湖北武汉市华中科技大学附属中学2025-2026学年高一下学期物理周练9

**基本信息** 以机器人运动、冬奥会短道速滑等真实情境为载体，覆盖动量定理、机械能守恒等核心知识，通过单选（4题16分）、多选（5题20分）、解答题（1题16分）的梯度设计，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|4/16|超重失重、动量定理|结合冲牙器水流冲击力考查流体动量计算| |多选题|5/20|动量守恒、机械能守恒|以弹簧连接物块v-t图像分析系统能量转化| |解答题|1/16|动量守恒与能量综合|设计子弹射入木块后沿圆弧轨道运动的多过程问题|

高一下学期物理周练9 一、单选题(每题4分，共16分) 1．如图所示，人形机器人通过脚踏特制弹射器完成空中翻腾动作后，通过腿部关节的精密配合与缓冲平稳落地。关于机器人的运动下列说法正确的是（　　） A．机器人上升到最高点时处于平衡状态 B．机器人离开弹射器在空中上升过程中处于超重状态 C．为机器人落地时设计屈膝动作，主要目的是减小动量的变化量 D．为机器人落地时设计屈膝动作，主要目的是减小地面的冲击力 2．如图所示，竖直平面内有一固定的半圆形光滑圆弧轨道ABC，圆心为O，直径AC水平，半径OB竖直。将一个小球P从圆弧轨道A处由静止释放，小球P从A沿轨道下滑到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球处于失重状态 B．小球处于超重状态 C．轨道对小球弹力做的功为0 D．轨道对小球弹力的冲量为0 3．冲牙器通过喷出高压水流来冲洗牙齿。如图所示喷嘴直径为d的冲牙器，工作时喷出的水柱速度为v，水柱冲击到牙齿表面后散开，从而起到洗牙的作用。已知水的密度为，水柱冲到牙齿后速度减为零，不考虑水柱扩散效应，水柱横截面比牙齿小得多。下列说法正确的是（　　） A．单位时间内喷出水的质量为 B．单位时间内喷出水的动能为 C．水柱对牙齿的平均冲击力大小为 D．水柱对牙齿表面产生的压强为 4．2022年2月5日，北京冬奥会短道速滑比赛在首都体育馆举行，中国队以2分37秒348夺得混合团体接力冠军。比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面用力推前方“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，对于两运动员交接棒的过程，下列说法正确的是（　　） A．两运动员相互作用力的冲量之和一定大于零 B．两运动员的动量变化量大小相同方向相反 C．两运动员相互作用力的功之和等于零 D．两运动员组成的系统动量和机械能均守恒 二、多选题(每题4分，共20分) 5．一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，力F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．第2s末，质点的动量最大 B．第4s末，质点回到出发点 C．在0~2s内和2~4s的时间内，力F的冲量相同 D．在1~3s时间内，力F的冲量为零 6．如图甲所示，物块A、B静止在光滑水平地面上，中间用一轻质弹簧连接，初始时弹簧处于原长，已知A的质量为m0，给A一水平向右的瞬时速度2v0，之后两物块的速度随时间变化的图像如图乙所示，已知弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A．A、B的质量之比为1:5 B．t1~t2时间内，弹簧对B的冲量大小为 C．t2时刻弹簧的弹性势能为 D．最终A物块会在某一位置附近做往复运动 7．如图所示，质量为m的光滑半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h=2R高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出（不计空气阻力），则该过程中下列说法正确的是（　　） A．小球和小车组成的系统满足动量守恒 B．小球和小车组成的系统满足机械能守恒 C．小球离开小车后做斜上抛运动 D．全过程中，小车的最大速度为 8. 如图所示，长木板静止放置在光滑的水平地面上，可视为质点的木块静止放置在长木板的最右端。让长木板与木块同时获得一个水平向右和水平向左的速度，大小均为，两物体的速度—时间图像如图2所示，木板的厚度忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．木块与长木板总动量水平向右 B．长木板与木块的质量之比为 C．两者间的动摩擦因数为 D．长木板的长度为 试卷第1页，共3页 9．如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一足够长的竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量为的球C（可视为质点）。现将C球拉起使细线水平伸直并由静止释放，若重力加速度为g，所有过程不计阻力，轻杆始终保持竖直状态，则下列说法中正确的是（　　） A．木块B的最大速率为 B．木块B最终的速率为 C．木块A对木块B做功大小为 D．球C运动至左侧最高点时，细线与竖直方向夹角的余弦值为 三、解答题（16分） 10．如图所示，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧轨道放在光滑水平地面上，下端与水平地面相切，质量为的木块静止在轨道左侧，质量为的子弹以的速度水平向右射入木块并留在其中。已知子弹与木块作用时间极短，木块的尺寸远小于圆弧轨道的半径，重力加速度大小g取，不计空气阻力。求： (1)子弹射入木块后的共同速度的大小以及此过程中产生的内能；（5分） (2)木块沿圆弧轨道上升的最大高度；（6分） (3)圆弧轨道的最大速度。（5分） 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2026年5月14日高中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 D C C B AD BC BD BD BCD 1．D 【详解】A．机器人上升到最高点时只受重力，有加速度，不是平衡状态，故A错误。 B．机器人离开弹射器在空中上升过程中，加速度方向向下，处于失重状态，故B错误； CD．为机器人落地时设计屈膝动作，落地屈膝延长作用时间，由动量定理的 由于不变，t增大，冲击力F减小，故C错误，D正确。 故选D。 2．C 【详解】AB．小球从A到B的过程中，小球竖直向下的速度先变大后变小，故小球竖直方向的加速度先向下后向上，故小球从A到B的过程中，先失重后超重，故AB错误； C．小球从A到B的过程中，轨道对小球的支持力始终与速度垂直，故轨道对小球弹力做的功为0，故C正确； D．小球在A处的动量为0，在B处的动量水平向右，整个运动过程中重力的冲量竖直向下，故轨道对小球的弹力有一个方向为右上方的冲量，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．将单位时间内的水看作一个圆柱体，则，故A错误； B．单位时间内喷出水的动能为，故B错误； C．取极短时间内的水为研究对象，以初速度方向为正方向，由动量定理可得 解得，故C正确； D．水柱对牙齿表面产生的压强为，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．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A错误； B．两运动员组成的系统所受合外力为零，动量守恒，则两运动员的动量变化大小相等，方向相反，故B正确； C．两运动员相互作用时，相对地面的位移一定不相同，因此相互作用力的功之和一定不等于零，故C错误； D．两运动员组成的系统动量守恒，但“交棒”运动员从后面用力推前方“接棒”运动员的过程中要消耗人体的化学能，转化为系统的机械能，则机械能不守恒，故D错误。 故选B。 5．AD 【详解】A．内，始终为正方向，加速度与速度同方向，质点一直加速，速度持续增大；后反向，加速度与速度反向，质点开始减速，因此末质点速度最大，动量最大，故A正确； B．质点向正方向加速，质点仍向正方向减速，末速度减为0，位移达到最大值，并未回到出发点，故B错误； C．冲量是矢量，冲量为正，冲量为负，二者大小相等、方向相反，冲量不相同，故C错误； D．图像的面积表示冲量，由正弦曲线的对称性可得：的正冲量与的负冲量大小相等，总冲量为0，故D正确。 故选AD。 6．BC 【详解】A．由两物块组成的系统动量守恒，0~t1时间内，有 解得，故A错误； B．t1~t2时间内，有 解得 所以弹簧对B的冲量大小为，故B正确； C．根据能量守恒定律可得 解得，故C正确； D．由图可知，物块A先向右做减速运动，速度减为零后反向做加速运动，直到弹簧恢复原长，之后物块A向左做减速运动，速度减为零后向右开始做加速运动，A物块不会在某一位置附近做往复运动，故D错误。 故选BC。 7．BD 【详解】AB．小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，在水平方向上系统动量守恒，但竖直方向合力不为零，所以系统动量不守恒，但是没有外力做功，机械能守恒，故A错误，B正确； C．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故C错误； D．小球在车中运动过程中，球运动到最低点时速度最大，根据动量守恒和机械能守恒得，解得v= 8．BD 【详解】A．由图2可知，两者的总动量沿木块的运动方向，水平向左，A错误； B．由动量守恒可得则有 B正确； C．木块的加速度则 ，C错误； D．木板的长度等于0至时间内两者的相对位移，则有 D正确。 9. BCD 【详解】A．由题意可知，木块A、B和球C在水平方向上动量守恒，所以当球C到达最低点时，木块A和B有最大速度，设此时木块A和B的速度大小为，球C的速度大小为，根据水平方向动量守恒 根据机械能守恒 解得，故A错误，B正确； C．对木块B，根据动能定理，故C正确； D．球C运动至左侧最高点时，A和C组成的系统在水平方向动量守恒 设细线与竖直方向夹角为，根据机械能守恒 联立，解得，故D正确。 故选BCD。 10．(1) (2) (3)，方向水平向右 【详解】（1）设子弹射入木块后与木块的共同速度为，对子弹和木块组成的系统，取子弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有 解得子弹射入木块后的共同速度 根据能量守恒，可得此过程系统所产生的内能 解得产生的内能 （2）设木块（含子弹）在圆弧轨道上升到最大高度时，两者的速度大小为，木块沿圆弧轨道上升的最大高度为h，取子弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得木块沿圆弧轨道上升的最大高度 因，所以木块未从圆弧轨道最高点飞出 （3）设木块（含子弹）在圆弧轨道上时，圆弧轨道一直做加速运动，木块（含子弹）在圆弧轨道底端与轨道分离时，圆弧轨道的速度最大，设此时木块（含子弹）的速度为，圆弧轨道的速度为，取子弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得圆弧轨道的最大速度 方向水平向右。 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 $