹开，则A、B两物体滑行过程中 A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒 B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为，A、B组成的系统动量守恒 C．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B两物体的总动量向右 D．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为，小车C向左运动 11．防空导弹是指从地面发射攻击空中目标的导弹。如图所示，某防空导弹斜射向天空，到最高点时速度大小为，离地高度为H，突然爆炸成质量均为m的两块。其中弹头A以速度v沿的方向飞去，且爆炸过程时间为且极短。整个过程忽略空气阻力，则下列说法正确的是（    ） A．爆炸后的一瞬间，弹尾B一定沿着与相反的方向飞去 B．爆炸后，弹尾B可能做自由落体运动 C．爆炸过程中，弹尾对弹头的平均作用力大小为 D．爆炸过程释放的化学能为 12．如图所示，半径为的圆形槽置于光滑水平面上，小球和凹槽的质量均为，将小球从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则、构成的系统（　　） A．当小球到达凹槽左端时，凹槽向右的位移最大 B．这一过程动量守恒 C．因为系统机械能守恒，物体运动到圆槽的最低点速度为 D．释放后当物体向左上升到最高点时，又恰与释放点等高 三、填空题 13．汽车在平直公路上做匀加速直线运动，已知汽车的质量为m，其速度从v1增大到v2所经历的时间为t，路面阻力为Ff，以汽车的运动方向为正方向，那么这段时间内，汽车的动量改变量是 ，路面阻力的冲量是 ，汽车所受合力的冲量是 ，牵引力的冲量是 ． 14．质量为kg的物体A静止在水平桌面上，另一个质量为kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相碰。碰后物体B以m/s的速度反向弹回，则系统的总动量为 kg·m/s，碰后物体A的速度大小为 m/s 15．篮球运动作为一个常规的球类运动在学校普遍受到学生的喜爱，一个标准合格的篮球质量为0.6kg，当地重力加速度g取10m/s2.完成下列问题： 为了检验一篮球弹性性能，某同学将篮球从H1=1.8米高处自由下落，能够自由弹跳到H2=1.25米高度处。如果不考虑篮球在运动中转动和所受的空气阻力。 (1)若取向上为正方向，则篮球刚和地面刚接触时的速度大小为 m/s。篮球在与地面碰撞过程中，动量改变量 ，地面对篮球所作的功 J。 (2)为了求得上述过程中篮球受地面的平均冲击力，该同学使用每秒拍摄2000帧照片的高速摄像机拍摄了整个运动过程，通过tracker软件计算发现篮球和地面接触的照片一共有23张。则篮球和地面接触的时间 s；估算篮球受到地面的平均冲击力 N。 四、解答题 16．如图所示，AB为倾角的粗糙斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接，质量为的小球乙静止在水平轨道上，质量为的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰．若，且轨道足够长，要使两球能发生第二次碰撞，求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围．（，） 17．质量为2kg的小球从离地面1.25m高处自由下落，与地面碰撞后上升的最大高度为0.8m，设小球与地面作用时间为0.3s，取g=10m/s2。求： （1）小球在落地前一瞬间的瞬时速度大小和小球与地面碰撞完成后的瞬间的瞬时速度大小； （2）在碰撞过程中，地面对小球的平均冲力大小。 18．如图所示，质量M=1.0kg的木板静止在光滑水平面上，质量m=0.495kg的物块（可视为质点）放在木板的左端，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4．质量m0=0.005kg的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中（子弹与物块作用时间极短），木板足够长，g取10m/s2．求： （1）物块的最大速度； （2）木板的最大速度． 19．甲、乙两小船（可视为质点）质量均为M=120kg，静止于水面，甲船上的人质量m=80kg，通过一根长16m的绳用F=150N的力水平拉乙船，忽略水的阻力作用。求： （1）两船相遇时，两船分别走了多少距离？ （2）两船相遇时，两船的速度大小分别为？ （3）为防止两船相撞，人在两船马上相遇时至少应以多大的速度从甲车跳到乙车？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《寒假作业06 动量守恒定律 巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A C D A A D A AD BC 题号 11 12 答案 BD AD 1．A 【分析】即有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、等都是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量。 【详解】A．动量既有大小又有方向，且方向与物体速度方向一致，相加时遵循平行四边形定则，故A正确； B．磁通量虽然有方向，但是磁通量的计算并不遵循平行四边形定则，故B错误； C．电流的方向表示正电荷定向移动的方向，但运算时不遵守平行四边形定则，所以电流是标量，故C错误； D．电势能只有大小没有方向，所以是标量，故D错误。 故选A。 2．A 【详解】守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得 可得 当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，可减小动量的变化率，即减小球对手的平均作用力，故A正确，BCD错误。 故选A。 3．C 【详解】A．根据动量守恒条件可知，系统不受外力，或者所受外力的合力为零，系统的总动量守恒； B．车原来静止在光滑的水平面上，车上的人从车头走到车尾，以整体为研究对象，系统所受合外力为零，故动量守恒； C．水平放置的弹簧一端固定，另一端与置于光滑水平面的物体相连，伸长的弹簧拉物体运动，弹簧受到外界拉力作用，系统存在合外力，所以系统动量不守恒； D．火箭反冲运动，虽然系统受重力，但是系统所受的外力比相互作用力（内力）小的多，火箭反冲运动动量近似守恒。 故选C。 4．D 【详解】A．为了使入射小球碰撞后不反弹，入射小球的质量需大于被碰小球的质量，故A错误； B．为了让碰撞发生在水平方向，入射小球的半径需等于被碰小球的半径，故B错误； C．在实验过程中，小球的落点通过白纸和复写纸获得，若移动白纸将不能确定小球的位置，但复写纸可以移动，故C错误； D．该实验中需要让入射小球每次从斜槽轨道的同一位置由静止释放，即可获得相同的平抛速度，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】由动量守恒定律得 解得 根据碰撞过程总动能不增加，则有 代入解得 碰后，两球同向运动，A的速度不大于B的速度，则 解得 综上得 故A正确，BCD错误。 故选A。 6．A 【详解】反冲原理指系统内部两部分因相互作用（如高速喷射物质）产生方向相反的动量，使系统整体获得反向运动。 A．烟花升空时，内部燃气向下喷出，烟花因反冲获得向上的动量，符合反冲原理，A正确。 B．安全气囊通过气体膨胀缓冲碰撞力，属于动量定理（延长作用时间），与反冲无关，B错误； C．击打垒球是外力作用下的作用，垒球动量不守恒，非系统内部的反冲现象，C错误； D．屈膝通过延长落地时间减小冲击力，属于动量定理应用，与反冲无关，D错误。 故选A。 7．D 【详解】A．运动员投出的冰壶，在碰撞的过程中，速度大小改变了，动量也改变了，A错误； B．冰壶的所受阻力可能不变，速度大小改变了，动量也改变了，B错误； C．冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，速度方向改变了，动量也改变了，C错误； D．冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，动量变化越大，速度变化一定越大，D正确。 故选D。 8．A 【详解】设火箭原来的总质量为M，喷出的气体质量为m，速度是v，剩余的质量为，速度是v′，由动量守恒定律得 得 由上式可知：m越大，v越大，v′越大，故A正确。 9．AD 【详解】A．根据动量定理有 所以鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动量变化相等，则A正确； B．鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动能变化不相等，因为在任意相等的时间内重力对鸡蛋做的功不相有等，所以B错误； C．从下落到即将落地，鸡蛋的动量变化约为 代入数据解得 所以C错误； D．该鸡蛋对地面平均冲击力约为 所以D正确； 故选AD。 10．BC 【详解】AB．以A、B为研究对象，若外力为零，则动量守恒，外力就是二者所受摩擦力，摩擦力都可以写成，由于，因此动摩擦因数之比为 A、B组成的系统动量守恒，选项A错误、B正确； C．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A所受向右的摩擦力较大，总冲量向右，A、B两物体的总动量向右，选项C正确； D．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为，A、B构成的系统合冲量为零，小车C所受冲量为零，小车C静止不动，选项D错误。 故选BC。 11．BD 【详解】A．爆炸过程系统在水平方向动量守恒，以v0方向为正方向，则由动量守恒定律有 解得 由于v与v0的大小关系未知，故无法判断弹尾的运动方向，故A错误； B．由上分析可知，当时，弹尾的速度为零，则弹尾做自由落体运动。故B正确； C．以弹头为研究对象，以v0方向为正方向，在水平方向上由动量定律可得 解得 故C错误； D．根据能量守恒可知，爆炸释放的化学能等于系统动能的变化量，故有 根据动量守恒定律有 整理可得 故D正确。 故选BD。 【点睛】爆炸过程中系统水平方向动量守恒，系统满足能量守恒定律。 12．AD 【详解】B．这一过程中，小球有向心加速度，具有竖直向上的分加速度，系统处于超重状态，竖直方向的合外力不为零，系统水平方向不受外力，故系统的合外力不为零，系统的动量不守恒。但系统水平方向不受外力，则在水平方向系统的动量守恒，故B错误； A．因为P和Q组成的系统在水平方向上动量守恒，当P运动到左侧最高点时，Q向右运动的位移最大，故A正确； C．设小球运动到凹槽的最低点速度为v1，凹槽的速度为v2；取水平向左为正方向，根据系统水平方向的动量守恒，有 根据系统的机械能守恒，有 解得 故C错误； D．设小球到达左侧最高点时的速度为v，此时小球和凹槽速度相同，根据系统水平方向动量守恒，有 2mv=0 即 v=0 根据系统的机械能守恒知，小球向左上升到最高点时，恰与释放点等高，故D正确； 故选AD。 13． mv2－mv1 －Fft mv2－mv1 mv2－mv1＋Fft 【详解】汽车在平直公路上做匀加速直线运动，速度从v1增大到v2经过的时间为t，则动量的改变量为：△P=P末-P初=m（v2-v1） 根据动量定理，合外力冲量等于物体动量的变化．汽车所受合外力的冲量是： I合=△P=P末-P初=m（v2-v1） 即（F-f）t=m（v2-v1） 则有牵引力冲量：Ft=ft+m（v2-v1） 路面阻力的冲量是If=ft 【点睛】此题中各力都恒力，恒力的冲量公式I=Ft，考查对冲量的理解和掌握程度．由题，物体合力冲量为零，则重力与支持力的冲量大小相等，方向相反，支持力的冲量就可求解． 14． 【详解】[1]取碰撞前B的速度方向为正方向，则系统的总动量为 [2]根据动量守恒定律得 代入数据解得 15．(1) 6 6.6 -3.3 (2) 0.011 606 【详解】（1）篮球从米高处自由下落，由 解得篮球刚和地面刚接触时的速度大小为 由 解得篮球在与地面碰撞后的速度大小为 篮球在与地面碰撞过程中，动量改变量 由动能定理可得地面对篮球所作的功 （2）每秒拍摄2000帧照片，每帧照片时间间隔 篮球和地面接触的照片一共有23张。则篮球和地面接触的时间 篮球和地面接触由动量定理可得 解得篮球受到地面的平均冲击力 16． 【详解】试题分析：取向左为正： 两球相碰时由动量守恒定律可得： 由能量关系： 解得： 对乙球，由动能定理可得： 下滑时： 两球能发生第二次碰撞，则满足v3＞ 解得：μ＜0.45 考点：动量守恒定律及能量守恒定律. 17．（1）5m/s，4m/s；（2）80N 【详解】（1）据自由落体位移公式可得，落地前一瞬间速度大小为 代入数据解得 小球与地面碰撞完成后的瞬间速度大小为 （2）在与地面碰撞过程，以向上为正方向，由动量定理可得 代入数据解得                    18．（1）3m/s（2）1m/s 【详解】（1）子弹射入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度，取向右为正方向，根据子弹和物块组成的系统动量守恒得： 解得： =3m/s （2）当子弹、物块和木板三者速度相同时，木板的速度最大，根据三者组成的系统动量守恒得： 解得： =1m/s 19．（1）x甲=6m，x乙=10m；（2）v1=3m/s；v2=5m/s；（3）7.5m/s 【详解】（1）甲船和人与乙船组成的系统动量时刻守恒，由动量守恒定律可得 又 联立解得 x甲=6m，x乙=10m （2）设两船相遇时甲船的速度为v1，乙船的速度为v2，对甲船和人用动能定理得 代入解得 对乙船有 代入数据解得 （3）因系统总动量为零，所以人跳离甲后，甲速度为零时，人跳离速度最小，设人跳离的速度为v，因跳离时，甲船和人组成的系统动量守恒，有 可求得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $