2027届高考物理二轮复习力学专题-专题五 动量定理、动量守恒定律 专项训练

**基本信息** 以实际情境为载体，通过多样化题型系统训练动量定理与守恒定律的应用，强化科学思维与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题|图像分析（v-t/F-t/x-t）、碰撞基础|从动量定理到守恒条件的递进，结合运动学公式| |多选题|4题|多过程问题、系统动量分析|关联机械能守恒，强化科学推理与论证| |解答题|4题|弹簧模型、多体系统、圆弧轨道|综合动量守恒与能量观点，突出模型建构与实际应用|

2027届高考物理二轮复习第一部分力学专题 专题五动量定理、动量守恒定律同步练习 一、单选题 1．在巴黎奥运会上，中国跳水梦之队首次包揽八金。如图甲所示，在某次跳水比赛中，假设运动员入水前做竖直上抛运动，从离开跳板瞬间开始计时，取竖直向下为正方向，该运动员重心的竖直速度v随时间t变化的图像如图乙所示，其中0~t2部分为直线。则（　　） A．t4时刻运动员所受重力的瞬时功率最大 B．t1时刻运动员离水面最远 C．t4时刻运动员离水面最远 D．0~t4运动员所受重力冲量为零 2．用某电钻给固定的物体钻孔，已知该过程电钻所受阻力的大小与运动时间t、位移x的关系图像分别如图（a）、（b）所示，图中坐标均为已知量，时刻为起始位置。下列说法正确的是（    ） A．内，电钻与物体间阻力对电钻做的功为 B．内，阻力对电钻的冲量的大小为 C．内，电钻运动的加速度大小为 D．内，电钻运动的平均速度大小为 3．滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞，碰撞后两者粘在一起运动，两者的位置x随时间t变化的图像如图所示。则滑块a、b的质量之比为（     ） A．4：5 B．5：4 C．8：1 D．1：8 4．如图所示，劲度系数的水平轻质弹簧一端固定在光滑水平地面的竖直挡板上，另一端连接着质量为的小球甲。小球甲静止于水平地面上时，质量为的小球乙从小球甲右侧以水平向左、大小为的速度撞向小球甲，两球发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后瞬间撤走小球乙。已知弹簧的弹性势能与形变量的关系式为且弹簧始终在弹性限度内，两小球均可视为质点。小球甲碰撞后做简谐运动的振幅为（     ） A． B． C． D． 5．某游戏中，玩家需要操控橡皮泥触发机关，装置简化结构如图所示，光滑水平地面上，并排放置两个平台A、B，平台A上固定一根竖直轻杆，杆的顶端通过长l=2m的轻质不可伸长细线悬挂一质量为 的小球D，玩家从左侧将一块质量为的橡皮泥C，以的速度水平抛出，C能与静止的小球D发生碰撞，碰后粘在一起形成整体E，E绕着悬点摆动。已知平台A的质量为，平台B的质量为 ，重力加速度取g，忽略空气阻力。则（　　） A．E的初速度大小为3m/s B．E摆到最高点时平台A、B分离 C．A、B分离时，E的速度大小为2m/s D．E第一次回到最低点时，细线上的拉力大小为12N 6．如图所示，在水平面上，劲度系数的轻弹簧右端固定，左端连接一个质量为的小物块，最初物块静止在O点，此时弹簧处于原长。一质量为的子弹以的初速度水平向右射入物块（时间极短），之后二者一起运动。已知物块与水平面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，弹簧始终在弹性限度内。小物块到达右边最远处与O点的距离为（     ） A．1 m B．0.8 m C．0.6 m D．0.4 m 7．如图所示，一上表面粗糙的“L”型框架静止在光滑水平面上，在其左端放一与框架质量相同的小滑块。小滑块以一定初速度向框架右端运动，与框架发生弹性碰撞后，恰好回到框架左端。则在该运动过程中，两物体的v-t图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示为排球运动员的某次垫球训练，排球竖直向上运动，之后又落回到原位置，假设运动过程中排球所受空气阻力大小与速率成正比，则（　　） A．球上升阶段所用时间大于下降阶段所用时间 B．球上升阶段动量的变化率大于下降阶段动量的变化率 C．球上升阶段空气阻力做的功小于下降阶段空气阻力做的功 D．球上升阶段克服重力做功小于下降阶段重力做功 二、多选题 9．在2026年春晚舞台上，武术节目《武BOT》融入前沿智能科技，成为本届春晚极具视觉冲击力的创新节目之一。节目中间环节时，质量为m的机器人从下蹲静止状态竖直向上起跳，经过t时间身体伸直以大小为v的速度离开地面，已知重力加速度g，在该过程中：（     ） A．地面对机器人的弹力是机器人发生弹性形变产生的 B．地面对机器人的平均作用力大小为m（g） C．地面对机器人的冲量大小为mv D．地面对机器人不做功 10．一轻杆两端分别固定小球A和小球B，两小球均可视为质点且B球质量是A球质量的2倍。现将该轻杆放入固定在竖直平面内的圆形轨道上，并使小球B位于轨道的最低点，此时小球A恰好位于轨道上与圆心等高处，如图所示。不计一切阻力，则由静止释放轻杆后（　　） A．A、B两小球组成的系统机械能守恒 B．A、B两小球组成的系统动量守恒 C．A、B两小球速度大小始终相等 D．某时刻轻杆可能水平 11．在建设目前世界最高花江峡谷大桥时，某起重机将质量为的构件从地面由静止竖直吊起。提升过程中，电动机提供的牵引力随时间变化规律如图。已知时刻构件恰好开始以速度匀速上升，重力加速度为，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．时间内，构件一直上升 B．时间内，构件的动能增加量等于牵引力做的功 C．时间内，牵引力的冲量为 D．构件匀速上升时，起重机输出功率为 12．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（     ） A．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为 B．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能 C．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒 D．在下滑过程中，物块和槽组成的系统动量守恒 三、解答题 13．如图所示，高度的水平桌面上放置两个相同物块A、B，质量。A、B间夹一压缩量的轻弹簧，弹簧与A、B不拴接。同时由静止释放A、B，弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出，水平射程；B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离后停止。A、B均视为质点，取重力加速度。求： (1)脱离弹簧时A的速度大小； (2)脱离弹簧时B的速度大小； (3)物块与桌面间的动摩擦因数。 14．如图甲，物块、、的质量分别是、、，、用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块右侧与竖直墙相接触。物块在时刻以速度向右运动，在时与物块相碰，并立即与粘在一起不再分开，离开墙前物块的图像如图乙所示，求： (1)、碰撞后整体速度大小； (2)到的时间内，弹簧弹力对的冲量大小； (3)物块离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能。 15．如图，水平地面点左侧光滑，右侧部分粗糙。质量为、右侧为光滑圆弧的大物块静置在地面光滑部分，且圆弧底端与地面相切于点。质量为的小物块从圆弧顶端由静止释放，并沿圆弧下滑，在点与墙壁发生弹性碰撞，返回至点时恰好与大物块速度相同。已知，，圆弧半径，、间距。重力加速度取，小物块视为质点。求： (1)两物块分离前的瞬间，小物块和大物块各自速度的大小。 (2)两物块分离前的瞬间，小物块受到支持力的大小。 (3)小物块与粗糙地面之间的动摩擦因数。 16．质量为的小球b静止在光滑水平地面上，右端连接一水平轻质弹簧，半径的四分之一光滑圆弧槽锁定在地面上，现将质量为的另一小球a从圆弧槽顶端由静止释放。小球a接触弹簧到弹簧压缩到最短过程，弹簧的压缩量与弹性势能的数值关系为，重力加速度取，求： (1)小球a在圆弧槽末端对槽的压力； (2)弹簧被压缩至最短时，弹簧的压缩量； 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D A D B A B BD ACD 题号 11 12 答案 CD BC 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出，A飞出后做平抛运动，由平抛运动的规律可得 解得 （2）物块A、B与弹簧作用过程，由题意可知物块A、B受到的滑动摩擦力等大反向，则物块A、B与弹簧组成的系统合外力为零，满足动量守恒定律，以向右为正方向，则有 解得 （3）对B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离后停止的过程，根据动能定理得 解得物块与桌面间的动摩擦因数为 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）物块A、C碰撞过程由动量守恒定律可得 解得 （2）取水平向右为正方向，4s到12s的时间内弹簧对A、C的冲量为 解得 即弹簧弹力对AC的冲量大小为。 （3）物块B离开墙壁后，当B的速度与A、C的速度相等时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律可得 解得 所以弹簧的最大弹性势能 解得 15．(1)， (2) (3) 【详解】（1）根据题意，设小物块和大物块各自速度的大小分别为和，水平向右为正方向，由动量守恒定律有 由机械能守恒定律有 代入数据解得， （2）两物块分离前的瞬间，由牛顿第二定律有 代入数据解得 （3）根据题意可知，小物块在点与墙壁发生弹性碰撞，速度反向，大小不变，大物块分离后向左做匀速直线运动，则从点到返回点过程中，由动能定理有 代入数据解得 16．(1)，方向竖直向下 (2) 【详解】（1）小球从顶端静止释放到底端，由机械能守恒： 代入题给数据，可解得 在圆弧槽末端（最低点），小球做圆周运动，支持力与重力的合力提供向心力（竖直向上为正）： 解得 根据牛顿第三定律，小球对槽的压力大小，方向竖直向下。 （2）小球离开圆弧槽后以速度水平向左运动，与静止的小球（连接弹簧）发生相互作用 弹簧压缩至最短时，两球速度相同，设为 系统水平方向动量守恒： 代入题给数据，解得 由于系统机械能守恒，弹簧弹性势能等于系统减少的动能： 代入题给数据，解得 由题给关系 解得 学科网（北京）股份有限公司 $