暑假培优：专题01 动量守恒定律 专题训练（基础卷）- 2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 聚焦动量守恒定律基础应用，通过分层题型构建知识逻辑，强化物理观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |动量守恒定律基础应用|选择10题+填空2题+解答3题|基础概念辨析与简单应用计算|围绕定律概念生成与条件判断，体现运动和相互作用观念|

暑假培优：专题01 动量守恒定律 专题训练（基础卷） ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 三．填空题（共2题，共1 5 分） 11. 12. ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13 （1 0 分） 14.（ 14 分） 15.（ 18 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假培优：专题01 动量守恒定律 专题训练（基础卷）答案 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.一个物体在下述运动中，动量不发生变化的是(　　) A．匀加速直线运动 B．斜上抛运动 C．匀速圆周运动 D．匀速直线运动 答案　D 解析　物体做匀加速直线运动时，速度一直增大，根据p＝mv，可知其动量发生了变化，故A错误；物体做斜上抛运动，其速度方向时刻在改变，可知其动量发生了变化，故B错误；物体做匀速圆周运动时，速度方向时刻在发生变化，可知其动量发生了变化，故C错误；当物体做匀速直线运动时，其速度大小和方向均不变化，所以其动量不发生变化，D正确。 2.如图所示，在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体，质量为m的物体沿斜面由静止开始自由下滑，下列说法中正确的是(　　) A．M和m组成的系统动量守恒 B．M和m组成的系统所受合力方向向上 C．M和m组成的系统水平方向动量守恒 D．M和m组成的系统竖直方向动量守恒 答案　C 解析　M和m组成的系统在水平方向上所受合外力为零，系统水平方向动量守恒；竖直方向系统所受合外力不为零，且方向向下，系统在竖直方向上动量不守恒，则M和m组成的系统动量不守恒。故A、B、D错误，C正确。 3.如图所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s。这一过程中动量的变化量为(　　) A.大小为3.6 kg·m/s，方向向左 B.大小为3.6 kg·m/s，方向向右 C.大小为12.6 kg·m/s，方向向左 D.大小为12.6 kg·m/s，方向向右 答案　D 解析　取向左为正方向，则动量的变化量Δp＝mv′－mv＝0.18×(－45) kg·m/s－0.18×25 kg·m/s＝－12.6 kg·m/s，故动量变化量大小为12.6 kg·m/s，负号表示其方向向右，D正确。 4.以一定的倾角斜向上发射一质量为m的炮弹，达到最高点时其速度大小为v，方向水平。炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为m的一块恰好做自由落体运动，则爆炸后质量为m的另一块瞬时速度大小为(　　) A．v B.v C.v D．0 答案　B 解析　爆炸前总动量为mv，设爆炸后另一块瞬时速度大小为v′，取速度v的方向为正方向，爆炸过程水平方向动量守恒，则有mv＝0＋mv′，解得v′＝v，故选B。 5.一物体受到方向不变的力F作用，其中力F的大小随时间变化的规律如图所示，则力F在0～6 s内的冲量大小为(　　) A．9 N·s B．13.5 N·s C．15.5 N·s D．18 N·s 答案　B 解析　由I＝Ft可知，在F－t图像中，图线与坐标轴所围成的面积表示冲量的大小，所以I＝×3×3 N·s＋3×3 N·s＝13.5 N·s，故B正确，A、C、D错误。 6.如图所示，质量为M的滑块静止在光滑的水平地面上，滑块的光滑弧面底部与地面相切，一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来，小球不能越过滑块，则小球到达最高点时，小球和滑块的速度大小是(　　) A. B. C. D. 答案　A 解析　小球沿滑块上滑的过程中，对小球和滑块组成的系统，水平方向不受外力，因而该系统在水平方向上动量守恒，小球到达最高点时和滑块具有相同的对地速度v。由水平方向动量守恒得mv0＝(M＋m)v，所以v＝，故A正确。 7．“独竹漂”是一项独特的黔北民间绝技。“独竹漂”高手们脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。如图甲所示，在平静的湖面上，一位女子脚踩竹竿抵达岸边，此时女子静立于竹竿A点，一位摄影爱好者使用连拍模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片，并从中选取了两张进行对比，其简化图如图所示。经过测量发现，甲、乙两张照片中A、B两点的水平间距约为1 cm，乙图中竹竿右端距离河岸约为1.8 cm。照片的比例尺为1∶40。已知竹竿的质量约为25 kg，若不计水的阻力，则该女子的质量约为(　　) A．41.5 kg B．45 kg C．47.5 kg D．50 kg 答案　B 解析　对该女子和竹竿组成的系统，可看成人船模型，所以m1x1＝m2x2。已知x1＝0.4 m，x2＝0.72 m，代入数据可得该女子的质量为m1＝45 kg，故选B。 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.自动流水线中有实现货物转弯的传送带，质量为m的货物从传送带A位置传送到B位置，传送过程中传送带速率保持不变，则货物在此过程中(　　) A．货物所受支持力的冲量为零 B．支持力对货物做功为零 C．所受合外力做功不为零 D．所受合外力的冲量不为零 答案　BD 解析　货物所受支持力的冲量I＝FNt，不为零，故A错误；支持力方向与速度方向垂直不做功，B正确；货物动能不变，则所受合外力做功为零，故C错误；所受合外力的冲量I合＝Fft≠0，故D正确。 9.一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s。下列说法正确的是(　　) A．球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 N B．球棒对垒球的平均作用力大小为360 N C．球棒对垒球做的功为126 J D．球棒对垒球做的功为36 J 答案　AC 解析　设球棒对垒球的平均作用力为，由动量定理得·t＝m(v1－v0)，取末速度方向为正方向，代入数据解得＝1 260 N。对整个过程，由动能定理得W＝mv12－mv02＝126 J，故A、C正确。 10.如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，一直沿水平面向右匀速运动，重力加速度为g。关于物体在时间t内所受力的冲量，下列说法正确的是(　　) A.重力的冲量大小为mgt B.物体所受合力的冲量为0 C.拉力F的冲量大小为Ftcos θ D.摩擦力的冲量大小为Ftsin θ 答案　AB 解析　由冲量的定义可知重力的冲量大小IG＝mgt，A正确；物体做匀速直线运动，故合力为0，则合力的冲量为0，B正确；拉力F的冲量大小IF＝Ft，C错误；由平衡条件可得摩擦力的大小Ff＝Fcos θ，则摩擦力的冲量大小为If＝Fft＝Ftcos θ，D错误。 3、 填空题（共计2题，共计15分） 11.(6分)某实验小组的同学们用图甲装置做验证动量守恒定律实验，即研究两个小球碰撞前、后的动量关系。 (1)实验中，直接测定小球碰撞前、后的速度是不容易的。同学们经过分析讨论，发现________________，因此可以用水平位移间接地来代替小球碰撞前、后的速度。 (2)图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影点。实验时，先将入射球A(质量为m1)多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P(图中未画出)，测量水平位移x1；然后把被碰小球B(质量为m2)静置于轨道的水平末端，再将入射小球A从斜轨上S位置由静止释放，与小球B相撞，找到A、B相碰后各自平均落地点的位置，并分别测量其水平位移x2、x3。多次重复本实验步骤，以减小实验误差。 (3)同学们在实验中正确操作，认真测量，得出的落点情况如图乙所示。通过分析可知，落点P为图乙中的位置________(填“1”“2”或“3”)，若两球相碰前、后的动量守恒，则m1∶m2＝________。 答案　(1)小球做平抛运动的时间相同　(3)2　6∶1 解析　(1)小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等；小球做平抛运动的水平位移与初速度成正比，可以用水平位移间接地来代替小球碰撞前、后的速度。 (3)根据实验操作可知，入射小球未发生碰撞时落在位置2。 设入射小球未发生碰撞时的平抛初速度为v0，发生碰撞后入射小球的平抛初速度为v1，被碰小球的平抛初速度为v2，由动量守恒定律有 m1v0＝m1v1＋m2v2 可得m1v0t＝m1v1t＋m2v2t 则有m1x1＝m1x2＋m2x3 代入数据可得m1∶m2＝x3∶(x1－x2)＝55.68∶(44.48－35.20)＝6∶1。 12．(9分)现利用图甲所示装置验证“动量守恒定律”。在图甲中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与穿过打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，数字计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间，实验测得滑块A的质量m1＝280 g，滑块B的质量m2＝120 g，遮光片的宽度d＝1.00 cm；打点计时器所用交流电源的频率f＝50 Hz。将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰，碰后数字计时器显示的时间为ΔtB＝4.00 ms，碰撞前、后打出的纸带如图乙。 (1)通过分析可知：纸带的________端(填“C”或“D”)与滑块A左侧相连； (2)滑块A在碰撞前速度大小v0＝2.00 m/s，滑块A在碰撞后速度大小v1＝________ m/s，滑块B在碰撞后的速度大小v2＝________ m/s(结果均保留三位有效数字)； (3)设两滑块碰撞前、后的动量分别为p和p′，则p＝m1v0＝0.560 kg·m/s，p′＝____ kg·m/s(保留三位有效数字)。 答案　(1)D　(2)0.880　2.50　(3)0.546 解析　(1)根据滑块A的质量m1＝280 g，滑块B的质量m2＝120 g，滑块A碰后速度小于碰前速度，所以纸带D端与滑块A相连。 (2)在纸带上打出相邻两点的时间间隔为ΔtA＝＝0.02 s， 根据滑块A碰后速度小于碰前速度，结合碰撞时间较短，则有滑块A碰撞后速度大小 v1＝ m/s＝0.880 m/s。 设滑块B碰撞后的速度大小为v2， 由v2＝得v2＝2.50 m/s。 (3)两滑块碰后的动量 p′＝m1v1＋m2v2≈0.546 kg·m/s。 四、解答题（共计3题，共计42分） 13.（10分）如图所示，光滑水平轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为mA＝mC＝2m，mB＝m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三个滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度大小。 答案　v0 解析　设三个滑块的共同速度为v，滑块A与B被弹开后，B的速度为vB，以v0的方向为正方向。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开 对A、B两滑块，由动量守恒定律得 (mA＋mB)v0＝mAv＋mBvB B又与C发生碰撞并粘在一起，对B、C两滑块，由动量守恒定律得 mBvB＝(mB＋mC)v 联立以上两式， 解得B与C碰撞前B的速度vB＝v0。 14．(14分)如图所示，甲、乙两名航天员正在离静止的空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为v0＝2 m/s的速度相向运动，甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点。甲和他的装备总质量为M1＝90 kg，乙和他的装备总质量为M2＝135 kg，为了避免直接相撞，乙从自己的装备中取出一质量为m＝45 kg的物体A推向甲，甲迅速接住A后不再松开，此后甲、乙两航天员在空间站外做相对距离不变的同向运动，且安全“飘”向空间站。 (1)乙要以多大的速度v将物体A推出； (2)设甲与物体A作用时间为t＝0.5 s，求甲与A的相互作用力F的大小。 答案　(1)5.2 m/s　(2)432 N 解析　(1)规定水平向左为正方向，甲、乙两航天员最终的速度大小均为v1，方向向左。对甲、乙以及物体A组成的系统根据动量守恒定律可得 M2v0－M1v0＝(M1＋M2)v1 对乙和A组成的系统，根据动量守恒定律可得 M2v0＝(M2－m)v1＋mv 联立解得v＝5.2 m/s ，v1＝0.4 m/s。 故乙要以5.2 m/s的速度将物体A推出。 (2)对甲根据动量定理有Ft＝M1v1－M1(－v0) 解得F＝432 N。 15.(18分)光滑水平轨道上放置足够长的木板A(上表面粗糙)和滑块C，mA＝mC＝2 kg。开始时A、C静止，质量为mB＝1 kg的滑块B以v0＝15 m/s的水平速度从左端滑上A，当A和B第一次达到共同速度后一起向右运动，之后A和C发生碰撞，经过一段时间，A和B再次达到共同速度后一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。已知A、B间的动摩擦因数为0.5，g＝10 m/s2，求： (1)A、B第一次共速时的速度大小； (2)A和C发生碰撞后瞬间A的速度大小； (3)B相对A的滑行时间。 答案　(1)5 m/s　(2)2 m/s　(3)2.4 s 解析　(1)A和C碰撞前，A、B动量守恒，规定B滑块初速度的方向为正方向， 则有mBv0＝(mA＋mB)v1 解得v1＝5 m/s (2)A和C碰撞过程，A和C组成的系统动量守恒mAv1＝mAv2＋mCv3 若A和B共速后一起向右运动，恰好不再与C碰撞，则最终A、B、C三者共速，设为v3 对A、B、C组成的系统由动量守恒得mBv0＝(mA＋mB＋mC)v3， 解得v3＝3 m/s，v2＝2 m/s (3)全程对B应用动量定理可得－μmBgt＝mBv3－mBv0， 解得t＝＝2.4 s。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假培优：专题01 动量守恒定律 专题训练（基础卷） 考试范围：选择性必修第一册 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.一个物体在下述运动中，动量不发生变化的是(　　) A．匀加速直线运动 B．斜上抛运动 C．匀速圆周运动 D．匀速直线运动 2.如图所示，在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体，质量为m的物体沿斜面由静止开始自由下滑，下列说法中正确的是(　　) A．M和m组成的系统动量守恒 B．M和m组成的系统所受合力方向向上 C．M和m组成的系统水平方向动量守恒 D．M和m组成的系统竖直方向动量守恒 3.如图所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s。这一过程中动量的变化量为(　　) A.大小为3.6 kg·m/s，方向向左 B.大小为3.6 kg·m/s，方向向右 C.大小为12.6 kg·m/s，方向向左 D.大小为12.6 kg·m/s，方向向右 4.以一定的倾角斜向上发射一质量为m的炮弹，达到最高点时其速度大小为v，方向水平。炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为m的一块恰好做自由落体运动，则爆炸后质量为m的另一块瞬时速度大小为(　　) A．v B.v C.v D．0 5.一物体受到方向不变的力F作用，其中力F的大小随时间变化的规律如图所示，则力F在0～6 s内的冲量大小为(　　) A．9 N·s B．13.5 N·s C．15.5 N·s D．18 N·s 6.如图所示，质量为M的滑块静止在光滑的水平地面上，滑块的光滑弧面底部与地面相切，一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来，小球不能越过滑块，则小球到达最高点时，小球和滑块的速度大小是(　　) A. B. C. D. 7．“独竹漂”是一项独特的黔北民间绝技。“独竹漂”高手们脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。如图甲所示，在平静的湖面上，一位女子脚踩竹竿抵达岸边，此时女子静立于竹竿A点，一位摄影爱好者使用连拍模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片，并从中选取了两张进行对比，其简化图如图所示。经过测量发现，甲、乙两张照片中A、B两点的水平间距约为1 cm，乙图中竹竿右端距离河岸约为1.8 cm。照片的比例尺为1∶40。已知竹竿的质量约为25 kg，若不计水的阻力，则该女子的质量约为(　　) A．41.5 kg B．45 kg C．47.5 kg D．50 kg 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.自动流水线中有实现货物转弯的传送带，质量为m的货物从传送带A位置传送到B位置，传送过程中传送带速率保持不变，则货物在此过程中(　　) A．货物所受支持力的冲量为零 B．支持力对货物做功为零 C．所受合外力做功不为零 D．所受合外力的冲量不为零 9.一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s。下列说法正确的是(　　) A．球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 N B．球棒对垒球的平均作用力大小为360 N C．球棒对垒球做的功为126 J D．球棒对垒球做的功为36 J 10.如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，一直沿水平面向右匀速运动，重力加速度为g。关于物体在时间t内所受力的冲量，下列说法正确的是(　　) A.重力的冲量大小为mgt B.物体所受合力的冲量为0 C.拉力F的冲量大小为Ftcos θ D.摩擦力的冲量大小为Ftsin θ 3、 填空题（共计2题，共计15分） 11.(6分)某实验小组的同学们用图甲装置做验证动量守恒定律实验，即研究两个小球碰撞前、后的动量关系。 (1)实验中，直接测定小球碰撞前、后的速度是不容易的。同学们经过分析讨论，发现________________，因此可以用水平位移间接地来代替小球碰撞前、后的速度。 (2)图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影点。实验时，先将入射球A(质量为m1)多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P(图中未画出)，测量水平位移x1；然后把被碰小球B(质量为m2)静置于轨道的水平末端，再将入射小球A从斜轨上S位置由静止释放，与小球B相撞，找到A、B相碰后各自平均落地点的位置，并分别测量其水平位移x2、x3。多次重复本实验步骤，以减小实验误差。 (3)同学们在实验中正确操作，认真测量，得出的落点情况如图乙所示。通过分析可知，落点P为图乙中的位置________(填“1”“2”或“3”)，若两球相碰前、后的动量守恒，则m1∶m2＝________。 12．(9分)现利用图甲所示装置验证“动量守恒定律”。在图甲中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与穿过打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，数字计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间，实验测得滑块A的质量m1＝280 g，滑块B的质量m2＝120 g，遮光片的宽度d＝1.00 cm；打点计时器所用交流电源的频率f＝50 Hz。将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰，碰后数字计时器显示的时间为ΔtB＝4.00 ms，碰撞前、后打出的纸带如图乙。 (1)通过分析可知：纸带的________端(填“C”或“D”)与滑块A左侧相连； (2)滑块A在碰撞前速度大小v0＝2.00 m/s，滑块A在碰撞后速度大小v1＝________ m/s，滑块B在碰撞后的速度大小v2＝________ m/s(结果均保留三位有效数字)； (3)设两滑块碰撞前、后的动量分别为p和p′，则p＝m1v0＝0.560 kg·m/s，p′＝____ kg·m/s(保留三位有效数字)。 四、解答题（共计3题，共计42分） 13.（10分）如图所示，光滑水平轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为mA＝mC＝2m，mB＝m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三个滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度大小。 14．(14分)如图所示，甲、乙两名航天员正在离静止的空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为v0＝2 m/s的速度相向运动，甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点。甲和他的装备总质量为M1＝90 kg，乙和他的装备总质量为M2＝135 kg，为了避免直接相撞，乙从自己的装备中取出一质量为m＝45 kg的物体A推向甲，甲迅速接住A后不再松开，此后甲、乙两航天员在空间站外做相对距离不变的同向运动，且安全“飘”向空间站。 (1)乙要以多大的速度v将物体A推出； (2)设甲与物体A作用时间为t＝0.5 s，求甲与A的相互作用力F的大小。 15.(18分)光滑水平轨道上放置足够长的木板A(上表面粗糙)和滑块C，mA＝mC＝2 kg。开始时A、C静止，质量为mB＝1 kg的滑块B以v0＝15 m/s的水平速度从左端滑上A，当A和B第一次达到共同速度后一起向右运动，之后A和C发生碰撞，经过一段时间，A和B再次达到共同速度后一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。已知A、B间的动摩擦因数为0.5，g＝10 m/s2，求： (1)A、B第一次共速时的速度大小； (2)A和C发生碰撞后瞬间A的速度大小； (3)B相对A的滑行时间。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $