2026年高考物理一轮复习精讲精练第34讲动量守恒定律及其应用(练习)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习精讲精练第34讲动量守恒定律及其应用(练习)(学生版+解析)，共9页。
1．（2024·江苏·高考真题）如图所示，物块B分别通过轻弹簧、细线与水平面上的物体A左右端相连，整个系统保持静止。已知所有接触面均光滑，弹簧处于伸长状态。剪断细线后（ ）
A．弹簧恢复原长时，A的动能达到最大
B．弹簧压缩最大时，A的动量达到最大
C．弹簧恢复原长过程中，系统的动量增加
D．弹簧恢复原长过程中，系统的机械能增加
2．（2023·广东·高考真题）某同学受电动窗帘的启发，设计了如图所示的简化模型．多个质量均为的滑块可在水平滑轨上滑动，忽略阻力．开窗帘过程中，电机对滑块1施加一个水平向右的恒力，推动滑块1以的速度与静止的滑块2碰撞，碰撞时间为，碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为．关于两滑块的碰撞过程，下列说法正确的有（ ）

A．该过程动量守恒
B．滑块1受到合外力的冲量大小为
C．滑块2受到合外力的冲量大小为
D．滑块2受到滑块1的平均作用力大小为
3．（2021·全国乙卷·高考真题）如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（ ）
A．动量守恒，机械能守恒
B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒
D．动量不守恒，机械能不守恒
4．（2025·北京·高考真题）某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成两部分，质量分别为和m，其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g，不计空气阻力。求：
(1)该物体抛出时的初速度大小；
(2)炸裂后瞬间B的速度大小；
(3)落地点之间的距离d。
5．（2024·河北·高考真题）如图，三块厚度相同、质量相等的木板A、B、C（上表面均粗糙）并排静止在光滑水平面上，尺寸不计的智能机器人静止于A木板左端。已知三块木板质量均为A木板长度为，机器人质量为，重力加速度g取，忽略空气阻力。
（1）机器人从A木板左端走到A木板右端时，求A、B木板间的水平距离。
（2）机器人走到A木板右端相对木板静止后，以做功最少的方式从A木板右端跳到B木板左端，求起跳过程机器人做的功，及跳离瞬间的速度方向与水平方向夹角的正切值。
（3）若机器人以做功最少的方式跳到B木板左端后立刻与B木板相对静止，随即相对B木板连续不停地3次等间距跳到B木板右端，此时B木板恰好追上A木板。求该时刻A、C两木板间距与B木板长度的关系。
模拟冲关
6．（2025·安徽黄山·一模）如图所示，两质量相同且可视为质点的塑料小球，表面均匀带等量异种微量电荷，左球带负电，右球带正电。两球间夹一张绝缘纸，分别用两根等长轻质绝缘细线悬挂于O点，受重力作用两球静止。某时刻在系统所在空间加上水平向右的匀强电场，两球向两边摆动。不考虑两球间的库仑力作用和对匀强电场的影响，取O点电势为零，下列说法正确的是（ ）
A．两球在最高点合外力均为0
B．运动过程中，两球组成的系统在水平方向上动量守恒
C．两球速度最大时，二者电势能相同
D．从最低点摆到最高点的过程中，任意一个小球所受电场力的瞬时功率逐渐变小
7．（24-25高二上·湖南郴州·期末）三个完全相同的小球，质量均为m，其中小球A、B固定在竖直轻杆的两端，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于足够大的光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，如图所示，三小球均保持静止。某时，小球A受到轻微扰动开始顺着墙面下滑，直至小球A落地前瞬间的运动过程中，三小球始终在同一竖直面上。已知小球C的最大速度为v，轻杆长为L，重力加速度为g，下列关于该过程的说法中正确的是（ ）
A．A、B、C三球组成的系统动量守恒
B．竖直墙对小球A的冲量大小为3mv
C．小球A落地前瞬间，动能大小为
D．小球A落地前瞬间，小球C的速度是小球B速度的2倍
8．（2024·河南·三模）光滑绝缘水平面内有三个完全相同的带正电的绝缘小球A、B、C（均可视为点电荷），质量均为m，电荷量均为，A、B之间与B、C之间各用一根长为L的轻杆连接，A、C用绝缘装置固定，A、B、C恰构成正三角形并锁定，如图甲所示。现解除绝缘装置对A、C的锁定，当三个小球运动到同一条直线上时，速度大小分别为，如图乙所示。已知以无限远处为零电势点，距离电荷量为Q的点电荷r处的电势为，其中k为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在时该点电势的代数和。下列说法正确的是（ ）
A．初始时刻，A、B、C系统所具有的电势能为
B．解除A、C的锁定后，A、B、C系统的动量不守恒
C．图乙状态与图甲状态相比，A、B、C系统的机械能增加了
D．图乙状态时，B球的速度大小为
9．（24-25高三上·四川成都·期中）如图所示，半径为R、质量为3m的圆槽AB静止放在水平地面上，圆槽底端B点与地面相切，B点右侧有一理想轻弹簧，固定在竖直挡板上。现将质量为m的小球（可视为质点）从左侧圆槽上端距A点高度为R处由静止释放，恰好进入圆槽。重力加速度为g，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．小球下滑过程中，小球和圆槽AB组成的系统动量守恒
B．弹簧弹性势能的最大值为mgR
C．小球最终的速度大小为0
D．如果改变小球的释放高度，小球可能飞越圆槽AB，在圆槽左侧落地
10．（24-25高二上·江苏泰州·期中）如图所示，木块与弹簧相连放在光滑的水平面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内，入射时间极短，而后木块将弹簧压缩到最短，关于子弹和木块组成的系统，下列说法中正确的是（ ）
A．子弹射入木块的过程中，系统动量守恒，机械能不守恒
B．木块压缩弹簧的过程中，系统动量守恒，能量守恒
C．上述任何一个过程动量均不守恒，能量也不守恒
D．从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中，系统动量守恒，能量守恒
11．（2024·贵州六盘水·模拟预测）如图所示，一根光滑刚性杆OAB固定在底座上，其中OA段是四分之一圆弧，AB段是与OA段平滑连接的水平杆，底座置于光滑水平面上。现让内径比杆略大的小环套在杆上并以某一初速度沿杆由点B滑动到点O，则此过程（ ）
A．小环动量守恒
B．小环水平方向动量守恒
C．小环、杆OAB及底座组成的系统动量守恒
D．小环、杆OAB及底座组成的系统水平方向动量守恒
12．（2024·安徽·模拟预测）如图所示。上表面粗糙的长木板P放在光滑水平面上，长木板中央放置两质量大小关系未知的物块M和N，两物块与板间的动摩擦因数均相同。M和N之间有一压缩的轻弹簧（弹簧与两物块均不拴接），开始时板和两物块均静止。现同时释放M、N，弹簧将两物块弹开，两物块在长木板上滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．M、N组成的系统总动量一定守恒
B．M、N组成的系统总动量一定不守恒
C．若长木板向左运动，则物块M的质量一定小于物块N的质量
D．若长木板向左运动，则M、N组成的系统总动量方向一定向右
13．（2025·湖南邵阳·二模）如图所示质量为的某型号双响爆竹的结构简化图，其内部结构分上、下两层，分别装载火药。某次在一水平地面上燃放测试中，点燃引线，下层火药被瞬间引燃后，爆竹获得了竖直升空的初始速度。当爆竹上升到最大高度处时，上层火药恰好被引燃，爆竹瞬间分裂成质量之比为的P、Q两部分。若P、Q均沿水平方向飞出，落地点间的水平距离为，不计空气阻力及爆竹爆炸前后的质量变化，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．下层火药被引燃后爆竹获得的动量为
B．爆竹分裂后Q获得的速度大小为
C．P、Q着地前瞬间的速度大小之比
D．上、下两层火药分别被引燃时，爆竹增加的机械能之比为
14．（2025·河北邯郸·模拟预测）一炮弹在空中飞行时，突然发生爆炸（时间极短），爆炸成质量不同的两部分，爆炸后瞬间两部分的运动方向与爆炸前瞬间炮弹的运动方向在同一直线上。则炮弹爆炸过程中（ ）
A．系统动量不守恒B．两部分的动能都会增大
C．两部分的动能之和可能减小D．两部分的动能之和一定增大
15．（2025·新疆·二模）2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭成功将嫦娥六号月球探测器送入地月转移轨道，它将开展人类首次月球背面采样返回，火箭是利用发动机向后喷气获得向上的速度。现有某型火箭和燃料的总质量为M=5×105kg，火箭在地面上由静止竖直飞起，火箭每次向后喷出气体的质量为m=50kg，气体每次喷出时相对地面的速度为v0=3000m/s，已知火箭每秒喷气20次，火箭与喷出气体间的作用力远大于火箭的重力，忽略空气阻力的影响。求：（结果均保留两位有效数字）
(1)火箭向后喷气一次后，火箭的速度大小v；
(2)火箭速度达到v1=125m/s需要的时间t。
16．（22-23高一下·四川攀枝花·期末）如图所示，物块A、B、C置于光滑水平面上，物块A、B之间放有少量炸药后紧挨在一起，物块A到左侧竖直墙壁间的距离d₁=3L，物块B、C之间的距离d₂=4L。引爆炸药，经时间t后物块A与竖直墙壁发生碰撞。已知物块A、B、C的质量分别为m、3m、3m，物块B、C碰撞后会粘在一起，其余碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间和炸药爆炸时间均极短，不计炸药的质量，炸药爆炸后化学能全部转化为机械能，求：
(1)炸药爆炸释放的化学能E；
(2)从炸药爆炸到物块A、B碰撞所用的时间t'；
(3)物块C最终的速度大小v。
17．（2024·广东广州·模拟预测）如图，在光滑绝缘水平面上同时静止释放两个带正电的小球（视为点电荷），两小球在运动过程中（ ）
A．速度大小之比逐渐增大
B．加速度大小之比逐渐减少
C．动量大小之比保持不变
D．动能之比保持不变
18．（2024·广东广州·模拟预测）如图所示，光滑水平面上甲、乙两球间粘少许炸药，一起以速度向右做匀速直线运动。已知甲、乙两球质量分别为和。某时刻炸药突然爆炸，分开后两球仍沿原直线运动，从爆炸开始计时经过，两球之间的距离为，则说法正确的是（ ）
A．刚分离时，甲、乙两球的速度方向相同
B．刚分离时，甲球的速度大小为，方向水平向左
C．爆炸过程，乙球的动量变化量大小为，方向水平向右
D．爆炸过程中释放的能量为
19．（24-25高三上·广东广州·阶段练习）“火树银花十里开”，花城广州常在珠江边燃放烟花庆祝盛大的节日。现有某烟花筒的结构如图甲所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设某礼花弹在最高点炸开成、两部分，速度均为水平方向。炸开后、的轨迹图如乙图所示。忽略空气阻力的作用，则（ ）

A．、两部分落地时的速度大小之比
B．、两部分的初动能之比
C．、两部分的质量之比
D．、两部分落地时的重力功率之比为
20．（2024·安徽蚌埠·一模）某科研小组试验一款火箭，携带燃料后的总质量为M。先将火箭以初速度从地面竖直向上弹出，上升到高度时点燃燃料，假设质量为m的燃气在一瞬间全部竖直向下喷出，若燃气相对火箭喷射出的速率为u，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
(1)火箭到达高度时的速度大小；
(2)燃气全部喷出后火箭的速度大小；
(3)火箭上升的最大高度。
21．（2024·安徽淮北·二模）如图所示，北京时间2024年3月2日，神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江新林密切协同，在地面科研人员的配合支持下，进行了约8小时的出舱活动，完成既定任务。为了保证出舱宇航员的安全，通常会采用多重保障，其中之一就是出舱宇航员要背上可产生推力的便携式设备，装备中有一个能喷出气体的高压气源。假设一个连同装备共有的航天员，脱离空间站后，在离空间站的位置与空间站处于相对静止的状态。航天员为了返回空间站，先以相对空间站的速度向后喷出的气体距离空间站时，再次以同样速度喷出同等质量的气体，则宇航员返回空间站的时间约为（ ）
A．200sB．300sC．400sD．600s
22．（2024·四川成都·模拟预测）两响爆竹，即二踢脚，是一种传统民俗用品，两响爆竹的纸筒内分两层安放火药，下层火药的作用是将爆竹送上天空，上层火药在升空10~20米后，凌空爆响。质量为200g的两响爆竹在0.01s时间内下层火药爆炸，向下喷出少量高压气体（此过程两响爆竹的位移可以忽略），然后被竖直发射到距离地面的最高点，在最高点上层火药在极短时间内发生爆炸，假设两响爆竹被炸成两部分，其中80g的部分以的速度水平飞出，不计空气阻力和火药的质量，重力加速度g取，求：
（1）下层火药爆炸过程产生的高压气体对两响爆竹平均作用力的大小；
（2）上层火药爆炸后两部分爆竹落地点间的距离。
23．（2024·辽宁·高考真题）如图，高度的水平桌面上放置两个相同物块A、B，质量。A、B间夹一压缩量的轻弹簧，弹簧与A、B不栓接。同时由静止释放A、B，弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出，水平射程；B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离后停止。A、B均视为质点，取重力加速度。求：
（1）脱离弹簧时A、B的速度大小和；
（2）物块与桌面间的动摩擦因数μ；
（3）整个过程中，弹簧释放的弹性势能。
24．（2024·湖南长沙·二模）喷气式汽车的尾部有一个喷射器，可向后连续喷射气体，依靠向后喷出高速气体的反冲，从而获得向前的推力。可简化为如图（a）所示模型，总质量为M的小车（包含小球），每次向后水平射出一个质量为m的小球。
（1）若车静止在光滑的地面上，弹射器离地的高度为h，若此时小球以相对地面的速度v弹出，求小球落地瞬间与车的水平距离；（不计一切阻力，重力加速度为g）
（2）若车静止在光滑的地面上，小球相对车以速度u向后弹出，求此次弹射需消耗多少化学能：
（3）现车运行速度为v0，为使车停下，开启车前端的喷射器，向前喷出气体让车减速，可简化为如图（b）所示模型。总质量为M的车（含小球），每次相对车以u0向前水平弹射出一个质量为m的小球，同时为提高减速效率，在车弹出小球后的瞬间，马上与车前的一种“特殊物质”接触，“特殊物质”质量同为m，对地速度为零，“特殊物质”与车接触后马上被吸附在车上。之后车第二次向前弹射出小球，再吸附“特殊物质”……，忽略一切阻力，为使车停下或者速度反向，求车至少弹射小球的次数n。本问中取，。（可能用到的数据：，）
25．（23-24高一下·广西贺州·阶段练习）如图，质量M=4kg的圆环套在光滑水平轨道上，质量m=2kg的小球通过长L=0.9m的轻绳与圆环连接。现将细绳拉直，且与AB平行，小球以竖直向下的初速度开始运动，重力加速度g=10m/s2.则（ ）
A．运动过程中，小球和圆环系统的动量和机械能均守恒。
B．在运动过程中，小球能绕圆环做完整的圆周运动
C．小球通过最低点时，小球的速度大小为
D．从小球开始运动到小球运动到最高点这段时间内，圆环向左运动的位移大小为0.3m
26．（2024·山东·模拟预测）如图，质量为的滑块套在固定的水平杆上，一轻杆上端通过铰链固定在上，下端与一质量为的小球相连。某时刻给小球一水平向左、大小为的初速度，经时间小球在水平方向上的位移为。规定水平向左为正方向，忽略一切摩擦，则滑块在水平方向上的位移为（ ）
A．B．C．D．
27．（2024·湖南·三模）某科技馆内有一用来观察摆球与牵连配重滑块运动规律的装置，如图所示，用一足够长的水平轨道杆，将质量为的带孔滑块穿套之后水平固定在水平地面上方，再用一不可伸长的轻质细绳一端固定在滑块下方A点，另一端连接质量为m的小球，已知绳长为L，水平杆距地面足够高，当地重力加速度为g，忽略空气阻力。将轻质细绳伸直，小球从B点（B点与A点等高且在水平杆正下方）静止释放。
（1）若水平杆光滑，当小球第一次摆动到最低点时，求滑块的位移大小和此时细绳对小球的拉力大小?
（2）若水平杆粗糙，滑块所受最大静摩擦等于滑动摩擦力，要求小球摆动过程中滑块始终保持静止，则滑块与水平杆之间的动摩擦因数最小为多大?在此过程中，当小球所受重力的功率最大时，小球的动能大小为多少?
28．（23-24高二下·广东广州·期末）如图所示，质量均为m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O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m的球C。重力加速度为g。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两木块分离时，A、B的速度大小均为
B．A、B两木块分离时，C的速度大小为
C．C球由静止释放到最低点的过程中，A对B的弹力的冲量大小为
D．C球由静止释放到最低点的过程中，木块A移动的距离为
29．（2024·河南·模拟预测）如图甲所示，倾角为θ=60°的斜面放在光滑水平面上，一光滑小物块（可视为质点）放在斜面上，小物块由静止滑到斜面底端时斜面的位移为x，斜面的位移与小物块在斜面上释放的位置有关，设小物块由静止释放的位置距离斜面底端的距离为l，则x-l图像如图乙所示，已知小物块质量为m，斜面质量为M，重力加速度为g。
（1）求斜面的质量与小物块的质量的关系；
（2）若小物块滑到斜面底端时竖直方向速度满足，求小物块下滑到斜面底端过程中，斜面所受合力的冲量（结果用l表示）。
30．（2024·全国·模拟预测）如图，质量为M，半径为R的圆弧槽，置于光滑水平面上．将一可视为质点的滑块从与圆心等高处无初速度地释放，滑块的质量为m，且，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．若圆弧面光滑，则圆弧槽与滑块组成的系统动量守恒
B．若圆弧面光滑，则滑块运动至水平面时速度大小为
C．若圆弧面粗糙，滑块能运动至水平面，则圆弧槽的位移大小为
D．若圆弧面粗糙，滑块能运动至水平面，则滑块的位移大小为