第19讲 动量守恒定律(专项训练)(安徽专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-08-24
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 动量,动量守恒定律 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.01 MB |
| 发布时间 | 2026-08-24 |
| 更新时间 | 2026-08-24 |
| 作者 | 大梦初醒一处 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-08-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59321879.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“概念-条件-应用”逻辑链为核心,通过“六性”方法提炼和分层演练,系统突破动量守恒定律的理解与综合应用
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识解构|2知识点|守恒条件(3类)、表达式(3种)、解题“六性”|从系统/内力概念切入,推导守恒条件,延伸至方向守恒等特殊情形|
|基础演练|13题|条件判断(弹簧/板块模型)、动量与能量综合|覆盖选择/计算,聚焦光滑面碰撞、反冲等基础模型|
|重难创新|3题|多体多过程分析、电磁/航天情境建模|结合双杆、卫星变轨,强化模型建构与科学推理|
|真题实战|5题|高考高频题型(弹簧系统/碰撞粘滞)|直接对接近3年真题,突出守恒条件与能量综合的核心考法|
内容正文:
第19讲 动量守恒定律(专项训练)
目 录
研判·考情前瞻 1
巩固·知识解构 1
知识点1动量守恒定律的理解 1
知识点2动量守恒定律的基本应用 2
模拟·基础演练 3
题型01 动量守恒的条件 3
题型02 动量守恒定律的基本应用 5
重难·创新演练 11
真题·实战演练 14
1 / 1
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研判·考情前瞻
核心考点
2026年
2025年
2024年
动量守恒定律的理解与基本应用
四川·T7
贵州·T2、天津·T11、
河南·T7。
甘肃·T8、安徽·T8、
江苏·T19。
考情分析
题型与考向:
选择题:单选、多选均有出现,多考查守恒条件判断、简单碰撞、反冲问题。计算题:(高频考点)常作为力学综合题的核心设问,板块、碰撞、弹簧模型居多,常联立动能定理、机械能守恒求解;也会结合电磁场景,和动量定理组合使用。实验题:固定考查验证动量守恒定律,侧重实验原理、操作、数据处理、误差分析。
情境与立意:
1.生活实践类:球类碰撞、爆炸、反冲运动、人车相互作用等现实场景,剥离实际信息抽象物理模型;
2.学习探究类:滑块碰撞、板块叠加、弹簧连接体,验证动量守恒的实验情境;
3.科技应用类:航天反冲、粒子碰撞等,重在建模,不纠结复杂背景知识。
复习目标
1.理解动量守恒的条件、会分析判断实际问题中系统的动量是否守恒。
2.知道动量守恒律的常见表达式,根据实际情况灵活选用合适的表达式。
巩固·知识解构
知识点1 动量守恒定律的理解
1.几个相关概念
(1)系统:两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统,简称系统。
(2)内力:系统中物体间的作用力。
(3)外力:系统以外的物体施加给系统内物体的力。
2.动量守恒定律
(1)内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。
(2)适用条件
①理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒。
②近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒。
③某方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒。
(
⚠
特别提醒:
应用动量守恒定律时的几点易错提醒
(1)动量守恒定律的研究对象都是相互作用的物体组成的系统。系统的动量是否守恒
,
与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系。
(2)分析系统受力时
,
要弄清哪些是系统的内力
,
哪些是外力。
(3)动量守恒和机械能守恒的条件不同
,
动量守恒时机械能不一定守恒
,
机械能守恒时动量不一定守恒
,
二者不可混淆。
)
知识点2 动量守恒定律的基本应用
1.动量守恒定律的表达式
(1)p=p′或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量。
(2)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。
(3)Δp=0,系统总动量的变化量为零。
2.动量守恒定律的“六性”
(1)系统性:研究对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统。
(2)条件性:必须满足动量守恒定律的适用条件。
(3)矢量性:表达式中初、末动量都是矢量,首先需要选取正方向,分清各物体初、末动量的正、负。
(4)瞬时性:动量是状态量,动量守恒指对应过程每一时刻的总动量都和初时刻的总动量相等。
(5)相对性:动量守恒定律方程中的动量必须是相对于同一惯性参考系。一般选地面为参考系。
(6)普适性:不仅适用于宏观低速领域,也适用于高速领域和微观领域。
3.应用动量守恒定律解题的步骤
模拟·基础演练
考查重点:动量守恒的条件;动量守恒定律的简单应用;动量守恒与能量守恒的应用
⏳题型01 动量守恒的条件
1.(26-27高三·全国·一轮复习)(多选)如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.两手同时放开后,系统总动量始终为零
B.先放开左手,后放开右手后动量不守恒
C.先放开左手,后放开右手,总动量向左
D.无论何时放手,只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零
【答案】ACD
【详解】A.当两手同时放开时,系统的合外力为零,所以系统的动量守恒,又因为开始时总动量为零,故系统总动量始终为零,故A正确;
BCD.先放开左手,左边的物体就向左运动,当再放开右手后,系统所受合外力为零,故系统的动量守恒,且开始时总动量方向向左,放开右手后总动量方向也向左,故B错误、CD正确。
故选ACD。
2.(25-26高三上·安徽黄山·阶段检测)如图所示,在光滑水平面上放置物体B,小球A从B的顶端沿光滑曲面由静止下滑,在小球A下滑过程中下列说法正确的是( )
A.B对A不做功
B.小球A与物体B组成的系统机械能守恒
C.小球A与物体B组成的系统动量守恒
D.若将B固定不动,小球A下滑过程中B对其支持力的冲量为零
【答案】B
【详解】A.小球A下滑时,物体B会向右运动,B对A的支持力做功,故A错误;
B.系统(A和B)只有重力和系统内的弹力做功,机械能守恒,故B正确;
C.系统在水平方向动量守恒,但竖直方向A有加速度,合外力不为零,总动量不守恒,故C错误;
D.若B固定,B对A的支持力有冲量(力作用一段时间),冲量不为零,故D错误。
故选B。
3.(多选)如图所示,在光滑水平面上有一辆平板车,一人手握大锤站在车上。开始时人、锤和车均静止,此时大锤在头顶的正上方,人用力使锤落下敲打车的左端,然后锤反弹回到头顶正上方再落下,如此周而复始,使大锤连续地敲打车的左端,最后,人和锤都恢复至初始状态并停止敲打。在此过程中,下列说法中正确的是( )
A.在大锤连续的敲打下,车左右往复运动
B.在任一时刻,人、锤和车组成的系统动量守恒
C.锤从刚离开车的左端至运动到最高点的过程中,车的动量方向先向右再向左
D.锤从刚接触车的左端至锤的速度减小至零的过程中,车具有水平向右的动量,车的动量减小至零
【答案】AC
【详解】人、锤和车组成的系统,在水平方向上不受外力作用,水平方向上动量守恒,竖直方向上动量不守恒,B错误;由系统水平方向动量守恒可知,在大锤连续的敲打过程中,车会左右往复运动,A正确;锤从刚离开车的左端至运动到最高点的过程中,锤水平方向的动量先向左再向右,则车的动量先向右再向左,C正确;锤从刚接触车的左端至锤的速度减小至零的过程中,锤向右的动量减小至零,则车具有水平向左的动量,车的动量减小至零,D错误。
4.(25-26高三上·福建莆田·阶段检测)如图所示,带有支架的小车放在光滑的水平面上,将系绳小球拉开到一定角度,然后由静止开始同时放开小球和小车,小球不会与支架碰撞,忽略空气阻力的作用,那么在以后的过程中( )
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点时,小球和小车可能一起向左运动
D.小球向左摆到最高点时,小球的速度为零,小车的速度也一定为零
【答案】D
【详解】AB.系统水平方向动量守恒,小球向左摆动时,小车向右运动,运动过程中系统合外力不为零,故系统动量不守恒,故AB错误;
CD.系统在水平方向合外力为零,水平方向满足动量守恒,可得
故小球向左摆到最高点,小球的速度为零小车速度也为零,故C错误,D正确;
故选D。
5.如图所示,将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上,槽的左侧紧靠在墙壁上。现让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下,自A点与圆弧槽相切进入槽内,则下列结论中正确的是( )
A.小球在半圆槽内运动的全过程中,只有重力对它做功
B.小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
C.小球自半圆槽B点向C点运动的过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
D.小球离开C点以后,将做竖直上抛运动
【答案】C
【详解】小球下滑到半圆槽的最低点B之后,半圆槽离开墙壁,除了重力外,槽对小球的弹力也对小球做功,选项A错误;小球下滑到半圆槽的最低点B之前,小球与半圆槽组成的系统水平方向上受到墙壁的弹力作用,系统所受的外力不为零,系统水平方向上动量不守恒,半圆槽离开墙壁后,小球与半圆槽在水平方向动量守恒,选项B错误,C正确;半圆槽离开墙壁后小球对槽的压力对槽做功,小球与半圆槽具有向右的水平速度,所以小球离开右侧槽口以后,将做斜上抛运动,选项D错误。
⏳题型02 守恒定律的基本应用
6.(25-26高三上·安徽阜阳·阶段检测)某部队进行应急救援演练,甲、乙两士兵先后从停在岸边的同一冲锋舟上沿水平方向跳上岸。两位士兵起跳过程反冲力对冲锋舟的总冲量大小为I,每位士兵跳离冲锋舟时的动量大小均为p,甲、乙两人跳离后,冲锋舟的瞬时动量大小分别为p1和p2。忽略水的阻力,则( )
A.2p=p1+p2 B.p2=p C.I=2p D.I=2p2
【答案】C
【详解】AB.甲跳离后,系统总动量仍为0,甲的动量大小为p,此时冲锋舟(含乙未跳)的动量大小为p,而冲锋舟的动量
乙跳离后,两名士兵总动量大小为,由总动量守恒得冲锋舟最终动量大小
故,,故AB错误;
CD.对两名士兵整体用动量定理,士兵初始动量为0,末总动量为,故冲锋舟对士兵的总冲量大小为;士兵对冲锋舟的反冲力与冲锋舟对士兵的力是相互作用力,冲量大小相等,故总冲量,C正确,D错误。
故选C。
7.(多选)如图所示,质量相同的物块A、B静止放在足够长的光滑水平面上,中间用轻弹簧相连,弹簧处于原长,一颗子弹以一定的水平速度射入木块A并留在物块中(时间极短),则下列说法正确的是( )
A.子弹射入物块A的过程中,二者系统机械能守恒
B.子弹射入物块A的过程中,二者系统动量守恒
C.子弹射入物块A后,物块A运动的最小速率可能为零
D.当物块B速率最大时,弹簧的弹性势能为零
【答案】BD
【详解】A.子弹射入物块的过程中,子弹和物块发生完全非弹性碰撞,部分机械能转化为内能,二者组成的系统机械能不守恒,故A错误;
B.子弹射入物块的时间极短,在此过程中弹簧未发生形变,子弹和物块组成的系统在水平方向上不受外力,二者系统动量守恒,故B正确;
C.设子弹的质量为,物块、的质量均为,子弹射入物块后二者的共同速度为,根据动量守恒定律有
当弹簧第一次恢复原长时,物块的速率达到最小,设此时物块和的速度分别为和,根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别有,
联立解得
由于子弹存在质量,可知物块运动的最小速率一定大于零,不可能为零,故C错误;
D.物块在弹簧被压缩的过程中向右做加速运动,当弹簧第一次恢复原长时,物块受到的弹簧弹力为零,加速度变为零,此后弹簧被拉伸,物块受到向左的拉力开始做减速运动,因此在弹簧恢复原长时物块的速率达到最大,此时弹簧的弹性势能为零,故D正确。
故选BD。
8.如图所示,甲、乙两船的质量(包括船、人和货物)均为,两船沿同一直线相向运动,两船速率分别为、。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住。忽略空气阻力及水对船的阻力,则抛出货物的最小速率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题可知,乙船上的人将货物抛出,被甲船上的人接住后,两船刚好不相撞,抛出货物的速度最小,此时两船刚好速度相同,设为,抛出货物的最小速率为。规定开始时甲船速度方向为正方向,对甲、乙两船及抛出的货物系统,根据动量守恒定律,有
甲船接住货物,根据动量守恒定律,有
解得
故选C。
9.(25-26高三下·安徽·开学考试)(多选)如图,小球B、C放置在光滑水平面上,球A与B、C之间分别用一可转动的、长为L的轻杆连接。小球A、B、C在两杆所在的竖直面内,质量分别为m、m、2m,均可视为质点。重力加速度为g,在外界轻微扰动下小球A在图示竖直面内下落,不计一切阻力,下列分析正确的是( )
A.球A竖直下落 B.球A落到水平面前瞬间速度大小为
C.杆对小球B、C一直做正功 D.球A落到水平面前瞬间,重力的功率最大
【答案】BD
【详解】A.球形铰链刚开始下落时,对两球作用力相同,B、C两球质量不同,则加速度不同,下落过程中两球在水平方向位移不同,A球不会竖直下落,A错误;
B.根据A、B、C系统水平方向动量守恒,落到最低点时,B、C速度为0,
根据机械能守恒,则,B正确;
C.球B、C开始速度增大后来减小,则杆对B、C小球先做正功再做负功,C错误;
D.A球在落到水平面前瞬间竖直速度最大,又速度与重力夹角为0,则瞬间重力功率最大,D正确。
故选BD。
10.(25-26高三下·云南昆明·阶段检测)如图所示,水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为,两小球质量分别为、,,的左边有一固定挡板。由图示位置静止释放、,当与第一次相距最近时,的速度为,则在释放后到第二次相距最近的运动过程中( )
A.、和弹簧组成的系统动量守恒
B.弹性势能最大为
C.第二次相距最近时,正好向左运动
D.的最大速度是
【答案】B
【详解】A.、和弹簧组成的系统在水平方向上,当接触挡板时,挡板会对产生外力,因此系统动量不守恒,故A错误;
B.第一次相距最近时,被挡板挡住,速度为0,此时速度为。之后离开挡板,由于系统水平方向不再受外力,故之后、和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒。由分析可知,当与两者速度相等时,弹簧的弹性势能最大,则根据动量守恒定律有
解得共同速度为
根据机械能守恒定律可得弹簧的最大弹性势能为,故B正确;
CD.由分析可知,当与第一次相距最近时,的速度为0。此后在前做减速运动,在后做加速运动,当两者再次相距最近时,减速结束,加速结束,因此此时速度最小,速度最大,设此时的最小速度为,的最大速度为,在此过程中根据系统动量守恒和机械能守恒有,
联立解得,
由于,所以
即第二次相距最近时,的速度向右,不是向左,故CD错误。
故选B。
11.(25-26高三上·云南保山·期末)(多选)足够大的光滑水平面上,一根不可伸长的细绳一端连接着质量为的物块,另一端连接质量为的木板,绳子开始是松弛的。质量为的物块放在长木板的右端,与木板间的滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力大小。现在给物块水平向左的瞬时初速度,物块立即在长木板上运动。已知绳子绷紧前,、已经达到共同速度;绳子绷紧后,、总是具有相同的速度;物块始终未从长木板上滑落。下列说法正确的是( )
A.绳子绷紧前,、达到的共同速度大小为
B.绳子刚绷紧后的瞬间,、的速度大小均为
C.绳子刚绷紧后的瞬间,、的速度大小均为
D.最终、、三者将以大小为的共同速度一直运动下去
【答案】ACD
【详解】A.绳子绷紧前,、已经达到共同速度,设、达到的共同速度大小为,根据动量守恒定律
解得,A正确;
BC.绳子刚绷紧后的瞬间,、具有相同的速度,、组成的系统满足动量守恒
解得,B错误,C正确;
D.设、、三者最终有共同的速度,、、组成的系统动量守恒
解得,D正确。
故选ACD。
12.如图所示,光滑水平面上放置有木板和滑块,滑块置于的左端,、的质量分别为、,与间的动摩擦因数为。开始时静止,、一起以大小为的速度匀速向右运动,与发生弹性碰撞后(碰撞时间极短),以大小为的速度反弹,碰后将拿掉,最终恰好滑至的右端。、均可视为质点,重力加速度为。求:
(1)的质量和碰后的速度大小;
(2)最终和共速时的速度大小;
(3)木板的长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)A与C弹性碰撞,取向右为正方向。碰前A速度,C速度0;碰后A速度,C速度,由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
解得
(2)碰后A速度,B速度仍为。A、B组成的系统在水平方向不受外力,动量守恒。设最终共速速度为,则
解得
(3)系统损失的机械能等于摩擦产生的热量。A、B间摩擦力,B相对A滑动的距离为,故
系统初动能(碰后瞬间)
系统末动能(共速时)
由能量守恒得
则
13.甲小孩乘坐一辆小车在光滑的水平冰面上以速度v0=5m/s匀速行驶,发现正前方有一静止的乙车,甲小孩迅速拿起车上小球,以相对甲车为u=15m/s的水平速度抛向乙,且被乙接住。已知甲和他的小车及小车上小球的总质量为M1=65kg,每个小球质量m=5kg,乙和他的小车的总质量为M2=40kg,不计空气阻力。求:
(1)甲第一次抛球时对小球的冲量大小(取三位有效数字);
(2)若甲一次性抛出n个小球,抛出时相对地面的水平速度是v=10m/s,为保证两车不相撞,甲至少抛出多少个小球。
【答案】(1)
(2)4
【详解】(1)甲第一次抛球的过程中动量守恒,设抛出1个小球后甲的速度为,水平向右为正方向,则有
由于时间短暂,可忽略重力的冲量影响,对小球有
可解得,
(2)设抛出n个小球后,甲乙的速度相等,整个系统的动量是守恒的,所以有
解得
对乙分析,有
解得
所以为保证两车不相撞,甲至少抛出4个小球。
重难·创新演练
设题创新:多物体系统多过程中的动量守恒(T1)、动量守恒与卫星变轨问题(T2)、电磁感应现象中双杆在等间导轨上运动的动量守恒(T3)
1.如图所示,甲和他的冰车总质量,甲推着质量的小木箱一起以速度向右滑行。乙和他的冰车总质量也为,乙以同样大小的速度迎面而来。为了避免相撞,甲将小木箱以速度沿冰面推出,木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力,则小木箱速度的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】推出后甲速,箱子的速度,乙接住后共同速度。由动量守恒定律:对甲推箱子的过程:
对乙接箱子的过程
不相撞条件
联立解得
故选B。
2.▶新情境◀(2026·山东济南·二模)(多选)中国计划在2030年前实现载人登陆月球计划。如图所示,质量为3m的卫星(含探测器)绕月球按图示方向做圆周运动。某时刻卫星将一质量为m的探测器瞬间弹出,弹出方向与初速度在同一直线上,仅考虑月球对卫星及探测器的引力作用,弹出探测器后卫星与探测器的轨迹可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】由题意可知,卫星和探测器整体绕月球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则
解得,该速度与做匀速圆周运动物体的质量无关。
当卫星的速度时,,卫星做匀速圆周运动;
当卫星的速度时,,卫星做离心运动(物体距离月球越来越远);
当卫星的速度时,,卫星做向心运动(物体距离月球越来越近);
探测器弹出的过程中,选方向为正方向,根据动量守恒定律有
联立解得,弹出探测器后卫星的速度为
当弹出后探测器的速度时,卫星的速度,在弹出后的一小段时间内探测器做离心运动,卫星做向心运动,无选项符合题意;
只要弹出探测器,探测器的速度不可能与等大、同向。不需要讨论探测器的速度的情况;
当弹出后的探测器速度时,卫星的速度,在弹出后的一小段时间内探测器做向心运动,卫星做离心运动,D选项符合题意;
当弹出后的探测器速度时,卫星的速度,在弹出后的一小段时间内探测器做反方向的向心运动,卫星做离心运动,无选项符合题意;
当弹出后的探测器速度时,卫星的速度,在弹出后的一小段时间内探测器做反方向的匀速圆周运动,卫星做离心运动,B选项符合题意;
当弹出后的探测器速度时,卫星的速度,在弹出后的一小段时间内探测器做反方向的离心运动,卫星做离心运动,无选项符合题意。
故选BD。
3.(25-26高三上·云南曲靖·期末)足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上,间距为L,电阻不计,质量均为m、阻值均为R的金属棒ab、cd垂直搁置于导轨上,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,某一时刻同时分别给ab、cd以平行于导轨的水平向右的初速度、,两棒从开始运动至达到稳定速度的过程中,下列说法错误的是( )
A.电路中的电流一直在减小直至为零
B.两棒在运动过程中,系统的动量守恒,机械能不守恒
C.金属棒ab中产生的焦耳热为
D.金属棒ab速度为时,其加速度与金属棒cd的加速度相同
【答案】D
【详解】A.电路中的电流,在安培力作用下,减小,增大,直到共速,所以电路中的电流一直在减小直至为零,故A正确;
B.两棒在运动过程中,系统合外力为零,系统的动量守恒;有机械能转化为焦耳热,机械能不守恒,故B正确;
C.系统的动量守恒
系统能量守恒
金属棒ab中产生的焦耳热为,故C正确;
D.金属棒ab速度,此时两棒未共速,电流不为零;又棒与棒串联,流过两棒的电流相同,根据可知两棒受力大小相同,通过左手定则判断出安培力的方向相反,所以两棒的加速度大小相同,方向相反,故D错误。
本题选择错误选项,故选D。
真题·实战演练
高频考点:动量守恒的条件、动量守恒定律与能量守恒定律的综合应用
1.(2024·江苏·高考真题)如图所示,物块B分别通过轻弹簧、细线与水平面上的物体A左右端相连,整个系统保持静止。已知所有接触面均光滑,弹簧处于伸长状态。剪断细线后( )
A.弹簧恢复原长时,A的动能达到最大
B.弹簧压缩最大时,A的动量达到最大
C.弹簧恢复原长过程中,系统的动量增加
D.弹簧恢复原长过程中,系统的机械能增加
【答案】A
【知识点】机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用、判断系统动量是否守恒
【详解】对整个系统分析可知合外力为0,A和B组成的系统动量守恒,得
设弹簧的初始弹性势能为,整个系统只有弹簧弹力做功,机械能守恒,当弹簧恢复原长时得
联立得
故可知弹簧恢复原长时物体A速度最大,此时物体A的动量最大,动能最大。对于系统来说动量一直为零,系统机械能不变。
故选A。
2.(2025·贵州·高考真题)甲、乙两运动员在光滑水平冰面上进行滑冰训练。以速度运动的甲推一下静止在其正前方的乙,刚分开时,甲、乙的运动方向与的方向相同,且甲的速度为,则刚分开时,甲、乙的动量大小之比为( )
A.3:1 B.2:1 C.1:2 D.1:3
【答案】C
【知识点】动量守恒定律的初步应用
【详解】根据,设甲的初始动量为,则刚分开时,甲的末动量为,甲的动量变化量大小为
根据动量守恒定律,甲、乙系统总动量守恒,乙与甲动量变化大小相等,乙的初动量为零,则刚分开时,乙的动量大小为,所以甲、乙的动量大小之比为1:2。
故选C。
3.(2026·四川·高考真题)如图所示,以恒定速率运行的传送带上有甲、乙两物块,二者与传送带相对静止,由不可伸长轻绳连接,之间无间隙。甲、乙质量均为,与传送带间的动摩擦因数分别、。某时刻、对乙施加水平向右的外力使其以恒定加速度(为重力加速度大小)运动,经时间撤去外力、再经时间绳绷直。甲、乙均可视为质点、传送带足够长。则( )
A.和满足
B.从撤去外力到绳绷直,因摩擦产生的热量为
C.绳绷直后瞬间甲的动能为
D.绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞
【答案】D
【详解】以传送带为参考系,初始甲乙均静止。
A.施加外力过程,乙的最大速度
撤去外力后,乙的加速度大小
经时间绳绷直,此时乙还有向右的速度或恰好相对传送带静止,说明
故,故A错误;
B.绳绷直时乙的速度
从撤去外力到绳绷直,乙的路程(以下所指路程均为相对传送带运动的距离)为
因摩擦产生的热量,故B错误;
C.绳绷直瞬间,根据动量守恒
解得
此速度为相对传送带的速度,此时甲的对地速度要大于,则其动能大于,故C错误;
D.绳绷直以后甲、乙相对传送带速度均为
从绷直到乙相对传送带静止,乙的路程为
从绷直到甲相对传送带静止,甲的加速度为
甲的路程为
从施加外力到绳绷直过程乙的路程为
比较可知
故绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞,故D正确。
故选D。
4.(2024·安徽·高考真题)在某装置中的光滑绝缘水平面上,三个完全相同的带电小球,通过不可伸长的绝缘轻质细线,连接成边长为d的正三角形,如图甲所示。小球质量为m,带电量为,可视为点电荷。初始时,小球均静止,细线拉直。现将球1和球2间的细线剪断,当三个小球运动到同一条直线上时,速度大小分别为、、,如图乙所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了,k为静电力常量,不计空气阻力。则( )
A.该过程中小球3受到的合力大小始终不变 B.该过程中系统能量守恒,动量不守恒
C.在图乙位置,, D.在图乙位置,
【答案】D
【详解】AB.该过程中系统动能和电势能相互转化,能量守恒,对整个系统分析可知系统受到的合外力为0,故动量守恒;当三个小球运动到同一条直线上时,根据对称性可知细线中的拉力相等,此时球3受到1和2的电场力大小相等,方向相反,故可知此时球3受到的合力为0,球3从静止状态开始运动,瞬间受到的合力不为0,故该过程中小球3受到的合力在改变,故AB错误;
CD.对系统根据动量守恒
根据球1和2运动的对称性可知,解得
根据能量守恒
解得
故C错误,D正确。
故选D。
5.(2025·天津·高考真题)如图所示,半径为R = 0.45m的四分之一圆轨道AB竖直固定放置,与水平桌面在B点平滑连接。质量为m = 0.12kg的玩具小车从A点由静止释放,运动到桌面上C点时与质量为M = 0.18kg的静置物块发生碰撞并粘在一起,形成的组合体匀减速滑行x = 0.20m至D点停止。A点至C点光滑,小车和物块碰撞时间极短,小车、物块及组合体均视为质点,g取10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)小车运动至圆轨道B点时所受支持力FN的大小;
(2)小车与物块碰撞后瞬间组合体速度v的大小;
(3)组合体与水平桌面CD间的动摩擦因数μ的值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】动能定理的初步应用、机械能守恒定律在曲线运动中的应用、动量守恒定律的初步应用
【详解】(1)设小车运动至圆轨道B点时的速度大小为,由机械能守恒定律,有
由牛顿第二定律,有
代入数据,联立解得
(2)小车与物块在C点碰撞,在水平方向由动量守恒,有
代入数据,联立解得
(3)组合体水平方向受动摩擦力作用,从C点匀减速运动至D点静止,由动能定理,有
代入数据,联立解得
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第19讲 动量守恒定律(专项训练)
模拟·基础演练
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
ACD
B
AC
D
C
C
BD
C
BD
B
题号
11
答案
ACD
12.【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)A与C弹性碰撞,取向右为正方向。碰前A速度,C速度0;碰后A速度,C速度,由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
解得
(2)碰后A速度,B速度仍为。A、B组成的系统在水平方向不受外力,动量守恒。设最终共速速度为,则
解得
(3)系统损失的机械能等于摩擦产生的热量。A、B间摩擦力,B相对A滑动的距离为,故
系统初动能(碰后瞬间)
系统末动能(共速时)
由能量守恒得
则
13. 【答案】(1) (2)4
【详解】(1)甲第一次抛球的过程中动量守恒,设抛出1个小球后甲的速度为,水平向右为正方向,则有
由于时间短暂,可忽略重力的冲量影响,对小球有
可解得,
(2)设抛出n个小球后,甲乙的速度相等,整个系统的动量是守恒的,所以有
解得
对乙分析,有
解得
所以为保证两车不相撞,甲至少抛出4个小球。
重难·创新演练
题号
1
2
3
答案
B
BD
D
真题·实战演练
题号
1
2
3
4
答案
A
C
D
D
5.【答案】(1) (2) (3)
【知识点】动能定理的初步应用、机械能守恒定律在曲线运动中的应用、动量守恒定律的初步应用
【详解】(1)设小车运动至圆轨道B点时的速度大小为,由机械能守恒定律,有
由牛顿第二定律,有
代入数据,联立解得
(2)小车与物块在C点碰撞,在水平方向由动量守恒,有
代入数据,联立解得
(3)组合体水平方向受动摩擦力作用,从C点匀减速运动至D点静止,由动能定理,有
代入数据,联立解得
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第19讲 动量守恒定律(专项训练)
目 录
研判·考情前瞻 1
巩固·知识解构 1
知识点1动量守恒定律的理解 1
知识点2动量守恒定律的基本应用 2
模拟·基础演练 3
题型01 动量守恒的条件 3
题型02 动量守恒定律的基本应用 4
重难·创新演练 7
真题·实战演练 9
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研判·考情前瞻
核心考点
2026年
2025年
2024年
动量守恒定律的理解与基本应用
四川·T7
贵州·T2、天津·T11、
河南·T7。
甘肃·T8、安徽·T8、
江苏·T19。
考情分析
题型与考向:
选择题:单选、多选均有出现,多考查守恒条件判断、简单碰撞、反冲问题。计算题:(高频考点)常作为力学综合题的核心设问,板块、碰撞、弹簧模型居多,常联立动能定理、机械能守恒求解;也会结合电磁场景,和动量定理组合使用。实验题:固定考查验证动量守恒定律,侧重实验原理、操作、数据处理、误差分析。
情境与立意:
1.生活实践类:球类碰撞、爆炸、反冲运动、人车相互作用等现实场景,剥离实际信息抽象物理模型;
2.学习探究类:滑块碰撞、板块叠加、弹簧连接体,验证动量守恒的实验情境;
3.科技应用类:航天反冲、粒子碰撞等,重在建模,不纠结复杂背景知识。
复习目标
1.理解动量守恒的条件、会分析判断实际问题中系统的动量是否守恒。
2.知道动量守恒律的常见表达式,根据实际情况灵活选用合适的表达式。
巩固·知识解构
知识点1 动量守恒定律的理解
1.几个相关概念
(1)系统:两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统,简称系统。
(2)内力:系统中物体间的作用力。
(3)外力:系统以外的物体施加给系统内物体的力。
2.动量守恒定律
(1)内容:如果一个系统__________,或者____________________,这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。
(2)适用条件
①理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒。
②近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒。
③某方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒。
(
⚠
特别提醒:
应用动量守恒定律时的几点易错提醒
(1)动量守恒定律的研究对象都是相互作用的物体组成的系统。系统的动量是否守恒
,
与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系。
(2)分析系统受力时
,
要弄清哪些是系统的内力
,
哪些是外力。
(3)动量守恒和机械能守恒的条件不同
,
动量守恒时机械能不一定守恒
,
机械能守恒时动量不一定守恒
,
二者不可混淆。
)
知识点2 动量守恒定律的基本应用
1.动量守恒定律的表达式
(1)p=_____或m1v1+m2v2=_______________,系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量。
(2)Δp1=_____,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。
(3)Δp=_____,系统总动量的变化量为零。
2.动量守恒定律的“六性”
(1)系统性:研究对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统。
(2)条件性:必须满足动量守恒定律的适用条件。
(3)矢量性:表达式中初、末动量都是矢量,首先需要选取正方向,分清各物体初、末动量的正、负。
(4)瞬时性:动量是状态量,动量守恒指对应过程每一时刻的总动量都和初时刻的总动量相等。
(5)相对性:动量守恒定律方程中的动量必须是相对于同一惯性参考系。一般选地面为参考系。
(6)普适性:不仅适用于宏观低速领域,也适用于高速领域和微观领域。
3.应用动量守恒定律解题的步骤
模拟·基础演练
考查重点:动量守恒的条件;动量守恒定律的简单应用;动量守恒与能量守恒的应用
⏳题型01 动量守恒的条件
1.(26-27高三·全国·一轮复习)(多选)如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.两手同时放开后,系统总动量始终为零
B.先放开左手,后放开右手后动量不守恒
C.先放开左手,后放开右手,总动量向左
D.无论何时放手,只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零
2.(25-26高三上·安徽黄山·阶段检测)如图所示,在光滑水平面上放置物体B,小球A从B的顶端沿光滑曲面由静止下滑,在小球A下滑过程中下列说法正确的是( )
A.B对A不做功
B.小球A与物体B组成的系统机械能守恒
C.小球A与物体B组成的系统动量守恒
D.若将B固定不动,小球A下滑过程中B对其支持力的冲量为零
3.(多选)如图所示,在光滑水平面上有一辆平板车,一人手握大锤站在车上。开始时人、锤和车均静止,此时大锤在头顶的正上方,人用力使锤落下敲打车的左端,然后锤反弹回到头顶正上方再落下,如此周而复始,使大锤连续地敲打车的左端,最后,人和锤都恢复至初始状态并停止敲打。在此过程中,下列说法中正确的是( )
A.在大锤连续的敲打下,车左右往复运动
B.在任一时刻,人、锤和车组成的系统动量守恒
C.锤从刚离开车的左端至运动到最高点的过程中,车的动量方向先向右再向左
D.锤从刚接触车的左端至锤的速度减小至零的过程中,车具有水平向右的动量,车的动量减小至零
4.(25-26高三上·福建莆田·阶段检测)如图所示,带有支架的小车放在光滑的水平面上,将系绳小球拉开到一定角度,然后由静止开始同时放开小球和小车,小球不会与支架碰撞,忽略空气阻力的作用,那么在以后的过程中( )
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点时,小球和小车可能一起向左运动
D.小球向左摆到最高点时,小球的速度为零,小车的速度也一定为零
5.如图所示,将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上,槽的左侧紧靠在墙壁上。现让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下,自A点与圆弧槽相切进入槽内,则下列结论中正确的是( )
A.小球在半圆槽内运动的全过程中,只有重力对它做功
B.小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
C.小球自半圆槽B点向C点运动的过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
D.小球离开C点以后,将做竖直上抛运动
⏳题型02 守恒定律的基本应用
6.(25-26高三上·安徽阜阳·阶段检测)某部队进行应急救援演练,甲、乙两士兵先后从停在岸边的同一冲锋舟上沿水平方向跳上岸。两位士兵起跳过程反冲力对冲锋舟的总冲量大小为I,每位士兵跳离冲锋舟时的动量大小均为p,甲、乙两人跳离后,冲锋舟的瞬时动量大小分别为p1和p2。忽略水的阻力,则( )
A.2p=p1+p2 B.p2=p
C.I=2p D.I=2p2
7.(多选)如图所示,质量相同的物块A、B静止放在足够长的光滑水平面上,中间用轻弹簧相连,弹簧处于原长,一颗子弹以一定的水平速度射入木块A并留在物块中(时间极短),则下列说法正确的是( )
A.子弹射入物块A的过程中,二者系统机械能守恒
B.子弹射入物块A的过程中,二者系统动量守恒
C.子弹射入物块A后,物块A运动的最小速率可能为零
D.当物块B速率最大时,弹簧的弹性势能为零
8.如图所示,甲、乙两船的质量(包括船、人和货物)均为,两船沿同一直线相向运动,两船速率分别为、。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住。忽略空气阻力及水对船的阻力,则抛出货物的最小速率为( )
A. B.
C. D.
9.(25-26高三下·安徽·开学考试)(多选)如图,小球B、C放置在光滑水平面上,球A与B、C之间分别用一可转动的、长为L的轻杆连接。小球A、B、C在两杆所在的竖直面内,质量分别为m、m、2m,均可视为质点。重力加速度为g,在外界轻微扰动下小球A在图示竖直面内下落,不计一切阻力,下列分析正确的是( )
A.球A竖直下落 B.球A落到水平面前瞬间速度大小为
C.杆对小球B、C一直做正功 D.球A落到水平面前瞬间,重力的功率最大
10.(25-26高三下·云南昆明·阶段检测)如图所示,水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为,两小球质量分别为、,,的左边有一固定挡板。由图示位置静止释放、,当与第一次相距最近时,的速度为,则在释放后到第二次相距最近的运动过程中( )
A.、和弹簧组成的系统动量守恒
B.弹性势能最大为
C.第二次相距最近时,正好向左运动
D.的最大速度是
11.(25-26高三上·云南保山·期末)(多选)足够大的光滑水平面上,一根不可伸长的细绳一端连接着质量为的物块,另一端连接质量为的木板,绳子开始是松弛的。质量为的物块放在长木板的右端,与木板间的滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力大小。现在给物块水平向左的瞬时初速度,物块立即在长木板上运动。已知绳子绷紧前,、已经达到共同速度;绳子绷紧后,、总是具有相同的速度;物块始终未从长木板上滑落。下列说法正确的是( )
A.绳子绷紧前,、达到的共同速度大小为
B.绳子刚绷紧后的瞬间,、的速度大小均为
C.绳子刚绷紧后的瞬间,、的速度大小均为
D.最终、、三者将以大小为的共同速度一直运动下去
12.如图所示,光滑水平面上放置有木板和滑块,滑块置于的左端,、的质量分别为、,与间的动摩擦因数为。开始时静止,、一起以大小为的速度匀速向右运动,与发生弹性碰撞后(碰撞时间极短),以大小为的速度反弹,碰后将拿掉,最终恰好滑至的右端。、均可视为质点,重力加速度为。求:
(1)的质量和碰后的速度大小;
(2)最终和共速时的速度大小;
(3)木板的长度。
13.甲小孩乘坐一辆小车在光滑的水平冰面上以速度v0=5m/s匀速行驶,发现正前方有一静止的乙车,甲小孩迅速拿起车上小球,以相对甲车为u=15m/s的水平速度抛向乙,且被乙接住。已知甲和他的小车及小车上小球的总质量为M1=65kg,每个小球质量m=5kg,乙和他的小车的总质量为M2=40kg,不计空气阻力。求:
(1)甲第一次抛球时对小球的冲量大小(取三位有效数字);
(2)若甲一次性抛出n个小球,抛出时相对地面的水平速度是v=10m/s,为保证两车不相撞,甲至少抛出多少个小球。
重难·创新演练
设题创新:多物体系统多过程中的动量守恒(T1)、动量守恒与卫星变轨问题(T2)、电磁感应现象中双杆在等间导轨上运动的动量守恒(T3)
1.如图所示,甲和他的冰车总质量,甲推着质量的小木箱一起以速度向右滑行。乙和他的冰车总质量也为,乙以同样大小的速度迎面而来。为了避免相撞,甲将小木箱以速度沿冰面推出,木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力,则小木箱速度的最小值为( )
A. B. C. D.
2.▶新情境◀(2026·山东济南·二模)(多选)中国计划在2030年前实现载人登陆月球计划。如图所示,质量为3m的卫星(含探测器)绕月球按图示方向做圆周运动。某时刻卫星将一质量为m的探测器瞬间弹出,弹出方向与初速度在同一直线上,仅考虑月球对卫星及探测器的引力作用,弹出探测器后卫星与探测器的轨迹可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高三上·云南曲靖·期末)足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上,间距为L,电阻不计,质量均为m、阻值均为R的金属棒ab、cd垂直搁置于导轨上,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,某一时刻同时分别给ab、cd以平行于导轨的水平向右的初速度、,两棒从开始运动至达到稳定速度的过程中,下列说法错误的是( )
A.电路中的电流一直在减小直至为零
B.两棒在运动过程中,系统的动量守恒,机械能不守恒
C.金属棒ab中产生的焦耳热为
D.金属棒ab速度为时,其加速度与金属棒cd的加速度相同
真题·实战演练
高频考点:动量守恒的条件、动量守恒定律与能量守恒定律的综合应用
1.(2024·江苏·高考真题)如图所示,物块B分别通过轻弹簧、细线与水平面上的物体A左右端相连,整个系统保持静止。已知所有接触面均光滑,弹簧处于伸长状态。剪断细线后( )
A.弹簧恢复原长时,A的动能达到最大
B.弹簧压缩最大时,A的动量达到最大
C.弹簧恢复原长过程中,系统的动量增加
D.弹簧恢复原长过程中,系统的机械能增加
2.(2025·贵州·高考真题)甲、乙两运动员在光滑水平冰面上进行滑冰训练。以速度运动的甲推一下静止在其正前方的乙,刚分开时,甲、乙的运动方向与的方向相同,且甲的速度为,则刚分开时,甲、乙的动量大小之比为( )
A.3:1 B.2:1 C.1:2 D.1:3
3.(2026·四川·高考真题)如图所示,以恒定速率运行的传送带上有甲、乙两物块,二者与传送带相对静止,由不可伸长轻绳连接,之间无间隙。甲、乙质量均为,与传送带间的动摩擦因数分别、。某时刻、对乙施加水平向右的外力使其以恒定加速度(为重力加速度大小)运动,经时间撤去外力、再经时间绳绷直。甲、乙均可视为质点、传送带足够长。则( )
A.和满足
B.从撤去外力到绳绷直,因摩擦产生的热量为
C.绳绷直后瞬间甲的动能为
D.绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞
4.(2024·安徽·高考真题)在某装置中的光滑绝缘水平面上,三个完全相同的带电小球,通过不可伸长的绝缘轻质细线,连接成边长为d的正三角形,如图甲所示。小球质量为m,带电量为,可视为点电荷。初始时,小球均静止,细线拉直。现将球1和球2间的细线剪断,当三个小球运动到同一条直线上时,速度大小分别为、、,如图乙所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了,k为静电力常量,不计空气阻力。则( )
A.该过程中小球3受到的合力大小始终不变 B.该过程中系统能量守恒,动量不守恒
C.在图乙位置,, D.在图乙位置,
5.(2025·天津·高考真题)如图所示,半径为R = 0.45m的四分之一圆轨道AB竖直固定放置,与水平桌面在B点平滑连接。质量为m = 0.12kg的玩具小车从A点由静止释放,运动到桌面上C点时与质量为M = 0.18kg的静置物块发生碰撞并粘在一起,形成的组合体匀减速滑行x = 0.20m至D点停止。A点至C点光滑,小车和物块碰撞时间极短,小车、物块及组合体均视为质点,g取10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)小车运动至圆轨道B点时所受支持力FN的大小;
(2)小车与物块碰撞后瞬间组合体速度v的大小;
(3)组合体与水平桌面CD间的动摩擦因数μ的值。
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