2026年高考物理一轮复习(通用版)第25讲动量守恒定律及其应用(专项训练)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习(通用版)第25讲动量守恒定律及其应用(专项训练)(学生版+解析)，共9页。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc210547942" 01 课标达标练 PAGEREF _Tc210547942 \h 1
\l "_Tc210547943" 题型01 动量守恒条件的判断 PAGEREF _Tc210547943 \h 1
\l "_Tc210547944" 题型02 动量守恒定律的理解及简单应用 PAGEREF _Tc210547944 \h 2
\l "_Tc210547945" 题型03 碰撞 PAGEREF _Tc210547945 \h 5
\l "_Tc210547946" 题型04 爆炸、反冲 PAGEREF _Tc210547946 \h 7
\l "_Tc210547947" 题型05 人船模型及拓展 PAGEREF _Tc210547947 \h 11
\l "_Tc210547948" 02 核心突破练 PAGEREF _Tc210547948 \h 14
\l "_Tc210547949" 03 真题溯源练 PAGEREF _Tc210547949 \h 18
01 动量守恒条件的判断
1．（2025·陕西宝鸡·三模）一名航天科技爱好者设计了一个命名为御剑的飞行器，御剑通过喷气获得动力，御剑飞行速度可达250km/h，下列说法正确的是（ ）
A．250km/h指的是御剑飞行时的最大速度
B．御剑飞行过程中，御剑与喷出的气体组成的系统动量守恒
C．御剑向上飞行时处于超重状态
D．御剑在空中水平方向匀速飞行时，不需要对外喷气
2．（2024·江苏镇江·模拟预测）如图，A、B两物体的质量之比为，它们原来静止在平板车C上，A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧，A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数相同，水平地面光滑。当弹簧突然释放后，A、B两物体被弹开（A、B两物体始终不滑出平板车），则有（ ）
A．A、B系统动量守恒
B．A、B、C及弹簧整个系统机械能守恒
C．A、B在小车C上滑动过程中小车一直处于静止
D．A、B、C组成的系统动量守恒
3．（多选）如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（ ）
A．小球向左摆动时，小车也向左运动，系统水平方向动量不守恒
B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统水平方向动量守恒
C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零
D．在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反
02 动量守恒定律的理解及简单应用
4．（2025·海南海口·模拟预测）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），以速度水平向右疾行，敖丙手持冰锤（总质量）以速度水平向左冲来，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．1m/s，水平向右
C．7.5m/s，水平向左
D．1m/s，水平向左
5．（2025·山东烟台·三模）如图，质量均为的木块A和B并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球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（小球与轻杆没有发生碰撞），木块A恰好与木块B相撞并粘在一起，不计空气阻力，则此后C摆动过程中能上升的最大高度为（ ）
A．B．C．D．
6．（2025·云南·模拟预测）（多选）我国女子短道速滑队曾多次在国际大赛上为祖国赢得荣誉。某次短道速滑接力赛中，在水平冰面上“交棒”的运动员乙用力猛推前方“接棒”的运动员甲，使运动员甲以速度向前冲出。已知甲、乙运动员的质量均为，交接前，甲的速度大小，乙的速度大小，不计一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A．乙推甲后瞬间乙的速度大小为B．乙推甲的过程，乙对甲的冲量为
C．乙推甲的过程，甲的动量一直增加D．乙推甲的过程，甲的动量变化量比乙的大
7．（2025·江苏泰州·模拟预测）如图为一种使用摩擦传动的变速箱的内部结构简图，薄壁圆筒1和薄壁圆筒2均可绕自身的光滑平行转轴转动。起初圆筒1与圆筒2均静止，现给圆筒1一个瞬时作用，让圆筒1以角速度转动，由于摩擦，一段时间后两圆筒接触面间无相对滑动。已知圆筒1质量为m、半径为R，圆筒2质量为、半径为，两圆筒相互作用过程中无其它驱动力，不计空气阻力。求：
(1)两圆筒无相对滑动时圆筒2的角速度；
(2)从圆筒2开始转动到无相对滑动过程中圆筒1对圆筒2摩擦力冲量I的大小。
03 碰撞
8．（2024·云南昆明·模拟预测）老师在物理课上用网球和篮球演示了一个实验，如图甲所示，同时由静止释放紧靠在一起、球心在同一竖直线上的网球和篮球，发现篮球与地面碰撞以后，网球弹起的高度大于释放时的高度。为了定量研究这一现象，将图甲简化为图乙所示模型，篮球下沿距地面高度为h = 1.25 m，篮球与地面的碰撞无机械能损失，篮球和网球的碰撞时间极短，碰后网球从碰撞位置上升的最大高度为4h，已知网球质量为m = 60 g，篮球质量为网球质量的9倍，不计空气阻力，重力加速度为g = 10 m/s2。（结果保留2位有效数字）求：
(1)网球与篮球碰撞时的速度。
(2)篮球与网球碰撞后瞬间的速度。
9．（2025·北京通州·一模）如图所示，轻绳下端吊着一个质量的沙袋。一个质量的子弹以的速度水平射入沙袋，经过极短的时间与沙袋达到共同速度，然后随沙袋一起摆动。已知重力加速度大小，不计空气阻力。求：
(1)子弹射入沙袋后，子弹与沙袋共同速度的大小；
(2)子弹随沙袋一起摆动上升的最大高度；
(3)子弹射入沙袋过程中系统损失的机械能。
04 爆炸、反冲
10．（2025·江西鹰潭·二模）静止在O点的原子核发生衰变的同时，空间中出现如图所示的匀强电场。之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹OA、OB如图虚线所示，不计重力和两粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．A粒子为N原子核B．原子核发生的是衰变
C．两粒子初动能相同D．两粒子初速度大小相同
11．（2025·云南昭通·模拟预测）（多选）如图所示为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。某次燃放测试中，点燃引线，下层火药被引燃后，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、两部分。若、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。则（ ）
A．爆竹分裂后获得的速度大小为
B．爆竹分裂后获得的速度大小为
C．上、下两层火药分别被引燃时，爆竹增加的机械能之比为
D．上、下两层火药分别被引燃时，爆竹增加的机械能之比为
12．（2025·福建厦门·模拟预测）已知某花炮发射器能在内将花炮竖直向上发射出去，花炮的质量为、射出的最大高度，且花炮刚好在最高点爆炸为两块物块。假设爆炸前后花炮的总质量不变，爆炸后两物块的速度均沿水平方向，且两物块落地的水平位移比为1：4，忽略一切阻力及发射器大小，重力加速度。求：
(1)求花炮发射器发射花炮时，对花炮产生的平均作用力F的大小；
(2)爆炸后两物块的质量、的大小。
13．（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。
14．（2025·广东·模拟预测）如图所示，某实验小组为研究火箭单级推进与多级推进的区别，设计了如下简单模型：以轻质压缩弹簧代替推进剂的作用，研究单级推进与二级推进上升高度的不同。
方案一：将两根相同的轻弹簧并排连接在火箭下方，模拟火箭的单级推进，将两根弹簧进行同样的压缩，释放后火箭上升的最大高度为H。
方案二：将火箭整体分为质量相等的两级，将方案一中的两根轻弹簧分别连接在两级火箭的底部，将两级火箭上下叠放，并使两根轻弹簧发生与方案一中同样的形变，以此模拟火箭的二级推进过程。实验时，先释放一级火箭底部的弹簧进行一级推进，一级推进完成瞬间立即自动释放两级之间的压缩弹簧进行二级推进。假设火箭的总质量为m，弹簧的劲度系数很大，可瞬间弹开，弹簧和火箭的高度不计，忽略空气阻力的影响，火箭始终在同一竖直线上运动，重力加速度为g。求：
(1)方案一中单根压缩弹簧储存的弹性势能；
(2)方案二中二级推进完成瞬间，一级火箭和二级火箭的速度大小，；
(3)方案二中二级推进完成后，二级火箭继续上升的最大高度h。
05 人船模型及拓展
15．（2025·上海·一模）质量为M的滑板在水平地面上以速度v0做匀速运动，突然有一只质量为m的青蛙从树上竖直跳下，落到滑板上与滑板一起向前运动，如图所示，则青蛙与滑板一起运动的速度v= 。
16．如图所示，一质量为的人站在质量为m的小船甲上，以速度v0在水面上向右运动，另一完全相同小船乙以速率v0从右方向左方驶来，两船在一条直线上运动，为避免两船相撞，人从甲船以一定的速率水平向右跃到乙船上。
(1)若人从甲船中水平跃出时相对地面的速率为，计算人跃到乙船后乙船的速度；
(2)为能避免两船相撞，人水平跳出时相对于地面的速率至少多大?
17．（2025·河南开封·三模）如图，质量为m、长为L的长木板静止在光滑的水平地面上，质量为3m的智能机器人（忽略大小）从长木板的左端起跳，恰好落在长木板的右端，重力加速度为g。
(1)机器人从起跳到落在长木板右端的过程中，求机器人的位移大小；
(2)若机器人与水平方向成角度起跳（），求起跳过程机器人对长木板做的功。
18．（2025·黑龙江·模拟预测）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质量为3m的滑块，滑块正下方用长为L不可伸长的轻绳悬挂一个质量为m的小球。开始两者均静止，现给小球一个水平初速度（未知），小球恰好能达到与滑块等高的位置，此时滑块水平向右移动s，重力加速度为g，求：
(1)初速度大小；
(2)小球第1次返回最低点时绳的拉力大小；
(3)从给小球初速度开始到第1次摆到最高点的时间。
1．（2025·重庆·三模）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，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
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
2．（2025·山东济南·模拟预测）（多选）如图所示，按压式圆珠笔可以简化为外壳、内芯和劲度系数为的轻质弹簧三部分。假设内芯质量为，外壳质量也为，用力下压外壳至最低点（图），此时内芯对桌面有压力，外壳与桌面有接触但没有挤压，弹簧的弹性势能为，撤去外力后弹簧推动外壳竖直上升，当弹簧恢复原长时（图），外壳与内芯发生完全非弹性碰撞，此后圆珠笔上升到最大高度处（图）。不计摩擦与空气阻力，重力加速度为，则撤去外力后（ ）
A．外壳的最大动能为B．内芯的最大动能为
C．外壳上升的最大速度为D．外壳上升的最大高度为
3．（2025·山东淄博·一模）（多选）质量为M的光滑半圆形凹槽静止在光滑水平地面上，在凹槽左侧与圆心等高处由静止释放一质量为m、可视为质点的小球，小球相对地面运动的轨迹为半个椭圆，如图甲中虚线所示。运动过程中小球的动能随时间变化图像如图乙所示，已知椭圆半长轴与半短轴之比为。下列说法正确的是（ ）
A．半圆形凹槽与小球组成的系统动量不守恒
B．小球质量与凹槽质量之比
C．时刻，小球受到凹槽的支持力方向与速度垂直
D．时刻，小球受到凹槽的支持力大于小球的重力
4．（2025·湖南邵阳·三模）经典力学认为：一个初始条件和受力情况确定的多体力学系统的运行情况是一定的，理论上也是可以计算的。如下是极简版理想化三体力学系统，如图所示的光滑水平支持面内建立直角坐标系，质量分别为2m和m、m的3个刚性小球A和B、C置于光滑水平支持面上，初始坐标分别为，A和B、C之间分别用两条长均为的理想轻绳连接，某瞬间分别给A、B、C球一瞬时冲量，使它们获得垂直于连线等大的初速度，A球初速度方向为轴方向，B、C球初速度方向为轴负向，之后小球A、B、C在运动过程中通过连绳相互作用。忽略一切摩擦和空气阻力，后续B、C两球之间的碰撞视为弹性碰撞。
(1)当A球的速度大小为方向沿轴正方向时，求B球沿方向的分速度；
(2)求A球离开O点的最大位移；
(3)当A球相对O点的位移为时，求B球速度大小。
5．（2025·湖南·模拟预测）如图所示，质量均为M=9kg，厚度相同、长度均为L=0.6m的木板A、B（上表面粗糙）并排静止在光滑水平面上。质量m=18kg大小可忽略的机器猫静止于A板左端，机器描从A板左端斜向上跳出后，恰好落到A木板的右端，并立即与A板达到共速。随即以与第一次相同的速度起跳并落到B板上，机器猫落到B板上时碰撞时间极短可忽略，且不反弹。空气阻力可忽略，重力加速度为g=10m/s2。
(1)求从机器猫起跳至落在A板右端过程中A板运动的距离；
(2)求起跳速度与水平方向夹角为多少？可使机器猫起跳消耗的能量最少；
(3)新型材料制成的机器猫其质量仅为m′=7kg其他条件保持不变，机器猫总是以（2）问中的方式起跳，机器猫与B木板间的动摩擦因数为，求机器猫在B木板上的运动时间（结果保留两位小数）。
1．（2024·安徽·高考真题）在某装置中的光滑绝缘水平面上，三个完全相同的带电小球，通过不可伸长的绝缘轻质细线，连接成边长为d的正三角形，如图甲所示。小球质量为m，带电量为，可视为点电荷。初始时，小球均静止，细线拉直。现将球1和球2间的细线剪断，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。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了，k为静电力常量，不计空气阻力。则（ ）
A．该过程中小球3受到的合力大小始终不变B．该过程中系统能量守恒，动量不守恒
C．在图乙位置，，D．在图乙位置，
2．（2025·广东·高考真题）如图所示，光滑水平面上，小球M、N分别在水平恒力和作用下，由静止开始沿同一直线相向运动在时刻发生正碰后各自反向运动。已知和始终大小相等，方向相反。从开始运动到碰撞后第1次速度减为0的过程中，两小球速度v随时间t变化的图像，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．（2024·广东·高考真题）（多选）如图所示，光滑斜坡上，可视为质点的甲、乙两个相同滑块，分别从、高度同时由静止开始下滑。斜坡与水平面在O处平滑相接，滑块与水平面间的动摩擦因数为，乙在水平面上追上甲时发生弹性碰撞。忽略空气阻力。下列说法正确的有（ ）
A．甲在斜坡上运动时与乙相对静止
B．碰撞后瞬间甲的速度等于碰撞前瞬间乙的速度
C．乙的运动时间与无关
D．甲最终停止位置与O处相距
4．（2023·上海·高考真题）如图，将小球拴于的轻绳上，，向左拉开一段距离释放，水平地面上有一物块，。小球于最低点与物块碰撞，与碰撞前瞬间向心加速度为，碰撞前后的速度之比为，碰撞前后、总动能不变。（重力加速度取，水平地面动摩擦因数）
（1）求碰撞后瞬间物块的速度；
（2）与碰撞后再次回到点的时间内，求物块运动的距离。

5．（2024·天津·高考真题）如图所示，光滑半圆轨道直径沿竖直方向，最低点与水平面相切。对静置于轨道最低点的小球A施加水平向左的瞬时冲量I，A沿轨道运动到最高点时，与用轻绳悬挂的静止小球B正碰并粘在一起。已知I = 1.8 N∙s，A、B的质量分别为mA = 0.3 kg、mB = 0.1 kg，轨道半径和绳长均为R = 0.5 m，两球均视为质点，轻绳不可伸长，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。求：
(1)与B碰前瞬间A的速度大小；
(2)A、B碰后瞬间轻绳的拉力大小。
6．（2024·重庆·高考真题）如图所示，M、N两个钉子固定于相距a的两点，M的正下方有不可伸长的轻质细绳，一端固定在M上，另一端连接位于M正下方放置于水平地面质量为m的小木块B，绳长与M到地面的距离均为10a，质量为2m的小木块A，沿水平方向于B发生弹性碰撞，碰撞时间极短，A与地面间摩擦因数为，重力加速度为g，忽略空气阻力和钉子直径，不计绳被钉子阻挡和绳断裂时的机械能损失。
(1)若碰后，B在竖直面内做圆周运动，且能经过圆周运动最高点，求B碰后瞬间速度的最小值；
(2)若改变A碰前瞬间的速度，碰后A运动到P点停止，B在竖直面圆周运动旋转2圈，经过M正下方时细绳子断开，B也来到P点，求B碰后瞬间的速度大小；
(3)若拉力达到12mg细绳会断，上下移动N的位置，保持N在M正上方，B碰后瞬间的速度与（2）问中的相同，使B旋转n圈。经过M正下的时细绳断开，求MN之间距离的范围，及在n的所有取值中，B落在地面时水平位移的最小值和最大值。
7．（2023·天津·高考真题）质量的物体A自距地面高度自由落下，与此同时质量的物体B由地面竖直上抛，经过与A碰撞，碰后两物体粘在一起,碰撞时间极短,忽略空气阻力。两物体均可视为质点，重力加速度，求A、B：
（1）碰撞位置与地面的距离x；
（2）碰撞后瞬时的速度大小v；
（3）碰撞中损失的机械能。
8．（2023·北京·高考真题）如图所示，质量为m的小球A用一不可伸长的轻绳悬挂在O点，在O点正下方的光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B，B距O点的距离等于绳长L。现将A拉至某一高度，由静止释放，A以速度v在水平方向和B发生正碰并粘在一起。重力加速度为g。求：
（1）A释放时距桌面的高度H；
（2）碰撞前瞬间绳子的拉力大小F；
（3）碰撞过程中系统损失的机械能。

9．（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。
10．（2023·湖南·高考真题）如图，质量为的匀质凹槽放在光滑水平地面上，凹槽内有一个半椭圆形的光滑轨道，椭圆的半长轴和半短轴分别为和，长轴水平，短轴竖直．质量为的小球，初始时刻从椭圆轨道长轴的右端点由静止开始下滑．以初始时刻椭圆中心的位置为坐标原点，在竖直平面内建立固定于地面的直角坐标系，椭圆长轴位于轴上。整个过程凹槽不翻转，重力加速度为。
（1）小球第一次运动到轨道最低点时，求凹槽的速度大小以及凹槽相对于初始时刻运动的距离；
（2）在平面直角坐标系中，求出小球运动的轨迹方程；
（3）若，求小球下降高度时，小球相对于地面的速度大小（结果用及表示）。