第一章动量及其守恒定律 专题训练-2025-2026学年高二下物理粤教版选择性必修第一册

第一章动量及其守恒定律-专题训练 2025-2026学年高二下物理粤教版选择性必修一（夯实基础） 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共46分） 1．短道速滑比赛中“接棒”运动员（称为“甲”）在前面滑行，“交棒”运动员（称为“乙”）从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设运动员甲的质量小于运动员乙的质量，交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程，下列说法正确的是（　　） A．乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力 B．甲的动量增加量大于乙的动量增加量 C．甲的速度增加量大于乙的速度减少量 D．甲、乙两运动员冲量之和不为零 2．如图所示，五个物块在一光滑水平面上排成一条直线，且彼此隔开一定的距离，物块1、2、3、4的质量均为m，物块5的质量为2m，物块5以初速度向左运动，依次与其余四个静止物块发生碰撞，碰后粘在一起不再分离，最后五个物块粘成一个整体，则它们最后的速度为（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，我国自行研制的第五代隐形战机“歼—20”以速度水平向右匀速飞行，到达目标地时，将战机上质量为的导弹自由释放，导弹向后喷出质量为、对地速率为的燃气，则对喷气后瞬间导弹的速率下列表述正确的是（　　） A．速率变大，为 B．速率变小，为 C．速率变小，为 D．速度变大，为 4．如图甲所示，光滑水平地面上静置着质量分布均匀、上表面水平的长木板M，物块m从长木板的左端以一定的速度滑上长木板，刚好不能从长木板右端滑下；如图乙所示，将长木板等分为六块后并排放在光滑水平地面上，物块m从木块1的左端以相同的速度滑上木块，最后木块5和木块6恰好不会分离，则物块m与长木板M的质量之比为（　　） A． B． C． D． 5．如图甲所示，质量为和的两个小球在光滑水平面上发生正碰，碰撞时间不计，其位移一时间图像如图乙所示。已知，下列说法正确的是（　　） A．碰撞后和都向右运动 B．两个小球的碰撞是弹性碰撞 C． D．碰撞过程中系统的机械能损失了 6．如图所示，质量均为的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C，重力加速度为。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，下列说法正确的是（　　） A．整个过程中A、B、C组成的系统动量守恒 B．A、B两木块分离时，A、B的速度大小均为 C．A、B两木块分离时，C的速度大小为 D．C球由静止释放到最低点的过程中，A对B的弹力的冲量大小为 7．质量为m的物体放在光滑水平面上，初始静止，受到水平方向的推力后开始运动，该推力随时间变化的规律如图所示，图中t0和F0均为已知量。则物体在时刻t=2t0时的速度为（　　） A． B． C． D． 8．质量分别为2kg和4kg的A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线同向运动，A的速度是3m/s，B的速度是2m/s，当A球追上B球并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值分别为（　　） A．m/s，5m/s B．2m/s，2.5m/s C．5m/s，2m/s D．m/s，m/s 9．足够大的光滑水平面上，一质量为的物块A静止在水平面上，A右边放有一质量为的长木板B，质量为的物块C放在长木板B的右端，C与长木板B间的滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力大小。现在给物块C水平向左的瞬时初速度，物块C立即在长木板B上运动。B与A碰撞前，B、C已经达到共同速度；B、A碰撞后，两者粘在了一起；物块C始终未从长木板B上滑下。下列说法正确的是（    ） A．A、B碰撞前，B、C达到的共同速度大小为 B．A、B碰撞后的瞬间，A、B的速度大小均为 C．A、B碰撞后的瞬间，A、B的速度大小均为 D．最终A、B、C三者将以大小为的共同速度一直运动下去 10．如图1所示，质量为的木板A静置于光滑水平地面上，时刻物块B（可视为质点）以水平向右的初速度3m/s从木板A的左端滑入，此后两者的速度随时间变化的图像如图2所示。当时，物块B恰好到达木板A的右端。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．物块B的质量为1kg B．木板A的长度为3m C．物块B与木板A间的动摩擦因数为0.1 D．若只将物块B的初速度大小变为1.5m/s，则最终物块B与木板A右端的距离为1.5m 二、非选择题（11题8分，12题8分，13题11分，14题13分，15题14分，共54分） 11．某同学用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为。记录小球抛出点在水平地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置与的距离分别为，如图乙，分析数据： (1)若入射小球半径为，被碰小球半径为，则要求______（填字母代号）； A． B． C． D． (2)入射小球从轨道上滑下时，轨道的粗糙程度对实验结论______（选填“有影响”或“无影响”）； (3)若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为______若碰撞是弹性碰撞，则还应满足的关系式为______（用题中所给物理量的符号表示）。 (4)某实验小组用另一组装置验证动量守恒定律，如图所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使入射小球仍从斜槽上S点由静止㳖下，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点。用刻度尺测量斜面顶点到三点的距离分别为，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______（用所测物理量的符号表示）。 12．气垫导轨上有A、B两个滑块，开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块间用绳子连接（如图甲所示），绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，图乙为它们运动过程的频闪照片，频闪的频率为10Hz，由图可知： (1)A、B离开弹簧后，应该做________运动，已知滑块A、B的质量分别为200g、300g，根据照片记录的信息，从图中可以看出闪光照片有明显与事实不相符合的地方是_______________。 (2)若不计此失误，分开后，A的动量大小为________kg·m/s，B的动量的大小为________kg·m/s，本实验中得出“在实验误差允许范围内，两滑块组成的系统动量守恒”这一结论的依据是_____________________。 13．如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为，，两船沿同一直线相向运动，速度大小分别为、。为避免两船相撞，甲船上的人不断地将质量为的货物袋以相对地面的水平速度抛向乙船，且被乙船上的人接住，假设某一次甲船上的人将货物袋抛出且被乙船上的人接住后，刚好可保证两船不致相撞，不计水的阻力。试求此时： （1）甲、乙两船的速度大小； （2）从甲船抛出的总货物袋数。 14．如图所示，水平光滑地面静止放置一光滑圆弧形滑块B，在滑块B的右侧静止放置小球A、C，两球之间夹着处于压缩状态的轻弹簧，弹簧不与两球栓接，用细线固定。某时刻烧断细线，弹簧恢复原长时C球的速度大小，A球以一定的速度冲上B。已知B的质量M=2kg，半径R=0.5m，A球质量，C球质量，A、C两球均可看成质点，重力加速度g取，空气阻力不计。不研究A、B分离之后的运动，通过计算回答下列问题： (1)求弹簧恢复原长时A球的速度大小v1； (2)烧断细线前弹簧存储的弹性势能Ep； (3)A球冲上B后，在上升阶段是否会冲出圆弧。 15．如图所示，足够大的光滑水平地面上静置着一小车，小车左端安装有四分之一圆弧光滑轨道AB，半径R = 0.6 m，右端BC段是动摩擦因数μ=0.6的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，轨道与小车总质量M = 6 kg。一质量为m = 2 kg的小滑块（可视为质点）从轨道上A点由静止开始沿AB轨道滑下，然后滑入BC轨道，未滑离小车，已知重力加速度大小g=10m/s2 。 (1)求小滑块运动过程中的最大速度大小vm； (2)求轨道BC的最小长度L； (3)当小车相对地面有最大位移时，求小滑块水平方向相对地面位移的大小x。 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 参考答案 1．C【详解】AD．根据牛顿第三定律可知，两运动员之间的相互作用力大小相等，方向相反，且作用时间相等。根据I=Ft可知，两运动员相互作用力的冲量大小相等，方向相反，冲量之和一定为零。故AD错误； BC．因为忽略与冰面的摩擦，两运动员组成的系统动量守恒，甲的动量的增加量等于乙的动量的减少量；由于甲的质量较小，所以甲的速度较大，故B错误，C正确。故选C。 2．C【详解】由于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，由动量守恒定律得解得即它们最后的速度为。故选C。 3．A【详解】设导弹飞行的方向为正方向，由动量守恒定律可得 解得喷气后瞬间导弹的速率为故选A。 4．A【详解】物块m与长木板M共速时，根据动量守恒定律有解得 根据能量守恒，有解得 将长木板等分为六块后，以木块为参考系，设物块m离开第1块时的相对速度为，离开第2块时的相对速度为，离开第3块时的相对速度为，离开第4块时的相对速度为，根据运动学公式有，， ， 以上等式左、右相加得联立解得。故选A。 5．B【详解】A．根据图像的斜率表示速度，由乙图可知，碰撞前向右运动，处于静止状态，碰撞后，向右运动，向左运动，故A错误； C．取向右为正方向，根据图像的斜率表示速度，由乙图可知，碰撞前，的速度为 的速度为零；碰撞后，的速度为，的速度为 根据动量守恒定律，联立解得，故C错误； BD．碰撞过程中系统损失的机械能代入数据解得 说明两个小球的碰撞是弹性碰撞，故B正确，D错误。故选B。 6．D【详解】A．C球下摆时，A、B、C系统在竖直方向受到重力和水平面的支持力，合力不为零，因此总动量不守恒。但在水平方向，系统不受外力，水平动量守恒。A错误。 BC．当C球到达最低点时，A、B之间的弹力为零，之后A开始减速，B匀速，二者分离。水平动量守恒：即系统机械能守恒 联立求得，因此A、B分离时的速度大小为，C的速度大小为，BC错误。 D．C球由静止释放到最低点的过程中，A对B的弹力的冲量等于B的动量变化，有，D正确。 故选D。 7．A【详解】0~2t0时间内，根据动量定理可得 由于图线与坐标轴所围区域的面积表示力的冲量，则联立解得故选A。 8．BD【详解】碰撞过程中动量守恒，故 动能不会增加，即 由上述公式代入选项中的速度，C项动量不守恒，A项不符合动能不增加，B、D正确。故选BD。 9．ACD【详解】A．A、B碰撞前，B、C已经达到共同速度，设B、C达到的共同速度大小为，根据动量守恒定律可得解得故A正确； BC．A、B碰撞后的瞬间，A、B具有相同的速度，A、B组成的系统满足动量守恒，则有 解得故B错误，C正确； D． A、B、C组成的系统满足动量守恒，A、B、C三者最终有共同的速度，则有 解得故D正确。故选ACD。 10．ABC【详解】AC．由图2，可求得B冲上A后，B减速运动时的加速度大小 A加速运动时的加速度大小设B的质量为，根据牛顿第二定律有 对A，根据牛顿第二定律有 联立，代入数据求得物块B与木板A间的动摩擦因数为，，故AC正确； B．当时，物块B恰好到达木板A的右端，根据图线围成的面积表示位移，由图像围成的面积差，可求得木板A的长度为，故B正确； D．若只将物块B的初速度大小变为1.5m/s，B与A共速时有 求得 A达到与B共速时，所用时间 可得物块B相对木板A滑动的距离为 则最终物块B与木板A右端的距离为，故D错误。故选ABC。 11．(1)C(2)无影响(3) (4) 【详解】（1）为了保证碰撞后入射小球不反弹，需要满足入射小球质量大于被碰小球质量，即；为了保证两小球发生对心正碰，两小球半径需要相等，即。 故选C。 （2）入射小球从轨道上滑下时，轨道的粗糙程度对实验结论没有影响，只有小球滑到底端时速度相同即可； （3）[1][2]碰撞前小球落点为，碰撞后小球落点为，小球落点为；由于两小球在空中下落的高度相同，所以平抛运动时间相同，设为，由题意得 根据动量守恒定律可得 若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为 若碰撞是弹性碰撞，则既要满足动量守恒还应满足机械能守恒，即满足 （4）碰撞前小球落点为，碰撞后小球落点为，小球落点为，设斜面倾角为，由平抛规律得 解得同理可得 根据动量守恒表达式可得 12．(1) 匀速直线 A、B两滑块的第一个间隔 (2) 0.018 0.018 A、B两滑块作用前后总动量相等，均为0 【详解】（1）[1] A、B离开弹簧后，不受弹力，气垫导轨没有摩擦，则两滑块均做匀速直线运动； [2]烧断细线后，在弹簧恢复原长的过程中，应先做加速运动，当弹簧恢复原长后，滑块做匀速直线运动，由图中闪光照片可知，滑块直接做匀速直线运动，没有加速过程，实际上A、B两滑块的第一个间隔都应该比后面匀速时相邻间隔的长度小，故A、B两滑块的第一个间隔与事实不符。 （2）[1][2]频闪照相的时间间隔为 滑块A的速度为 滑块B的速度为 A的动量为 B的动量为 [3]由此可见A、B的动量大小相等、方向相反，系统的总动量为0，与释放前的动量相等，因此系统动量守恒。 13．（1）均为1.25v0；（2）12 【详解】（1）某一次甲船上的人将货物袋抛出且被乙船上的人接住后，刚好可保证两船不致相撞，说明此时两船刚好速度相同，设为v，规定开始时甲船速度方向为正方向，根据动量守恒定律有 解得 （2）设从甲船抛出的总货物袋数n，根据动量守恒定律有解得 14．(1)(2)(3)不会 【详解】（1）弹簧恢复原长过程中，A、C组成的系统动量守恒代入数据，解得 （2）弹簧恢复原长过程中，A、C、弹簧组成的系统机械能守恒解得 （3）A球冲上B过程中，A、B组成的系统在水平方向动量守恒，当A、B共速时，A运动到最高点，此过程根据动量守恒解得 A、B组成的系统机械能守恒解得 所以，A球冲上B后，在上升阶段不会冲出圆弧。 15．(1)3m/s(2)1m(3)1.2 m 【详解】（1）小滑块在小车上运动的过程中，小车先加速后减速，最后静止。 小滑块刚滑到B点时速度最大，取水平向右为正方向。 由动量守恒定律得 小滑块从A滑到B的过程中，由机械能守恒定律得 解得小滑块运动过程中的最大速度大小 （2）对整个运动过程，由水平方向动量守恒定律得解得 由能量守恒定律得解得轨道BC间的最小长度 L = 1 m （3）设小车相对地面的最大位移大小为s，小滑块水平方向相对地面的位移为x，取水平向右为正方向。 由水平方向动量守恒得又s + x = L+R=1.6 m 代入数据解得小滑块水平方向相对地面的位移的大小x = 1.2 m 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 $