第1章 专题提升课1 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一同步教参（教科版）

**基本信息** 本同步练习聚焦动量定理及应用，通过基础巩固、情境应用、综合拓展三层设计，实现从单一知识点到多过程问题的进阶，适配新授课知识内化与科学思维初步培养需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|动量定理、动能定理基础应用|直接公式应用，如第1题结合动能定理求动量，强化物理观念| |进阶层|F-t图像分析、实际情境（火箭/雨滴）|图像与生活情境结合，如第6题雨滴压力估算，培养模型建构能力| |综合层|功率与动量综合、多过程问题|复杂模型与过程分析，如第9题斜面滑块多过程动量定理应用，提升科学推理能力|

1．(2026·河北石家庄市期中)一质量为2 kg的物体静止在光滑水平面上，物体在两个相互垂直的水平力作用下开始运动，力F1对物体做的功为3 J，力F2对物体做的功为4 J，随后同时撤去这两个力。撤去这两个力的瞬间，物体的动量大小为(　　) A．2 kg·m/s B．10 kg·m/s C．2 kg·m/s D．14 kg·m/s 解析：选C。设撤去这两个力的瞬间物体速度为v，由动能定理有W1＋W2＝mv2，物体的动量p＝mv，代入题中数据，联立解得p＝2 kg·m/s。 2．(2026·安徽合肥市期中)甲、乙两物体以相同的初动量在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其动量p随时间t的变化规律如图所示，已知甲、乙两物体与地面间的动摩擦因数相同，在此过程中(　　) A．甲、乙两物体的质量之比为1∶1 B．甲、乙两物体的初速度大小之比为2∶1 C．甲、乙两物体受到的摩擦力冲量大小之比为1∶1 D．甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为2∶1 解析：选C。根据动量定理有－μmgΔt＝0－p0，解得m＝，可知质量之比等于运动时间的反比，即甲、乙两物体的质量之比为2∶1，故A错误；根据p＝mv得，甲、乙两物体的初速度大小之比为1∶2，故B错误；根据I＝Δp得，甲、乙两物体受到的摩擦力冲量大小之比为1∶1，故C正确；根据动能定理有Wf＝0－mv＝－得，甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为1∶2，故D错误。 3．(多选)一质量m＝2 kg的物块静止在粗糙的水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2，t＝0时刻给物块施加一水平向右的外力F，并于t＝10 s撤去外力，力F随时间t的变化情况如图所示，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．前5 s内F的冲量为12.5 N·s B．前10 s内摩擦力的冲量大小为40 N·s C．5 s末物块的速度大小为0.25 m/s D．6 s末物块的速度最大 解析：选ACD。F-t图像与时间轴围成的面积表示冲量，前5 s内F的冲量IF＝×5×5 N·s＝12.5 N·s，故A正确；滑动摩擦力的大小f＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N，由题图可知4 s末外力达到4 N，在这之前物块所受摩擦力为静摩擦力，大小与外力相等，小于4 N，所以前10 s内摩擦力的冲量小于40 N·s，故B错误；从4 s末到5 s末，对物块由动量定理得IF′－If＝mv－0，则v＝＝ m/s＝0.25 m/s，故C正确；由题图可知6 s末物块所受的外力为4 N，此后外力小于滑动摩擦力，物块做减速运动，所以6 s末物块速度最大，故D正确。 4．我国某新型大推力火箭发动机联试的成功标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体流速约为2.5 km/s，产生的推力约为5×106 N，则它在0.2 s时间内喷射的气体质量约为(　　) A．4×103 kg B．2×103 kg C．4×102 kg D．2×102 kg 解析：选C。以气体为研究对象，设t＝0.2 s内喷出的气体质量为m，根据动量定理可得Ft＝mv－0，其中v＝2.5 km/s＝2 500 m/s，解得m＝＝4×102 kg。 5．(2026·重庆渝中区期中)湖面上有帆船正以速度v1匀速顺风航行。已知该船帆与风速垂直的有效受风面积为S，水平风速恒为v2，吹到船帆后与船速相同，且有v1<v2，湖面上空气密度为ρ，则风对船帆的推力为(　　) A．ρS(v2－v1)2 B．ρS(v2＋v1)2 C．ρSv D．ρSv 解析：选A。Δt时间内冲击船帆的空气质量Δm＝ρS(v2－v1)Δt，由动量定理FΔt＝Δm(v2－v1)，得F＝ρS(v2－v1)2，由牛顿第三定律可知，风对船帆的推力为ρS(v2－v1)2。 6.元好问曲中有“骤雨过，珍珠乱撒，打遍新荷”。为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压力，小齐在雨天将一底面积为0.01 m2的圆柱形水杯置于露台，测得1 h内杯中水上升了40 mm。查询得知，当时雨滴竖直下落的速度约为9 m/s，雨水的密度为1×103 kg/m3。不计雨滴重力，假设雨滴撞击莲叶后无反弹，据此估算相同面积的睡莲叶面受到的平均压力大小约为(　　) A．0.36 N B．3.6 N C．1.0×10－2 N D．1.0×10－3 N 解析：选D。设杯子横截面积为S，可得1 h内下落至杯中雨水的总质量m＝ρhS，以这部分雨水为研究对象，在其撞击莲叶过程中设莲叶对其的弹力为F，选竖直向下为正方向，根据动量定理可得Ft＝0－mv，代入题中数据可求得F＝－1.0×10－3 N，则根据牛顿第三定律可知，相同面积的睡莲叶面受到的平均压力大小约为1.0×10－3 N。 7.(2026·山东菏泽市期中)2025年5月12日“全国防灾减灾日”当天，一架八旋翼无人机在四川雅安，模拟地震泥石流的复合灾害现场，把搭载伤员的“可调节式担架模块”整体吊起，完成了3 km、2 500 m海拔的空中转运。已知无人机及其装备的质量为M，无风悬停时发动机的输出功率为P，八旋翼桨叶旋转形成圆面，其形成圆面的面积为S，推动静止空气，使空气获得的速度为v，重力加速度为g，空气密度为ρ，下列说法正确的是(　　) A．单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为ρS2 B．单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 C．无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为－M D．无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为－M 解析：选C。设在Δt时间内通过面积S的空气质量为Δm，则有Δm＝ρΔV＝ρSvΔt，解得单位时间内桨叶旋转推动空气的质量＝ρSv，故A错误；发动机的输出功率P＝＝＝，解得单位时间内桨叶旋转推动空气的质量＝，故B错误；由动量定理有FΔt＝Δmv，可得F＝，根据平衡条件得F＝Mg＋m伤员g，联立解得m伤员＝－M，故C正确，D错误。 8.(8分)(2026·山东菏泽市期中)如图为游乐场滑道的简化模型，光滑曲面滑道PA与水平粗糙滑道AB在A点平滑连接，P、A高度差为1 m，AB长为4 m。质量为50 kg的滑块从P点由静止滑下，到A点进入减速区，在B点与缓冲墙发生碰撞后，运动至C点停下。已知碰撞过程中缓冲墙对滑块的冲量大小为150 N·s，滑块与AB间的动摩擦因数为0.2，g取10 m/s2，则滑块与缓冲墙碰撞后运动的距离为多少？ 解析：根据动能定理有 mghPA－μmgxAB＝mv2 代入数据解得滑块与缓冲墙碰撞前瞬间的速度大小 v＝2 m/s 设滑块与缓冲墙碰撞后瞬间的速度为v1，取向右为正方向，碰撞过程中，根据动量定理有－I＝mv1－mv 代入数据可得v1＝－1 m/s 负号表示方向水平向左 碰撞后，滑块在水平面上做减速运动，根据动能定理有 －μmgxBC＝0－mv 解得滑块与缓冲墙碰撞后运动的位移 xBC＝0.25 m。 答案：0.25 m 9．(10分)如图(a)所示，一倾角θ＝37°的足够长的斜面固定在水平地面上，质量m＝2 kg的滑块在斜面上足够高的位置由静止释放，并沿斜面向下加速运动。从释放时刻起，用平行于斜面向上的拉力F作用在滑块上，拉力F随时间t变化的图像如图(b)所示，2 s时滑块速度达到最大。已知重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)滑块与斜面间的动摩擦因数；(5分) (2)经过多长时间滑块到达最低点。(5分) 解析：(1)根据题意可知，t＝2 s时下滑速度最大，则此时滑块所受合外力为0，由题图(b)可知此时F＝8 N 由平衡条件有mg sin θ＝F＋μmg cos θ 代入数据解得μ＝0.25。 (2)设经过t1滑块到达最低点，此时滑块速度为0，沿斜面方向由动量定理有 mgt1sin θ－μmgt1cos θ－IF＝0－0 由图像可知F＝4t1 F-t图像与时间轴围成的面积表示冲量，则 IF＝Ft1＝2t 联立解得t1＝4 s。 答案：(1)0.25　(2)4 s 学科网（北京）股份有限公司 $