2025届高考物理一轮复习专题训练 动量及其守恒定律

这是一份2025届高考物理一轮复习专题训练 动量及其守恒定律，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．设在无摩擦的桌面上放置有5个相同的钢球，其中3个紧密连接排成一列，另2个一起自左方以速度v正面弹性碰撞右边3个球，如图所示。碰撞后向右运动的小球个数为( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
2．下列说法正确的是( )
A.平衡木运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的冲量
B.火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果
C.做直线运动的机器人动量变化量的方向一定和动量的方向相同
D.推铅球的过程中铅球所受合力的冲量等于铅球动量的变化量
3．雀尾螳螂虾的“铁拳”在出击瞬间，可以像发射子弹一样以超过80公里/小时的速度挥出，出拳冲击力度可高达60公斤（可认为“铁拳”受到大小为的力），而整个出拳过程可以在3毫秒内完成。若“铁拳”挥出过程中，不考虑其他力的作用，则下列估算正确的是( )
A.“铁拳”所受合力的冲量大约为
B.“铁拳”的动量大约增大了
C.“铁拳”的质量约为
D.“铁拳”的加速度大约为
4．如图所示，、、是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点。每根杆上都套着一个完全相同的小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c点无初速释放，下列关于它们下滑到d过程的说法中正确的是( )
A.沿细杆下滑的滑环用时最长B.重力对各环的冲量中a的最小
C.弹力对各环的冲量中c的最大D.合力对各环的冲量大小相等
5．下列关于力与运动、动量和能量的说法正确的是( )
A.运动物体受到的合力为零时，可能做圆周运动
B.运动物体受到的合力为零时，机械能可能不变
C.运动物体受到的合力不为零时，动量可能不变
D.运动物体受到的合力不为零时，动能一定变化
6．电子在原子核外绕核做匀速圆周运动，若核外电子绕原子核运动的周期为T，电子的质量为m，电子绕行的线速度为v，只考虑电子和原子核之间的库仑力，则在内( )
A.电子的速度没有发生变化
B.电子的速度的变化量大小为2v
C.电子的动量变化量大小为
D.原子核对电子作用力的冲量大小为2mv
7．学校跳远比赛时运动员落地点设置有沙坑，若运动员双脚先着地，有沙坑和无沙坑比较，下列说法正确的是( )
A.有沙坑增加了运动员脚部单位面积的受力
B.有沙坑增加了落地前后运动员的动量的变化量
C.有沙坑减少了落地前后运动员的动量的变化量
D.有沙坑减少了落地过程运动员脚的受力
8．2023年5月28日，MU9191航班从上海虹桥国际机场飞往北京首都国际机场，并于12时31分抵达北京首都国际机场，并穿过象征民航最高礼仪的“水门”.关于飞机航行中的冲量与动量，下列说法正确的是( )
A.质量一定的飞机，动量变化越大，该飞机的速度变化一定越大
B.航行中的飞机动量是矢量，它的方向可能与速度方向相反
C.飞机运动的速度大小不变，飞机的动量也保持不变
D.飞机所受合外力的冲量越大，它的动量也越大
9．最近，我国某新型大推力火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体流速约为，产生的推力约为，则它在时间内喷射的气体质量约为( )
A.B.C.D.
10．物理学家们在探索微观世界时，经常用一种微观粒子轰击另一种微观粒子，如图，中子以速度分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为和。设碰撞为弹性正碰，氢核质量与中子近似相同，氮核质量约是中子质量的14倍，不考虑相对论效应，下列说法正确的是( )
A.碰撞后氮核的动量比氢核的小B.碰撞后氮核的动能比氢核的小
C.大于D.大于
11．使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量小于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻( )
A.甲的动量大小比乙的大B.甲的动量大小与乙的相等
C.甲的动量大小比乙的小D.甲乙组成的系统总动量水平向左
12．质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰，其位置—时间图像如图所示.则( )
A.碰撞后，的速率大于的速率B.碰撞后，的动量等于的动量
C.碰撞后，的动量小于的动量D.小于
二、多选题
13．如图所示，质量均为的木块A和B，并排但不粘连放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的小球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )（重力加速度，细杆的高度大于绳长。）( )
A.运动过程中，A、B、C组成的系统动量守恒
B.C球摆到最低点过程，A对B的弹力一直对B做正功
C.小球第一次到达最低点时速度大小是
D.C球第一次摆到最低点过程中，木块向右移动的距离是
14．带有光滑圆弧轨道，质量为m的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为m的小球以速度水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则( )
A.在整个过程中，小球和车水平方向系统动量守恒
B.小球返回车的左端时，速度为
C.小球上升到最高点时，小车的速度为
D.小球在弧形槽上上升的最大高度为
15．一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时，下列说法正确的是( )
A.气球可能匀速上升B.气球不可能相对地面静止
C.气球可能下降D.气球运动速度不发生变化
三、填空题
16．在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为______m/s，此碰撞属于碰撞______（选填“弹性”或“非弹性”）。
17．如下图所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方，B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体_______（选填“会”或“不会”）相撞，原因是______________。
四、计算题
18．A、B两物体在光滑水平地面上沿同一直线相向而行，A的质量4kg，速度大小10m/s，B的质量2kg，速度大小6m/s。
（1）A、B发生完全非弹性碰撞，求碰后的速度；
（2）A、B发生弹性碰撞，求碰后A、B的速度。
参考答案
1．答案：B
解析：等质量的球体正面弹性碰撞后，其速度交换，因此2个球人射，会有2个球射出，选项B正确。
2．答案：D
解析：A.平衡木运动员在着地时屈腿并没有减小地面对运动员的冲量，而是通过增加作用时间，从而减小地面对运动员的冲击力，故A错误；
B.火箭点火后离开地面向上运动，是喷出气体对火箭的反作用力作用的结果，故B错误；
C.做直线运动的机器人动量变化量的方向与合力方向相同，不一定和动量的方向相同，故C错误；
D.根据动量定理可知，推铅球的过程中铅球所受合力的冲量等于铅球动量的变化量，故D正确。
故选D。
3．答案：B
解析：A.“铁拳”在挥出过程中所受合力的冲量
A错误；
B.由动量定理得挥出过程中“铁拳”的动量增加量
B正确；
C.“铁拳”的质量约为
C错误；
D.“铁拳”的加速度约为
D错误。
故选B。
4．答案：C
解析：A.物体从同一竖直圆上各点沿不同的光滑弦由静止下滑，到达圆周最低点的时间相等，如图
即等时圆模型，小球下滑过程均满足
解得
根据等时圆模型可知三个滑环下滑的时间均相等，A错误；
B.三个滑环重力相等，根据冲量可知重力对各环的冲量大小相等，B错误；
C.假设光滑细杆与的夹角为θ，受力解题思路可知滑环所受弹力为
杆与的夹角最大，所以弹力最大，根据冲量的定义可知弹力对各环的冲量中c的最大，C正确；
D.根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的变化量，根据机械能守恒定律
解得
可知从a滑到底端的滑环速度最大，合外力的冲量最大，D错误。
故选C。
5．答案：B
解析：A.圆周运动因速度方向时刻改变，即速度不断发生变化，加速度不为0，所以受到的合外力一定不为0，故A错误；B.在水平面做匀速直线运动的物体，受到的合力为零时，机械能不变，故如正确；C.运动物体受到的合力不为零时，必有加速度，速度必发生变化，动量一定发生改变。故C错误；D.物体所受合力不为零时，合力做功有可能为零，所以其动能不一定发生变化，例如做匀速圆周运动的物体；故D错误。故选B。
6．答案：C
解析：AB.经过个周期，电子速度方向改变90°，大小不变，则速度的变化量大小为，故A、B错误；
CD.动量的变化量为，动量的变化量等于合外力的冲量，故C正确，D错误。
7．答案：D
解析：有沙坑不改变动量的变化量，延长落地过程时间，根据动量定理，有沙坑减少了落地过程运动员脚的受力故选D。
8．答案：A
解析：质量一定的飞机，动量变化，动量变化越大，该飞机的速度变化一定越大，选项A正确；航行中的飞机动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，选项B错误；动量等于质量与速度的乘积，飞机运动的速度大小不变，飞机的动量大小保持不变，但速度方向可能改变，动量方向可能改变，动量大小不变而方向改变，动量变了，选项C错误；根据动量定理，飞机所受合力的冲量等于动量的变化，则冲量的大小一定和动量变化量的大小相同，与瞬时动量无关，选项D错误.
9．答案：C
解析：以气体为研究对象，设内喷出的气体质量为m，根据动量定理可得：，其中，解得：，故B正确。
10．答案：B
解析：CD.设中子的质量为m，氢核的质量为m，氮核的质量为14m，设中子和氢核碰撞后中子速度为，由动量守恒定律和能量守恒定律可得
联立解得设中子和氮核碰撞后中子速度为，由动量守恒定律和能量守恒定律可得
联立解得可得故CD错误；A.碰撞后氢核的动量为氮核的动量为可得故A错误；B.碰撞后氢核的动能为氮核的动能为可得故B正确。故选B。
11．答案：A
解析：ABC.根据动量定理可知
甲的质量小于乙的质量，故甲的动量大小比乙的大，故A正确，BC错误;D.以向右为正方向，甲和乙的总动量为
可知甲和乙的总动量方向向右，故D错误。故选A.
12．答案：D
解析：A.图像中图线的斜率表示物体的速度，由图可知碰撞后、的速率为
两者速率相等，A错误；
BCD.图像中图线的斜率表示物体的速度，由图可知碰撞前、的速率为
根据动量守恒定律，有
整理得
B、C均错误，D正确。
故选D。
13．答案：BCD
解析：木块和小球C组成的系统竖直方向动量不守恒，水平方向动量守恒，所以系统的总动量不守恒，故A错误;释放小球后到小球第一次到达最低点过程中，小球在水平方向的分速度一直增大，根据水平方向动量守恒可知速度一直增大，当小球到达最低点时，速度达到最大，则A对B的弹力一直对B做正功，B正确;设小球第一次到达最低点时的速度大小为，两小车速度大小均为，在水平方向根据动量守恒定律有，根据机械能守恒定律有，解得,C正确;C球第一次摆到最低点过程中，组成的系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得，则，由几何关系得，解得木块向右移动的距离为，D正确。
14．答案：ACD
解析：A.在整个过程中，小球和车在水平方向上合力为零，系统动量守恒，A正确；B.根据动量守恒和机械能守恒
得小球返回车的左端时，速度为，B错误；C.小球上升到最到点时，小球与小车速度相同，根据动量守恒小车的速度为，C正确；D.根据机械能守恒得小球在弧形槽上上升的最大高度为，D正确。故选ACD。
15．答案：AC
解析：只要满足人与气球的动量之和等于气球原来的动量就可能发生，A、C选项的情况均有可能发生。
16．答案：0.1；弹性
解析：由图像可知，甲是被碰小球，根据动量守恒定律可知，根据图像可得，，代入可解得；甲、乙两球碰前动能，甲、乙两球碰后动能，两球碰撞过程没有机械能损失，属于弹性碰撞。
17．答案：不会；A、B都具有惯性，保持原来的运动状态
解析：小车停止前，A、B两物体和小车一起做匀速直线运动，并且两物体和小车具有相同的速度，当小车突然停止时，由于物体在光滑的水平面上，两物体具有惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，因此两个物体间的距离不变，不会相撞。
18．答案：（1），方向与A物体原方向相同；（2），方向与A物体原方向相反；，方向与A物体原方向相同
解析：（1）以A物体速度方向为正，根据动量守恒
解得
方向与A物体原方向相同。
（2）以A物体速度方向为正，设碰后A、B的速度分别为和，根据动量守恒
根据机械能守恒
解得
负号表现方向与初速度相反，大小为；
方向与A物体原方向相同。