15-第1章 三年高考模拟练（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（人教版）江苏北京专版

该高中物理单元复习课件以动量守恒定律为核心，系统梳理动量、冲量概念及动量定理，通过知识框架串联定律条件与应用场景，结合碰撞、平抛等典型问题建立从概念到综合应用的逻辑脉络。 其亮点在于采用“真题解析-模型建构-情境应用”复习策略，如通过军事演习炮弹爆炸、扬谷扇车分离谷粒等新情境题，培养学生科学推理与模型建构能力。分层设计基础选择与综合计算，助力学生巩固知识，教师精准教学。

第一章 动量守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 三年高考模拟练 第1讲　描述运动的基本概念 应用实践 1.[2026江苏阶段测试]如图所示,在xOy竖直平面内,由A点斜射出一个小球,B、C、D是小球运动轨迹上 的三点,A、C、D三点的坐标已在图中标出,空气阻力忽略不计。下列说法正确的是 ( ) A.小球在A点的动量和在C点的动量相同 B.从A到B和从B到C,小球动量变化量相同 C.小球从B到C重力的冲量大小小于从C到D重力的冲量大小 D.小球从B到C的动量变化率小于从C到D的动量变化率     B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　动量p=mv是矢量,小球在A、C两处时速度方向不同,所以动量不相同,A错误;小球做斜抛运动,沿 x轴方向做匀速直线运动,则A到B、B到C、C到D在x轴上间距相等,所以经历的时间也相等,设时间均为 t,小球只受重力,则A到B、B到C、C到D速度变化量相等,为Δv=gΔt=gt,所以从A到B和从B到C小球的动 量变化量Δp=mΔv=mgt,可知A到B和从B到C小球的动量变化量相同,B正确;重力的冲量I=mgΔt,因为B到 C和C到D的时间相等,所以重力的冲量大小相等,C错误;因为B到C和C到D的时间相等,动量的变化量相 等,所以动量的变化率也相等(动量变化率是小球受到的合外力,即小球的重力),D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2024福建莆田模拟]如图所示,一次军事演习中,一质量为M的炮弹从地面发射(炮架高度不计),经过时 间t在最高处击中相对地面静止的质量为m的模拟敌方目标,此时炮弹正好发生爆炸,并分成两块质量不 同的残骸,可视为质点的两个残骸均做平抛运动,落到地面的时间为t,较小的残骸质量为m并向我方炮 架方向飞来,水平方向运动距离为d1,并落到地面上的P点,另一残骸(包括模拟敌方目标)质量为M并向远 离我方炮架方向飞去,水平方向运动距离为d2,并落到地面上的Q点。击中过程可看作完全非弹性碰撞, 爆炸过程可视为反冲运动,不计质量损失,不计空气阻力,下列说法正确的是 ( )     C     A.击中过程动量守恒,机械能也守恒 B.炮弹在最高处速度大小为  C.若d1= ,残骸会误伤我方人员 D.爆炸过程中机械能守恒,但动量不守恒 第1讲　描述运动的基本概念 题图解读　     第1讲　描述运动的基本概念 解析     击中敌方目标过程可看作完全非弹性碰撞,可知击中过程动量守恒,机械能不守恒,A错误;设炮弹在最 高处速度大小为v,取炮弹最高处速度方向为正方向,击中过程根据动量守恒可得Mv=-mv1+Mv2,又d1=v1t, d2=v2t,联立解得炮弹在最高处速度大小为v= ,B错误;若残骸误伤我方人员,则有x=v1t=vt,根据动 量守恒可得Mv=-mv1+Mv2,解得d1= ,C正确;爆炸过程中内能转化为机械能,机械能不守恒,动量守 恒,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2026内蒙古自治区多校联考]如图所示,质量为3 kg的木板静止在光滑的水平地面上,质量为1.98 kg、可视为质点的木块静止在木板左端。质量为0.02 kg的子弹以500 m/s的速度水平向右击中木块并 留在木块中(子弹击中木块的时间极短),木块最终未滑离木板,已知木块与木板间的动摩擦因数为0.5, 取重力加速度大小g=10 m/s2。则下列说法不正确的是 ( )   A.木块做匀速直线运动的速度大小为2 m/s B.全过程子弹、木块、木板组成的系统损失的动能为2 490 J C.木块与木板间因摩擦产生的热量为10 J D.木板的长度至少为1.5 m     C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　子弹击中木块过程动量守恒,根据动量守恒定律有m1v0=(m1+m2)v1,解得v1=  m/s=5 m/s,子 弹击中木块后与木板一起运动到三者速度相等的过程中动量守恒,根据动量守恒定律有(m1+m2)v1=(m1+ m2+m3)v2,解得v2=2 m/s,故A正确;全过程系统损失的动能为ΔEk= m1 - (m1+m2+m3) ,代入数据解得ΔEk =2 490 J,B正确;木板与木块(含子弹)间因为摩擦产生的热量为Q= (m1+m2) - (m1+m2+m3) ,代入数据 解得Q=15 J,C错误;由Q=μ(m1+m2)gL,代入数据解得L=1.5 m,即木板长度至少为1.5 m,D正确。本题选说 法不正确的,故选C。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[2026河北石家庄阶段测试]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m的球C,现将球C拉起使细线水平伸 直,并由静止释放球C,不计空气阻力,则下列说法正确的是(重力加速度为g) ( ) A.运动过程中,A、B、C组成的系统机械能守恒,动量守恒 B.C球第一次摆到最低点时,速度大小为  C.C球第一次摆到最低点过程中,木块A、B向右移动的距离为 L     D     D.C向左运动能达到的最大高度为 L 第1讲　描述运动的基本概念 解析　木块A、B和球C组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,但竖直方向动量不守恒,所以系统的 总动量不守恒,A错误;C球第一次摆到最低点过程中,A、B、C组成的系统在水平方向动量守恒,以向左 为正方向,由动量守恒有mvC-2mvA=0,由机械能守恒得mgL= m + ×2m ,解得vA= ,vC= ,B错误; C球第一次摆到最低点过程中,A、B、C组成的系统在水平方向动量守恒,有mxC=2mxA,xC+xA=L(人船模 型),所以木块A、B向右移动的距离为xA= ,C错误;C球摆到最低点时,A、B将要分离(破题关键),当C向 左运动到达最大高度时,A、C共速,从C运动到最低点再到A、C共速,由动量守恒有mvC-mvA=2mv共,由机 械能守恒有 m + m = ×2m +mgh,解得C向左运动能达到的最大高度为h= L,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2025河南郑州第一次质量预测]工程师对质量为m的汽车进行性能测试,测得该款汽车综合阻力随速 度变化的关系式f=f0+kv(k为常数)。现工程师为汽车提供恒定的牵引力F,使汽车由静止开始做直线运 动。汽车位移为x时恰好达到最大速度。则 ( ) A.汽车速度越大,加速越快 B.汽车达到的最大速度为  C.整个过程的平均速度为  D.整个过程所用时间为 +      D     第1讲　描述运动的基本概念 解题指引　　对汽车进行受力分析可知,汽车水平方向受到牵引力和综合阻力作用,汽车所受的合力F合 =F-f=F-f0-kv=ma,解得a= ,可知汽车速度v越大,加速度a越小,当加速度为零时,汽车的速度达到 最大,画出v-t图像,如图所示,t时刻汽车的位移为x。   第1讲　描述运动的基本概念 解析     工程师为汽车提供恒定的牵引力F,根据牛顿第二定律有F合=F-f=F-f0-kv=ma,解得a= ,可知汽车 速度v越大,加速度a越小,即加速越慢,A错误;汽车达到最大速度时,汽车受到的阻力最大,汽车所受合力 为零,有F合=F-f0-kvm=0,解得最大速度vm= ,B错误;整个过程中,汽车做加速度减小的加速运动,汽车 的平均速度 = > = = ,C错误;汽车从静止达到最大速度过程中,根据动量定理有Ft- t=mvm- 0,其中 t=∑(f0+kv)t=f0t+∑kvt=f0t+kx(点拨:微元法求和得到),解得整个过程所用时间t= + ,D正 确。 第1讲　描述运动的基本概念 6.[2026河南阶段测试]如图甲所示,竖直轻弹簧下端固定在地面上,以弹簧原长处为坐标原点O,竖直向 下为正方向建立x轴,物块B置于弹簧上端并处于静止状态。现让物块A从O点由静止释放,与B碰撞后一 起向下运动,且运动过程始终在弹簧弹性限度内。以B开始静止时所在水平面为参考平面,A向下运动 过程中,A、B的总机械能E与A的位置坐标x的关系如图乙所示,图中数据皆为已知量,A、B均可视为质 点,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是 ( ) A.B的质量为A的2倍     B     B.弹簧的劲度系数为  C.A、B碰撞过程损失的机械能为 E1 D.A、B总机械能为零时位置坐标为 x1 第1讲　描述运动的基本概念 题图解读　     第1讲　描述运动的基本概念 解析     以B开始静止时所在水平面为参考平面,由题可知E1=mAgx1= mA ,A、B碰撞过程动量守恒,规定竖直向 下为正方向,由动量守恒有mAv0=(mA+mB)v,碰撞后A、B的总机械能 E1= (mA+mB)v2,联立解得mB=3mA,A 错误;由题知O为弹簧原长位置,对物块B,由平衡条件可知mBg=kx1,由于E1=mAgx1,mB=3mA,联立解得弹簧 的劲度系数为k= ,B正确;物块A、B碰撞过程损失的机械能为E1- E1= E1,C错误;设A、B总机械能为 零时位置坐标为x2,从x1到x2,由功能关系可知 E1= k( - ),解得x2= x1,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 7.[2025江苏南京、盐城一模]如图所示,轻质弹簧的两端分别与小物块A、B相连,并放在倾角为θ的固定 斜面上,A靠在固定的挡板P上,弹簧与斜面平行,A、B均静止。将物块C在物块B上方与B相距x处由静止 释放,C和B碰撞的时间极短,碰撞后粘在一起不再分开,已知A、B、C的质量均为m且均可视为质点,弹 簧劲度系数为k,且始终在弹性限度内,不计一切摩擦,重力加速度为g,为保证A不离开挡板,则x的最大值 为 ( )   A. 　　　　　    B.      B     C. 　　　　　    D.  第1讲　描述运动的基本概念 解题指引　    (1)“A、B均静止”→A、B均处于平衡状态,A、B两物块所受合力均为零,弹簧处 于压缩状态。 (2)“C和B碰撞的时间极短,碰撞后粘在一起不再分开”→C和B发生完全非弹性碰撞。 (3)“保证A不离开挡板”→x取最大值时,弹簧伸长量最大,A恰好要离开挡板。 第1讲　描述运动的基本概念 解析 A、B均静止时,设弹簧压缩量为x0,对B,根据平衡条件有mg sin θ=kx0,设A刚要离开挡板时弹簧伸长量为x 1,对A有mg sin θ=kx1,可知x1=x0;设C与B碰前瞬间的速度为v1,碰撞前C下滑过程有 m =mgx sin θ;物 块B、C从相碰后到一起运动至A刚要离开挡板,物块B、C和弹簧组成的系统机械能守恒,A刚要离开挡 板时物块B、C速度为零(关键点),从B、C相碰后到A刚要离开挡板,弹簧弹性势能变化量为零,设碰后瞬 间B、C整体的速度为v2,由机械能守恒定律得 ·2m =2mg×2x1·sin θ(点拨:2x1=x1+x0,指从B的原位置 到B、C速度为零的位置间的距离),碰撞过程根据动量守恒有mv1=2mv2,联立解得x= ,故选B。 第1讲　描述运动的基本概念 8.[2026山东聊城模拟]如图所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑 的 圆弧槽C,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上。现有滑 块A以初速度v0从右端滑上B,并以 滑离B,恰好能到达C的最高点。A、B的质量均为m,C的质量为2m, 试求:   (1)滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数μ; (2) 圆弧槽C的半径R; (3)滑块A离开圆弧槽C时的速度大小。 第1讲　描述运动的基本概念 答案    (1)     (2)     (3)  第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)规定向左为正方向,当A在B上滑动时,对A、B、C组成的系统,根据动量守恒有mv0=m· +3mv1 解得B、C整体的速度v1=  由能量守恒可知μmgL= m - m· - ×3m·  代入数据解得μ=  (2)从A滑上C到A到达C的最高点的过程,对A、C组成的系统,由水平方向动量守恒有m· +2mv1=3mv2 解得到达C最高点时A、C整体的速度v2= v0 由能量守恒有 m· + ×2m =mgR+ ×3m  代入数据解得R=  第1讲　描述运动的基本概念 (3)A滑上C到A离开C的过程,对A、C组成的系统,由水平方向动量守恒定律得m· +2mv1=mvA+2mvC 由A、C组成的系统能量守恒得 m· + ×2m = m + ×2m  联立解得vA=  方法点津 对于此类多过程问题的求解 (1)划分系统运动阶段,必要时画出过程草图,将过程清晰展现出来。 (2)分析系统在每个运动阶段中的动量是否守恒、能量转化情况以及可能的临界或极值状态。 (3)选取合适的系统、合适的阶段,利用动量守恒定律、能量守恒定律等列方程。 第1讲　描述运动的基本概念 9.[2026湖南湘潭模拟预测]如图所示,固定点O处悬挂长为L的轻质细绳,细绳的末端拴接一个质量为2m 的小球。光滑水平地面上有n个质量均为m的相同小滑块,从左向右依次编号为1、2、…、n。现将细 绳水平拉直,静止释放小球,当小球摆到最低点时刚好与小滑块1发生弹性碰撞。已知滑块间的每次碰 撞时间极短,重力加速度大小为g。 (1)求小球与1号小滑块碰前瞬间细绳的拉力大小; (2)若所有滑块间的碰撞都是弹性碰撞,求小滑块n被碰后的速度大小; (3)若所有滑块间的碰撞都是完全非弹性碰撞,求因碰撞损失的机械能。 第1讲　描述运动的基本概念 答案    (1)6mg    (2)     (3)  第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)小球下摆过程,由机械能守恒得2mgL= ×2m  碰前瞬间小球所需向心力由拉力和重力的合力提供FT-2mg=2m  联立解得细绳的拉力大小FT=6mg (2)小球与滑块1发生弹性碰撞,取水平向右为正方向,由水平方向动量守恒和机械能守恒,得2mv0=2mv+ mv1, ×2m = ×2mv2+ m  联立解得v= = ,v1=  滑块1、2发生弹性碰撞,由水平方向动量守恒和机械能守恒,得mv1=mv'1+mv2, m = mv + m  联立解得v'1=0,v2=  第1讲　描述运动的基本概念 质量相等的滑块发生弹性碰撞后,二者交换速度(解题技法),可知小滑块n被碰后速度大小为vn=  (3)若所有滑块间的碰撞是完全非弹性碰撞,整个碰撞过程中水平方向动量守恒,有mv1=nmv'n 整个过程中损失的机械能为ΔE= m - nmv  联立解得ΔE=  第1讲　描述运动的基本概念 10.[创新题·新情境][2026湖北阶段测试]如图(a),农民利用传统的扬谷扇车分离谷粒和杂质。其简化原 理如图(b),风车叶片匀速转动,产生水平向右的稳定气流,气流速度为v0,谷粒和杂质均在气流区域受到 水平向右的风力。假设谷粒和杂质均从距离地面同一高度为h的出口由静止释放,气流区域的高度为d, 谷粒或杂质离开气流区域时速度的水平分量为v0,正常谷粒的质量范围为m1~m2,质量高于或低于此范围 视为杂质,重力加速度大小为g,不计其他阻力。        (1)求谷粒从出口落到地面所用的时间; (2)若谷粒在气流区域受到水平向右的风力大小为F=kv(k为常量,v为谷粒或杂质与气流的水平相对速 第1讲　描述运动的基本概念 度大小),求地面能够收集到正常谷粒的水平距离范围; (3)若谷粒在气流区域受到水平向右的风力大小F'仅与谷粒下降高度y有关,且其关系式为F'= F0, 式中F0为常量,求质量为m的谷粒落地时的动能。 答案    (1)     (2)v0 ~v0     (3)mgh+  第1讲　描述运动的基本概念 思维导图　     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)谷粒在竖直方向做自由落体运动,则 h= gt2 解得t=  (2)设谷粒质量为m,谷粒在气流区域中水平方向做变加速直线运动, 根据动量定理∑k(v0-vx)·Δt=mv0(解题技法) 谷粒在气流区域用时t1,竖直方向有d= g  水平位移x1=∑vx·Δt 离开气流区域后水平方向做匀速运动,水平位移x2=v0(t-t1) 水平总位移x=x1+x2 第1讲　描述运动的基本概念 将谷粒的质量代入,水平距离范围为v0 ~v0  (3)水平风力大小F'= F0 又下落高度y= gt2 解得F'= F0 谷粒在气流区域所受风力大小随时间均匀减小,故 = F0 若谷粒落地时的分速度分别为vx、vy,经过气流区域时,根据动量定理有 t1=mvx 从谷粒由静止释放到谷粒落地,谷粒在竖直方向上做自由落体运动,有 =2gh 落地时的动能为Ek= m( + ) 第1讲　描述运动的基本概念 解得Ek=mgh+  第1讲　描述运动的基本概念 11.[2026北京期中]自动称米机已被广泛使用。称米时,打开阀门,米粒就以d(kg/s)的恒定流量流进放在 秤上的容器。当秤的示数达到顾客所要求的数量时,在出口处关闭阀门,切断米流。米流在出口处速度 很小,可视为零。对上述现象,买卖双方引起了争论。买方认为:因为米流落到容器中时有向下的冲力 而不划算;卖方则认为:当达到顾客所要求的数量时,切断米流,此时尚有一些米在空中,这些米是多给买 方的。请谈谈你的看法,并根据所学的知识给出合理的解释。 答案　见解析 第1讲　描述运动的基本概念 解析　米流的恒定流量为d(kg/s),关闭阀门就可以在出口处切断米流。 若切断米流时,设容器中的米的质量为m1,空中的米的质量为m2,刚落到静止的米堆上的一部分米的质量 为Δm,它对静止的米的冲击力为F,重力加速度为g。 刚切断米流时,称米机的读数为M1=m1+  最终称米机的读数为M2=m1+m2+Δm 取Δm为研究对象,在Δt时间内,则Δm=d·Δt 设Δm落到米堆前的速度为v,经过时间Δt 静止,其受力如图所示,取向上为正方向,根据动量定理有 (F'-Δmg)Δt=0-(-Δmv) 设米从出口到容器中的时间为t,则 m2=d·t,v=gt 第1讲　描述运动的基本概念 联立得dv=m2g 则F'=m2g+Δmg 根据牛顿第三定律得F=F' 所以切断米流时,称米机的读数为 M1=m1+ =m1+m2+Δm=M2 可见,双方的说法都不正确,自动称米机是准确的,不存在谁划算谁不划算的问题。   第1讲　描述运动的基本概念 $