专题：动量守恒定律的应用 基础夯实综合检测训练卷-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

专题：动量守恒定律的应用 基础夯实综合检测训练卷 一、单选题 1．如图所示。在光滑水平面上。两个物体的质量都是m，碰撞前乙物体静止，甲物体以速度2m/s向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，成为一个质量为2m的物体，以一定速度继续前进。则碰撞过程中系统损失的机械能为（　　）    A．m B．0.5m C．2m D．1.5m 2．2022年我国共进行了64次航天发射，正式成为航天强国，在某次火箭发射过程中，下列说法正确的是（　　） A．火箭发射时，动量守恒定律仍然适用 B．在火箭升空加速阶段，火箭对喷出燃气的冲量大于燃气对火箭的冲量 C．火箭发射成功后绕地球做匀速圆周运动过程动量不变 D．火箭发射过程机械能守恒 3．一位士兵蹲在静止的皮划艇上进行射击训练，某时刻开始用步枪沿水平方向发射子弹，每两发子弹之间的时间间隔相等，在t时间内发射了3发子弹。若该士兵连同装备和皮划艇的总质量为M，每发子弹的质量为m，子弹离开枪口的对地速度为。不考虑水的阻力和发射子弹需要的时间，忽略因射击导致装备质量的减少，则在t时间内皮划艇的位移大小为（    ） A． B． C． D． 4．两位同学穿着旱冰鞋，面对面站立不动，互推后均向相反的方向运动。不计摩擦阻力，下列说法正确的是（　　） A．互推过程中两同学的总机械能守恒 B．互推过程中两同学所受合力的冲量大小相等 C．互推过程中两同学的总动量增大 D．分离时质量大的同学速度大 5．2024年7月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭，成功将天绘五号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。关于火箭点火发射升空的情景，下列说法正确的是（    ） A．在火箭向下喷出气体的过程中，火箭的惯性变大 B．火箭尾部向下喷出气体，该气体对空气产生一个作用力，空气对该气体的反作用力使火箭获得向上的推力 C．火箭尾部向下喷出气体，火箭对该气体产生一个作用力，该气体会对火箭产生一个反作用力，使火箭获得向上的推力 D．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，因此火箭虽然向后喷气，但是无法获得向前的推力 6．2021年1月20日0时25分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将天通一号03星发射升空。在发射地球卫星时需要运载火箭多次点火，以提高最终的发射速度。某次地球近地卫星发射的过程中，火箭喷气发动机每次喷出质量为m=800g的气体，气体离开发动机时的对地速度v=1000m/s，假设火箭（含燃料在内）的总质量为M=600kg，发动机每秒喷气20次，忽略地球引力的影响，则（　　） A．地球卫星要能成功发射，速度大小至少达到11.2km/s B．火箭第三次气体喷出后速度的大小约为4m/s C．要使火箭能成功发射至少要喷气500次 D．要使火箭能成功发射至少要持续喷气15s 7．关于火箭、反冲现象，下列说法正确的是（　　） A．火箭、汽车的运动都属于反冲运动 B．火箭做加速运动的原因是发动机推动外部空气，空气反作用力推动火箭 C．为了减少反冲的影响，用枪射击时要用肩部抵住枪身 D．喷气式飞机、轮船航行的运动都属于反冲运动 8．下列关于反冲运动的说法中，正确的是（    ） A．抛出物的质量要小于剩余部分的质量，才能出现反冲现象 B．若抛出物的质量大于剩余部分的质量，则剩余部分的反冲力大于抛出物所受的力 C．在反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用 D．在反冲运动中，牛顿第三定律与牛顿第二定律都适用 9．如图所示，静止在光滑水平面上的小车，站在车上的人将右边筐中的篮球一个一个地投入左边的筐中，所有篮球仍在车上，不计空气阻力。在投球过程中下列说法正确的是（　　） A．小车向左运动 B．人和小车组成的系统所受的合外力为零 C．人和小车组成的系统动量守恒 D．投完篮球后，篮球静止，小车亦静止 10．“天宫课堂”第四课中，航天员演示小球碰撞实验。分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如上图所示。小球和大球的质量分别为、，可估算出（　　） A． B． C． D． 二、多选题 11．如图1所示，在光滑水平面上的两个小球发生一维碰撞，小球的质量分别为m1和m2。图2为它们碰撞前后的位置x与时间t的关系图。已知m1=0.2kg，由此可以判断（    ） A．碰撞后m1和m2都向右运动 B．两个小球的碰撞是弹性碰撞 C．m2=0.6kg D．碰撞过程中系统的机械能损失了0.6J 12．在光滑水平面上，质量为的小球1以速度与质量为静止的小球2发生正碰，碰后小球1的速度大小是。则小球2的速度大小可能是（　　） A． B． C． D． 13．甲、乙两人静止在光滑水平冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去，已知甲的质量为50kg，乙的质量为60kg，则在滑行中的任一时刻（　　） A．两人的总动能为0 B．两人的总动量为0 C．甲、乙的动能大小之比为 D．甲、乙的动量大小之比为 14．一颗速度较大的子弹，水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，使木块获得一定动能。设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹射入的速度增大时，下列说法正确的是（　　） A．木块得到的动能变大 B．子弹损失的动能变大 C．子弹穿过木块的时间变短 D．木块在被击穿过程中的位移变小 15．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（　　） A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统水平方向动量守恒 B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统水平方向动量守恒 C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零 D．在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反 三、填空题 16．静止的实验火箭，总质量为M。当它以相对地的速度v0喷出质量为m的高温气体后，火箭的对地的速度大小为___________ 17．质量都是1kg的物体A、B，中间用一轻质弹簧连接，放在光滑的水平地面上。现使B物体靠在墙上，用力推物体A压缩弹簧，如图所示．这个过程中外力做功为8J，待系统静止后突然撤去外力。从撤去外力到弹簧第一次恢复到原长时B物体的动量为________。当A、B间距离最大时B物体的速度大小为________m/s。    18．火箭 （1）工作原理：利用______运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得巨大速度。 （2）构造：主要有两大部分为箭体和燃料。 （3）特点：箭体和喷出的燃料气体满足____________定律。 （4）影响火箭获得速度大小的因素 火箭喷出的燃气的速度u______、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比______，火箭获得的速度就越大。 19．实验室中的小车配合直轨道，可以研究多个问题。小车在轨道上运动时，受到的滑动摩擦力比较小。 如图所示，两个相同的小车A、B放在水平轨道上，每辆小车的两侧均装有弹簧圈，忽略轨道对小车的摩擦。用棍子给A车水平向右的初速度，使A车撞击静止的B车，此碰撞过程，动量___________守恒，机械能___________守恒，___________属于非弹性碰撞（均选填“是”或“不”）。碰撞后A车速度为___________，B车速度为___________。 四、解答题 20．如图所示，质量为的木板静置于光滑水平地面上，质量为的小滑块（可视为质点）以的速度从木板左端滑上木板，小滑块最终未滑下木板，取重力加速度。求： （1）小滑块最终的速度大小； （2）若小滑块与木板间的动摩擦因数，求小滑块相对木板滑动的时间。 21．如图所示，竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与水平地面相切，Q点为弧形轨道的最低点，小物块B静止在紧靠Q点的水平地面上。质量的小物块A从弧形轨道上的P点从静止开始下滑，到达Q点时与小物块B发生弹性正碰，碰后小物块B在水平地面上滑行了的距离后静止。已知P点距离水平地面的高度，小物块A、B（均可视为质点）与水平地面间的动摩擦因数均是，取重力加速度大小。求： （1）小物块A到达Q点时的速度大小； （2）小物块B的质量M。    22．如图所示，在光滑水平面上相隔一定距离放有相同的表面平整的木板B和C，B、C的质量均为2m。质量为m、可视为质点的物块A静置在木板C的最左端，A与B、C间的动摩擦因数相同。现让木板B以大小为的初速度水平向右运动，经过一段时间后，B、C相撞，碰撞时间极短，碰后B、C粘在一起，此后A滑上B板，最终三者共速一起运动。求： （1）木板B、C碰后瞬间的速度大小v； （2）整个过程中系统因摩擦产生的热量Q。 23．如图所示，一轻质弹簧的一端固定在球B上，另一端与球C接触但未拴接，球B和球C静止在光滑水平地面上。球A从光滑斜面上距水平地面高为H=3.2m处由静止滑下（不计小球A在斜面与水平面衔接处的能量损失），与球B发生正碰后粘在一起，碰撞时间极短，稍后球C脱离弹簧，在水平地面上匀速运动后，进入固定放置在水平地面上的竖直四分之一光滑圆弧轨道内。已知球A和球B的质量均为1kg，球C的质量为4kg，且三个小球均可被视为质点。圆弧的半径，g取10m/s2。求： （1）小球A和小球B碰后瞬间粘在一起时的共同速度大小vAB； （2）球C脱离弹簧后在圆弧上达到的最大高度h。    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 《专题：动量守恒定律的应用 基础夯实综合检测训练卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A C B C B C D D B 题号 11 12 13 14 15 答案 BC AB BC CD BD 1．A 【详解】根据动量守恒定律，有 解得 碰撞前总动能 碰撞后总动能 碰撞过程中总动能损失 故选A。 2．A 【详解】A．火箭发射时，火箭与燃料组组成的系统内力远远大于外力，所以动量守恒定律仍然适用，故A正确； B．在火箭升空加速阶段，火箭对喷出燃气的冲量与燃气对火箭的冲量等大反向，故B错误； C．火箭发射成功后绕地球做匀速圆周运动过程，由于速度方向不断变化，所以动量改变，故C错误； D．火箭发射过程燃料的化学能要转化成火箭的机械能，所以火箭的机械能要增加，故D错误。 故选A。 3．C 【详解】发射第一颗子弹时，根据动量守恒可得 发射第二颗子弹，根据动量守恒可得 皮划艇的速度增加量 在t时间内沿水平方向发射了3发子弹，则皮划艇在2个时间内，分别以、的速度匀速运动，每段匀速运动的位移大小分别为 故t时间内皮划艇的总位移大小为 C正确。 故选C。 4．B 【详解】A．互推过程中两同学对对方都做正功，则总机械能增加，故A错误； B．互推过程中两同学所受合力的冲量大小相等，方向相反，故B正确； C．互推过程中两同学的系统受合外力为零，则总动量守恒，故C错误； D．根据动量守恒 可知，分离时质量大的同学速度小，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】A．火箭喷出气体后质量变小，其惯性变小，故A错误； BC．火箭尾部向下喷出气体，火箭对该气体产生一个作用力，该气体会对火箭产生一个反作用力，使火箭获得向上的推力，故B错误，C正确； D．火箭飞出大气层后，火箭对气体作用，该气体对火箭有反作用力，使火箭获得向前的推力，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．第一宇宙速度（7.9km/s）是卫星贴近地面做匀速圆周运动的速度，是最小的发射速度，地球卫星要能成功发射，速度大小至少达到7.9km/s，故A错误； B．设喷出三次气体后火箭的速度为v3，以火箭和喷出的三次气体为研究对象，以竖直向上为正方向，由动量守恒定律得 （M-3m）v3-3mv=0 解得 v3=4m/s 故B正确； CD．要能成功发射，设喷气n次后达到第一宇宙速度，即vn=7.9km/s；以火箭和喷出的n次气体为研究对象，以竖直向上为正方向，由动量守恒定律得 （M-nm）vn-nmv=0 代入数据解得 n=666次 至少喷气的时间为 故CD错误。 故选B。 7．C 【详解】A．火箭的运动属于反冲，但汽车依靠地面摩擦力驱动，并非反冲，故A错误； B．火箭的加速源于喷出燃料的反冲力，而非推动外部空气，故B错误； C．用肩部抵住枪身可增大系统质量，减少后坐速度，从而减小反冲影响，故C正确； D．喷气式飞机通过喷气反冲前进，属于反冲；轮船螺旋桨依赖水的反作用力，不属反冲，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．无论抛出物的质量多大，都能出现反冲现象，A错误； B．由牛顿第三定律可知剩余部分获得的反冲力等于抛出物所受的力，B错误； CD．在反冲运动中，牛顿第三定律与牛顿第二定律都适用，C错误，D正确。 故选D。 9．D 【详解】ABC．在投球过程中，人和车（含篮球）系统所受的合外力不为零，则人和小车组成的系统动量不守恒，但水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒，篮球有水平向左的动量，则人和车系统获得水平向右的动量，所以小车向右运动，故ABC错误； D．由题知投完球后所有球仍在车上，人、车和球速度相同，根据系统水平方向动量守恒知小车的速度为零，故D正确。 故选D。 10．B 【详解】由第一张与第二张照片可知小球的初速度大小为 由第二张与第三张照片可知碰撞后小球的速度大小为 碰撞后大球的速度大小为 设水平向左为正方向，根据动量守恒定律可得 由图可知 可得 故选B。 11．BC 【详解】A．因x-t图像的斜率反映速度，可知碰撞后m1向左，m2向右运动，选项A错误； BCD．由图像可知碰前m1的速度v0=4m/s，碰后m1的速度v1=-2m/s，m2的速度v2=2m/s，根据动量守恒定律 解得 m2=0.6kg 碰撞过程中系统的机械能损失 即两个小球的碰撞是弹性碰撞，选项BC正确，D错误。 故选BC。 12．AB 【详解】碰撞过程中由动量守恒定律 根据碰撞过程中，机械能不增加原理得 碰后若速度若同向，则满足 其中 或 综上所述可得，小球2的速度大小可能是 或 故选AB。 13．BC 【详解】A．甲推乙这个过程中彼此做功动能增加，两人的总动能不为0，选项A错误； B．甲推乙的过程中，两人组成的系统合外力为零，系统动量守恒；由初始状态两人静止总动量为零，得在滑行中的任一时刻两人的总动量为0，B正确； C．根据动量守恒定律可得 可得甲、乙两人的速度大小之比是 甲、乙两人的动能之比是 选项C正确； D．根据动量守恒定律 得 即甲、乙两人的动量大小相等，方向相反，选项D错误。 故选BC。 14．CD 【详解】CD．子弹的入射速度越大，子弹击穿木块所用的时间越短，木块相对地面的位移越小，但子弹相对木块的位移不变，CD正确； AB．木块动能的增加量 木块对子弹的阻力恒定，子弹击穿木块所用的时间越短，木块相对地面的位移越小，所以木块动能的增加量变小，即木块获得的动能变小，子弹损失的动能也变小，AB错误； 故选CD。 15．BD 【详解】以小球和小车组成的系统为研究对象，在水平方向上不受力的作用，所以系统在水平方向上动量守恒，由于初始状态小车与小球均静止，所以在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反，则小球向左摆动时，小车向右运动，小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度也为零。 故选BD。 16． 【详解】由动量守恒定律可知 解得 17． 0 2 【详解】[1]从撤去外力到弹簧第一次恢复到原长时，此时的B速度仍为零，则B物体的动量为0； [2]当弹簧恢复原长时，根据能量守恒，物体A的动能为8 J，则A的动量为 弹簧恢复原长后，B开始向左运动，以后A、B弹簧组成的系统满足动量守恒，当A、B间距离最大时，A、B速度相同，则有 解得 18． 反冲 动量守恒 越大 越大 【详解】（1）[1]工作原理：利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得巨大速度。 （3）[2]特点：箭体和喷出的燃料气体满足动量守恒定律。 （4）[3][4]影响火箭获得速度大小的因素 火箭喷出的燃气的速度u越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度就越大。 19． 是 是 不 0 【详解】[1]忽略轨道对小车的摩擦，两小车碰撞过程所受的合外力为零，故动量守恒。 [2][3][4]每辆小车的两侧均装有弹簧圈，则碰撞过程只有弹力做功，则机械能守恒，为弹性碰撞，不属于非弹性碰撞。 [5]两车质量相同，碰撞为弹性碰撞，则碰后两车的速度交换，因此碰撞后A车速度为0，B车速度为。 20．（1）1m/s；（2）1s 【详解】（1）小滑块在木板上滑动过程中，滑块和木板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得 解得 （2）根据题意，对滑块，由动量定理有 解得 21．（1）；（2） 【详解】（1）小物块A从P点运动到Q点的过程，根据动能定理有 解得 （2）对小物块B滑行的过程分析，根据动能定理有 设小物块A、B发生弹性碰撞后A的速度大小为v1，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得 22．（1）；（2） 【详解】（1）B、C相撞，碰后B、C粘在一起，根据动量守恒定律可得 木板B、C碰后瞬间的速度大小为 （2）A滑上B板，最终三者共速，根据动量守恒定律可得 根据能量守恒可得 解得整个过程中系统因摩擦产生的热量为 23．（1）4m/s；（2）m 【详解】（1）设小球A与B碰前瞬间的速度为vA，A由斜面最高点下滑到最低点的过程中，由机械能守恒定律可得 A与B发生正碰时在水平方向动量守恒，有 mAvA=vAB 联立代入数据解得 vAB=4m/s （2）设球C脱离弹簧后的速度为vC，A、B整体的速度为vAB′，从A与B结合为一个整体后到球C离开弹簧的过程中，由动量守恒定律有 由机械能守恒定律有 从球C脱离弹簧到运动至圆弧最大高度处的过程中，由机械能守恒定律得 联立并代入数据解得 h=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 $