第18讲　动量和动量定理 课后分层作业基础版专项训练-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 高中物理一轮复习动量和动量定理专项训练，分层设计基础巩固与能力提升，聚焦物理观念与科学思维培养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |重知识·牢地基|4题概念辨析|基础概念判断|从动量定义到冲量概念的生成| |夯基础·保本科|8题（含3道模拟题）|动量计算、定理应用、流体问题|定理推导→定性分析→定量计算的递进| |提能力·冲211|3题综合应用|多过程问题、实际情境建模|从单一过程到复杂系统的思维拓展|

2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 复习课后分层作业 第18讲　动量和动量定理 （基础版：专门面向物理基础较弱学生、艺体生的练习） 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 分数：_________ ❀ 重知识 · 牢地基 ❀ 1. 2. 3. 4. ❀ 夯基础 · 保本科 ❀ 题型1　动量和冲量 1.(多选)如图所示,水平飞向球棒的垒球被击打后,动量变化量为12.6 kg·m/s,则(　　) A.球的动能可能不变 B.球的动量大小一定增加 12.6 kg·m/s C.球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等 D.球受到棒的冲量方向可能与球被击打前的速度方向相同 答案　AC 解析　垒球被击打后,可能以与被击打前等大的速度反向打出,所以球的动能可能不变,动量的大小可能不变,即动量大小的增加量可能为零,A正确,B错误;由牛顿第三定律知,球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等,C正确;球受到棒的冲量方向与棒对球的弹力方向相同,与球被击打前的速度方向相反,D错误。 2.(2025·天津南开区模拟)如图所示,学生练习用脚颠球。足球的质量为0.4 kg,某一次足球由静止自由下落0.8 m,被重新颠起,离开脚部后竖直上升的最大高度为0.45 m。已知足球与脚部的作用时间为0.1 s,重力加速度大小g取10 m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是(　　) A.足球从下落到再次上升到最大高度,用时为0.7 s B.在足球与脚接触的过程中,合力对足球做的功为1.4 J C.在足球与脚接触的过程中,动量的变化量大小为2.8 kg·m/s D.足球从下落到再次上升到最大高度,重力的冲量大小为4 N·s 答案　C 解析　由h=gt2得,足球下落时间为t1==0.4 s,足球上升时间为t2==0.3 s,总时间为t=t1+t2+t3=0.8 s,A错误;在足球与脚接触的过程中,由动能定理知,合力对足球做的功为W合=m-m,根据运动学公式=2gh1,=2gh2,解得W合=-1.4 J,B错误;在足球与脚接触的过程中动量的变化量大小为Δp=mv2-(-mv1)=2.8 kg·m/s,C正确;足球从下落到上升到最大高度,重力的冲量大小IG=mgt=0.4×10×0.8 N·s=3.2 N·s,D错误。 题型2　动量定理 3.锤子是常用装修工具。铺木地板时,调整地板之间衔接平整,需要用锤子轻轻敲打;把铁钉钉入坚硬的木板需要用锤子重重敲打。关于两种情况下选用的锤子及理由,以下说法正确的是(　　) A.钉铁钉时,应选铁锤快速敲打,以获得较大的打击力 B.钉铁钉时,应选木锤快速敲打,以获得较小的打击力 C.铺地板时,应选铁锤低速敲打,以获得较小的打击力 D.铺地板时,应选木锤低速敲打,以获得较大的打击力 答案　A 解析　假设锤子沿竖直方向敲打,以竖直向上为正方向,对锤子,根据动量定理得(F-mg)t=0-(-mv0),解得F=+mg,根据牛顿第三定律可知,被敲打物获得的打击力F'=F,钉铁钉时,需获得较大的打击力F',应选择铁锤快速敲打,选择铁锤是因为铁锤的质量比木锤质量大,快速敲打能减小铁锤与铁钉的作用时间t,增大铁钉获得的打击力,A正确,B错误;根据F'=F=+mg可知,铺木地板时,需获得较小的打击力F',应该选择木锤低速敲打,选择木锤是因为木锤的质量小,低速敲打能增大木锤与地板的作用时间t,地板获得的打击力,C、D错误。 4.(2026·陕西宝鸡模拟)假设儿童足球质量为300 g,某次儿童足球比赛时足球迎面飞来的速度为5 m/s,脚与足球接触的时间大约为0.1 s,若以相同的速率将球反向踢回,则此过程中足球(　　) A.动量变化量为0 B.动量变化量为30 kg·m/s C.受到脚的平均冲击力大小约为30 N D.受到脚的平均冲击力大小约为15 N 答案　C 解析　设足球弹回的方向为正方向,则足球动量变化量为Δp=mv-(-mv)=2mv=2×0.3×5 kg·m/s=3 kg·m/s,故A、B错误;根据动量定理FΔt=Δp,可得足球受到脚的平均冲击力大小约为F=30 N,故C正确,D错误。 5.(2025·江苏盐城模拟)如图所示为水平圆盘的俯视图,圆盘上距中心轴O为r处有一质量为m的小物块。某时刻起圆盘绕轴O转动,角速度从0增大至ω,小物块始终相对圆盘静止。已知圆盘的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,此过程小物块所受的摩擦力(　　) A.方向始终指向O点 B.大小始终为μmg C.冲量大小为mωr D.做功为零 答案　C 解析　由于小物块在水平面上做圆周运动,则小物块的重力与圆盘的支持力平衡,小物块始终相对圆盘静止,因此小物块所受外力的合力等于圆盘对其的静摩擦力,由于角速度从0增大至ω,则小物块做变速圆周运动,静摩擦力沿径向的分力提供向心力,沿切向的分力使物块线速度增大,即此过程小物块所受的摩擦力不指向圆心,故A错误;根据上述分析可知,小物块所受摩擦力为静摩擦力,随角速度的增大,该静摩擦力也逐渐增大,故B错误;小物块所受合力等于摩擦力,根据动量定理有I=mv-0,由于v=ωr,则有I=mωr,故C正确;小物块动能增大,根据动能定理有W=mv2=mω2r2,可知摩擦力做功不为零,故D错误。 6.如图所示,篮球以水平初速度v0碰撞篮板后水平弹回,速率变为原来的k倍(k<1),碰撞时间极短,弹回后篮球的球心恰好经过篮筐的中心。已知篮球的质量为m,半径为r,篮筐中心距篮板的距离为L,碰撞点与篮筐中心的高度差为h,不计摩擦和空气阻力,则(　　) A.篮板对篮球的冲量大小为(k-1)mv0 B.篮板对篮球的冲量大小为kmv0 C.若篮球漏气,导致k减小,在v0不变的情况下,要使篮球球心经过篮筐中心,应使碰撞点更低 D.若篮球漏气,导致k减小,在v0不变的情况下,要使篮球球心经过篮筐中心,应使碰撞点更高 答案　D 解析　由题意可知,以篮球弹回的方向为正方向,由动量定理可得I=mkv0-(-mv0)=(k+1)mv0,故A、B错误;弹回后篮球做平抛运动,若篮球漏气,导致k减小,在v0不变的情况下,kv0减小,要使篮球中心经过篮筐中心,即篮球弹回后水平位移不变,时间t要增大,应使碰撞点更高,故C错误,D正确。 题型3　应用动量定理处理流体类问题 7.(多选)如图所示,质量为M的直升机旋翼有4片桨叶,桨叶旋转形成的圆面面积为S。已知空气密度为ρ,重力加速度大小为g。当直升机悬停在空中时,桨叶旋转推动空气,空气获得的速度为v0,则单位时间内桨叶旋转推动空气的质量可表示为(　　) A.=ρS B=ρSv0 C.= D.= 答案　BD 解析　直升机处于平衡状态,设直升机与空气间的作用力为F,则F=Mg,直升机对空气的力与空气对直升机的力为一对作用力与反作用力,即F=F',对空气,由动量定理可得F'Δt=Δm·v0=ρSv0Δt·v0,解得=ρSv0=,故A、C错误,B、D正确。 8.(2026·陕西宝鸡模拟)如图所示,由高压水枪中竖直向上喷出的水柱,将一个开口向下的小铁盒顶在空中。已知密度为ρ的水柱以恒定速率从水枪中持续喷出,向上运动并以速率v0冲击小铁盒,且冲击小铁盒时水柱横截面积为S,并以速率v竖直返回(不考虑水之间的碰撞)。水与铁盒作用时这部分水所受重力可忽略不计,则水对铁盒的平均作用力大小为(　　) A.ρSv0(v0+v) B.ρS(v+v0) C.ρS(v-v0) D.ρSv0(v-v0) 答案　A 解析　在Δt时间内打到盒子上的水的质量Δm=ρSv0Δt,取竖直向下为正方向,根据动量定理FΔt=Δmv-(-Δmv0),解得F=ρSv0(v0+v),根据牛顿第三定律可知水对铁盒的平均作用力大小为F'=F=ρSv0(v0+v),故A正确。 ❀ 提能力 · 冲211 ❀ 9.(2026·河南漯河期末)如图甲所示,倾角为θ=37°的粗糙斜面固定在水平面上,有一质量为m=0.5 kg的小滑块在沿斜面方向的力F作用下,由静止开始运动,拉力F随时间变化的关系图线如图乙所示,取沿斜面向上为正方向。已知斜面足够长,小滑块与斜面间动摩擦因数为μ=0.75,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,小滑块运动的过程中,下列说法正确的是(　　) A.0~2 s内,小滑块受到的合力的冲量为2 N·s B.2~4 s内,拉力F的冲量为4 N·s C.0~4 s内,小滑块的动量方向不会改变 D.t=4 s时,小滑块的速度大小为6 m/s 答案　D 解析　0~2 s内,小滑块受到的合力的冲量为I合=F1t1-mgt1sin 37°-μmgt1cos 37°=4 N·s,A错误;2~4 s内,拉力F的冲量为I2=F2t2=-2×2 N·s=-4 N·s,B错误;0~2 s内,根据I合=mv1,解得2 s末的速度v1=8 m/s,设再经过t3小滑块的速度减小到0,F2t3-mgt3sin 37°-μmgt3cos 37°=0-mv1,解得t3=0.5 s,然后小滑块从静止开始向下运动,再经过t4=1.5 s的过程,根据F2t4-mgt4sin 37°+μmgt4cos 37°=mv2,解得v2=-6 m/s,即t=4 s时,小滑块的速度大小为6 m/s,D正确;0~4 s内,小滑块先沿着斜面向上运动,后沿着斜面向下运动,动量的方向先沿斜面向上,后沿斜面向下,动量方向改变了,C错误。 10.(2026·安徽合肥模拟)我国是世界上第三个突破嵌套式霍尔电推进技术的国家。霍尔推进器的工作原理简化如图所示,放电通道的两极间存在一加速电场。工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子,经电场加速后以某一速度喷出,从而产生推力。某次实验中,加速电压为U,氙离子向外喷射形成的电流大小为I。氙离子的电荷量与质量分别为q和m,忽略离子的初速度及离子间的相互作用,则离子推进器产生的推力为(　　) A.I B.I C. I D. I 答案　D 解析　以氙离子为研究对象,由动能定理得qU=mv2,Δt时间内通过的总电荷量为Q=IΔt,喷出的氙离子总质量为M=m=m,由动量定理可得Δt=Mv,联立解得=I,根据牛顿第三定律可知,离子推进器产生的平均推力为I,故D正确。 11.(2025·河北卷,14)如图,一长为2 m的平台,距水平地面高度为1.8 m。质量为0.01 kg的小物块以3 m/s的初速度从平台左端水平向右运动。物块与平台、地面间的动摩擦因数均为0.2。物块视为质点,不考虑空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。 (1)求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离; (2)若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为0.45 m,物块从离开平台到弹起至最大高度所用时间共计1 s。求物块第一次与地面接触过程中,所受弹力冲量的大小,以及物块弹离地面时水平速度的大小。 答案　(1)0.6 m　(2)0.1 N·s　0 解析　(1)小物块在平台上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得a=μg 设小物块离开平台的速度为v1 则小物块从开始运动到离开平台,有 -=-2ax0 解得v1=1 m/s 小物块从平台飞出后做平抛运动有 h=g,x=v1t1 联立解得t1=0.6 s,x=0.6 m。 (2)物块第一次落到地面弹起至最大高度,竖直方向有 h'=g 解得t2=0.3 s 则物块与地面接触的时间Δt=t-t1-t2=0.1 s 物块与地面接触的过程中根据动量定理,取竖直向上为正方向,在竖直方向有 I-mgΔt=mvy2-m(-vy1) 其中vy1=gt1,vy2=gt2 解得I=0.1 N·s 取水平向右为正方向,在水平方向有 -μFNΔt=mvx'-mv1,又I=FNΔt 解得vx'=-1 m/s 由于小物块速度减小为0后将无相对运动和相对运动的趋势,因此vx'=0。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 复习课后分层作业 第18讲　动量和动量定理 （基础版：专门面向物理基础较弱学生、艺体生的练习） 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 分数：_________ ❀ 重知识 · 牢地基 ❀ 1. 2. 3. 4. ❀ 夯基础 · 保本科 ❀ 题型1　动量和冲量 1.(多选)如图所示,水平飞向球棒的垒球被击打后,动量变化量为12.6 kg·m/s,则(　　) A.球的动能可能不变 B.球的动量大小一定增加 12.6 kg·m/s C.球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等 D.球受到棒的冲量方向可能与球被击打前的速度方向相同 2.(2025·天津南开区模拟)如图所示,学生练习用脚颠球。足球的质量为0.4 kg,某一次足球由静止自由下落0.8 m,被重新颠起,离开脚部后竖直上升的最大高度为0.45 m。已知足球与脚部的作用时间为0.1 s,重力加速度大小g取10 m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是(　　) A.足球从下落到再次上升到最大高度,用时为0.7 s B.在足球与脚接触的过程中,合力对足球做的功为1.4 J C.在足球与脚接触的过程中,动量的变化量大小为2.8 kg·m/s D.足球从下落到再次上升到最大高度,重力的冲量大小为4 N·s 题型2　动量定理 3.锤子是常用装修工具。铺木地板时,调整地板之间衔接平整,需要用锤子轻轻敲打;把铁钉钉入坚硬的木板需要用锤子重重敲打。关于两种情况下选用的锤子及理由,以下说法正确的是(　　) A.钉铁钉时,应选铁锤快速敲打,以获得较大的打击力 B.钉铁钉时,应选木锤快速敲打,以获得较小的打击力 C.铺地板时,应选铁锤低速敲打,以获得较小的打击力 D.铺地板时,应选木锤低速敲打,以获得较大的打击力 4.(2026·陕西宝鸡模拟)假设儿童足球质量为300 g,某次儿童足球比赛时足球迎面飞来的速度为5 m/s,脚与足球接触的时间大约为0.1 s,若以相同的速率将球反向踢回,则此过程中足球(　　) A.动量变化量为0 B.动量变化量为30 kg·m/s C.受到脚的平均冲击力大小约为30 N D.受到脚的平均冲击力大小约为15 N 5.(2025·江苏盐城模拟)如图所示为水平圆盘的俯视图,圆盘上距中心轴O为r处有一质量为m的小物块。某时刻起圆盘绕轴O转动,角速度从0增大至ω,小物块始终相对圆盘静止。已知圆盘的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,此过程小物块所受的摩擦力(　　) A.方向始终指向O点 B.大小始终为μmg C.冲量大小为mωr D.做功为零 6.如图所示,篮球以水平初速度v0碰撞篮板后水平弹回,速率变为原来的k倍(k<1),碰撞时间极短,弹回后篮球的球心恰好经过篮筐的中心。已知篮球的质量为m,半径为r,篮筐中心距篮板的距离为L,碰撞点与篮筐中心的高度差为h,不计摩擦和空气阻力,则(　　) A.篮板对篮球的冲量大小为(k-1)mv0 B.篮板对篮球的冲量大小为kmv0 C.若篮球漏气,导致k减小,在v0不变的情况下,要使篮球球心经过篮筐中心,应使碰撞点更低 D.若篮球漏气,导致k减小,在v0不变的情况下,要使篮球球心经过篮筐中心,应使碰撞点更高 题型3　应用动量定理处理流体类问题 7.(多选)如图所示,质量为M的直升机旋翼有4片桨叶,桨叶旋转形成的圆面面积为S。已知空气密度为ρ,重力加速度大小为g。当直升机悬停在空中时,桨叶旋转推动空气,空气获得的速度为v0,则单位时间内桨叶旋转推动空气的质量可表示为(　　) A.=ρS B=ρSv0 C.= D.= 8.(2026·陕西宝鸡模拟)如图所示,由高压水枪中竖直向上喷出的水柱,将一个开口向下的小铁盒顶在空中。已知密度为ρ的水柱以恒定速率从水枪中持续喷出,向上运动并以速率v0冲击小铁盒,且冲击小铁盒时水柱横截面积为S,并以速率v竖直返回(不考虑水之间的碰撞)。水与铁盒作用时这部分水所受重力可忽略不计,则水对铁盒的平均作用力大小为(　　) A.ρSv0(v0+v) B.ρS(v+v0) C.ρS(v-v0) D.ρSv0(v-v0) ❀ 提能力 · 冲211 ❀ 9.(2026·河南漯河期末)如图甲所示,倾角为θ=37°的粗糙斜面固定在水平面上,有一质量为m=0.5 kg的小滑块在沿斜面方向的力F作用下,由静止开始运动,拉力F随时间变化的关系图线如图乙所示,取沿斜面向上为正方向。已知斜面足够长,小滑块与斜面间动摩擦因数为μ=0.75,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,小滑块运动的过程中,下列说法正确的是(　　) A.0~2 s内,小滑块受到的合力的冲量为2 N·s B.2~4 s内,拉力F的冲量为4 N·s C.0~4 s内,小滑块的动量方向不会改变 D.t=4 s时,小滑块的速度大小为6 m/s 10.(2026·安徽合肥模拟)我国是世界上第三个突破嵌套式霍尔电推进技术的国家。霍尔推进器的工作原理简化如图所示,放电通道的两极间存在一加速电场。工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子,经电场加速后以某一速度喷出,从而产生推力。某次实验中,加速电压为U,氙离子向外喷射形成的电流大小为I。氙离子的电荷量与质量分别为q和m,忽略离子的初速度及离子间的相互作用,则离子推进器产生的推力为(　　) A.I B.I C. I D. I 11.(2025·河北卷,14)如图,一长为2 m的平台,距水平地面高度为1.8 m。质量为0.01 kg的小物块以3 m/s的初速度从平台左端水平向右运动。物块与平台、地面间的动摩擦因数均为0.2。物块视为质点,不考虑空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。 (1)求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离; (2)若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为0.45 m,物块从离开平台到弹起至最大高度所用时间共计1 s。求物块第一次与地面接触过程中,所受弹力冲量的大小,以及物块弹离地面时水平速度的大小。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $