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文档简介
专题07动量
1.(2025•广东•高考真题)如图所示,在光滑的水平面上,两小球M、N分别受到拉力B、F2
的作用,从静止开始在同一直线上相向运动,在力时刻发生正碰后各自反向运动。已知B、
乃始终大小相等、方向相反,从开始运动到碰撞后速度第1次减为0过程中,两小球速度
u随时间f变化的关系图,可能正确的是()
【详解】根据牛顿第二定律。=£两物体受外力尸大小相等,由图像的斜率等于加速度可
m
知M、N的加速度大小之比为4:6=2:3,可知M、N的质量之比为6:4=3:2;设分别为3m和
2,n;由图像可设MN碰前的速度分别为4u和6u,则因MN系统受合外力为零,向右为正
方向,则系统动量守恒,则由动量守恒定律3〃入4口-26・6u=3机片+2机岭
若系统为弹性碰撞在,则能量关系可知43皿41户+、2〃?(6u)2*2+、2〃河
2222"
解得用=、v2=6v
因M、N的加速度大小之匕仍为2:3,则停止运动的时间之比为1:1,即两物体一起停止,
则BD是错误的;
若不是弹性碰撞,则3"八"-2m6,=3m嶙+2机岭
可知碰后速度大小之比为匕:%=2:3
若假设v/=2v,则V2=3V,此时满足,3皿4U)2+-.2/n(6v)2>-«3^,2+--2AHV;
2222
则假设成立,因M、N的加速度大小之比仍为2:3,则停止运动的时间之比为1:1,对M
来说碰撞前后的速度之比为4v:2v=2:l
可知碰撞前后运动时间之比为2:1,可知A正确,C错误。
故选Ac
2.(2025•河南•高考真题)如图,在一段水平光滑直道上每间隔4=3m铺设有宽度为4=2.4m
的防滑带。在最左端防滑带的左边缘静止有质量为町=2kg的小物块P,另一质量为
生=4kg的小物块Q以%=7m/s的速度向右运动并与P发生正碰,且碰撞时间极短。已
知碰撞后瞬间P的速度大小为u=7m/s,P、Q与防滑带间的动摩擦因数均为4=。5,重
力加速度大小g=10m/s?。求:
⑴该碰撞过程中损失的机械能;
(2)P从开始运动到静止经历的时间。
【答案】⑴24.5J
(2)5s
【详解】(1)P、Q与发生正碰,由动量守恒定律租2%=〃?2%+〃?产
由能量守恒定律'"G力=+/见了+△石
联立可得为=3.5m/s,AE=24.5J
(2)对物块P受力分析由牛顿第二定律〃叫g=叫。
物块P在第一个防滑带上运动时,由运动学公式声-哈=264,%=U一研
解得%=5m/s
则物块P在第一个防滑带上运动的时间为乙=0.4s
物块P在光滑的直道上做匀速直线运动,贝以=4访
解得4=0.65
物块P在第二个防滑带上运动时,由运动学公式哈-咆=2叱,%=%-外
解得vP2=lm/s
则物块P在第二个防滑带上运动的时间为A=0-8s
物块P在光滑的直道上做匀速直线运动,则4=炸2。
解得&二3s
由以上条件可知,物块P最终停在第三个防滑带上,由运动学公式()=%2-35
可得物块P在第三个防滑带上运动的时间为4=0-2s
故物块P从开始运动到静止经历的时间为1=4+12+/3+4=5s
3.(2025・河南•高考真题)两小车P、Q的质量分别为明和想将它们分别与小车N沿直
线做碰撞实验,碰撞前后的速度u随时间f的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量
为加皿碰撞时间极短,则()
图1图2
A.叫/H"?Q
B.N>mp>c.>"%>mN
D./nQ>m^>mp
【答案】D
【详解】PN碰撞时,根据碰撞前后动量守恒有mpvp+mNvN=/4'+mNvN"
即〃?「,一彩')=〃小卜;一七)
m
根据图像可知(v,,-vpJ>[N'一外),故P<咻;
同理,QN碰撞时,根据碰撞前后动量守恒有mQvQ+/nNvN=mQv^+成*
C.碰撞到三者相对静止摩擦产生的热量
1.1
(2=—x2mv~+—"?匕=3J
22
选项C错误;
D.碰撞到三者相对静止由能量关系可知
Q=相对
可得
尢相对=0.6m
选项D正确。
故选Do
5.12025•浙江•高考真题)有一离地面高度20m、质量为2x1()73kg稳定竖直降落的沙尘颗粒,
在其降落过程中受到的阻力与速率u成正比,比例系数IxlO-kg/s,重力加速度
g=10m/s。则它降落到地面的时间约为()
A.0.5hB.3hC.28hD.166h
【答案】B
【详解】沙尘颗粒开始时速度较小时,阻力较小,可知
mg-kv=ma............①
沙尘颗粒速率增大,阻力增大,加速度减小,当。=0时,沙尘颗粒速度达到最大且稳定,
此时速度满足
mg=kvm............②
解得
%=2xl0'm/s
由动量定理可得
mgt-kvt=mv
即
mgf-kh=mv
则沙尘下落时间为
kh+mv
t=----------
mg
由于机u«k/z,则
kh
t=——=104s«3h
mg
故选Bo
•II
2025高考模拟题
1.中国某新型连续旋转爆震发动机(CRDE)测试中,飞行器总质量(含燃料)为M,设每次爆震
瞬间喷出气体质量均为&〃,喷气速度均为□(相对地面),喷气方向始终与飞行器运动方向
相反。假设飞行器最初在空中静止,相继进行〃次爆震(喷气时间极短,忽略重力与阻力)。
下列说法正确的是()
A.每次喷气过程中,飞行器动量变化量方向与喷气方向相同
B.每次喷气后,飞行器(含剩余燃料)速度增量大小相同
C.经过〃次喷气后,飞行器速度为
M-nMi
D.由于在太空中没有空气提供反作用力,所以该飞行器无法在太空环境中爆震加速
【答案】C
【来源】2025届重庆市巴蜀中学高三下学期三诊物理试卷
【详解】A.由题意可知,每次喷气过程中,系统(包括飞行器和喷出的气体)总动量守恒。
喷出气体的动量方向与喷气方向相同,由于系统总动量守恒,那么飞行器动量变化量方向
与喷出气体动量变化量方向相反,所以飞行器动量变化量方向与喷气方向相反,故A错误;
B.根据动量守恒定律,系统初始总动量为0,第一次喷气后,喷出气体质量为速度
为U,飞行器质量变为M—Am,速度为匕,则有0=
解得匕=拦尸
M-Am
所以第一次喷气后速度增量=匕=/〃"
M一Am
在第二次喷气之前,此时系统总动量为(M-Am)w,喷气后,喷出气体质量仍为速
度为上飞行器质量变为用一2Am,速度为匕,则有("-Am)M=Amu-(M-2Am)匕
Amv八、、―a28?w
将匕=二人代入可得力=
M-A/?iM-2Am
2A/7?VAmvM\mv
所以第二次喷气后速度增量△%=彩一匕=/M--2A-m一。M-、(M-2fA〃z)(M-A'
以此类推,可以看出每次喷气后飞行器速度增量大小不相同,故B错误;
C.设经过〃次喷气后飞行器的速度为%。系统初始总动量为0,〃次喷气后,喷出气体总
质量为〃Am,速度为乙飞行器质量变为M-〃△/%,速度为匕-根据动量守恒定律可得
0=n/Sinv-(A7-vn
…,口nAmv
=
解得匕汇M-―nATm~
故C正确;
D.虽然在太空没有空气,但飞行器喷气时,飞行器与喷出的气体之间存在相互作用力,根
据牛顿第三定律,喷出气体对飞行器有反作用力,所以飞行器可以在太空环境中通过爆震
加速,故D错误。
故选Cc
2.如图是一项在长江边举办的大型户外水上游乐活动的简化图。活动场地设在一个高〃=1.8m
的倾斜山坡上,一质量〃片50kg、长L=1.8m的浮板靠在平滑山坡底部。质量〃片50kg的游客
从山坡顶端静止滑下,经过山坡底端后,沿浮板的上表面从左端水平滑上浮板,若游客恰
好不会脱离浮板,安全到达目的地。不计游客与山坡间的摩擦力、空气阻力以及水对浮板
的阻力,不考虑游客通过山坡和浮板连接处的动能损失,游客可视为质点,重力加速度大
小取g=10m/s2。则游客与浮板之间的动摩擦因数为()
目的地
L
A.0.8B.0.75C,0.5D.0.4
【答案】C
【来源】2025届安徽省百师联盟高三下学期二轮复习联考(三)物理试卷
【详解】对游客,从山坡滑下的过程有〃?=解得u=6m/s
游客恰好不会脱离浮板有加U=2w共,/ngL=;nw2-;2mv^
解得〃=0.5,故C正确。
故选C。
3.大型工厂的车间中有一种设备叫做天车如图甲所示,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滑块,滑块用正下方用不
可伸长的轻绳悬挂一小球〃2。开始时两者均静止;给小球一水平向右的初速度加后,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()
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.小球与滑块等高时,滑块的速度达到最大值
D.小球向左摆到物块正下方时,其速度大小仍为圉
【答案】B
【来源】2025届广东省广州市某校高三下学期综合测试(三)物理试题
【详解】A.根据动量守恒定律得加%=(M+〃2)U,解得口=了」
小球的速度为口=了」,A错误;
B.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;
C.小球下落到最低点时,滑块的速度达到最大值,C错误;
D.根据机械能守恒定律得片=,%片+:加(,解得匕<%,小球向左摆到物块正
乙乙乙
下方时,其速度大小小于M,D错误。
故选Bo
4.如图所示,在水平面固定放置的光滑圆环内嵌着质量分别为q、〃4(见<〃4)的1、2
两个大小相同的小球,AB连线过环心。。小球可看做质点,初始时小球2静止于A点,
小球1以初速度/沿圆环切向方向运动,若小球1和2之间发生弹性碰撞,两球第二次在B
点相碰,则小球的质量比叫:加2是()
A.1:5B.1:32:3
【答案】B
【来源】2025届广西北海市高三下学期第四次模拟考试物理试题
【详解】若两球发生弹性碰撞则有叫%=叫匕+小2岭,=5"?1匕
联立解得片”%,“不7。
根据题意,当町<加2时,小球1反弹,反弹后小球2运动;圆周、小球1运动g圆周后
发生第二次碰撞,则有一%=巴
解得叫:〃?2=1:3
故选Bo
5.温福高铁宁德段正在加速建设中,宁德山区雾气重,假设列车在水平长直轨道上运行时,
列车周围空气静止,车头前方的空气与水雾碰到车头后速度变为与列车速度相同,空气密
度为夕,空气中单位体积内有〃颗小水珠,每颗小水珠的质量为加,车头的横截面积为S,
列车以速度U匀速运行。则列车因与空气和水珠冲击而受到的阻力约为()
A.(p+nm)SvB.{p-k-nni)Sv~C.pSv2+nmSvD.pSv+nmSv~
【答案】B
【来源】2025届福建省宁德市高三下学期三模物理试题
【详解】在时间库内车头遇到的水珠的质量=皿S〃〃7
遇到空气的质量△加2=V&Sp
对这些水珠及空气的整体研究,由动量定理/△,=(△町+△机2川
解得/=(0+nm)Sv~
由牛顿第三定律可知列车因与空气和水珠冲击而受到的阻力约为尸=(p+〃〃2)Si/
故选Bo
6.如图所示,质量均为根的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻
杆上端的。点系一长为L的细线,细线另一端系一质量为2/«的球C,现将球C拉起使细线
水平伸直,并由静止释放球C,则下列说法正确的是(重力加速度为g)()
A.运动过程中,A、B、C组成的系统动量守恒
B.。球摆到最低点时,物块B的速度为J茄
C.C球第一次摆到最低点过程中,木块A、B向左移动的距离为人
2
D.当A、B、C运动状态稳定后,细线与杆所成夹角最大为90。
【答案】C
【来源】2025届辽宁省辽南协作体高三下学期第三次模拟物理试卷
【详解】A.运动过程中,A、B、C组成的系统水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,
可知选项A错误;
B.。球摆到最低点时由动量守恒和能量关系2〃此=2加%,2"?理=;2%(+;-2"?喙
解得物块B的速度为vAB=血
选项B错误;
D
C.C球第一次摆到最低点过程中,根据2mxc=2/?;AB,xc+xAB=L
可得木块A、B向左移动的距离为4B=q
选项C正确;
D.当C到达最低点再向右摆动时,A做减速运动,此后AB分离,由于因系统有部分机械
能传给了B,则当A、B、C运动状态稳定后,小球C不会摆到原来的高度,即细线与杆所
成夹角最大不会达到90。,选项D错误。
故选C。
7.如图所示,两个完全相同的木块A、B厚度均为d,质量均为4w。第一次把A、B粘在
一起静置在光滑水平面上,质量为〃?的子弹以速度%水平射向木块A,恰好将木块A击穿,
但未穿入木块B。第二次只放置木块B,子弹以同样的速度水平射向B。设子弹在木块中
受到的阻力为恒力,不计子弹的重力,子弹可视为质点。则第二次子弹()
77777777777/777777777~777777777^77777777777'
A.能击穿木块B,子弹穿出木块的速度为
B.能击穿木块B,子弹穿出木块的速度为[%
9
C.不能击穿木块B,子弹进入木块的深度为正d
Q
D.不能击穿木块B,子弹进入木块的深度为gd
【答案】C
【来源】2025届辽宁省高三下学期三模物理试题
【详解】一次击A、B粘在一起静置在光滑水平面上,质量为〃?的子弹以速度如水平射向
木块A,恰好将木块A击穿,但未穿入木块B,由动量守恒定律得〃2%=(8机+机)匕
解得匕得
由能量守恒定律得gmvl=^(8m+m)可+fd
4)
解得了=焉相优
第一次只放置木块B,子弹以同样的速度水平射向B,由动量守恒定律得6%=(4加十〃2)匕
解得%=:%
由能量守恒定律得:相片=;(4m+m)田+向,
解得了=网晅
9
联立可得d'=—d
10
9
所以子弹不能击穿木块B,子弹进入木块的深度为
故选C。
8.我国神话故事中哪吒脚踩风火轮在天空中来去自由,现在人类穿上涡喷飞翼飞行器(简称
飞行器)也能像哪吒一样,在高空中自由地完成上升、下降、悬停、平飞和翻转等动作,
如图所示。飞行器主要由微型喷气发动机和操纵系统组成,下列说法正确的是()
A.飞行器水平加速飞行时,需水平向后喷射燃气
B.某段时间飞行器在空中悬停,重力的冲量不为零
C.飞行器在下降过程中,其动量一定越来越大
D.任意时间内燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量始终相同
【答案】B
【来源】2025届山东省济宁市高三下学期二模物理试题
【详解】A.飞行器水平加速飞行时,合力沿水平方向,即燃气对飞行器的作用力与飞行器
重力的合力沿水平方向,所以需向斜向下喷射燃气,故A错误;
B.某段时间飞行器在空中悬停,重力的冲量/="?卬
不为零,故B正确;
C.飞行器在下降过程,可能速度减小,其动量不一定越来越大,故C错误;
D.燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量方向不同,故D错误。
故选Bo
9.开有凹槽的斜面固定在地面上,斜面与水平轨道。4平滑连接,04长度为6底槽内上端紧
挨放置四个半径均为一的相同小球,各球编号如图所示。将四个小球由静止同时释放,小
球落地后均静止,不计一切摩擦。各小球在运动过程中,下列说法正确的是()
A0
A.球4的机械能守恒B.球1处在。4段时动量不变
C.四个球最终的落地点各不相同D.四个小球中球1离开轨道时的速度最小
【答案】B
【来源】2025届山东省聊城市高三下学期二模物理试题
【详解】A.4个小球都在斜面上运动时,只有重力做功,整个系统的机械能守恒,球4在
水平轨道上运动时,斜面上的小球仍在加速,后面的球对球4球做功,球4的机械能不守
恒,故A错误;
B.球1处在0A段时,做匀速运动,根据p=mv
可知球1动量不变,故B正确;
CD.由于2、3、4三个球在水平轨道0A运动时,斜面上的小球与水平轨道0A上小球间会
有相互作用,所以2、3、4三个球在水平面均做加速运动,离开A点时,球4的速度最小,
水平射程最小;3、2、1三个球一起在水平轨道。4上运动时不再加速,3、2、1离开水平
轨道OA的速度相等,水平射程相同,所以4个球的落点球4单落一个点,3、2、1三个球
的落点相同,故CD错误。
故选Bo
10.如图1所示,小球悬挂在轻弹簧的下端,弹簧上端连接传感器。小球上下振动时,传感器
记录弹力随时间变化的规律如图2所示。已知重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的
是()
专
A.小球的质量为0.2kg,振动的周期为4s
B.0~2s内,小球始终处于超重状态
C.0~2s内,小球受弹力的冲量大小为2N・S
D.0~2s内,弹力对小球做的功等于小球动能的变化量
【答案】C
【来源】2025届北京市西城区高三下学期二模物理忒题
【详解】A.小球在最低点时弹簧拉力最大,传感器读数最大为2N,到达最高点时传感器
示数最小值为零,则此时弹簧在原长,小球的加速度为向下的g,结合对称性可知最低点
时的加速度为向上的g,艰据则F-mg-ma
可知F=2"7g=2N
即小球的质量〃『0.1kg
由图像可知,振动的周期为4s,选项A错误;
B.0~2s内,小球从最低点到最高点,加速度先向上后向下,则先超重后失重,选项B错
误;
C.0~2s内,小球从最低点到最高点,动量变化为零,由动量定理/-〃火,=。
可得小球受弹力的冲量大小为/=2N・s
选项C正确;
D.0~2s内,小球动能变化为零,弹力对小球做的功与重力做功的代数和等于小球动能的
变化量,选项D错误。
故选C。
11.如图,质量均为1kg的木块A和B并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上
端系一长为0.22m的细线,细线另一端系一质量为0.1kg的球C,现将球C拉起使细线水
平,并由静止释放,当球C摆到最低点时,木块A恰好与木块B相撞并粘在一起,不计空
气阻力,则()
A.球C摆到最低点的速度是J石m/s
B.木块A、B原先间距0.04m
C.球C通过最低点后向左摆动上升最大高度为0.21m
D.球C开始下落到A、B、C三者相对静止,系统产生的热量为0.005J
【答案】C
【来源】2025届浙江省金华市高三下学期三模物理:式题
【详解】A.球C向下运动到最低点的过程中,A、C组成的系统水平方向不受外力,系统
水平方向动量守怛,取水平向左为止方向,由水平方向动量守怛,有。=恤七一区JA
根据机械能守恒,有叫弘=;〃?/;+:%口;
解得速度大小分别为Vc=2m/s,vA=0.2m/s
故A错误;
B.球C向下运动到最低点的过程中,A、C组成的系统水平方向不受外力,系统水平方向
动量守恒,有。=牝匕-,4以
两边同乘以7,有0=〃2cxe一〃?A%A
又有XC+XA=L
联立解得4=0.02m
故B错误;
C.A与B碰瞬间根据动量守恒,有mAvA=(mA
解得u=().lm/s
球C向左运动过程中,A、B、C组成的水平方向动员守恒,有
性七一(〃入+%)□=(%+%+牲)改
根据能量守恒,有彳性<+彳(mA+%)/=-(mA++fnc)+f^c8h
JJ-
联立解得力=0.2Im
故c正确;
11
22
-吗--V
D.系统产生的热量为。2VA2=0.01J
故D错误。
故选Cn
12.如图所示,将质量为MH勺沙箱用长为/的不可伸长的轻绳悬挂起来,一颗质量为〃?的子
弹水平射入沙箱(未穿出),沙箱摆动的最大摆角为摆动过程中,沙箱可视
I2)
为质点,重力加速度为g,则子弹将要射入沙箱时的速度大小等于()
M+"?/T—:-----M+m
A.------,2g/cosaB.------
Mm
C-{'/%/(l—cosa)c+m\
D..------------glcosa
Vm
【答案】B
【来源】2025届北京市东城区高三下学期二模物理试卷
【详解】设子弹射入沙箱时整体速度为力由机械能守恒有
—(m+Af)v2=(〃z+M)g/(l-cosa)
设子弹将要射入沙箱时的速度大小为%,规定向右为正方向,子弹射入沙箱过程,由动量
守恒有机%=(机
联立解得%=乂J2g/(1-cos。)
故选Bo
13.质量分别为mA=lkg、〃?“二2kg的小球A、B从地面上的同一位置先后竖直向上抛出,两球
在空中发生正碰,图中曲线。是小球A碰前的位移一时间图像,曲线〃是碰后A、B一起
运动的位移一时间图像,八方曲线关于片3s轴对称。若空气阻力不计,重力加速度g取
lOm/s?,则两球碰撞中损失的动能为()
【答案】B
【来源】2025届安徽省滁州市高三下学期第二次教学质量监测物理试题
【详解】根据x=
由图可知上3s时x=15m,解得所20m/s
则3s末A的速度v,=%-曰=-10m/s
方向向下;由对称性可知两物体碰后速度向上,大小为u=10m/s,则碰撞过程动量守恒,
以向上为正,则〃%匕+〃%匕=(〃%+〃入»
解得碰前B的速度v2=20m/s
则两球碰撞中损失的动能为=1%液+~mAVl2-~+mA)v2
带入数据解得△且=30()J
故选Bo
14.如图(a)所示,为〃蹦极〃的简化情景:某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落。
质量为60kg的人可看成质点,从夕点由静止下落到最低点所用时间为9s,重力加速度g取
10m/s2,不计空气阻力,第一次下落过程中橡皮绳弹力尸与时间f的关系图像如图(b)
所示,则图像中阴影部分的面积为()
图(b)
A.1800kg-m/s5400kg•m/s
C.7200kg-m/sD.3600kgm/s
【答案】B
【来源】2025届湖北省七市州高三下学期3月联合调研考试(二模)物理试题
【详解】人下落整个过程,根据动量定理有〃4=。
解得/F=mgt
图像中阴影部分的面积表示橡皮绳弹力的冲量大小,可知,阴影部分面积大小
IP=mgt=5400kg-m/s
故选Bo
15.中国古代连弩采用复合弓结构,鸳臂与底座相固定,总质量为M,通过绞盘拉伸弩弦使
其最大形变量为右弩弦劲度系数为亿其对箭矢产生的弹力尸=云,弩弦因形变储存的
弹性势能综=,依,释放后,弩弦将质量为〃?的箭矢水平弹出。不计箭矢与弩臂间的摩
擦,弩弦与箭矢作用时间加极短,底座放置于地面(与地面未固定),忽略空气阻力。则
箭矢弹出瞬间的速度V()
[2E~kxR
A.v=/——B.V=---
Vmm
2
cv=I2MEp_\kxM
【答案】C
【来源】2025届山东名校高三下学期4月校际联合检测物理试题
【详解】设箭矢弹出瞬间的速度为叭底座的速度为u,二者作用时间极短,系统动量守
恒,选取箭矢的运动方向为正方向,则有〃在-Mu=0
11.
根据能量守恒则有£=-mv29+-mv'2
p22
2MEpkx2M
联立解得u=
+m\Vm(M+m)
故选C。
1G.如图所示,光滑水平面上放置着一光滑的半圆形凹槽,一质量为/〃的小球(可视为质点)
从半圆形凹槽槽口A点正上方R处静止下落,最后从槽口另一端B点飞出。已知凹槽质量
为3〃?、半径为R,重力加速度为g,不计一切摩擦和阻力。在整个运动过程中下列说法正
确的是()
A.小球的机械能守恒
B.小球和凹槽系统动量守恒
C.小球刚从8端飞出时・,凹槽相对地面的位移为0
2
D.小球运动到凹槽最低点时,对轨道的压力为5,胆
【答案】C
【来源】2025届云南省曲靖市高三下学期第二次教学质量监测物理试卷
【详解】A.小球在半圆凹槽内运动的过程中,由于半圆凹槽的弹力对小球做功,则小球
的机械能不守恒,故A错误;
BC.小球和凹槽构成的系统竖直方向受合外力不为零,则动量不守恒,但水平方向受合外
力为零,则动量守恒;小球从A点到8点,设凹槽向左移动左则由水平方向动量守恒可
得3mx-m(2R-x)=0
解得x
2
故B错误,C正确;
1°
D.小球运动到最低点时速度最大.若凹槽不动.则小球到达底端时=
解得u=2碗
根据牛顿第二定律有尸-mg=
解得F=mg+",三=5mg
此时对轨道的压力为5〃火。
但因凹槽向左运动,则小球到达底端时的速度小于2阚,故小球运动到凹槽最低点时,
对轨道的压力不等于5,咫,故D错误。
故选Co
17.如图所示,质量为M的四分之一光滑圆弧滑块下端与光滑水平面相切。给质量为根的小
9
球一水平向右的初速度,如果圆弧滑块固定,小球运动过程中距离水平面的最大高度为-
2
R(R为圆弧的半径),如果圆弧滑块不固定,小球运动过程中距离水平面的最大高度为
3
;心重力加速度为g,下列说法正确的是()
A.小球的初速度大小为4JgR
B.M=0.5m
C.如果圆弧滑块不固定,小球滑离圆弧滑块到最高点的过程中,水平位移为R
D.如果圆弧滑块不固定,小球最终的速度大小为2版
【答案】B
【来源】2025届江西省上饶市弋阳县第一中学高三下学期4月高考模拟物理试卷
1,9
【详解】A.如果圆弧滑块固定,则由机械能守恒定律
解得小球的初速度大小为%=3娴
选项A错误;
B.如果圆弧滑块不固定,设小球离开圆弧时水平速度为以,则由水平方向动量守恒
=(/??+M)vv
137?1、
由能量关系—m%=mg•--+5(M+ni)vx
联立解得M=0.5〃z,匕=
选项B正确;
C.如果圆弧滑块不固定,小球滑离圆弧滑块到最高点过程的时间,
水平位移为工=匕/=2/?
选项C错误;
D.如果圆弧滑块不固定,小球最终落回到槽中并从槽中滑出时槽的速度最大,此时由动
量守恒和能量关系机%=机匕+A/岭,-mv(;=-mvf+-Mu;
2
解得小球和圆弧槽的速度大小分别为匕=:%=疑
岭=4阚
选项D错误。
故选B。
18.如图所示,足够大的光滑水平而上停放着质量为M的轨道m。的上表面由竖直的光滑四
分之一圆弧轨道尸。和长度为L的水平轨道QN组成,两段轨道相切于。。将质量为〃7的
滑块〃放在轨道的N点,〃与水平轨道间的动摩擦因数为给。一水平瞬时冲量使。向
右运动,最终b位于轨道QN的中点。重力加速度大小为g,则冲量的大小可能为()
p
A.1川n(M+〃?)gL
D.yj3从M(〃+m)gL
【答案】D
【来源】2025届山东省大教育联盟高三下学期模拟预测物理试题
【详解】设给。一水平瞬时冲量使。获得的初速度为%,根据水平方向动量守恒定律
=(M+tn)v
根据能量守恒定律+/九)产+4/话,或=—(AY+/??)v2+/Jing—
2222
整理可得%=必匹返或%=即M+M9
VMVM
则冲量的大小为/=Mv0=J〃M(M+m)gL或/二例为二13〃M(M+m)gL
故选Do
19.在动画电影《哪吒》中,哪吒与敖丙在冰封的海面上对决,哪吒脚踩风火轮(总质量
mx=40kg),以速度匕=10m/s水平向右疾行,敖丙手持冰锤(总质量〃马=60kg)以速
度彩=5m/s水平向左冲来,两人迎面相撞后紧紧抓住对方共同运动。假设冰面光滑,忽
略空气阻力,则相撞后两人的共同速度为()
A.7.5m/s,水平向右
B.lm/s,水平向右
C.7.5m/s,水平向左
D.lm/s,水平向左
【答案】B
【来源】2025届海南省海口市高三下学期仿真考试物理试题
【详解】取向右为正方向,根据动量守恒定律有肛匕-她岭=(町+网"
代入数据解得u=lm/s
方向水平向右。
故选Bo
20.如图所示,两个完全相同的物块A、B(均可视为质点)用一轻弹簧连接,置于足够长的
粗糙均匀水平面上。开始时,两物块均静止,弹簧为原长。现给A—水平向右、大小为出
的初速度,当A向右运动距离双时,速度减为?,此时B刚好开始滑动。B运动时间/
2
后,两物块第一次速度相等。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内,忽
略空气阻力,则两物块第一次共速时的速度大小为()
AWVWWWVB
人却冒
C.知-%D.%
6%8%
【答案】B
【来源】2025届重庆市高三下学期高考模拟调研卷(六)物理试卷
【详解】设物块A、B的质量均为〃?,当A向右运动距离X。时,由能量守恒定律
10
—mv
20°
此时B刚好开始滑动,对B由平衡条件收0=jLung
联立可得4=4
4g%
经过时间「后,对物块A、B整体由动量定理可得-2〃加/=2〃”共一加T
整理可得,两物块第一次共速时的速度大小为4=子(1-里)
故选Bo
2L(24-25高三下•江苏苏锡常镇四・调研)质量为M的半圆形凹槽静置在光滑水平面上,质量为加
的光滑小球静止在凹槽底部。初始时刻给小球一个水平初速度%,计算机模拟得到小球的
部分轨迹如图,己知图中轨迹顶点与凹槽端口等高,则()
A.m>M
B.仅增大M值后重新模拟,小球能飞离凹槽
C.长时间观察,有些时间段内凹槽对地向左运动
D.小球从图中A到3运动过程中,凹槽先加速后减速
【答案】B
【来源】江苏省苏锡常镇四市.2024-2025学年高三下学期教学情况调研(一模)物理试卷
【详解】A.当小球由最低点开始运动到第一次回到最低点时,水平方向动量守恒,小球
光滑,则系统机械能守恒,设小球末速度为匕、凹槽末速度为岭,则相%=优匕+加彩,
121212
—=—mv+—MV
2x22
一匕一V.
联立可得M=机」-L
%+匕
以初速度方向为正方向,由图中小球的运动轨迹可知,当小球第一次回到最低点时匕<0,
vo+v>
可以判断〃z<M,故A错误;
B.当小球由最低点开始运动到第一次回到最高点时,水平方向速度共速,设小球和凹槽
的末速度是口共,则
由动量守恒〃2%=("Z+M)U共
"%
即U共二
m+M
当增大M值后U共会减小:系统机械能守恒,则J=;切”共2+%直2)+/咐.+1My共2
仅增大M值,由最低点开始运动到第一次回到最高点时,》共减小,则勺直增大,小球会
飞的更高,飞离凹槽,故B正确;
C.设小球末速度水平分速度匕’,凹槽末速度岭’,由动量守恒可知相%=能匕'+加匕’
即加(%—匕')=加%'
若当凹槽对地向左运动时彩'<(),可得%〈匕
191?
则—mv0<—机匕叱
不满足系统机械能守恒,故C错误;
D.设小球末速度水平分速度匕',凹槽末速度眩’,由动量守恒可知
mvQ=*+MV2',即m(v0-'
小球由A到8过程中%一%一直增大,所以匕一直增大,故D错误。
故选Bo
22.(24-25高三下•湖南怀化多校联考•三模)一个四分之一光滑圆弧形物块B静止在光滑的水平面上,
圆弧的半径为R,一可视为质点的小物块A从物块B的底端以速度%=2屈滑上圆弧,
经过时间f恰好能滑上B的圆弧面顶端,已知滑块A的质量为〃7,重力加速度为g,则()
A.物块A滑上圆弧面后,A、B组成的系统动量守恒
B.物块B的质量为〃?
C.物块A从底端到滑上圆弧面顶端的过程物块B的位移为2.一1
2
D.A和B分离时,B的速度大小为病
【答案】BC
【来源】湖南省怀化市多校联考2024-2025学年高三下学期第三次模拟考试物理试题
【详解】A.该过程系统在水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,故A错误;
2
B.A滑上B的过程,有加%=(〃?+/%)以,V
解得加B=m
故B正确;
C.A滑上B的过程,A和B系统在水平方向动量守恒机%=mvA+
故mv()t=mvAt+mvnt,xA=vAr,=vBr,xA-xB=R
解得通=2"一氏
故C正确;
D.由于A和B质量相等,A和B分离时,相当于发生弹性碰撞,A和B交换速度,A的速
度为0,B的速度大小为2师,故D错误。
故选BCo
23.如图所示为某种减速装置示意图,质量为〃?的物体P在光滑绝缘水平面上以初速度n向
右运动,P由N个相同的区域组成,每个区域宽度为L其中1、3、5…区域内存在垂直于
纸面向外的匀强磁场,2、4、6…区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,各区域磁感应强
度大小均相同,Q为一个固定的正方形线圈,边长也为已知当P的右边界刚通过线圈
Q右侧时,P的速度减小了0.05W下列说法正确的是()
P―
•••4321
LL
A.2区域右边界通过Q右侧时速率为0.75uB.2区域右边界通过Q右
侧时速率为0.85u
C.为使P的速度能减至零,N不能小于6D.为使P的速度能减至零,
N不能小于7
【答案】AC
【来源】2025届河南省部分重点高中高三下学期联考考前押题物理试题
n2r2
【详解】AB.当P的右边界刚通过线圈Q右端过程中,根据动量定理-已上加二6加;
R
D2r3
累加得------=一"2x0.05u
R
2区域右边界通过线圈Q右端过程中,根据动量定理,累加得—0隼=加”「V)
解得片=0-75u
故A正确,B错误;
CD.根据分析可知u=0.05u+(N—l)x4x0.05u+0.05u
解得N=5.5
即N不能小于6,故C正确,D错误。
故选ACo
24.如图所示,装有一定质量沙子的小车,其总质量为M,静止在光滑的水平面上。将一个
质量为机的铁球,从距离沙面力高处,以大小为田的初速度水平抛出,小球落入车内并陷
入沙中△〃深处,最终与车一起向右匀速运动。不计空气阻力,则下列说法正确的是()
一%
777777777777777777777777777777,
A.小球抛出时的高度〃越高,小车最终的速度越大
B.小球陷入沙中过程,小球和沙、车组成的系统动量不守恒,机械能不守恒
C.此过程中小车(包括沙子)所受合外力的冲量为竺也
M+"2
D.此过程中系统内能的增加了mg(h+A/i)+1mv1-「呼
22(M+//?)
【答案】BCD
【来源】2025届陕西省汉中市西乡县第一中学高三下学期一模物理试题
【详解】A.小球与车、沙组成的系统在水平方向动量守恒,则加%=(M+m)u
由此可知,小车最终的速度与抛出时的高度无关,故A错误;
B.小球陷入沙中过程,小球在竖直方向做变速运动,系统在竖直方向合力不为零,因此
系统动量不守恒,由于小球与沙的摩擦损失机械能,因此系统机械能不守恒,故
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