第1章 第1节 第2节 分层训练能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册教用Word（人教版）

**基本信息** 以题组分层设计，覆盖动量、冲量、动量定理核心知识点，从概念辨析到实际应用梯度递进，适配新授课基础巩固与能力提升，培养运动和相互作用观念及科学推理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |题组1|动量、动量变化概念|3道选择，辨析动能与动量区别（如同步卫星运动），强化矢量性理解，落实物理观念| |题组2|冲量理解与计算|2道选择，结合F-t图像（如变力冲量），衔接动量变化，培养科学推理| |题组3|动量定理应用|7题（3选择+4计算），情境化问题（如泡沫缓冲、滑雪下滑），综合受力分析与公式应用，提升模型建构能力|

题组1　动量和动量变化 1．(2026·河北邢台市开学考)下列运动中的对象，动能保持不变，动量发生改变的是(　　) A．绕地球运行的同步卫星 B．物体沿光滑斜面下滑 C．飞镖被水平投掷后 D．荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变 解析：选A。动能是标量，仅与速度大小有关；动量是矢量，与速度大小和方向均相关。同步卫星做匀速圆周运动，速率不变(动能不变)，但速度方向不断变化(动量改变)，故A正确。物体沿光滑斜面下滑时，速度变大，动能、动量均增大，故B错误。飞镖被水平投掷后，若忽略空气阻力，水平速度不变，但竖直方向速度增加，合速度大小、方向均变化，即动能增加，动量大小和方向均改变，故C错误。荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变，在这个过程中，若只有重力做功，速度大小和方向一直在改变，所以动能、动量均改变，故D错误。 2．(2026·黑龙江齐齐哈尔市期中)一个质量为m的小球以速率3v垂直射向墙壁，与墙壁发生碰撞后仍垂直于墙壁以速率2v弹回，此过程中小球动量变化量的大小是(　　) A．5mv B．3mv C．2mv D．mv 解析：选A。取初速度方向为正方向，初动量p1＝m·3v＝3mv，碰后速度方向相反，末动量p2＝m·(－2v)＝－2mv，动量变化量Δp＝p2－p1＝－2mv－3mv＝－5mv，则动量变化量的大小为5mv。 3．(2026·河北保定市开学考)下列说法正确的是(　　) A．做平抛运动的物体的动量保持不变 B．在水平面内做匀速圆周运动的物体的动量保持不变 C．在水平面内做匀速圆周运动的物体的机械能保持不变 D．沿粗糙斜面匀速下滑的物体的机械能保持不变 解析：选C。平抛运动中，物体速度的竖直分量随时间增大，物体速度变化，即动量变化，故A错误；匀速圆周运动中，速度方向时刻变化，动量方向随之改变，因此动量不断变化，故B错误；机械能包括动能和势能，在水平面内做匀速圆周运动的物体，速度大小不变(动能不变)，高度不变(重力势能不变)，因此机械能不变，故C正确；物体匀速下滑时动能不变，但高度降低，重力势能减少，机械能转化为内能(摩擦力做功)，机械能不守恒，故D错误。 题组2　冲量的理解和计算 4．(2026·天津滨海新区月考)一物体从固定斜面的顶端匀速下滑到斜面底端，在这个过程中，下列说法正确的是(　　) A．物体所受合外力的冲量为零 B．斜面弹力对物体的冲量为零 C．重力对物体的冲量为零 D．摩擦力对物体的冲量为零 解析：选A。物体匀速下滑，所受合外力为零，合外力的冲量I合＝F合t＝0，故A正确；斜面弹力(支持力)大小恒为N＝mg cos θ，其冲量IN＝N·t＝mg cos θ·t≠0，方向垂直于斜面向上，故B错误；重力大小为mg，冲量IG＝mg·t≠0，竖直向下，故C错误；摩擦力大小恒为f＝mg sin θ，其冲量If＝f·t＝mg sin θ·t≠0，方向平行于斜面向上，故D错误。 5．(2026·江苏宿迁市期中)静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图像如图所示，则下列说法错误的是(　　) A．前4 s内物体的运动方向不变 B．4 s末物体的动量不为零 C．前4 s内拉力对物体做功为零 D．前4 s内拉力对物体的冲量为零 解析：选B。根据题意可知，前2 s内物体做匀加速直线运动，2 s到4 s内物体做匀减速直线运动，4 s末速度为零，则前4 s内物体的运动方向不变，4 s末物体的动量为零，故A正确，B错误；4 s末物体速度为零，物体前4 s内动能变化量为零，则拉力对物体做功为零，故C正确；4 s末物体的动量为零，物体前4 s内动量变化量为零，则拉力对物体的冲量为零，故D正确。 题组3　动量定理的理解和简单应用 6．(2026·河南安阳市一模)泡沫塑料由于其良好的缓冲性能成为近代广泛使用的缓冲材料，在易碎物品的长途运输中起着重要作用。运输车在颠簸的路面上行驶，用泡沫塑料包装物品，泡沫塑料所起的作用是(　　) A．减小物品与包装箱的接触时间，减小合力冲量 B．延长物品与包装箱的接触时间，增大合力冲量 C．延长物品与包装箱的接触时间，减小包装箱对物品的平均冲击力 D．减小物品与包装箱的接触时间，减小包装箱对物品的平均冲击力 解析：选C。泡沫塑料的作用是延长了物品与包装箱的接触时间Δt，而物品的动量变化量Δp未发生变化，根据动量定理可知，合力冲量不变，故A、B错误；设物品撞击时所受合力为F，根据动量定理F·Δt＝Δp，可得F＝，可知泡沫塑料的作用是延长了物品与包装箱的接触时间Δt，从而减小物品所受到的合力，故C正确，D错误。 7．质量为1 kg的金属小球竖直下落，与地面撞击前瞬间，速度大小为5 m/s，方向竖直向下，撞击后瞬间，速度大小为3 m/s，方向竖直向上，小球与地面的接触时间为0.2 s。不计小球受到的空气浮力及阻力，g取10 m/s2。小球与地面相互作用的时间内，对地面压力的平均值为(　　) A．10 N B．20 N C．40 N D．50 N 解析：选D。选取竖直向下的方向为正方向，由动量定理知(mg－)·Δt＝mv2－mv1，其中v1＝5 m/s，v2＝－3 m/s，解得＝50 N，根据牛顿第三定律可知，小球对地面平均压力的大小为50 N。 8．(2026·湖南长沙市期中)假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，取向右为正方向，则物体的动量p关于位置x的图像可能是(　　) 解析：选C。质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有v2＝2ax，结合动量p＝mv，联立解得p＝m，动量p关于x为幂函数，且x>0。 9．(2026·广东深圳市期末)一位滑雪者，人与装备的总质量为m，从静止沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为α，在时间t内滑下的位移为s，重力加速度取g。现将滑雪者抽象为一个质点，对其受力分析并对重力正交分解如图乙所示，则在下滑时间t内(　　) A．滑雪者所受重力mg的冲量沿斜面向下 B．滑雪者所受支持力FN的冲量等于零 C．滑雪者所受阻力f的冲量等于mgt sin α，方向沿斜面向上 D．滑雪者所受合力的冲量等于(mg sin α－f)t，方向沿斜面向下 解析：选D。冲量的方向与力的方向一致，可知滑雪者所受重力mg的冲量竖直向下，A错误；滑雪者所受支持力FN不等于零，则支持力的冲量不等于零，B错误；根据mg sin α－f＝ma，可得f＝mg sin α－ma<mg sin α，可知滑雪者所受阻力f的冲量小于mgt sin α，方向沿斜面向上，C错误；滑雪者所受合力为mg sin α－f，则合力的冲量等于(mg sin α－f)t，方向沿斜面向下，D正确。 10．(6分)如图(a)所示，质量m＝1 kg的物体静止在水平地面上，t＝0时刻，对物体施加一个水平向右的作用力，作用力随时间的变化关系如图(b)所示。已知物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取10 m/s2。求： (1)前8 s内，力F的冲量大小；(2分) (2)t＝8 s时，物体运动速度的大小。(4分) 解析：(1)根据F－t图像与时间轴围成的面积表示力F的冲量有 I＝×(4＋8)×4 N·s＝24 N·s。 (2)前8 s内，摩擦力f的冲量 I′＝－μmgt＝－0.1×1×10×8 N·s＝－8 N·s 前8 s内，对物体由动量定理得I＋I′＝mv－0 解得t＝8 s时，物体运动速度的大小v＝16 m/s。 答案：(1)24 N·s　(2)16 m/s 11．(6分)(2026·江苏宿迁市期中)一个质量为0.3 kg的小球竖直向下以7 m/s的速度落至水平地面，再以5 m/s的速度反向弹回，g取10 m/s2。 (1)取竖直向上为正方向，求小球与地面碰撞前后的动量变化量的大小。(2分) (2)考虑小球的重力，当小球与地面的作用时间为0.2 s，求小球受到地面的平均作用力大小和方向。(4分) 解析：(1)取竖直向上为正方向，则碰撞前后的动量变化量Δp＝mv2－m(－v1)＝3.6 kg·m/s。 (2)考虑小球的重力，根据动量定理有 t－mgt＝Δp 解得＝21 N，方向竖直向上。 答案：(1)3.6 kg·m/s　(2)21 N　方向竖直向上 12．(8分)(2026·河北邯郸市期中)建筑工人在5 m高的脚手架上作业时，不慎将脚边一把钢制扳手无初速度掉落，扳手竖直下落撞击坚硬的水泥地面后未反弹。已知扳手的质量为500 g，与地面的接触时间为0.1 s，重力加速度g取10 m/s2，忽略空气阻力。求： (1)扳手撞击地面前瞬间的动量大小；(4分) (2)扳手对地面的平均冲力大小。(4分) 解析：(1)根据v2＝2gh 可知扳手撞击地面前的速度v＝＝10 m/s 扳手撞击地面前瞬间的动量大小 p＝mv＝5 kg·m/s。 (2)取向上为正方向，对扳手由动量定理有 (F－mg)t＝0－(－p) 解得F＝55 N 由牛顿第三定律可知，扳手对地面的平均冲力大小F′＝55 N。 答案：(1)5 kg·m/s　(2)55 N 学科网（北京）股份有限公司 $