内容正文:
阶段滚动练习1—5节
1. 如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m=1 kg,某时刻速度的大小为
v=5 m/s,方向向下。经时间t=1 s,小球的速度方向变为向上,大小仍为v。忽
略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则在该运动过程中小球所受弹簧弹力的冲
量( )
A. 大小为10 N·s,方向向上
B. 大小为10 N·s,方向向下
C. 大小为20 N·s,方向向上
D. 大小为20 N·s,方向向下
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√
解析:以小球为研究对象,取向上为正方向,整个过程中根据动量定理可得I-
mgt=mv-(-mv),m=1 kg,v=5 m/s,t=1 s,代入数据解得I=20 N·s,方
向向上,A、B、D错误,C正确。
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2. (2026·浙江丽水高二期中)如图1所示,质量为1 kg的小型无人机在升力的作
用下从地面由静止加速竖直上升,加速上升过程的速度平方v2与上升高度x的关
系如图2所示。已知加速上升的时间为3 s,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻
力,则在加速上升过程中,升力的冲量大小为( )
A. 6 N·s B. 24 N·s
C. 36 N·s D. 48 N·s
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解析:根据题意分析可知,由匀变速直线运动规律v2-=2ax,结合v2-x图
像,可得无人机的加速度大小为a=× m/s2=2 m/s2,根据牛顿第二定律可得F
-mg=ma,代入数据解得升力的大小为F=12 N,则无人机上升3 s过程中升力
的冲量I=Ft=12×3 N·s=36 N·s,C正确,A、B、D错误。
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3. (2026·江苏南京校级期末)《天工开物》中提到一种古法榨油——撞木榨
油。如图,撞木榨油是先将包裹好的油饼整齐地摆到榨具里,然后用撞木水平
撞击木楔,挤压油饼,油就流出来。某次撞击前撞木的速度为6 m/s,撞击后撞
木反弹,且速度大小变为原来的一半。已知撞木撞击木楔的时间为0.5 s,撞木
的质量为100 kg,假设撞木对木楔的撞击力为恒力。则撞木对木楔的撞击力大小
为( )
A. 2 400 N B. 1 800 N
C. 2 800 N D. 600 N
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解析:撞木撞击木楔的过程,以撞击前撞木的速度方向为正方向,则有v0=6
m/s,v=-3 m/s,对撞木,由动量定理可得Ft=mv-mv0,解得F==
N=-1 800 N,根据牛顿第三定律可知,撞木对木楔的撞击力
大小为1 800 N,B正确,A、C、D错误。
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4. (2026·江苏南京校级期中)将一支圆珠笔的按压式小帽朝下按在桌面上,放
手后笔会向上弹起一定高度。某次实验中测得圆珠笔弹起的最大高度为h,重力
加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 上升过程中,圆珠笔(含弹簧)的机械能守恒
B. 弹簧恢复原长的过程,圆珠笔所受合力的冲量为零
C. 圆珠笔弹到最大高度h时,圆珠笔受到合外力做功最大
D. 圆珠笔离开桌面瞬间的初速度大小为
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解析:上升过程中,圆珠笔(含弹簧)只受到重力作用,所以圆珠笔(含弹
簧)的机械能守恒,A正确;弹簧恢复原长的过程,圆珠笔所受合力不为0,圆
珠笔所受合力的冲量不为零,B错误;当圆珠笔所受合力为零时,速度最大,由
动能定理可知,圆珠笔受到合外力做功最大,C错误;圆珠笔弹起的最大高度为
h,根据机械能守恒得mgh=mv2,解得v=,所以圆珠笔离开桌面瞬间的
初速度大小为v=,D错误。
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5. (2026·浙江杭州高二期中)已知直升机质量为M,空气密度为ρ,重力加速度
为g,当直升机在空中悬停时,桨叶旋转时形成的圆面半径为R,直升机的桨叶
旋转推动空气,空气获得速度为v,不计空气浮力及风力影响,则下列说法正确
的是( )
A. 发动机在悬停时的输出功率为P=
B. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量m=ρv2πR2
C. 升力大小为F=
D. 直升机悬停在空中时其所受的合外力冲量不为零
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解析:设在时间t内,旋转桨叶推动的空气柱长度为l=vt。该部分空气的体积为V
气=πR2l=πR2vt,其质量为m气=ρV气=ρπR2vt,单位时间内桨叶旋转推动空气的
质量为=ρπR2v,B错误;由动量定理得F't=m气v,解得F'=ρπR2v2,根据牛顿
第三定律,升力F=F'=ρπR2v2,C错误;根据能量守恒,时间t内空气获得的动
能Ek=m气v2,则输出功率P==ρπR2v3,A正确;悬停时直升机所受合外力为
零,冲量I=F合t=0,D错误。
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6. (2026·山东青岛高二期末)如图所示,甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲
沿水平方向推了乙一下,结果两人向相反方向滑去。若甲的质量为60 kg,乙的
质量为50 kg,则甲的动能与乙的动能之比为( B )
A. 36∶25 B. 5∶6
C. 6∶5 D. 1∶1
√
解析:以两人组成的系统为研究对象,以甲的速度方向为正方向,由动量守恒
定律得m甲v甲-m乙v乙=0,甲、乙的速率之比为===,甲、乙动能之
比为====,B正确,A、C、D错误。
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7. (2026·浙江台州高二期中)如图所示,质量为m的人站在质量为M的车子右
端,人和车均处于静止,水平面光滑。某时刻人以大小为v、方向与水平方向夹
角为θ斜向右上的速度跳离车子,落地点到人的初始位置的水平距离为s,不计空
气阻力,则下列判断正确的是( )
A. 人在跳离车子的过程中,人和车子组成的系统动量守恒
B. 人在跳离车子的过程中,人和车子组成的系统机械能守恒
C. 人跳离车子后车子获得的速度大小为
D. 人落地时,车子向左运动的距离为
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解析:人在跳离车子的过程中,人对外做功,系统的机械能增大,B错误;人在
跳离车子的过程中,系统竖直方向合外力不为零,因此系统的总动量不守恒,A
错误;系统在水平方向上合外力为零,系统水平方向上动量守恒,设车获得的
速度大小为v',根据水平方向动量守恒Mv'=mvcos θ,解得v'=,C正确;
人和车在水平方向动量总是等大反向,由Mx=ms,解得x=,D错误。
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8. (2026·河北沧州高二期中)如图所示,相同的小球甲、乙(均视为质点)用
长度均为L的细线紧挨着吊在水平天花板上,将小球甲拉至距小球乙高度为的
位置由静止释放。不计空气阻力,小球甲、乙第一次碰撞(碰撞时间极短)后
小球乙上升的最大高度可能为( )
A. B.
C. D.
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解析:因甲、乙质量相等,若两球发生弹性碰撞,以水平向右为正方向,则根
据动量守恒定律与能量守恒定律有mv0=mv1+mv2,m=m+m,解
得v1=0,v2=v0,即两球交换速度,由机械能守恒定律mg=m,可知小球
乙上升的高度最大,则最大高度为hmax=;若两球发生完全非弹性碰撞,此时
小球乙上升的高度最小,以水平向右为正方向,则由动量守恒mv0=(m+m)
v,解得速度满足v=v0,根据机械能守恒定律mg=m,mghmin=mv2,可
得hmin=,可知小球乙上升的高度范围为≥h≥L,故选B。
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9. (多选)(2026·浙江宁波高二检测)大型工厂的车间中有一种设备叫作天车
如图甲所示,是运输材料的一种常用工具。此装置可以简化为如图乙所示的模
型,足够长的光滑水平杆上套有一个质量为M的滑块,滑块正下方用不可伸长的
轻绳悬挂一质量为m的小球。开始时两者均静止;给小球一水平向右的初速度v0
后,小球恰好能摆至与滑块等高的位置,如图乙所示,之后小球再向下摆动,
则( BC )
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A. 小球与滑块等高时,小球的速度为零
B. 此过程中,小球与滑块组成的系统动量不守恒
C. 小球下落到最低点时,滑块的速度达到最大值
D. 小球向左摆到滑块正下方时,其速度大小仍为v0
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解析:根据题意分析可知,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律得mv0=
(M+m)v,解得v=,小球与滑块等高时,小球的速度为v=,A错
误;此过程中,小球与滑块组成的系统动量不守恒,只有水平方向动量守恒,B
正确;小球下落到最低点时,滑块的速度达到最大值,C正确;根据机械能守恒
定律得m=m+M,解得v1<v0,小球向左摆到滑块正下方时,其速
度大小小于v0,D错误。
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10. (2026·福建厦门高二期末)如图甲所示,质量m=1 kg的物块静止在水平面
上,t=0时,对其施加水平向右的推力F,推力F的大小随时间变化的规律如图
乙所示。已知物块与水平面的动摩擦因数μ=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦
力,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)物块开始运动的时刻及3 s末物块加速度的大小;
答案:1 s 2 m/s2
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解析:最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
Ffm=Ff=μmg=0.1×1×10 N=1 N
当F=Ffm时,物块开始滑动,由题图乙可知,t=1 s时,F=Ffm=1 N
即物块开始运动的时刻为1 s;
3 s末,由图像可知,F=3 N
对物块受力分析,由牛顿第二定律得
F-Ffm=ma
代入数据解得a=2 m/s2。
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(2)0~6 s内推力对物块冲量的大小;
答案:13.5 N·s
解析: F-t图像与横坐标轴所围面积表示F的冲量,由题图乙可知,0~6 s内推力
对物块冲量大小为
IF= N·s=13.5 N·s。
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(3)6 s末物块动量的大小。
答案:8 kg·m/s
解析:0~1 s内物块未发生移动,1~6 s内推力对物块冲量大小为
IF'=13.5 N·s- N·s=13 N·s
由动量定理得
IF'-Fft=p-0
其中t=6 s-1 s=5 s
代入数据解得p=8 kg·m/s。
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11. (2026·浙江温州校级期中)如图所示,质量M=3 kg的小车置于足够长的水
平地面上,小车的左侧与竖直墙壁接触。小车的上表面由半径R=0.2 m的四分
之一圆弧面和水平面组成,圆弧面的最低点B与水平面平滑相接。车的右端固定
一个连有轻弹簧的挡板,弹簧左端自然伸长至C点,一质量m=1 kg的滑块从圆
弧最高处A点无初速度下滑,不计一切摩擦,重力加速度为g=10 m/s2,在接下
来的运动过程中弹簧不会超出弹性限度。求:
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(1)滑块滑至B点的速度大小v0;
答案:2 m/s
解析:当滑块运动到B点时,根据机械能守恒定律有mgR=m
解得v0=
代入数据得v0=2 m/s。
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解析:当滑块第二次达到C点时,以向右为正方向,根据动量守恒定律有mv0=
-mv1+Mv2
根据能量守恒定律有m=m+M
联立解得v1=
代入数据得v1=1 m/s。
(2)滑块第二次到达C点时的速度大小v1;
答案:1 m/s
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解析:滑块返回到圆弧面AB上,且到达最高点时,滑块和小车的速度相等,以
向右为正方向,则根据动量守恒定律有mv0=(M+m)v共
根据能量守恒定律有m=(M+m)+mgh
联立解得h=
代入数据得h=0.15 m。
(3)滑块返回到圆弧面AB上时上升的最大高度h。
答案:0.15 m
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