动量和动能（测）-高考物理二轮复习（新高考专用）

2023年高考物理二轮复习讲练测（新高考专用）

专题二动量和动能（测）

（时间：9（）分钟分值：100分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4

分，选错得0分。

1、（2023届-河南开封市高三上学期开学考试）质量为1kg的物体做直线运动，其速度一时间图像如图3所

示，则物体在0~5s内和10s~20s内所受合外力的冲量分别是（）

°~5~li）1\20；t/s

4一•巴

A.10N*s,—l（）N・sB.5N・s,0C.5N*s,10N・sD.5N・s,一10N・s

【答案】D

【解析】

由题图可知，在0~5s内初动量为

末动量为

由动量定理知

在10s〜20s内初动量

末动量为

由动量定理得

故选Do

2、（2023•江苏常熟市高三上学期期中）在摸高测试中，一质量为机的同学下蹲后用力蹬地的同时举臂起跳，

在刚要离地时其手指距地面的高度为小，离地后身体姿势保持不变，手指摸到的最大高度为"，若从蹬地到离

开地面的时间为空气阻力不计，重力加速度为g,则在该同学上升的过程中（）

A.地面对该同学做正功

B.地面对该同学的冲量为零

C.该同学的机械能增加〃?g（力2力1）

【答案】D

【解析】

A.该同学上升的过程中，地面对该同学没有施力，不做功，故A错误；

B.设起跳后速度为打有

地面对人的冲量为/，有

则

故B错误;

D.地面对该同学的弹力平均值为

故D正确；

C.从下蹲到起跳这一阶段重心抬高，由B可知，该同学的机械能增加量大于〃吆（把加），故C错误。

故选D。

3、（2023届•河北邢台市六校高三上学期第一次联考）近些年来，人们对手机的依赖性越来越强，躺着玩手机

时出现砸伤眼睛的事情屡见不鲜。若手机的质量为160g,从离人眼睛约为20cm的高度无初速度掉落，砸到眼

2

睛后手机反弹高度为5cm,眼睛受到手机冲击的时间为0.05s,不计空气阻力，^10m/S,则手机（）

A.刚要接触眼睛之前的速度约为3m/s

B.龙眼睛的冲量大小约为0.16N-s

C.对眼睛的作用力大小约为11.2N

D.与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.96kg-m/s

【答案】C

【解析】

A.根据自由落体规律

代入数据可得

片0.2s

刚要夜触眼睛之前的速度约为

故A错误；

BD.手机与眼睛作用后，开始竖直向上运动，因此可知速度

因此，对眼睛的冲最大小约为

I=^P=mv2m{ri）=0.48kgn/s

故BD错误；

C.本手机与眼睛作用的过程应用动量定理

即

(Fmg)X0.05s=0.48kgm/s

解得

/M1.2N

故C正确。

故选C。

4、（2023届・人大附中高二上学期开学考试）质量为孙和〃芍的两个物体在光滑的水平面卜正碰,碰撞时间

不计，其位移一时间图像如图所示，由图像可判断以下说法正确的是（）

【解析】

A.工-/图像斜率表示速度可知碰后两物体的运动方向相反，故A错误;

B.碰后叫的速度大小为

故B错误；

C.碰撞后叫的速度为

碰撞前町的速度为

碰撞前m2的速度为。，根据动量守恒定律得

代入数据得

故C正确；

D.碰撞前的总动能为

碰撞后的总动能为

代入数据比较可得

由能量损失，可知不是弹性碰撞，故D错误。

故选C。

5、（2023届•湖北新高考联考协作体高三上学期开学考试）意大利物理学家伽利略在研究打击现象时，偶然

间发现打击的效果与锤子的重量以及它的速度有关，他由此定义了最早的“动量”近似概念。现用质量为20小

的铁锤沿水平方向将质量为〃?、长为/的铁钉敲入木板，铁锤每次以相同的水平速度对击钉，随即与钉一起运

动并使钉进入木板一定距离。在每次受击进入木板的过程中，钉所受到的平均阻力（本题指钉克服阻力做的功

与对应过程的位移之比）为前一次受击进入木板过程所受平均阻力的2倍。若敲击三次后钉恰好全部进入木板，

则第一次进入木板过程中钉所受到的平均阻力大小为（）

【答案】C

【解析】

8、（2023届•河南省顶级名校高三上学期10月考）在足够长的光滑倾斜长直轨道上，先后将甲、乙两个小球

分别以相同的初速度在同•位置沿轨道向斜上方弹出，两小球相遇时发生了完全非弹性碰撞，它们运动的vt图

像如图所示。已知小球甲的质量为1kg,重力加速度大小g取lOm/s?。则下列说法正确的是（）

B.两小球碰撞过程中的机械能损失为25J

C,轨道斜面倾角满足tan〃=0.2

D.前小球【可到出发点时的速度大小为10m/s

【答案】B

【解析】

A.由I-/图像可知，甲、乙两小球碰撞为完全非弹性碰撞，两小球碰撞过程中动量守恒

可知乙小球的质量为1kg,A错误;

B.碰撞过程中机械能损失为

B正确：

可知

C错误；

故选Bo

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选

对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得。分。

9、（2023届-湖南九校联考高三上学期开学考试）如图所示，直角边长为L的等腰直角三角形金属线框abc

静止在光滑绝缘水平面上，平行边界M、N间有垂直于水平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应播度大小为B,

边界MN之间的宽度大于L,现给金属框一个水平向右的恒定推力凡使金属框从静止开始向右运动，开始时，

线框c端离边界M距离也为L,线框运动过程中必边始终与边界M平行，。〃边刚要进磁场时的速度与〃〃边刚

要出磁场时的速度大小均为打线柩的电阻为七则（）

N

A.线框进磁场过程通过岫边截面的电量为匕

R

【答案】CD

【解析】

A.线框进磁场过程中根据法拉第电磁感应定律有

则线框进磁场过程中产生的感应电流为

则线框进磁场过程通过ah边截面电量为

A错误：

B,线框进磁场过程克服安培力的冲量为

但由于线框进入过程中〃从0逐渐增加到心则

B错误；

C.由题知开始时，时边刚要进磁场时的速度与时边刚要出磁场时的速度大小均为打且线框进出磁场时安培

力的冲量相同，则线框c•点刚要离开边界N时的速度与线框c•点刚要进入边界M时的速度相同，则线框疝刚

进入磁场时到线框c点刚要离开边界N时，有

解得

则磁场的宽度为

C正确；

D.线框穿过磁场过程线框中，根据动能定理有

由于安培力做的负功即线框中产生的焦耳热，则

D正确。

故选CD.

A.碰撞过程中两球的动量改变量相等

B,碰撞过程中两球的动量改变量不相等

C.砌后小球a对圆弧轨道最大压力为3也？

D.碰后小球匕对圆弧轨道的最大压力为

【答案】BC

【解析】

AB.根据动量定理得

根据牛顿第三定律得，碰撞过程中两球的动量改变量的大小相等，方向相反，所以两球的动量改变量不相等,

A错误，B正确；

C.碰后。球运动过程中能到达的最高位置分别为A点，以传送带为参考系，对。球根据机械能守恒定律得

解得

以传送带为参考系，对。球根据牛顿第二定律得

解得

C正确；

D.碰后。球运动过程中能到达的最高位置分别为。点，以传送帝为参考系，对〃球根据机械能守恒定律得

解得

以传送带为参考系，对〃球根据牛顿第二定律得

解得

D错误；

故选BC。

11、（2023届•福建福州一中高三上学期开学考试）.2022年冬奥会将在北京和张家口举行，如图所示是跳台

滑雪某次训练中两位不同质量的运动员以相同的甲乙动能分别从。点沿同一方向水平滑出的情况，他们分别落

在倾斜滑道的P、。两点。不计运动员空中滑翔过程中所受的空气阻力，下列说法中正确的是（）

A.两位运动员落到滑道瞬间的速度方向相同

B.两位运动员落到滑道时的动量大小相等

C,两位运动员从。点滑出到落到滑道过程中，重力对他们做功相等

D.两位运动员从O点滑出到落到滑道过程中，重力对他们的冲量大小相等

【答案】AC

【解析】

A.设倾斜滑道与水平面的夹角为。，运动员的初速度为vo时，飞行时间为力水平方向的位移大小为工、竖直

方向的位移大小为了，运动员在水平方向上做匀速直线运动，有

在竖直方向上做自由落体运动，有

运动员落在斜面上时，有

联立解得

可得

两位运动员落到滑道瞬间的速度方向速与水平方向的夹角为则有

联立可得

所以两位运动员落到滑道瞬间的速度方向相同，故A正确；

C.两位运动员从。点滑出到落到滑道过程中，重力做功为

故c正确；

D.两位运动员质量不同，重力的冲量为

所以重力对他们的冲量大小不相等，故D错误；

B.因为重力做功相等，初动能相等，根据动能定理可知落到斜面上的动能也相等，由

因为两位运动员质量不同，所以落到滑道时的动量大小不相等，故B错误。

故选ACo

12、（2023届•湖北新高考联考协作体高三上学期开学考试）光滑水平地面上，质量为3kg木板正以2m/s的

速度向右运动。某时刻在木板右端滑上可视为质点的小球，质量为1kg,速度向左，大小也是2m/3。经过3s后，

小球刚好滑到木板左端且二者刚好相对静止。这一过程中，下列说法中正确的是（）

A.木板长度是9mB.小球相对地面向左最远位移为2m

C.系统因摩擦而生热8JD.l.5s时，小球距离木板左端1.5m

【答案】BD

【解析】

AC.依题意，可知小球及木板系统动量守恒，取向右为正，有

代入数据，即

求得

可得木板加速度大小为

对木板，根据牛顿第二定律可得小球与木板间的滑动摩擦力大小为

设木板的长度为L，根据功能关系可得

求得

系统因摩擦而生热为

故AC错误；

B.当小球在木板上速度减为0时，小球相对地面向左有最远位移，为

对小球,根据牛顿第二定律有

联立求得

故B正确；

D.1.5s时，小球的速度大小为

方向向左，此时木块对地位移大小为

木板的位移大小为

则可得此时小球距离木板左端

故D正确。

故选BD。

三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。

13、(2023届•福建福州一中高三上学期开学考试)在“研究小球做平抛运动”的实验中：

(i)如图甲所示的实验中，观察到、两球同时落地，说明；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定

在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止止同时释放，观察到球

1落到水平板上并击中球2,这说明；

甲乙

—④.5叵⑤8.8

4

【解析】

(1)[1]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，

则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；

[2]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2,可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛

运动在水平方向上做匀速直线运动；

(2)[3]在竖直方向上,根据匀变速直线运动的规律可得

得

[4]由公式，可得小球初速度为

[5上点竖直方向的速度

所以〃点的速度

14、（2023届•河南开封市高三上学期开学考试）用如图所示的装置.，来完成“验证动量守恒定律”的实验。

实验中使用的小球1和2半径相等，用天平测得质量分别为如、〃2在水平木板上铺一张白纸，白纸上面铺放复

写纸，记下重锤线所指的位置。。先不放小球2，使小球1从斜槽上某一点5由静止滚下，落到水平木板尸点。

再把小球2静置于斜槽轨道末端，重复上述操作，小球1和小球2碰撞后分别落在水平木板上，在白纸上留下

各自落点的痕迹c

（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，可以通过测量小球做平抛运动的水平射程来解决这个

问题,确定碰撞前后落点的位置P、M、M用刻度尺测量出水平射程OP、OM、ON

①本实验必须满足的条件是

A.斜槽轨道必须是光滑的

B.斜槽轨道末端必须是水平的

C.小球1每次必须从同一位置由静止释放

②实验器材准备时,为确保小球1碰后不弹回,要求如mi（选填“>”、“<”、“=”〕

③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式为：0尸=:（用如、机2、OM、ON表示）

（2）在上述实验中换用不同材质的小球，其它条件不变，记录下小球的落点位置。下面三幅图中，可能正确的

是。

【解圻】

（1）IUA,囚小球在斜槽末端的速度与平抛的水平位移成正比，所以斜槽是否光滑对该实验影响不大，故A

错误；

B.斜槽末端保持水平，是为了保证它们在水平碰撞后做平抛运动，故B正确；

C.小球1每次必须从同一高度释放，保证尽可能每次碰撞情况相同，故C正确；

故选BC。

[2]为确保小球I碰后不弹回，要求加>加2

（31小球离开斜槽末端做平抛运动，竖直方向满足

下落高度一定，运动时间相同；水平方向满足

水平位移与平抛初速度成正比，两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为

即

（2）[4]两球碰撞，动量守恒，有

则

故排除Ao

碰撞过程中有能量损失，则

设单个格子的长度为小则BC三个图中，OP、OM、QN的长度分别为

OPOMON

B10«7a8。

C9a7a25a

分别弋入方程①②可得，B图满足

故选Bo

四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的

题，答案中必须明确写出数值和单位。

⑴求甲到达4点时的速度大小；

(2)若甲能通过半圆轨道的C点且整个过程中对轨道的压力不超过20N,求轨道半径的取值范围；

rm______,

J及斯战—源―

【解析】

⑴弹簧弹开，以甲、乙组成系统研究对象，在甲到达A点之前，系统动量守恒

甲、乙对车的摩擦力大小相等、方向相反，故车保持静止。当甲到达4点时乙距木板右端距离为与，此后以乙

和木板为研究对象，乙到达木板右端时两者同速，设为也由动量守恒得

由能量守恒得

联立解得

(2)半圆轨道半径最大时甲恰能通过半圆轨道最高点

甲在4点对轨道的压力最大，且半径越小压力越大，半径最小时，由牛顿第三定律知轨道对乙的最大作用力

则半经的取值范围

代人解得

(3)甲离开木板后，对乙

对板

联立解得

(1)物块下落后由A滑至8处时，对轨道的压力大小；

(2)水平轨道段长度：

(3)压缩弹簧过程中，弹簧所具有的最大弹性势能。

【解析】

(1)物块自静止释放到。点，由机械能守恒得

8点满足

解得

据牛顿第三定律，物块对3点的压力为

(2)物块自A点向右运动到再次返回到笈点，且相对于车静止，此过程物块与车动量守恒，此时