专题卷7 动量 动量和能量观点的综合运用-【衡水金卷·先享题】2026年新高考物理二轮复习专题卷

高三二轮复习专题卷七/物理 动量动量和能量观点的综合运用 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共7小题，每小题6分，共42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.排球运动是球类运动的项目之一。如图所示，运动员将对方发过来的排球用手垫 回去，则在垫球前、后瞬间一定发生变化的是 A.球的动能 B.球的动量 C.球所受的重力 D.球的质量 2.如图所示，质量为m的物体从一高度为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，物体经 过时间t到达斜面底端，不计空气阻力，重力加速度为g。在此过程中 A.重力的冲量为ng sin0·t B.斜面对物体弹力的冲量为零 C.若不改变斜面高度，仅将斜面倾角θ减小，则重力的冲量不变 D.若不改变斜面高度，仅将斜面倾角减小，合力的冲量大小不变 3.下列生活现象中，最适合用动量定理解释的是 A.短跑运动员起跑时用力瞪地 B.跳水运动员入水时身体伸直减少水花 C.撑杆跳高运动员借助弯曲的撑杆跃起 D.搬运易碎物品时在箱子内填充泡沫塑料 4.高压水枪清洗路面时，高速水流冲击污垢。已知水枪喷口的横截面积为2.5×106m2,水的密度 为1.0×103kg/m3,水流喷出的速度为80m/s,假设水流垂直冲击路面后速度瞬间减为0，则路面 受到水流的平均冲击力约为 A.1.6N B.19.2N C.16N D.192N 5.下列情景中动量守恒的是 A.对两个同学组成的系统：两个同学在光滑冰面上互推，分开后滑动 B.对人与车组成的系统：人从行驶的车上跳下，车继续前进 C.篮球从手中抛出后在空中飞行（不计空气阻力） D.汽车刹车时轮胎与地面摩擦导致停车 物理第1页（共4页) 衡水金卷·先享题·。 6.如图所示为大型户外水上游乐活动的简化图。活动场地设在一个高度h=1.8m的倾斜山坡上， 一质量m=50kg、长度L=1.8m的浮板靠在平滑山坡的底部。质量m=50kg的游客从山坡顶 端由静止滑下，经过山坡底端后，沿浮板的上表面从左端水平滑上浮板，游客恰好不会脱离浮板， 安全到达目的地。已知游客与山坡间的摩擦力、空气阻力以及水对浮板的阻力均不计，不考虑游 客通过山坡和浮板连接处时的动能损失，游客可视为质点，重力加速度g=10/s2,则游客与浮 板之间的动摩擦因数为 A.0.8 B.0.75 目的地 C.0.5 由国非能销 D.0.4 7.某同学拍摄了台球碰撞的频闪照片如图所示，在水平桌面上，台球1向右运动，与静止的台球2发 生碰撞。已知两球的质量相等，他测量了台球碰撞前后相邻两次闪光时间内台球运动的距离 AB、CD、EF,其中EF与AB连线的夹角为a,CD与AB连线的夹角为3。下列说法错误的是 球1 球26 0-------- 6-..1g.. CQB DQ O球1 A.若满足AB=CD十EF,说明两球碰撞前、后机械能守恒 B.若满足AB=EF十CD,说明两球碰撞前、后动量守恒 C.若满足AB=EFcos a十CDcos3和EFsin a=CDsin B,说明两球碰撞前、后动量守恒 D.若满足。十月=受，说明是弹性碰撞 二、多项选择题（本题共3小题，每小题8分，共24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) 8.冰壶运动是冬季的热门运动项目。如图所示，在某次推击冰壶的过程中，质量为m的白壶以速度 v与静止的黑壶发生碰撞，P、Q分别为碰撞前瞬间两壶的位置，M、N为碰后两壶静止后所处的位 置。两壶的质量、大小、形状、与冰面间的动摩擦因数均相同，下列说法正确的是 POM N A.碰后白、黑两壶的速度大小之比为1：9 B.碰后白、黑两壶的速度大小之比为1：3 C.两壶因碰撞而损失的机被能为是m心 5 D.两壶因碰撞而损失的机械能为6mv 高三二轮复习专题卷七 物理第2页（共4页） 9.如图所示，传送带沿顺时针方向转动的速度大小恒为1/s。传送带上轻轻地放置两个物块A、 B,A、B用一根轻弹簧连接，A的质量为1kg,B的质量为2kg,A与传送带间的动摩擦因数为 0.5,B与传送带间的动摩擦因数为0.25，开始时弹簧处于原长。t=0时刻，给A一个方向水平向 右、大小w=2m/s的初速度，在t=t。时刻，A与传送带第一次达到共速，此时弹簧的弹性势能 E。=0.75J,传送带足够长，A可以在传送带上留下痕迹，重力加速度g=10m/s2,弹簧始终在弹 性限度内，下列说法正确的是 A,=号时刻，B的加速度大小小于A的加速度大小 4B B.t=t。时刻，B的速度大小为1m/s C.t=t。时刻，弹簧的压缩量为0.2m D.0~t。时间内，A在传送带上留下的痕迹小于0.05m 10.如图甲所示，质量为m的物块P与物块Q(质量未知)之间拴接一劲度系数为k的轻弹簧。物块 P与物块Q静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给物块P一水平向左的瞬时初速 度，并把此时记为0时刻，规定向右为正方向，0~2t。时间内两物块运动的α-t图像如图乙所示， 已知。时刻物块P与物块Q的加速度最大，其中t轴下方部分的面积大小为S,弹性势能与形变 量满足E,=2k(△x),则下列说法正确的是 A.物块Q的质量为2m B.0~2t。时间内物块P先做加速度减小的减速 运动后做加速度增大的减速运动 w,g990999p 0 2to 7777 C,时刻弹资的形变量为5√需 2 甲 D.t。一2t。时间内弹簧对物块P做的功为零 三、非选择题（本题共2小题，共34分。请按要求完成下列各题） 11.(12分)某科学兴趣小组同学用如图甲所示的装置验证“动量守恒定律”。 实验步骤如下： a 1-cos a ①用轻绳将大小相同、质量分别为mA和mB的小球 A和B悬挂在天花板上； ②在小球A、B之间放少量炸药，引爆炸药，两小球 1-cos B 反方向摆起，用量角器记录两小球偏离竖直方向的最大夹角分别为α、B。 (1)实验中所用两绳的长度应 (填“相等”或“不相等”)。 (2)若两小球动量守恒，应满足的表达式为 (用mA、mB、a、3 表示)。 另一小组同学用该实验装置想验证两小球间的碰撞为弹性碰撞，实验步骤如下： 物理第3页（共4页） 衡水金卷·先享题·高 ①小球B竖直静止，将小球A拉起一定角度a,由静止释放； ②小球A和小球B发生正碰之后，小球A被弹回，用量角器测出小球B能摆起的与竖直方向的 最大角度B; ③多次改变初始a的值，使得小球B摆起的最大角度发生变化，记录多组a、3的值，以1一cosα 为纵轴、1一cos3为横轴，绘制(1一cosa)-(1一cos)图像，如图乙所示。 (3)该小组实验中需保证两小球的质量满足mA(填“>”“<”或“=”)m。 (4)图乙中(1一cosa)-(1一cosB)图像的斜率为k,则小球A、B的质量的比值”mA= m B (用k表示)。 12.(22分)如图所示，水平轨道左段粗糙，右段BC部分光滑且足够长，质量m1=2kg的物块P和 质量m2=1kg的物块Q压缩着一轻质弹簧并锁定（物块与弹簧不连接），三者静置于BC段中 间，物块P、Q可视为质点。紧靠C的右侧水平地面上停放着质量3=3kg的小车，其上表面 DE段粗糙，与BC等高，长度Ls=0.1m,EG段为半径R=0.5m的四分之一光滑圆弧轨道。 现解除弹簧锁定，物块P、Q由静止被弹出（物块P、Q脱离弹簧后立即撤走弹簧），其中物块P进 入AB段粗糙水平轨道，而物块Q滑上小车，物块P、Q与AB、DE段间的动摩擦因数均为：= 0.5,不计物块经过各连接点时的机械能损失，不计小车与地面间的阻力和空气阻力，重力加速度 g=10m/s2。 (1)若物块P向左滑行后恰好能到达A点，且LB=0.4m,求物块P通过B点时的速度大小； (2)在(1)的前提下，试分析物块Q能否冲出小车的最高点G,若能冲出G点，求物块Q从飞离G 点到再次回到G点的过程中小车通过的位移；若物块Q不能飞离G点，请说明理由； (3)若弹簧解除锁定后，物块Q向右滑上小车后能通过E点，并且后续运动过程始终不滑离小 车，求弹簧被锁定时弹性势能的取值范围。 Ri P O B 777777 7777777777 三二轮复习专题卷七 物理第4页（共4页)】高三二轮复习 ·物理· 高三二轮复习专题卷七 物理 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力Ⅱ.推理论证能力 Ⅲ.模型建构能力Ⅳ.创新能力V.实验探究能力 2.学科素养： ①物理观念②科学思维。③科学探究 ④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) I ① ② ③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 动量概念的理解 易 0.85 单项选择题 6 冲量的计算 易 0.85 3 单项选择题 6 用动量定理解释生活现象 中 0.75 4 单项选择题 动量定理 必 0.70 5 单项选择题 6 动量守恒条件的判断 中 0.70 6 单项选择题 6 动量与能量的综合 中 0.62 7 单项选择题 6 碰撞的应用 难 0.55 8 多项选择题 8 碰撞的综合分析 易 0.85 9 多项选择题 8 动量、能量的综合应用 难 0.50 10 多项选择题8 动量与能量的综合、a-t图像 难 0.55 11 非选择题 12 验证动量守恒定律 中 0.70 12 非选择题 22 动量、能量的综合应用 难 0.45 香考答案及解析 一、单项选择题 为ngtcos0,B项错误；不改变斜面高度，仅将斜面倾 1.B【解析】在排球运动中将对方发过来的球，用手垫 角0减小，物体下落的加速度a=gsin0,因此物体下 回去，则在垫球前、后瞬间，球的速度大小可能不变， 落的时间满足品。分a,可得(=√品)因比 2h 但方向一定改变，所以在垫球前、后瞬间球的动能可 能不变，动量一定会发生变化，A项错误，B项正确； 时间变长，重力的冲量变大，C项错误；合力的冲量大 球的质量不会发生变化，因此球的重力也不变，C、D 小为v,不改变斜面高度，仅将斜面倾角0减小，由 项错误。 动能定理可得mgh=之m,解得=V2g动，速度大 2.D【解析】由I=Ft知，经过时间t重力的冲量为 小不变，则合力的冲量大小不变，D项正确。 mgt,A项错误；由I=Ft知，斜面对物体弹力的冲量 :3.D【解析】起跑蹬地体现力与加速度的关系（牛顿第 ·23· ·物理· 参考答案及解析 二定律)，与动量定理无关，A项错误；跳水时伸直身 D项正确。 体是为了减少水的作用面积和阻力，与动量定理无 二、多项选择题 关，B项错误；撑杆弯曲储存弹性势能，跃起时转化为 8.BC【解析】由图可知，碰后白、黑两壶的最大位移之 重力势能，属于能量转化，与动量定理无关，C项错 比西=2 1 8一g·由题可知两壶运动的加速度相同，根 误；填充泡沫塑料延长了物品碰撞时的作用时间，根 据动量定理，在动量变化量一定时，时间t延长可减 据2ax=,可得白、黑两壶碰后的速度大小之比四 小冲击力F,从而保护物品，D项正确。 11 4.C【解析】设△t时间内，喷出的水形成“柱体”，体积 一-√行=合A项错误，B项正确：两壶发生 V=Sv△，由密度公式m=pV,对水流“柱体”用动量 碰撞，以向右为正方向，根据动量守恒定律有m心= 定理，水流冲击路面后速度从？减为0，根据动量定 m十m,又号=子，解得= 子=，则两壶 理可得一F△1=0一mw,解得F=16N,根据牛顿第三 定律可知水流对路面的冲击力大小为16N,C项 因碰撞而损失的机械能△上=子m一之m 正确。 2m=3m 1 6,C项正确，D项错误。 5.A【解析】光滑冰面忽略摩擦力，两人组成的系统在 9.AD【解析】根据题意可知，传送带对A、B的滑动摩 水平方向不受外力，互推前后总动量相同，符合动量 擦力大小相等，均为f=0.5×1×10N=0.25×2× 守恒的条件，A项正确：车继续行驶时地面摩擦力是 10N=5N,初始时A向右减速，B向右加速，可知在 外力，导致系统动量减少，不守恒，B项错误；篮球在 A与传送带第一次共速前，A、B整体所受的合外力 空中仅受重力，合外力不为零，动量不守恒，C项错 为零，系统动量守恒有mAo=mA十mvB,又o= 误；刹车时摩擦力是外力，直接导致汽车动量减小，不 1m/s,故t=t时刻，B的速度vB=0.5m/s,在A与 守恒，D项错误。 传送带第一次共速前，任意时刻分别对A、B根据牛 6.C【解析】对游客，从山坡滑下到山坡底端的过程有 顿第二定律有f十F弹=mAaA,f十F弹=mmaB,由于 mg=合n,解得0=6m/s,游客恰好不会脱离浮 mA=之mg,故可知aa=2a:,A项正确，B项错误；在 板，根据动量守恒定律和能量守恒定律有v= 0~t。时间内，设A,B向右运动的位移分别为xA、 2mu跌，mgL=子×2m暖-之m,解得g=0.5, 1 ,由功能关系有一x十十号6=名m心 C项正确。 十乞m呢十E,解得x4一8=0.1m,故弹簧的压缩 7.B【解析】若两球碰撞前、后动量守恒，则有mAB △t 量△x=xA一x:=0.1m,C项错误；A与传送带的相 m CD cos+mEF。 EF 对位移为x相A=xA一t,B与传送带的相对为x相B= cos&,n入sinB2 Asin a,整 t0一xB,可得x相A十x相B=xA一xB=0.1m,由于0~ 理可得AB=CDcos B+EFcos a,CDsin B=EFsin a,B 。时间内A向右做加速度逐渐增大的减速运动，B向 项错误，C项正确；两球碰撞前、后若是弹性碰撞，则 右做加速度逐渐增大的加速运动，且满足aA=2aB, 有m(=号m(化+名m5),理可得 作出A、B的v-t图像如图所示： △t △t △t /(ms-) AB=EF2+CD,结合AB=CDeos B+EFcos a, M CDsin B=EFsin a,可得(CDeos B-+EFcos a)2=EF 十CD,化简可得cos acos B-sin asin B=0,根据数学 W 0.5 知识可得cos(a十B)=0=cos受，解得a十B=受，A t/s ·24- 高三二轮复习 ·物理· 可知x相A等于图形MNA的面积，x相B等于图形 度应相等。 VOBA的面积，可得x相A<C相B,结合x相A十T相B= (2)设绳长为L,爆炸后瞬间小球A、B的速度大小 0.1m,可知x相A<0.05m,D项正确。 分别为1、，对小球A、B爆炸后分别由动能定理 10.AD【解析】0~2t。时间内物块Q受到的弹力方向 有二Ag(L二Lco8a)=0-7mAoi,一mg(L二 水平向左，物块P受到的弹力方向水平向右，时 1 刻，两物块受到的弹力最大且大小相等，由牛顿第二 Leos B》=0-2mi,由动量守恒定律有mav一 定律可得品一开=4，二-告解得心=2，A mBw2,联立解得M√I一cosa=mB√一cos阝。 mp m (3)小球A和小球B发生正碰之后，小球A被弹回， 项正确：0~2，时间内物块P受到的弹力方向水平 故小球A的质量小于小球B的质量。 向右，。时刻弹簧压缩到最短，所以物块P先做加 (4)小球A与小球B碰撞前根据动能定理可得 速度增大的减速运动后做加速度减小的减速运动， 之后做反向加速运动，B项错误；根据a-t图像与横 mAg(L一Lcos a)=之m听，小球A和小球B发生 轴围成的面积表示速度变化量，可知0~2时间 1 正碰，则有m=一m0,十mBu,之mAG 内，物块Q的速度变化量大小△o=S=0一0，则 十子m吃，小球B上升到最大高度，此过程 1 2t,时刻物块Q的速度大小vQ=S,t时刻两物块有 相同的速度，根据对称性可知，时刻两物块的速 中根据动能定理可得magL一Lc0s)-之mi, 度大小均为。=多，设物块P的初速度为，根据 2mA 动量守恒定律可得m6=(m十2m)w,解得6=3v= 解得=m人十m。o,整理可得1一cosa一 空，设时刻弹簧的弹性势能为？，根据能量守相 (m十m)2(1-cos月)，则(m十m)2=k,解得小 2mA 2mA 定律可得E。=之m6-名×3m,联立解得E 球A,B的质量之比mA=1 mB2√E-19 3m空，又E,=7A(△)2，故时刻弹簧的形变量 12.(1)2m/s(2)能，0.2m(3)1J<E,≤2J 【解析】(1)物块P从B点运动到A点的过程中，根 =S√买，C项错误：设2弘时刻物块P的速度 据动能定理有 1 大小为vp,根据动量守恒定律可得m=mwp十 um gLAB=0- 2m呢 (1分) 2ma,解得p=- 解得vu=2m/s (1分) 2 =一0，可知2t。时刻物块P的 (2)对物块P、Q构成的系统，根据动量守恒定律有 速度大小等于t。时刻物块P的速度大小，则2。时 m1p一n2a=0 (1分) 刻物块P的动能等于ta时刻物块P的动能，故t~ 其中p=g=2m/s 2时间内弹簧对物块P做的功为零，D项正确。 解得va=4m/s (1分) 三、非选择题 若Q能到G点，则Q与小车在水平方向共速。无论 11.(1)相等(2分) 物块Q能否冲出小车上的G点，对物块Q与小车组 (2)mA√1-cosa=mB√1-c053(4分) 成的系统，在水平方向根据动量守恒定律有 (3)<(2分) n2a=(m2十n3）vx (1分) 1 (4) (4分)》 解得w,=1m/s (1分) 2√E-1 1 【解析】(1)实验需要两小球球心等高，则两绳的长 根据能量守恒定律有亨m:6=mz gLDE十之m:G ·25· ·物理· 参考答案及解析 十子m(+号)+mgR (1分) 解得Emin=1J (1分) 由于2gR>u2gLDE 解得飞=1m/s>0 (1分) 故当物块Q冲上圆弧之后又返回D点与小车共速 故物块Q能冲出小车上的G点，物块Q从飞离G点 时，弹簧的弹性势能最大，对弹簧弹开两物块的过 到再次回到G点的过程中，运动的时间1= g 程有 (1分) m1p2一m2ae=0 (1分) 小车的位移x=u,t (1分) 且E子m城+子%成 (1分) 解得x=0.2m (1分) 对物块Q冲上小车之后又返回D点与小车共速的 (3)当物块Q向右滑上小车后恰好到达E点与小车 过程有 共速时，弹簧的弹性势能最小，对弹簧弹开两物块的 m2Q2=(m2+m3)v# (1分) 过程有 1 mivpI-mz vQI =0 (1分) 22282=22gLpe王2(ng十mg)线2 (1分) En=号m端十m:6 1 (1分) 解得Emax=2J (1分) 综上所述，弹簧被锁定时弹性势能的取值范围为1J 弹簧弹开后对物块Q运动的过程，有 <Ep≤2J (1分) m2UQ1=(m2十m3)v共 (1分) 且2m:6,=m:ge十2(m:十m)项 1 (1分) ·26