第7章 第2讲 动量守恒定律(Word练习)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习（福建专版）

**基本信息** 聚焦动量守恒定律应用，通过多样化碰撞场景构建科学思维，强化运动与相互作用观念 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |动量守恒定律应用|6道（含1道计算题）|涵盖正向碰撞、弹簧分离、卫星分离、避免相撞、对接问题及斜面综合|从基本碰撞（题1）到系统动量守恒条件分析（题2、3），结合动量定理（题3、5），递进至临界问题（题4）与综合应用（题6），形成概念应用→条件判断→规律综合的逻辑链条|

[课时跟踪检测] 1.在动画电影《哪吒》中，哪吒与敖丙在冰封的海面上对决，哪吒脚踩风火轮(总质量m1=40 kg)以速度v1=10 m/s水平向右疾行，敖丙手持冰锤(总质量m2=60 kg)以速度v2=5 m/s水平向左冲来，两人迎面相撞后紧紧抓住对方共同运动。假设冰面光滑，忽略空气阻力，则相撞后两人的共同速度为 (　　) A.7.5 m/s，水平向右 B.1 m/s，水平向右 C.7.5 m/s，水平向左 D.1 m/s，水平向左 解析：选B　取向右为正方向，根据动量守恒定律有m1v1-m2v2=(m1+m2)v，代入数据解得v=1 m/s，方向水平向右，故选B。 2.如图所示，甲、乙两个滑块用细线连接，中间有一处于压缩状态的轻弹簧，两滑块一起在光滑水平面上向右匀速运动。某时刻细线突然断裂，甲与弹簧分离后向左运动，在弹簧恢复原长的过程中 (　　) A.甲的动能一直减小 B.甲的动量一直减小 C.甲、乙系统的动能一直增大 D.甲、乙系统的动量一直增大 解析：选C　弹簧恢复为原长时甲与弹簧分离，此时甲向左运动，说明在该过程中甲的速度先向右逐渐减小后向左逐渐增大，故甲的动能先减小后增大，动量先减小后增大，故A、B错误;该过程中弹簧的弹性势能一直减小，减小的弹性势能转化为甲、乙系统的动能，即甲、乙系统的动能一直增大，故C正确;甲、乙系统所受合外力为零，动量守恒，故D错误。 3.用火箭发射人造卫星，发射过程中最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以7.0×103 m/s 的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为500 kg，最后一节火箭壳体的质量为100 kg。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离后卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为1.8×103 m/s。下列说法正确的是 (　　) A.分离后火箭壳体的速度大小为7.3×103 m/s B.分离后火箭壳体的速度大小为3.3×104 m/s C.分离过程中火箭壳体对卫星的冲量大小为1.5×105 N·s D.分离前后卫星与火箭壳体的总动量变化量大小为1.5×105 kg·m/s 解析：选C　设火箭壳体和卫星分离前一起绕地球做匀速圆周运动的速度大小为v，卫星的质量为m1，火箭壳体的质量为m2，分离后卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度大小为Δv，分离后火箭壳体的速度大小为v'，根据题意可知，分离前后卫星与火箭壳体组成的系统动量守恒，则分离前后卫星与火箭壳体的总动量变化量大小为0，取分离前火箭壳体和卫星的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得(m1+m2)v=m1(v'+Δv)+m2v'，解得v'=5.5×103 m/s，则分离后卫星的速度大小为v卫=v'+Δv=7.3×103 m/s，故A、B、D错误;分离过程中，设火箭壳体对卫星的冲量大小为I，对卫星由动量定理有I=m1v卫-m1v=1.5×105 N·s，故C正确。 4.(2025·辽宁大连模拟)如图所示，甲和他的冰车总质量M=30 kg，甲推着质量m=15 kg的小木箱一起以速度v0=2 m/s向右滑行，乙和他的冰车总质量也为M=30 kg，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v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，则小木箱的速度v可能为 (　　) A.3 m/s B.4 m/s C.5 m/s D.6 m/s 解析：选D　规定向右为正方向，对于甲(含冰车)和箱子，根据动量守恒定律得(M+m)v0=Mv1+mv，对于乙(含冰车)和箱子，根据动量守恒定律得mv-Mv0=(M+m)v2，甲、乙恰好不相碰，有v1=v2，联立解得v=5.2 m/s，若要避免碰撞，则需要满足v≥5.2 m/s，故选D。 5.(双选)神舟二十二号飞船与天和核心舱在太空成功对接(两航天器连接成一个整体)，对接过程中，两航天器可视为沿同一直线同向运动。对接前，飞船相对核心舱的速度为Δu，对接成功后，核心舱的速度比对接前的速度增加了Δv。已知神舟二十二号飞船的质量为m，天和核心舱的质量为7m，对接过程中核心舱受到的飞船的冲量大小为I，则 (　　) A.I=7mΔv B.I=8mΔv C.Δu=7Δv D.Δu=8Δv 解析：选AD　设核心舱原速度为v，则飞船原速度为v+Δu，对接后共同速度为v+Δv，根据动量守恒定律可得7mv+m(v+Δu)=8m(v+Δv)，可得Δu=8Δv，故C错误，D正确;由动量定理可知，核心舱受到的飞船的冲量大小为I=7mΔv，故A正确，B错误。 6.(12分)(2025·福建永安模拟)如图所示，倾角为30°的斜面AB与水平面在B点平滑连接，C点左侧水平面粗糙，右侧水平面及斜面光滑。甲从斜面上A处由静止滑下，与静止在C处的乙相碰并互相推对方(作用时间极短)，甲恰能返回到斜面上AB中点处，乙恰好能运动到D点处。已知AB、BC、CD三段长度均为L，甲、乙(含滑板)的质量之比为1∶3，重力加速度为g，空气阻力不计。求： (1)甲与乙相碰前瞬间，甲的速度大小;(4分) (2)乙(含滑板)与C点左侧水平面间的动摩擦因数μ(结果可保留根式)。(8分) 解析：(1)设甲与乙相碰前瞬间，甲的速度大小为v0，甲从斜面上的A点运动到与乙相碰前瞬间的过程，只有重力做功，由机械能守恒定律有 m甲gLsin 30°=m甲 解得v0=。 (2)甲与乙碰后瞬间，设甲的速度大小为v1，碰后甲恰能返回到斜面AB的中点，由机械能守恒定律有0-m甲=-m甲gsin 30° 解得v1= 设碰后瞬间乙的速度大小为v2，碰撞过程动量守恒，则有m甲v0=-m甲v1+m乙v2 又= 乙碰后刚好能停在D处，由功能关系有μm乙gL=m乙 解得μ=。 答案：(1)　 (2) 48 / 50 $