2026年辽宁省部编版高中物理高三下册第5章专项训练题库

2026年辽宁省部编版高中物理高三下册第5章专项训练题库一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究物体做平抛运动时，下列说法正确的是（）A.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，因为这两个分运动具有独立性B.平抛运动的加速度始终指向轨迹的凹侧，因此轨迹是一条抛物线C.平抛运动过程中，物体的机械能守恒，但动量不守恒D.平抛运动的时间由初速度和抛出点的高度决定，与水平初速度无关参考答案：A解析：平抛运动是加速度恒定的曲线运动，其加速度为重力加速度g，方向竖直向下。根据运动的合成与分解规律，平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，这两个分运动互不影响，具有独立性，因此选项A正确。选项B错误，平抛运动的加速度方向始终竖直向下，而轨迹的凹侧方向是水平方向。选项C错误，平抛运动过程中只有重力做功，机械能守恒，且由于速度方向不断变化，动量也不断变化，但动量守恒不成立。选项D错误，平抛运动的时间由抛出点的高度h决定，公式为t=√(2h/g)，与水平初速度无关。2.在光滑水平面上，一个质量为m的小球以速度v向右运动，与一个静止的质量为2m的木块发生弹性正碰。碰撞后，小球的速度大小为（）A.v/3B.2v/3C.vD.-v参考答案：B解析：弹性正碰过程中，动量和机械能均守恒。设碰撞后小球速度为v₁，木块速度为v₂，根据动量守恒定律：mv=mv₁+2mv₂，根据机械能守恒定律：1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m×v₂²。联立两式解得v₁=2v/3，v₂=v/3。因此小球碰撞后的速度大小为2v/3，选项B正确。3.一个质量为m的小球以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，半径为R。若桌面的动摩擦因数为μ，则小球做圆周运动所需的最小水平拉力为（）A.μmgB.mv²/RC.μmv²/RD.(μmg+mv²/R)参考答案：B解析：小球在水平桌面上做匀速圆周运动时，所需的向心力由水平拉力提供，大小为mv²/R。由于桌面存在摩擦力，若拉力仅提供向心力，则摩擦力为零，此时水平拉力最小，等于mv²/R。若拉力大于mv²/R，则摩擦力提供多余部分，但题目问最小水平拉力，因此选项B正确。4.一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮，两端分别系有质量为m和2m的小球，初始时两球位于同一水平线上，然后释放。释放瞬间，2m小球对水平面的压力大小为（）A.3mgB.2mgC.mgD.0参考答案：A解析：释放瞬间，两球均处于平衡状态，轻绳张力T等于2m小球的重量2mg。由于2m小球静止，其受力平衡，水平面对小球的支持力N=2mg-T=2mg-2mg=0，但题目问的是2m小球对水平面的压力，根据牛顿第三定律，压力大小等于支持力，即3mg。因此选项A正确。5.一个质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2。若碰撞时间极短，则碰撞过程中地面对小球的平均作用力大小为（）A.mgB.2mgC.3mgD.4mg参考答案：C解析：设碰撞前小球速度为v₁=√(2gh)，碰撞后速度为v₂=√(gh)，方向相反。根据动量定理，设地面对小球的平均作用力为F，碰撞时间为Δt，则有(F-mg)Δt=m(-v₂)-m(-v₁)=m(v₁+v₂)。代入v₁、v₂解得F=3mg，因此选项C正确。6.一根长为L的均匀细杆，绕其一端在竖直平面内做匀速圆周运动，角速度为ω。杆的中点处的向心加速度大小为（）A.ω²L/2B.ω²LC.ω²L/4D.2ω²L参考答案：A解析：杆做匀速圆周运动时，杆上各点的角速度相同，但向心加速度与离轴心的距离成正比。杆中点离轴心距离为L/2，其向心加速度a=ω²r=ω²(L/2)=ω²L/2，因此选项A正确。7.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰撞后两物体共同速度为（）A.v/3B.v/2C.vD.-v参考答案：B解析：完全非弹性碰撞过程中，动量守恒，机械能不守恒。设碰撞后共同速度为v'，根据动量守恒定律：mv=(m+2m)v'，解得v'=v/3。因此选项B正确。8.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球速度大小为（）A.v/3B.2v/3C.vD.-v参考答案：D解析：弹性正碰过程中，动量和机械能均守恒。设碰撞后小球速度为v₁，木块速度为v₂，根据动量守恒定律：mv=mv₁+2mv₂，根据机械能守恒定律：1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m×v₂²。联立两式解得v₁=-v，v₂=2v/3。因此小球碰撞后的速度大小为v，方向相反，选项D正确。9.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰撞过程中损失的机械能占小球初始动能的百分比为（）A.33.3%B.50%C.66.7%D.75%参考答案：C解析：完全非弹性碰撞过程中，机械能不守恒，损失的机械能等于系统初始动能减去最终动能。初始动能E₁=1/2mv²，最终动能E₂=1/2(m+2m)v'²=1/2(m+2m)(v/3)²=5mv²/18。损失的机械能ΔE=E₁-E₂=mv²/2-5mv²/18=4mv²/18=2mv²/9。损失的机械能占小球初始动能的百分比为(2mv²/9)/(1/2mv²)=4/9≈44.4%，最接近选项C。10.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞过程中系统的机械能守恒，动量守恒，但（）A.碰撞前后小球的动能相等B.碰撞前后木块的动能相等C.碰撞前后系统的总动能相等D.碰撞前后小球的动量相等参考答案：C解析：弹性正碰过程中，系统的机械能守恒，动量守恒。设碰撞后小球速度为v₁，木块速度为v₂，根据动量守恒定律：mv=mv₁+2mv₂，根据机械能守恒定律：1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m×v₂²。联立两式解得v₁=-v，v₂=2v/3。碰撞前系统总动能E₁=1/2mv²，碰撞后系统总动能E₂=1/2mv₁²+1/2×2m×v₂²=1/2m(-v)²+1/2×2m(2v/3)²=1/2mv²+4mv²/18=1/2mv²，因此E₁=E₂，选项C正确。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一个质量为m的小球以速度v在水平桌面上做匀速圆周运动，半径为R。若桌面的动摩擦因数为μ，则小球做圆周运动所需的最小水平拉力为______，小球运动的最大角速度为______。参考答案：mv²/R，√(μg/R)解析：最小水平拉力等于向心力，即mv²/R。最大角速度ω_max由摩擦力提供向心力决定，即μmg=mv²/R，解得ω_max=√(μg/R)。2.一根长为L的均匀细杆，绕其一端在竖直平面内做匀速圆周运动，角速度为ω。杆的端点处的向心加速度大小为______，杆的中点处的向心加速度大小为______。参考答案：ω²L，ω²L/2解析：杆端点离轴心距离为L，向心加速度a₁=ω²L。杆中点离轴心距离为L/2，向心加速度a₂=ω²(L/2)=ω²L/2。3.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球速度大小为______，木块速度大小为______。参考答案：v，v/3解析：设碰撞后小球速度为v₁，木块速度为v₂，根据动量守恒定律：mv=mv₁+2mv₂，根据机械能守恒定律：1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m×v₂²。联立两式解得v₁=-v/3，v₂=2v/3，因此小球速度大小为v/3，木块速度大小为2v/3。4.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰撞后两物体共同速度为______，碰撞过程中损失的机械能占小球初始动能的百分比为______。参考答案：v/3，66.7%解析：根据动量守恒定律：mv=(m+2m)v'，解得v'=v/3。损失的机械能ΔE=1/2mv²-1/2(m+2m)(v/3)²=mv²/2-5mv²/18=4mv²/18=2mv²/9。损失的机械能占小球初始动能的百分比为(2mv²/9)/(1/2mv²)=4/9≈44.4%，最接近选项C。5.一个质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2。若碰撞时间极短，则碰撞过程中地面对小球的平均作用力大小为______，碰撞过程中小球的动量变化量为______。参考答案：3mg，2√(gh)解析：设碰撞前小球速度为v₁=√(2gh)，碰撞后速度为v₂=√(gh)，方向相反。根据动量定理，设地面对小球的平均作用力为F，碰撞时间为Δt，则有(F-mg)Δt=m(-v₂)-m(-v₁)=m(v₁+v₂)，解得F=3mg。动量变化量Δp=m(-v₂)-m(-v₁)=m(v₁+v₂)=m√(2gh)+m√(gh)=m(√(2gh)+√(gh))≈2√(gh)。6.一根长为L的均匀细杆，绕其一端在竖直平面内做匀速圆周运动，角速度为ω。杆的中点处的向心加速度大小为______，杆的端点处的向心加速度大小为______。参考答案：ω²L/2，ω²L解析：杆中点离轴心距离为L/2，向心加速度a₂=ω²(L/2)=ω²L/2。杆端点离轴心距离为L，向心加速度a₁=ω²L。7.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰撞过程中系统的动量守恒，机械能不守恒，但系统的______守恒。参考答案：动量解析：完全非弹性碰撞过程中，系统的动量守恒，机械能不守恒，但系统的总动量守恒。8.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞过程中系统的机械能守恒，动量守恒，但小球的动能______，木块的动能______。参考答案：不守恒，不守恒解析：弹性正碰过程中，系统的机械能守恒，动量守恒，但小球的动能和木块的动能均不守恒，因为它们各自的动能会发生变化。9.一个质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2。若碰撞时间极短，则碰撞过程中地面对小球的平均作用力方向______，小球的动量变化量方向______。参考答案：竖直向上，竖直向上解析：碰撞过程中地面对小球的平均作用力方向竖直向上，小球的动量变化量方向也竖直向上。10.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球速度大小为______，木块速度大小为______。参考答案：v，v/3解析：设碰撞后小球速度为v₁，木块速度为v₂，根据动量守恒定律：mv=mv₁+2mv₂，根据机械能守恒定律：1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m×v₂²。联立两式解得v₁=-v/3，v₂=2v/3，因此小球速度大小为v/3，木块速度大小为2v/3。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，因为这两个分运动具有独立性。（）参考答案：正确解析：平抛运动是加速度恒定的曲线运动，其加速度为重力加速度g，方向竖直向下。根据运动的合成与分解规律，平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，这两个分运动互不影响，具有独立性。2.弹性正碰过程中，系统的动量守恒，机械能也守恒。（）参考答案：正确解析：弹性正碰过程中，系统不受外力，动量守恒；同时由于碰撞过程中没有能量损失，机械能也守恒。3.完全非弹性碰撞过程中，系统的动量守恒，但机械能不守恒。（）参考答案：正确解析：完全非弹性碰撞过程中，系统不受外力，动量守恒；但由于碰撞过程中有能量损失，机械能不守恒。4.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球速度大小为v/3，木块速度大小为2v/3。（）参考答案：错误解析：设碰撞后小球速度为v₁，木块速度为v₂，根据动量守恒定律：mv=mv₁+2mv₂，根据机械能守恒定律：1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m×v₂²。联立两式解得v₁=-v/3，v₂=2v/3，因此小球速度大小为v/3，木块速度大小为2v/3。5.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰撞后两物体共同速度为v/3。（）参考答案：正确解析：根据动量守恒定律：mv=(m+2m)v'，解得v'=v/3。6.一个质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2，碰撞过程中小球的动量变化量大小为2√(gh)。（）参考答案：正确解析：设碰撞前小球速度为v₁=√(2gh)，碰撞后速度为v₂=√(gh)，方向相反。动量变化量Δp=m(-v₂)-m(-v₁)=m(v₁+v₂)=m√(2gh)+m√(gh)=m(√(2gh)+√(gh))≈2√(gh)。7.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞过程中系统的机械能守恒，动量守恒，但小球的动能和木块的动能均不守恒。（）参考答案：正确解析：弹性正碰过程中，系统的机械能守恒，动量守恒，但小球的动能和木块的动能均不守恒，因为它们各自的动能会发生变化。8.一个质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2，碰撞过程中地面对小球的平均作用力方向竖直向上。（）参考答案：正确解析：碰撞过程中地面对小球的平均作用力方向竖直向上，小球的动量变化量方向也竖直向上。9.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰撞过程中系统的动量守恒，机械能不守恒，但系统的总动量守恒。（）参考答案：正确解析：完全非弹性碰撞过程中，系统的动量守恒，机械能不守恒，但系统的总动量守恒。10.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球速度大小为v/3，木块速度大小为2v/3。（）参考答案：错误解析：设碰撞后小球速度为v₁，木块速度为v₂，根据动量守恒定律：mv=mv₁+2mv₂，根据机械能守恒定律：1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m×v₂²。联立两式解得v₁=-v/3，v₂=2v/3，因此小球速度大小为v/3，木块速度大小为2v/3。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述平抛运动的特点及其运动规律。参考答案：平抛运动是物体以一定初速度水平抛出，只在重力作用下的运动。其特点包括：（1）水平方向做匀速直线运动，速度恒定为v₀；（2）竖直方向做自由落体运动，加速度为g；（3）运动轨迹为抛物线。运动规律：水平方向位移x=v₀t，竖直方向位移y=1/2gt²，合速度v=√(v₀²+(gt)²)，合加速度a=g，方向竖直向下。2.简述弹性正碰和完全非弹性碰撞的区别。参考答案：弹性正碰和完全非弹性碰撞的区别主要体现在：（1）弹性正碰：碰撞过程中机械能守恒，动量守恒；（2）完全非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒，但动量守恒；（3）弹性正碰后，两物体分离；完全非弹性碰撞后，两物体粘在一起共同运动。3.简述向心力的特点及其作用。参考答案：向心力的特点包括：（1）方向始终指向圆心；（2）是效果力，可以是重力、弹力、摩擦力等的合力；（3）不做功。作用：提供物体做圆周运动所需的向心力，使物体保持圆周运动。4.简述动量定理的内容及其应用。参考答案：动量定理的内容：物体所受合外力的冲量等于其动量的变化量，即FΔt=Δp。应用：用于分析碰撞、打击等过程中动量的变化，以及平均作用力的大小。5.简述机械能守恒定律的内容及其条件。参考答案：机械能守恒定律的内容：在只有重力或系统内弹力做功的情况下，系统的动能和势能之和保持不变。条件：系统内只有重力或系统内弹力做功，或系统外力做功之和为零。6.简述平抛运动和圆周运动的主要区别。参考答案：平抛运动和圆周运动的主要区别包括：（1）平抛运动是曲线运动，圆周运动可以是直线或曲线；（2）平抛运动的加速度恒定为g，圆周运动的加速度大小可能变化；（3）平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，圆周运动不能分解为简单的直线运动。7.简述动量守恒定律的内容及其条件。参考答案：动量守恒定律的内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，该系统的总动量保持不变。条件：系统不受外力或所受外力之和为零，或系统外力做功之和为零。8.简述机械能和动量的区别。参考答案：机械能和动量的区别包括：（1）机械能是标量，动量是矢量；（2）机械能包括动能和势能，动量是质量和速度的乘积；（3）机械能守恒与系统的内力有关，动量守恒与系统的外力有关。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球速度大小为v/3，木块速度大小为2v/3。求碰撞过程中系统的机械能变化量。参考答案：初始动能E₁=1/2mv²，最终动能E₂=1/2m(v/3)²+1/2×2m(2v/3)²=1/18mv²+8mv²/18=9mv²/18=1/2mv²，机械能变化量ΔE=E₂-E₁=1/2mv²-1/2mv²=0。解析：弹性正碰过程中，系统的机械能守恒，因此机械能变化量为0。2.一个质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2。若碰撞时间极短，则碰撞过程中地面对小球的平均作用力大小为3mg。求碰撞过程中小球的动量变化量。参考答案：设碰撞前小球速度为v₁=√(2gh)，碰撞后速度为v₂=√(gh)，方向相反。动量变化量Δp=m(-v₂)-m(-v₁)=m(v₁+v₂)=m√(2gh)+m√(gh)=m(√(2gh)+√(gh))≈2√(gh)。解析：动量变化量等于小球碰撞前后的动量之差，方向竖直向上。3.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰撞后两物体共同速度为v/3。求碰撞过程中系统的机械能损失量。参考答案：初始动能E₁=1/2mv²，最终动能E₂=1/2(m+2m)(v/3)²=1/2×3m(v/3)²=1/6mv²，机械能损失量ΔE=E₁-E₂=1/2mv²-1/6mv²=1/3mv²。解析：完全非弹性碰撞过程中，系统的机械能不守恒，损失的机械能等于初始动能减去最终动能。4.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球速度大小为v/3，木块速度大小为2v/3。求碰撞过程中系统的动量变化量。参考答案：初始动量p₁=mv，最终动量p₂=mv₁+2mv₂=mv/3+4mv/3=5mv/3，动量变化量Δp=p₂-p₁=5mv/3-mv=2mv/3。解析：动量变化量等于系统碰撞前后的动量之差。5.一个质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2。若碰撞时间极短，则碰撞过程中地面对小球的平均作用力大小为3mg。求碰撞过程中小球的动能变化量。参考答案：碰撞前动能E₁=1/2mv²，碰撞后动能E₂=1/2mv₂²=1/2m(√(gh))²=1/2mgh，动能变化量ΔE=E₂-E₁=1/2mgh-1/2mv²。解析：动能变化量等于小球碰撞前后的动能之差。6.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰撞后两物体共同速度为v/3。求碰撞过程中系统的动量守恒情况。参考答案：初始动量p₁=mv，最终动量p₂=(m+2m)(v/3)=3mv/3=mv，动量变化量Δp=p₂-p₁=mv-mv=0。解析：完全非弹性碰撞过程中，系统的动量守恒。7.一个质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球速度大小为v/3，木块速度大小为2v/3。求碰撞过程中系统的机械能守恒情况。参考答案：初始动能E₁=1/2mv²，最终动能E₂=1/2m(v/3)²+1/2×2m(2v/3)²=1/18mv²+8mv²/18=9mv²/18=1/2mv²，机械能变化量ΔE=E₂-E₁=1/2mv²-1/2mv²=0。解析：弹性正碰过程中，系统的机械能守恒。8.一个质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2。若碰撞时间极短，则碰撞过程中地面对小球的平均作用力大小为3mg。求碰撞过程中小球的动量变化量方向。参考答案：碰撞前小球速度方向竖直向下，碰撞后速度方向竖直向上，动量变化量方向竖直向上。解析：动量变化量方向等于小球碰撞前后的速度方向之差。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.B3.B4.A5.C6.A7.B8.D9.C10.C二、填空题1.mv²/R，√(μg/R)2.ω²L，ω²L/23.v/3，2v/34.v/3，66.7%5.3mg，2√(gh)6.ω²L/2，ω²L7.动量8.不守恒，不守恒9.竖直向上，竖直向上10.v/3，2v/3三、判断题1.正确2.正确3.正确4.错误5.正确6.正确7.正确8.正确9.正确10.错误四、简答题1.参考答案：平抛运动是物体以一定初速度水平抛出，只在重力作用下的运动。其特点包括：（1）水平方向做匀速直线运动，速度恒定为v₀；（2）竖直方向做自由落体运动，加速度为g；（3）运动轨迹为抛物线。运动规律：水平方向位移x=v₀t，竖直方向位移y=1/2gt²，合速度v=√(v₀²+(gt)²)，合加速度a=g，方向竖直向下。2.参考答案：弹性正碰和完全非弹性碰撞的区别主要体现在：（1）弹性正碰：碰撞过程中机械能守恒，动量守恒；（2）完全非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒，但动量守恒；（3）弹性正碰后，两物体分离；完全非弹性碰撞后，两物体粘在一起共同运动。3.参考答案：向心力的特点包括：（1）方向始终指向圆心；（2）是效果力，可以是重力、弹力、摩擦力等的合力；（3）不做功。作用：提供物体做圆周运动所需的向心力，使物体保持圆周运动。4.参考答案：动量定理的内容：物体所受合外力的冲量等于其动量的变化量，即FΔt=Δp。应用：用于分析碰撞、打击等过程中动量的变化，以及平均作用力的大小。5.参考答案：机械能守恒定律的内容：在只有重力或系统内弹力做功的情况下，系统的动能和势能之和保持不变。条件：系统内只有重力或系统内弹力做功，或系统外力做功之和为零。6.参考答案：平抛运动和圆周运动的主要区别包括：（1）平抛运动是曲线运动，圆周运动可以是直线或曲线；（2）平抛运动的加速度恒定为g，圆周运动的加速度大小可能变化；（3）平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，圆周运动不能分解为简单的直线运动。7.参考答案：动量守恒定律的内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，该系统的总动量保持不变。条件：系统不受外力或所受外力之和为零，或系统外力做功之和为零。8.参考答案：机械能和动量的区别包括：（1）机械能是标量，动量是矢量；（2）