第1章 第2节 动量守恒定律及其应用(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版)

**基本信息** 以题组分层训练构建动量守恒定律应用体系，通过概念辨析-情境应用-模型建构-综合拓展的逻辑链条，培养科学思维与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |动量守恒理解|3题|系统受力分析判断守恒条件；摩擦力等大反向系统动量守恒|从守恒条件（合外力为零）切入，通过含摩擦/光滑面情境对比，建立动量守恒适用条件认知| |定律应用|2题|人船模型位移关系；临界状态速度相等条件|结合滑板、两车避撞情境，训练动量守恒方程列写及临界问题处理，强化科学推理| |反冲运动|2题|多次反冲动量叠加；反作用力与动量守恒关联|通过射击、水火箭实例，建立反冲运动动量分配模型，体现运动与相互作用观念| |综合拓展|3题|多体系统动量守恒；能量损耗计算|整合楔形物体、三车跳人等复杂情境，培养综合运用动量守恒与能量观点解决问题的能力|

第2节　动量守恒定律及其应用 题组一　动量守恒定律的理解 1.〔多选〕如图所示，A、B两物体质量分别为mA=5 kg 和mB=4 kg，与水平地面之间的动摩擦因数分别为μA=0.4和μB=0.5，开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧（不拴接），并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面上。现将细线剪断，则两物体将被弹簧弹开，最后两物体都停在水平地面上。下列判断正确的是（　　） A．在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成的系统动量守恒 B．脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成系统动量不守恒 C．在两物体被弹开的过程中，A、B两物体组成的系统动量不守恒 D．两物体一定同时停在地面上 2.（2026•福建龙岩高二下期末）如图所示，光滑的水平面上静止放置一个表面光滑的弧形槽、物块和滑板，小孩站在静止的滑板上将物块向弧形槽推出，物块滑上弧形槽后未冲出弧形槽的顶端，则（　　） A．小孩推出物块过程，小孩和物块组成的系统动量守恒 B．物块在弧形槽上运动过程，物块和弧形槽组成的系统动量守恒 C．物块离开弧形槽时的速率比冲上弧形槽时的速率更大 D．物块离开弧形槽时，弧形槽、物块、小孩和滑板组成的系统总动量为零 3.〔双选〕（2026•福建高二下期中）如图所示，建筑工地上常用打桩机把桩打入地下。打桩机先把重锤吊起一定的高度，然后由静止释放，重锤打在桩上，接着随桩一起向下运动直到停止。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．从静止释放到停止运动的过程中，重锤所受合外力冲量为零 B．重锤随桩一起向下运动过程中，重锤所受的合外力冲量向下 C．从静止释放到停止运动的过程中，重锤和桩组成的系统动量不守恒 D．重锤与桩的撞击过程中，机械能守恒 题组二　动量守恒定律的应用 4.滑板运动是年轻人喜爱的一种运动。如图所示，质量为m1=50 kg的年轻人站在质量为m2=5 kg的滑板上，年轻人和滑板都处于静止状态，年轻人沿水平方向向前跃出，离开滑板的速度为v=1 m/s。不考虑滑板与地面之间的摩擦，此时滑板的速度大小是（　　 ） A． m/s　 B.10 m/s C． m/s　 D． m/s 5.如图所示，在光滑水平面上甲、乙两车相向而行，甲的速率为v0，乙的速率也为v0，甲车和车上人的总质量为10m，乙车和车上人及货包的总质量为12m，单个货包质量为，为使两车不相撞，乙车上的人以相对地面为v=11v0的速率将货包抛给甲车上的人，则乙车上的人应抛出货包的最小数量是（　　） A.10个　 B.11个 C.12个　　 D.20个 题组三　反冲运动 6.穿着溜冰鞋的人静止站在光滑的冰面上，沿水平方向举枪射击，每次射击时子弹对地速度相等，设第一次射出子弹后，人相对于地后退的速度为v，下列说法正确的是（　　） A．无论射出多少子弹，人后退的速度都为v B．射出n颗子弹后，人后退的速度为nv C．射出n颗子弹后，人后退的速度小于nv D．射出n颗子弹后，人后退的速度大于nv 7.（2026•贵州高二上期中）某物理兴趣社在社团活动中发射水火箭如图所示，已知水火箭总质量为3 kg，在极短时间内将2 kg的水以对地8 m/s的速度喷出。空气阻力可忽略，g取10 m/s2，下列说法正确的是（　　） A．该过程中系统机械能守恒 B．水火箭靠空气给的反作用力加速 C．喷水后水火箭获得的速度为20 m/s D．水火箭上升的最大高度约为12.8 m 题组四　“人船模型” 8.〔双选〕（2026•福建南平高二下期末）如图所示，在一次特警训练中，质量为140 kg的小车静止在光滑的水平面上，A、B为小车的两端。质量为70 kg的特警站在A端，起跳后恰好落到B端，相对地面的位移为2 m。该过程不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小车后退了1 m　 B．小车后退了 m C．小车AB长为3 m　 D．小车AB长为2 m 9.〔多选〕如图所示，质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足够长，与水平方向的夹角为θ。一个质量为m的小物块从斜面底端以初速度v0沿斜面向上开始运动。当小物块沿斜面向上运动到最高点时，速度大小为v，距地面高度为h，则下列关系式中正确的是（　　 ） A．mv0=（m＋M）v B．mv0cos θ=（m＋M）v C．mgh=m（v0sin θ）2 D．mgh＋（m＋M）v2=m 10.〔多选〕 如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止，此后（　　） A．a、b两车运动速率相等 B．a、c两车运动速率相等 C．三辆车的速率关系vc＞va＞vb D．a、c两车运动方向相反 11.（2026•福建泉州高二下期末）如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量为M，乙和他的冰车总质量也为M，游戏时，甲推着一个质量为m的箱子和他一起以v0的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住。不计冰面摩擦： （1）若甲将箱子以速度v推出，甲的速度变为多少； （2）设乙抓住迎面滑来的速度为v的箱子后反向运动，乙抓住箱子后的速度变为多少； （3）若甲和他的冰车，乙和他的冰车总质量均为M=55 kg，箱子质量m=10 kg，v0=6 m/s，乙接住箱子后甲、乙恰好最后不相撞，则在该过程中，系统损失的机械能为多少？ 12. 航天员连同装备的总质量为100 kg，在太空跟飞船相距45 m处相对飞船处于静止状态。他带有一个装有0.5 kg 氧气的贮氧筒，贮氧筒上有一个可以使氧气以50 m/s 的速度喷出的喷嘴。航天员必须向着跟返回飞船方向相反的方向释放氧气，才能回到飞船上去，同时又必须保留一部分氧气供他在返回飞船的途中呼吸。已知航天员呼吸的耗氧率为2.5×10－4 kg/s。如果他在准备返回飞船的瞬时，释放0.15 kg的氧气，他能安全回到飞船吗？ 答案 第2节　动量守恒定律及其应用 1.AD　在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，A、B两物体受到的滑动摩擦力方向相反，大小相等分别为f1=μAmAg=20 N，f2=μBmBg=20 N，故两物体组成的系统合外力为零，满足动量守恒，A正确，B、C错误；两物体离开弹簧时的动量p大小相等，之后的运动过程，由动量定理可得－ft=0－p，解得t=，由于两物体滑行过程受到的摩擦力大小相等，故两物体一定同时停在地面上，D正确。 2.D　小孩推出物块过程，小孩、滑板和物块组成的系统所受合外力为零，动量守恒，故A错误；物块在弧形槽上运动过程，物块和弧形槽系统水平方向所受合外力为零，所以水平方向动量守恒，但竖直方向动量不守恒，所以系统动量不守恒，故B错误；物块在弧形槽上滑和下滑过程中，弧形槽对物块做负功，速度减小，物块离开弧形槽时的速率比冲上弧形槽时的速率小，故C错误；初始动量为0，物块离开弧形槽时，弧形槽、物块、小孩和滑板组成的系统总动量为零，故D正确。 3.AC　整个运动过程，重锤初始动量为零，末动量为零，根据动量定理，重锤所受合外力冲量为零，A正确；重锤随桩一起向下运动过程中，动量变化量方向向上，故合外力冲量向上，B错误；整个运动过程，重锤和桩组成的系统初始动量为零，末动量为零，但运动过程动量不为零，可知系统在运动过程不满足动量守恒，C正确；重锤与桩的撞击过程会产生内能，所以撞击过程中机械能不守恒，D错误。 4.B　不考虑滑板与地面之间的摩擦，对于年轻人和滑板构成的系统动量守恒，取年轻人沿水平方向向前跃出的方向为正方向，设滑板的速度大小为v′，则0=m1v－m2v′，解得v′=10 m/s，故B正确。 5.A　规定水平向左为正方向，两车刚好不相撞即最后两车速度相等，设相等的速度为v′。对两辆车、两人以及所有货包组成的系统，由动量守恒定律得12mv0－10mv0=（12m＋10m）v′，解得v′=，设为使两车不相撞，乙车上的人应抛出货包的最小数量为n，以乙车及乙车上的人和货包为系统，由动量守恒定律得12mv0=v′＋n•v，由题意知v=11v0，解得n=10个，选项A正确。 6.D　设人、枪（包括子弹）的总质量为M，每颗子弹质量为m，子弹射出速度为v0，射出第1颗子弹，有0=（M－m）v－mv0，设人射出n颗子弹后的速度为v′，则（M－nm）v′=nmv0，可得v=，v′=，因M－m＞M－nm，所以v′＞nv，故选项D正确。 7.D　系统的动能和重力势能都增大，系统机械能不守恒，故A错误；水火箭靠压出的水给的反作用力加速，故B错误；由动量守恒定律有0=－mv1＋（M－m）v2，得喷水后水火箭获得的速度为v2=16 m/s，故C错误；水火箭上升的最大高度约为h==12.8 m，故D正确。 8.AC　设小车质量为M，人的质量为m，对系统，在水平方向上由动量守恒定律得mv－Mv′=0，两边同时乘以Δt得mvΔt－Mv′Δt=0，即mx－Mx′=0，设小车长度为L，则x＋x′=L，联立解得L=3 m，x′=1 m，故选A、C。 9.BD　小物块上升到最高点时，小物块相对楔形物体静止，所以小物块与楔形物体的速度都为v，二者组成的系统在水平方向上动量守恒，全过程机械能守恒。以向右为正方向，在小物块上升过程中，由系统水平方向动量守恒得mv0cos θ=（m＋M）v，故A错误，B正确；由机械能守恒定律得mgh＋（m＋M）v2=m，故C错误，D正确。 10.CD　若人跳离b、c车时速度为v，由动量守恒定律，对人和c车组成的系统有0=－M车vc＋m人v 对人和b车组成的系统有m人v=－M车vb＋m人v 对人和a车组成的系统有m人v=（M车＋m人）va 所以vc=，vb=0，va= 即vc＞va＞vb，并且vc与va方向相反，故C、D正确。 11.（1）　（2）　 （3）2 145 解析：（1）甲将箱子推出的过程，甲和箱子组成的系统动量守恒，以甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律得v0=mv＋Mv1　 解得v1=。 （2）箱子和乙作用的过程动量守恒，以箱子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv－Mv0=v2 解得v2=。 （3）乙接住箱子后甲、乙恰好最后不相撞，则三者最终有共同速度，由动量守恒得（M＋m）v0－Mv0=（2M＋m）v共 解得v共=0.5 m/s；损失的能量ΔE=（M＋m）＋M－（2M＋m），解得ΔE=2 145 J。 12.能 解析：令M=100 kg，m0=0.5 kg，Δm=0.15 kg，氧气释放速度为v，航天员在释放氧气后的速度为v′，由动量守恒定律得0=（M－Δm）v′－Δmv 由于释放氧气的质量0.15 kg远小于总质量100 kg，因此认为氧气喷出后总质量不变，则有 v′≈v=×50 m/s=0.075 m/s 航天员返回飞船所需时间t== s=600 s 航天员返回途中所耗氧气m′=kt=2.5×10－4×600 kg=0.15 kg 氧气筒喷射后所余氧气m″=m0－Δm=（0.5－0.15）kg=0.35 kg 因为m″＞m′，所以航天员能顺利返回飞船。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $