2026高考物理一轮复习：阶段复习练（三）能量与动量 专项训练【含答案】

阶段复习练（三）能量与动量

分值：100分

一、单项选择题：每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.（2025•安徽六安市开学考）无人机在生产生活、军事、科研等方面有广泛的应用。某款无人机的总质量为

m,水平匀速飞行的速度为。时，受到的空气阻力是重力的七倍，重力加速度为g,则该无人机飞行的过程

中，牵引力的功率为（）

C.(l-\-k)mgv

2.（2024•贵州省黔东南九校联考）滑板运动是青少年比较喜欢的一种户外运动。如图所示，现有一个质量为相

的小孩站在一辆质量为如z的滑板车上，小孩与滑板车一起在光滑的水平路面上以速度内匀速运动，突然小

孩相对地面以速度崇。向前跳离滑板车，滑板车速度大小变为原来的看，但方向不变，则%为（）

3.（2025•山东德州市检测）质量为1kg的物块静止在水平地面上，1=0时对其施加一水平拉力F,当物块运动

一段时间后撤去拉力，之后物块继续运动直至停止。该物块运动的位移一时间图像如图所示，图像在尸点处

的斜率最大、。点处的斜率为0,已知物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度取10m/s2,则水平

拉力产的大小为（）

G)2M3M

C.6ND.8N

4.2023年11月10日，我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统一高速飞车大同（阳高）试验线工程完工，其

特点是全封闭真空管道和磁悬浮运输。如图所示，高速飞车的质量为加，额定功率为Po,高速飞车在平直轨

道上从静止开始运动，先以加速度a做匀加速直线运动，加速过程中达到额定功率尸。。后又经过一段时间达

到该功率下的最大速度，若高速飞车行驶过程中所受到的阻力为K且保持不变，则下列说法正确的是（）

A.高速飞车匀加速直线运动过程中达到的最大速度为生

ma

B.高速飞车匀加速直线运动的时间为0”、

a（Ff-ma）

C.高速飞车匀加速直线运动的位移为2

2a（Ff+ma）2

D.高速飞车在整个加速过程中牵引力做功等于富

5.离子推进器是我国新一代航天动力装置，推进剂从图中P处注入，在A处电离出一价正离子，已知8、C

之间加有恒定电压U,正离子进入8时的速度忽略不计，经加速形成电流为/的离子束后喷出推进器，假设

单位时间内射出离子的质量为V。则推进器获得的推力大小为（）

ABCD

A72MlHB.—

2MI

C.—D.VW7

2MI

6.（2024・重庆卷4）活检针可用于活体组织取样，如图所示。取样时，活检针的针鞘被瞬间弹出后仅受阻力，针

鞘质量为相。针鞘在软组织中运动距离由后进入目标组织，继续运动"2后停下来。若两段运动中针鞘整体受

到阻力均视为恒力，大小分别为尸1、尸2,则针鞘（）

A.被弹出时速度大小为、叵正运

B.到达目标组织表面时的动能为Fidi

C.运动d2过程中，阻力做功为（尸1+尸232

D.运动d2的过程中动量变化量大小为阿布

7.（2024•江苏卷・9）在水平面上有一个U形滑板A,A的上表面有一个静止的物体B,左侧用轻弹簧连接在滑板

A的左侧，右侧用一根细绳连接在滑板A的右侧，开始时弹簧处于拉伸状态，各表面均光滑，剪断细绳后,

则（）

---------------A,

A.弹簧原长时A动量最大

B.弹簧压缩至最短时A动能最大

C.系统动量变大

D.系统机械能变大

二、多项选择题：每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得

6分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

8.（八省联考・河南・8）2024年我国研制的“朱雀三号”可重复使用火箭垂直起降飞行试验取得圆满成功。假设

火箭在发动机的作用下，从空中某位置匀减速竖直下落，到达地面时速度刚好为零。若在该过程中火箭质量

视为不变，则（）

A.火箭的机械能不变

B.火箭所受的合力不变

C.火箭所受的重力做正功

D.火箭的动能随时间均匀减小

9.（2024•山东烟台市期中）如图所示，滑块以一定的初动能从斜面底端O点冲上足够长的粗糙斜面，斜面倾角

为a,滑块与斜面间的动摩擦因数为〃。取。点所在的水平面为参考平面，以。点为位移的起点、沿斜面向

上为位移的正方向，已知〃<tana。下列描述滑块的动能反、重力势能不、机械能E随滑块位移x变化的图

像中，可能正确的是（）

10.（2025•四川绵阳市南山中学月考）如图所示，质量均为加的两个小球A、B用长为乙的轻质细绳连接，B球

穿在光滑水平细杆上，初始时刻，细绳处于水平状态，将A、B由静止释放，空气阻力不计，重力加速度为

g。从释放到A球运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）

B

L

A.A、B组成的系统动量守恒

B.A球运动到最低点时速度大小为历

C.A球机械能减小了;加也

D.A球运动到最低点时，B球向右运动距离为§

三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11.（8分X2024•河北邯郸市三模）如图甲所示，利用气垫导轨验证动量守恒定律，主要的实验步骤如下:

25

20

乙

（1）（2分）利用螺旋测微器测量两滑块上挡光片的宽度，得到的结果如图乙所示，则挡光片的宽度为

mm。

（2）（2分）安装好气垫导轨，向气垫导轨通入压缩空气，只放上滑块1,接通光电计时器，给滑块1一个初速

度，调节气垫导轨的两端直到滑块做匀速运动，能够判断滑块做匀速运动的依据

是O

（3）（2分）若滑块1通过光电门时挡光时间为A?=0.01s,则滑块1的速度大小为m/s（保留两位有效数

字）。

（4）（2分）设碰撞前滑块1的速度为oo，滑块2的速度为0,碰撞后滑块1的速度为滑块2的速度为02,若

滑块1和滑块2之间的碰撞是弹性碰撞，则速度关系需要满足0

12.（8分X2024•湖南岳阳市一模）某小组为了验证机械能守恒定律，设计了如图甲所示的实验装置，物块P、Q

用跨过定滑轮的轻绳相连，P底端固定一宽度为d的轻质遮光条，托住P,用刻度尺测出遮光条所在位置A与

固定在铁架台上的光电门B之间的高度差h（d«h）。已知当地的重力加速度为go

甲

（1）（2分）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则图乙中游标卡尺的读数应为cm。

（2）（3分）下列实验步骤正确的是

A.选择两个质量相等的物块进行实验

B.实验时，要确保物块P由静止释放

C.需要测量出两物块的质量加P和mQ

D.需要测量出遮光条从A到达B所用的时间T

（3）（3分）改变高度/?,重复实验，测得各次遮光条的挡光时间I,以〃为横轴、卷为纵轴建立平面直角坐标系，

在坐标系中作出专/图像，如图丙所示，该图像的斜率为％,在实验误差允许范围内，若左=

（用题中字母表示），则验证了机械能守恒定律。

13.（10分X2023•北京卷」8）如图所示，质量为根的小球A用一不可伸长的轻绳悬挂在。点，在。点正下方的

光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B,B距O点的距离等于绳长工现将A拉至某一高度，由静止

释放，A以速度。在水平方向和B发生正碰并粘在一起。重力加速度为g。求：

（1）（3分）A释放时距桌面的高度H-,

（2）（3分）碰撞前瞬间绳子的拉力大小F；

（3）（4分）碰撞过程中系统损失的机械能AEo

14.（12分X2024.重庆市模拟）如图所示，一棱长为L5R的正方体物块静置于足够长的光滑水平面上，该正方体

物块内有一条由半径为R的四分之一圆弧部分和竖直部分平滑连接组成的细小光滑圆孔道。一质量为机的小

球（可视为质点），以初速度。o=3再沿水平方向进入孔道，恰好能到达孔道最高点。孔道直径略大于小球直

径，孔道粗细及空气阻力可不计，重力加速度为g。求：

（1）（6分）该正方体物块的质量M-,

（2）（6分）小球离开孔道时的速度。

15.（16分X2024.浙江1月选考」8）某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角6=37。的直轨道A8,半径R=1m

的圆弧轨道BCD,长度L=1.25m、倾角为©的直轨道。E,半径为R、圆心角为©的圆弧管道E尸组成，轨

道间平滑连接。在轨道末端尸的右侧光滑水平面上紧靠着质量m=0.5kg滑块b,其上表面与轨道末端户所在

的水平面平齐。质量加=0.5kg的小物块a从轨道A3上高度为九处静止释放，经圆弧轨道BCD滑上轨道

DE,轨道。E由特殊材料制成，小物块a向上运动时动摩擦因数"1=0.25,向下运动时动摩擦因数〃2=05

且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当小物块a在滑块b上滑动时动摩擦因数恒为©，小物块a运动到滑块右

侧的竖直挡板能发生完全弹性碰撞。（其他轨道均光滑，小物块视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10

m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）

（1）（1。分）若仁0.8m,求小物块

①第一次经过C点的向心加速度大小；

②在DE上经过的总路程；

③在DE上向上运动时间t上和向下运动时间t下之比。

（2）（6分）若％=1.6m,滑块至少多长才能使小物块不脱离滑块。

答案精析

1.B［由于无人机水平匀速飞行，重力的瞬时功率为0,所以牵引力的功率为P=F{v,F{=kmg,所以P=

kmgv,故选Bo］

2.C［小孩跳离滑板车时，与滑板车组成的系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有

1111、

(1+k)mvo=m'—vo+km'—vo,解得k=g,故选Co］

3.C［从0〜A)时间内,对物块根据动量定理有Fto—pimgto=mv,撤去拉力后，对物块根据动量定理有一

jumgX2to=O—mv,解得F=6N,故选Co］

4.C［匀加速阶段，根据牛顿第二定律可得F「Ff=ma,又尸。=尸1次,联立可得高速飞车匀加速直线运动过

程中达到的最大速度为也=9一，高速飞车与加速直线运动的时间为止吊=、，高速飞车与加速直线

运动的位移为2，故、错误，正确；当牵引力等于阻力时，高速飞车的速度达到最

、2ABC

22a(Ff+ma)

大，则有Vm=J,高速飞车在整个加速过程，根据动能定理可得W牵一W克阻=Mpm2=嗒，可得W

Ff22Ff

牵，故口错误。］

5.A［在A处电离出正离子，经B、C间电压加速后，由动能定理可知eU=-mv2,解得v=国，以推进器

2ym

为参考系，应用动量定理有Ft=nmv-0，又因为/=?,"=干,解得F=<2MUI,根据牛顿第三定律知推

进器获得的推力大小为aW7。故选A。］

2

6.A［根据动能定理有F^+F^^mv,解得v=修比2d2)，故人正确；针鞘到达目标组织表面后，继续

2ym

前进必减速至零，此过程中克服阻力做功为F2d2,根据动能定理有Ek=B必，故B、C错误；针鞘运动心的

过程中，动量变化量大小Ap=j2mEk=2d2,故D错误。］

7.A［对整个系统分析可知合外力为0,系统动量守恒，由于系统内只有弹力做功，故系统的机械能守恒，

C、D错误；

滑板A受到的合外力为弹簧的弹力，弹簧在恢复原长的过程中，由丘=加。知滑板做加速度减小的加速运

动，弹簧被压缩时，滑板做加速度增大的减速运动，所以弹簧原长时A动量最大，动能最大，故A正确，B

错误。］

8.BC［由于火箭匀减速竖直下落，速度减小，动能减小，且重力势能减小，故火箭的机械能减小，故A错

误；由于火箭匀减速竖直下落，加速度恒定，由牛顿第二定律可知，火箭所受的合力不变，故B正确；火箭

竖直下落，所受重力做正功，故C正确；火箭的动能Ek=/?廿=之九必一成产,故火箭的动能不是随时间均匀

减小，故D错误。］

9.ABD［由动能定理可得△反二尸合》，即图像的斜率表示合外力，由题可知，上滑时，合外力为Fi=~

mgsina-f/mgcosa,下滑时，合外力为尸2=一，叫sina+w^gcosa,故A正确；根据重力势能Ep=»ig尤sina,

故B正确；根据功能关系，上滑和下滑时均有摩擦力做功，则机械能一直减小，且摩擦力大小不变，则上滑

过程机械能随x增大均匀减小，下滑过程，机械能随x减小均匀减小，且两段过程斜率大小相同，故C错

误，D正确。］

10.BD［A、B组成的系统，水平方向不受外力，水平方向动量守恒，故A错误；当A球摆到B球正下方

时，A、B球的速度大小分别为以和VB。以小球A摆到最低点所在平面为参考平面，由水平方向动量守恒得

mvA=mvs

由机械能守恒得/咫L=，取/+：加为2,

解得VA=vs=yfgL,A球运动到最低点时速度大小为J证，故B正确；A球机械能减小量AE=mgL—

=，gL，故C错误；A、B组成的系统，水平方向不受外力，水平方向动量守恒，则有〃牛一〃牛=0,XA+XB

=L,解得A球运动到最低点时，B球向右运动距离为5,故D正确。］

11.(1)4.700(2)通过两个光电门的时间相同(3)0.47(4)V0+VI=V2

解析(1)挡光片的宽度为d=4.5mm+20.0X0.01mm=4.700mm

(2)滑块若能够做匀速运动，因挡光片的宽度为定值，则经过光电门的时间相同。

(3)滑块1的速度大小为v=^

=0.47m/s

(4)根据系统动量守恒和能量守恒有

m[Vo=m[V[+m2V2

1212z17z

=-miv1+-m2v2

解得Vo+Vl=V2o

2(?np-7nQ)g

12.(1)0.52(2)BC⑶

(mp+mQ)d2

解析(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d=0.5cm+0.1mmX2=0.52cmo

(2)实验中要让物块P下降，Q上升，则需选择两个质量不相等的物块，选项A错误；实验时，要确保物块P

由静止释放，选项B正确；需要测量出两物块的质量如和加Q,选项C正确；实验中不需要测量出遮光条从

A到达B所用的时间T,选项D错误。

(3)物块P经过光电门时的速度

d

v=-

t

若系统机械能守恒，则有(他一伙)购=|(如+加Q»2

即W=簪*

(mp+mq)dz

贝IJk="/

(mp+mQ)dz

13.(1)(2)mg+m^-(3)^rnv2

解析(1)A从释放到与B碰撞前瞬间，根据动能定理得根且”=|用"2

„2

解得H=F

2。

(2)碰撞前瞬间，对A由牛顿第二定律得F—mg="q

2

解得F=mg+m—v

(3)A、B碰撞过程中,根据动量守恒定律得加V=2MVI

解得vi=»

则碰撞过程中系统损失的机械能为

12

=-mvo

4

14.(l)y(2)风，方向水平向右

解析(1)小球从进入孔道至到达最高点过程中，小球和物块组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒，以

水平向右为正方向，

2

则有mvo=(M+m)v,^mv0

=[(M+m)1.57?

解得v=2yfgR,M=£

(2)小球从进入孔道到离开孔道过程中，小球和物块组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒，以水平向右

为正方向，则有mvo=mv\+Mv2,

17z_17z1x,7

-mvo=-mv1+-Azv2

解得vi=J~gR,v2=4^/gR

即小球离开孔道时速度大小为师，方向水平向右。

15.(1)①16m/s2②2m③1：2(2)0.2m