考案 (1) 第一章动量守恒定律-【成才之路·考案】2026-2027学年高中物理选择性必修1同步新课程学习指导（人教版）

新物理选择性必修·第一册 教 考案部分 材 习、究、练、测四位一体 参考答案 考案（一） 1.D人跳远从一定高度落下，落地前的速度一定，则初动量相同，落地后静止，末动量 定，所以人下落过程的动量变化量△p一定，因落在沙坑上作用的时间长，落在水泥地上 作用时间短，根据动量定理F△t=△p,t长F小，故D对。 2.C设发射子弹的数目为n,n颗子弹和木块组成的系统在水平方向上所受的合外力为 零，满足动量守恒的条件。选子弹运动的方向为正方向，由动量守恒定律有n2-M, =0,得n=M,故C正确。 7w2 3.A打一次喷嚏喷出的空气质量为m=pV=1.3×5×105kg=6.5×10-5kg,设打一次 喷嚏喷出的空气受到的平均作用力为F,根据动量定理得F△t=m,解得F= △t 65×I0×40N=0.13N,根据牛顿第三定律可得人受到的平均反作用力为F'=F= 0.02 0.13N,故A正确。 4.A由题图知，碰前，B球静止，=0，A球速度=A=4m/s。碰后，B球速度，'= △t 产=2ms,A球速度-安=-2，放C,D错误两球碰蕴，动量守恒，有网= △t m22'+m1v'1,代入数据解得m2=0.6kg,故A正确，B错误。 5.B火箭的推力来源于燃气对它的反作用力，选项A错误；以竖直向下为正方向，根据动 量守恒定律有0=。-（(M-m)v,解得在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为v= ?选项B正确：喷出燃气后，万方户及其所携设备做竖直上抛运动，动能转化为重力势 能，有7(M-m)?=(M-m),解得万户及其所携设备能上升的最大高度为△= m22 2g(Mm,选项C错误；在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能增加，燃料燃 烧，将一部分化学能转化为万户及其所携设备的机械能，选项D错误。 6.D如题图所示，取向左为速度正方向，有m=-3m/s、"2=2m/s,甲、乙作用过程动量 守恒有mm·p+mz·2=mz·z'+mp·vm',当m'=0时z'=0.5m/s,当z'=0 时m'=1m/s,故选项A、B错误；两车距离最近时为完全非弹性碰撞，有mp·vp+m乙 ·v2=(m2+mp）·v,解得=0.33m/s,方向与乙车的方向一致；此过程损失的动能全 部转化为弹性势能，=分p·,2+名22-(m2+mg）·=83J,放选项 C错误，D正确。 7.BA车与B车正碰后粘在一起，是典型的非弹性碰撞，动量守恒，机械能有损失，A错 误；从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统竖直方向合外力不 为零，动量不守恒，但水平方向合外力为零，水平方向动量守恒，D错误：A车与B车碰撞 过程，A、B组成的系统动量守恒，可得m=2m1,,为碰后AB整体的速度，小球摆到最 高点时，小球相对AB静止，具有共同的速度，设为，，从两车粘在一起到小球摆到最高 P28 点的过程，水平方向动量守恒，可得2m,+m:=(2m+m),据机械能守恒可得了· 2m2+了m:,2=(2m+m:)2+mh联立解得，小球能上升的最大高度为么= 0.01m,B正确，C错误。 8BC由动能定理可得F对物块所做的功W=m”-分'，放A错误，B正确；由动 量定理可得合外力的冲量I会=wg-mwA,而合外力为F在水平方向上的分力，故F>F合， 故F的冲量大于合外力的冲量，故C正确，D错误。 9.BD人和船动量守恒，系统总动量为零，故人和船运动方向始终相反，故A错误；由动量 守恒定律有M锯=mm人，又M>m,故v人>"锯，故B正确；由人、船系统动量守恒且系统总 动量为零知，人走船走，人停船停，放C错误：由平均动量守恒知M车=m分 m人和x人+X船 =L知人=放D正确。 10.AB以A球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得PA+PB=P'+Pg',Pg'= 2kg·Vs,解得p以=4k名·ms,碰擅过程系统的总动能不增加，则有配m,+。 卫，+解得≤由题意可知，当A球治上书球时发生碰撞则碰撞前A的速瘦 2m 2mB 大于B的速度，则有片>品解得册<公了壁植后A球的速度不大于B球的连 mA mB 度则有<会部得兴了茶上得时会≤号放A退正确。 mA mB mB Pe 11.(1)1.6(2)100(3)保证滑块碰撞前后做匀速直线运动 解析：()碰后滑块B经过D的时间为6,25m,则碰后滑块B的速度大小0e=飞 1.00×10-2 6.25×10m/s=1.6m/s。 (2)以碰前A的速度方向为正方向，碰前A的速度= 4=1.0×102 415.00×103m/s=2.0 m/s. 碰后A的速度2=- 1.00×10-2 -=-25.00×10-3m/s=-0.4m/5, 由(1)知碰后滑块B的速度=1.6m/s。根据碰撞前后动量守恒可得mA1+0=m2 +mgUB, 代入数据解得mA=0.10kg=100g。 (3)调整气垫导轨使之水平是为了使滑块碰撞前后做匀速直线运动。 12.(1)机械能CD(2)/2g(1-cos0)(3)mo=（m+M)√J2gl(1-cos0) 解析：(1)(2)子弹射入摆锤后，与摆锤一起从最低位置摆至最高位置的过程中，机械能 守恒。设在最低位置时，子弹和摆锤的共同速度为，则由机械能守恒定律可得(m+ M)v2=(m+M)g(l-lc0s0),得v=2gl(1-cos0)。要得到子弹和摆锤一起运动的 初速度，还需要测量的物理量有冲击摆的摆长1，摆锤摆动时摆线的最大摆角0。 (3)射入摆锤前子弹速度为o,动量为o;子弹和摆锤一起运动的瞬间速度为v,动量 为(m+M)v,该过程中mwo=(m+M)√/2gl(1-cos0)。 28 13.(1)6m/s(2)0.01s(3)30.5N·s 解析：(1)根据自由落体运动规律2=2gh. 解得头盔接触地面前的速度v=6m/s。 (2)由匀变速直线运动规律可得x-0牛”4， 2 解得△t 2x=2×0.03s=0.01s0 6 (3)取向上为正方向，由动量定理得：l-mgt=0-m(-v),则地面对头盔的冲量I=mgt +mv=30.5N·s。 14.(1)2.5m/s(2)0.5m 解析：(1)A与C碰撞过程动量守恒，有 mao=（ma+mc）v 解得1=2.5m/s。 (2)B在A上滑行，A、B、C组成的系统动量守恒，有mgo+(mA+mc)形1=(mA+mg+ mc)v2 解得2=3m/s 由能量守恒定律得 1 2nso2+)（mA+mc)u2 =子(m+m+m)2+m 解得L=0.5m。 15.(1)3m/s(2)1m/s4m/s(3)0.3 解析：(1)甲球在下摆过程中，根据机械能守恒得 Mgu(1-os0)=7M,2 解得o=3m/s。 (2)取水平向右为正方向，由动量守恒定律得M。=Mm1+m2 根据能量守恒得乃M,2=之h2+2m, 联立解得1=1m/s,2=4m/s。 (3)小滑块乙进入圆弧轨道后的运动过程中恰好能够通过圆弧轨道的最高点，设在最 高点的速度为，根据牛顿第二定律有mg=mR 从B点到圆弧轨道最高点的过程， 由动能定理得-mg-mg·2R=之m2-分m, 解得4=0.3。 考案（二） 1.B小孩在果园里摇动树干，则树干是受迫振动，树干的振动频率取决于驱动频率，因此 树干振动的频率与小孩摇动树干的频率相同，则可知小孩用相同的频率摇不同的树干， 树干的振动频率一定相同，故A错误，B正确；对于受迫振动，只有当驱动频率越接近固 有频率时，振动幅度才越大，故C、D错误。故选B。 2新 物理选择性必修·第一册J 教 习、究、练、测四位一体 芳案（一） 第一章 动量守恒定律 園 （时间：75分钟满分：100分) 警 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出 的四个选项中，只有一个选项符合题意。)】 1.(2026·浙江金华高二调研)跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上 安全（如图），这是由于 柴 A.人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小 B.人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小 C.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小 D.人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小 2.质量为M的木块在光滑水平面上以速度v1水平向右运动，质量为 m的子弹以速度2水平向左射入木块，要使木块停下来，必须使 发射子弹的数目为（子弹留在木块中不穿出） Mv A. (M+m) mv2 B.M+m)v2 vy m C. v2 D.Mu2 3.研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达40m/s,假设打一次喷嚏 大约喷出5×105m3的空气，用时约0.02s。已知空气的密度为 1.3kgm3,估算打一次喷嚏人受到的平均反作用力为 () A.0.13N B.0.68N C.2.6N D.13N 4.A、B两小球在光滑水平面上发生正碰，小球A的质量为m1= 0.2kg。碰撞前后两小球的位移与时间的关系如图所示，由此可以 判断 x/m 16 1 B 尊 4 A 0 A.小球B的质量为m2=0.6kg B.小球B的质量为m2=0.2kg C.碰后小球A和B运动方向相同 D.碰前小球A加速运动，小球B匀速运动 2 5.“世界航天第一人”是明朝的万户，如图所 示，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己 坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火 箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着 陆。假设万户及其所携设备（火箭、椅子、风筝等）的总质量为M 点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的燃气相对地面以vo的速 度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g,下列说 法正确的是 ) A.火箭的推力来源于空气对它的反作用力 B.在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为M一m mvo C.喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度 为m3 g(M-m)2 D.在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒 6.如图所示，两辆小车能在光滑的水平面上自由移动，甲车质量为 1kg,乙车质量为2kg,甲车前方固定一根轻质弹簧。推动一下使 两车相向而行，若某时刻甲的速度为3m/s,乙的速度为2m/s,弹 簧始终在弹性范围内，则 甲hQ0000000y 乙 mmmffmmmmmmmmmmmmfmfm A.甲车开始反向时，乙车速度减为1/s,方向不变 B.乙车开始反向时，甲车速度减为0.5/s,方向与原来的速度方 向一致 C.相互作用时弹簧弹性势能最大为8.5J D.两车距离最近时，速度相等，方向都与乙车原来的速度方向 一致 7.如图所示，光滑水平面上有A、B两辆小车。 质量均为m=1kg。现将小球C用长为 0.2m的细线悬于轻质支架顶端，mc= 0.5kg。开始时A车与C球以o=1m/s的 B A mGmmim 速度冲向静止的B车，若两车正碰后粘在一起。不计空气阻力， 重力加速度g取10m/s2。则 A.A车与B车碰撞瞬间，两车动量守恒，机械能也守恒 B.小球能上升的最大高度为0.01m C.小球能上升的最大高度为0.16m D.从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系 统动量守恒 65 26 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出 的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但 不全的得3分，错选或不答的得0分。) 8.如图所示，质量为m的物块，在与水平方向成0角的恒力F作用 下沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是vA和 g,物块由A运动到B的过程中，力F对物块做的功W和力F对 物块的冲量I分别是 ( B 21 A.W 21 B.W=2mg2-2m,2 C.I>mUB -mvA D.I=mvg -mvA 9.如图所示，质量为M,长度为L的船停在平静的湖面上，船头站着 质量为m的人，M>m,现在人由静止开始由船头走到船尾。不计 水对船的阻力，则 船尾 船头 A.人和船运动方向相同 B.船运行速度小于人的行进速度 C.由于船的惯性大，当人停止运动时，船还要继续运动一段距离 人相对水而的位衫为”。 10.A、B两球在光滑水平轨道上同向运动，A球的动量是7kg·/s,B 球的动量是9kg·/s,当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后B 球的动量变为12kg·m/s,则两球质量mA、m的关系可能是 () A.mg =2mA B.me =3mA C.mg =4mA D.mg =5mA 三、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11.(7分)某实验小组用如图所示的气垫导轨完成“验证动量守恒 定律”的实验。图中A、B是带有碰撞装置和挡光片的滑块，可在 气垫导轨上无摩擦地滑动。光电门C、D固定，通过数字计时器 (图中未画出)可测出挡光片通过光电门的时间。 664 主要实验步骤如下。 13.(10分)我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必 物体 15.(16分)如图所示，在粗糙水平面上的A点固 L ①用天平分别测出A、B两滑块的质量并记录： 须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。小明对某 定一半径R=0.2m的光滑圆弧轨道，底端有。 ②用游标卡尺分别测出A、B两滑块上挡光片的宽度并记录； 轻质头盔的安全性能进行了模拟实验检测。某次， 轻质头盔 1.80m 一小孔。在水平面上距A点s=1m的B点 m ③调整气垫导轨使之水平； 他在轻质头盔中装入质量为5.0kg的物体（物体 正上方0处，用长L=0.9m细绳挂一质量 与头盔紧密接触)，使其从1.80m的高处自由落下 M=0.1kg的小球甲，现将小球甲拉至图中C位置，绳与竖直方 ④将滑块A、B静止放在气垫导轨的图示位置上： (如图)，并与水平地面发生碰撞，头盔厚度被挤压了0.03m时 向的夹角为0=60°。静止释放小球甲，摆到最低点B时与另 ⑤给A一个水平速度，使之水平向右运动，观察A、B碰撞的情 物体的速度减小到零，挤压过程视为匀减速直线运动。不计空 质量m=0.05kg的静止小滑块乙（可视为质点）发生弹性碰撞 况，记录A、B上的挡光片经过光电门C、D的时间； 气阻力及物体和地面的形变，重力加速度取g=10/s2。求： 碰后小滑块乙在水平面上运动到A点，并无能量损失经过小孔 ⑥重复步骤④⑤三至五次： (1)头盔接触地面前瞬间的速度大小： 进入圆弧轨道，当小滑块乙进入圆弧轨道后立即关闭小孔。取 ⑦分析数据，得出结论。 (2)物体做匀减速直线运动的时间： g=10m/s2,不计空气阻力。 若某次实验步骤⑤中滑块A两次经过光电门C,实验记录如表： (3)物体做匀减速直线运动过程中地面对头盔的冲量。 (1)求甲、乙碰前瞬间，小球甲的速度大小； 其中t1为滑块A第一次经过C的时间(ms),t,为滑块A第二次 (2)求甲、乙碰后瞬间，甲的速度心和乙的速度，的大小： 经过C的时间(ms),43为滑块B经过D的时间(ms) (3)若小滑块乙进入圆弧轨道后的运动过程中恰好能够通过圆 弧轨道的最高点，求小滑块乙与水平面间的动摩擦因数以。 m/g mp/g d/cm de/cm t 150 1.00 1.00 5.00 25.00 6.25 请回答下列问题。 (1)两滑块碰后滑块B的速度大小为 m/s。 (2)实验过程中滑块A的质量忘记记录了，根据你的分析，滑块A的质 量m4=g (3)步骤③的目的是 12.(8分)(2026·河北衡水市高二月考)如图所示w 14.(13分)如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙) 和滑块C,滑块B置于A的左端(B、C可视为质点)，三者质量分 的装置是“冲击摆”，摆锤的质量很大，子弹以初 别为m=2kg、me=1kg、mc=2kg,A与B间的动摩擦因数为 速度从水平方向射入摆中并留在其中，随摆锤% u=0.5;开始时C静止，A、B一起以o=5m/s的速度匀速向右 一起摆动。 运动，A与C发生碰撞（时间极短）并粘在一起，经过一段时间，B (1)子弹射入摆锤后，与摆锤一起从最低位置摆至最高位置的过 刚好滑至A的右端而没掉下来(g=10m/s2)。求： 程中， 守恒。要得到子弹和摆锤一起运动的初速度 wwfwwwcm v,还需要测量的物理量有 0 (1)A、C碰撞后A的速度大小； A.子弹的质量m (2)长木板A的长度。 B.摆锤的质量M C.冲击摆的摆长1 D.摆锤摆动时摆线的最大摆角0 (2)用问题(1)中测量的物理量得出子弹和摆锤一起运动的初速 度v= (3)通过表达式 ,即可验证子弹与摆锤作用过程中 满足动量守恒定律。（用已知量和测量量的符号m、M,1、6表 示) P267 D2684