高二物理选择性必修一第一章《动量守恒定律》真题重组卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 高二物理选择性必修一第一章《动量守恒定律》真题重组卷（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 4.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-09-08 13:52:33 | ||
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文档简介
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第一章 动量守恒定律--真题重组卷
(考试时间：75分钟 满分：100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
1．（2022·海南·高考真题）在冰上接力比赛时，甲推乙的作用力是，乙对甲的作用力是，则这两个力（ ）
A．大小相等，方向相反 B．大小相等，方向相同
C．的冲量大于的冲量 D．的冲量小于的冲量
2．（24-25高二上·云南曲靖·期末）汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的质量头锤从离气囊表面高度为处做自由落体运动，与正下方的气囊发生碰撞，气囊对头锤竖直方向作用力随时间的变化规律可近似用图乙所示图像描述，以静止释放为计时起点，不计空气阻力。已知重力加速度大小取，则（ ）
A．全程作用力的冲量先向下，再向上
B．全程作用力的冲量大小为
C．碰撞结束时头锤的速度大小为
D．碰撞过程中头锤的动量变化量大小为
3．（23-24高二下·福建莆田·期末）如果码头旁的船（M=100kg）拴绳的话，小明（m=50kg）只需要在船上离码头一米的距离即可跳上码头，今天小明忘记拴绳，如果小明以同样的力气（即同样的能量）跳上去，那么船离码头至少要多近（ ）（参考数据：）
A．0.91m B．0.82m C．1m D．0.73m
4．（24-25高二上·江西景德镇·期末）“天宫课堂”第四课中，航天员演示小球碰撞实验。分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如上图所示。小球和大球的质量分别为、，可估算出（ ）
A． B． C． D．
5．（21-22高二上·北京顺义·期末）如图所示，在光滑的水平地面上停放着质量为的装有圆弧槽的小车，现有质量也为的小球以的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去，不计一切摩擦，则（ ）
A．在相互作用的过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒
B．小球从右侧离开车后，对地将向右做平抛运动
C．小球从右侧离开车后，小车的速度有可能大于
D．小球从右侧离开车后，对地将做自由落体运动
6．（24-25高二下·福建三明·期末）如图甲，将光电门和压力传感器接入电路，在水平气垫导轨上方放置一滑块，滑块上装有宽度为的遮光片。现轻推滑块，滑块从左端开始向右运动第一次经过光电门的遮光时间为。滑块与压力传感器碰撞过程中压力随时间变化的图像如乙图所示，已知滑块的质量为，则碰撞过程中滑块的动量变化量大小约为（ ）
A． B． C． D．
7．（24-25高二下·福建泉州·期末）如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱直径为，水流速度大小为，方向水平向右。水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，高压水枪的重力不可忽略，手持高压水枪操作，下列说法正确的是（ ）
A．水枪单位时间内喷出水的质量为
B．高压水枪的喷水功率为
C．水柱对煤层的平均冲击力大小为
D．为了使高压水枪保持静止状态，手对高压水枪的作用力方向为斜向左上方
8．（23-24高二下·陕西渭南·期末）如图所示，甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上，甲推了乙一下，结果两人向相反的方向滑去，已知甲的质量大于乙的质量。在甲推乙的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小
B．甲的动量变化量大于乙的动量变化量
C．甲、乙的动量变化量相同
D．甲的动能小于乙的动能
9．（24-25高一下·四川自贡·期末）如图所示，水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为d，两小球质量分别为m1、m2，且m1=2m2，m2的左边有一固定挡板。m1由图示位置静止释放，当m1与m2相距最近时m1的速度为v，则在以后的运动过程中（ ）
A．m1的最大速度是
B．m2的最大速度
C．m1和m2相距最远时，m1的速度为
D．m1和m2速度相等时，弹簧弹性势能为
10．（24-25高二下·湖北武汉·期末）有一款三轨推拉门，门框内部宽为2.4m，三扇相同的门板如图所示。每扇门板宽d=0.8m，质量m=20kg，与轨道的动摩擦因数μ=0.01。在门板边缘凸起部位贴有尼龙搭扣，两门板碰后立即连在一起，现将三扇门板静止在最左侧，用力F=12N水平向右拉3号门板，在与2号门板碰撞前一段时间撤去F，3号门板恰好到达门框最右侧，大门完整关闭。重力加速度g=10m/s2，取3号门运动的方向为正方向。则（ ）
A．3号门板与2号门板碰撞前瞬间的速度大小为0.8m/s
B．拉力F的作用时间为0.8s
C．三扇门板关闭过程中系统由于摩擦产生的热能为3.2J
D．2号门板对3号门板作用力的冲量大小为8N s
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（2024·新疆河南·高考真题）某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离，将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。
完成下列填空：
(1)记a、b两球的质量分别为、，实验中须满足条件 （填“>”或“<”）；
(2)如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式 ，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是 。
12．（9分）（2025·广东·高考真题）请完成下列实验操作和计算。
(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读数 mm。
(2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成，且轨道乙倾角较大。
①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00 cm的遮光条。
②轨道调节。
调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的 。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。
③碰撞测试
先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时间为t2，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2 t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。
④吸能材料性能测试。
将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms，两车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms，不计吸能材料的质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为 （结果保留2位有效数字）。
13．（9分）（22-23高二上·广东汕尾·期末）某建筑工地上的打夯机将质量为的钢制重锤升高到20m的高处后使其自由下落，重锤在地面上砸出一个深坑，重锤冲击地面的过程历时0.1s。取。求：
（1）重锤落地瞬间速度的大小；
（2）重锤冲击地面的过程中所受重力的冲量；
（3）重锤对地面的平均冲击力大小。
14．（14分）（24-25高二下·山西·期末）如图所示，在光滑的水平面上，质量、长的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连，滑块（可视为质点）的质量，若滑块以水平向右的速度滑上木板左端，则它滑到木板右端时速度恰好为零。现滑块以水平速度滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，滑块以原速率弹回，取重力加速度大小，求：
(1)滑块与木板间的动摩擦因数；
(2)木板的最大速度。
15.（16分）（2025·江苏·高考真题）如图所示，在光滑水平面上，左右两列相同的小钢球沿同一直线放置。每列有n个。在两列钢球之间，一质量为m的玻璃球以初速度向右运动，与钢球发生正碰。所有球之间的碰撞均视为弹性碰撞。
(1)若钢球质量为m，求最右侧的钢球最终运动的速度大小；
(2)若钢球质量为，求玻璃球与右侧钢球发生第一次碰撞后，玻璃球的速度大小；
(3)若钢球质量为，求玻璃球经历次碰撞后的动能。
答案和解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C B B D B C AD CD AD
1．A
【详解】根据题意可知和是相互作用力，根据牛顿第三定律可知和等大反向、具有同时性；根据冲量定义式可知和的冲量大小相等，方向相反。
故选A。
2．C
【详解】AB．根据自由落体运动公式可知，头锤与气囊接触时刻为
图像与坐标轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为
方向竖直向上，故AB错误；
C．头锤落到气囊上时的速度大小为
与气囊作用过程由动量定理（向上为正方向）有
解得
方向向上，故C正确；
D．碰撞过程中头锤的动量变化量
故D错误。
故选C。
3．B
【详解】两次人从小船跳上码头的竖直高度相同，可认为人的竖直分初速度相同，则人的运动时间相同，设第一次人的水平速度为，则有
设第二次人的水平速度为，船的速度为，根据水平方向动量守恒可得
由于两次人具有同样的能量，则有
联立可得
则第二次船离码头至少为
故选B。
4．B
【详解】由第一张与第二张照片可知小球的初速度大小为
由第二张与第三张照片可知碰撞后小球的速度大小为
碰撞后大球的速度大小为
设水平向左为正方向，根据动量守恒定律可得
由图可知
可得
故选B。
5．D
【详解】A．小球沿弧形槽上升过程，小车和小球组成的系统水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒，系统总动量不守恒，故A错误；
BCD．设小球离开小车时，小球的速度为，小车的速度为，整个过程中水平方向动量守恒
由机械能守恒得
联立解得
即小球与小车分离时二者交换速度，所以小球与小车分离后对地将做自由落体运动，故D正确，BC错误。
故选D。
6．B
【详解】图像与时间轴围成的面积表示冲量，所以由图乙可用估算的方法求出滑块与压力传感器碰撞过程中压力对滑块的冲量。由图像可以看出，图乙中横坐标每小格代表，纵坐标每小格代表，因此每小格的面积为
用估算的方法可以数出图象下约有50个小格，所以压力对滑块的冲量为
由动量定理可得，碰撞过程中滑块的动量变化大小等于压力对滑块的冲量的大小，即
故选B。
7．C
【详解】A．高压水枪的流量，水枪单位时间内喷出水的质量，故A错误；
B．水枪单位时间内做功转化为水柱的动能，故水枪的功率，故B错误；
C． 研究单位时间内喷出的水，由动量定理得，解得，根据牛顿第三定律知，水柱对煤层的平均冲击力大小，故C正确；
D．水对高压水枪的作用力水平向左，则手对高压水枪的作用力有水平向右的分力，还有竖直向上的分力（与重力平衡），所以手对高压水枪的作用力斜向右上方，故D错误。
故选C。
8．AD
【详解】A．根据牛顿第三定律可知，甲对乙的力与乙的甲的力大小相等，方向相反，根据冲量的定义式可知，甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小，两冲量方向相反，故A正确；
B．根据动量定理有
，
结合上述，由于甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小，则甲的动量变化量大小等于乙的动量变化量大小，故B错误；
C．结合上述可知，甲的动量变化量大小等于乙的动量变化量大小，但是甲的动量变化量的方向与乙的动量变化量的方向相反，即甲、乙的动量变化量不相同，故C错误；
D．对甲乙构成的系统，根据动量守恒定律有
根据动能与动量的关系有
由于甲的质量大于乙的质量，则甲的动能小于乙的动能，故D正确。
故选AD。
9．CD
【详解】AB．从小球m1到达最近位置后继续前进，此后拉动m2前进，m1减速，m2加速，达到共同速度时两者相距最远，此后m1继续减速，m2加速，当两球再次相距最近时，m1达到最小速度，m2达最大速度，可知m1第一次到达与m2最近位置时速度最大，最大速度是v；
取向右为正方向。当两者再次最近时，根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别得
m1v=m1v1+m2v2
解得
故m2的最大速度为，选项AB错误；
CD． m1和m2相距最远时，两者共速，则m1v=(m1+m2)v3
解得
此时弹簧的弹性势能，故CD正确。
故选CD。
10．AD
【详解】AD．设3号门板与2号门板碰撞前速度为v0，碰撞后速度为v1，碰后两门板位移为d，根据功能关系有
解得
碰撞过程，根据动量守恒定律可得
解得
2号门板与3号门板碰撞时，根据动量定理有
故AD正确；
B．根据牛顿第二定律可得，
根据动能定理可得
联立解得，，故B错误；
C．三扇门板关闭过程中，系统由于摩擦产生的热能为，故C错误。
故选AD。
11．(1)>
(2) 小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同故下落时间相同，水平方向匀速运动直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。
【详解】（1）为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求；
（2）[1]两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间t相等，碰撞前a球的速度大小
碰撞后a的速度大小
碰撞后b球的速度大小
如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系统动量相等，则
整理得
[2]小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同故下落时间相同，水平方向匀速运动直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。
12．(1)8.260/8.261/8.259
(2) 时间相等 = 0.56
【详解】（1）根据题意，由图可知，小球的直径为
（2）②[1]若已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力，小车将在轨道甲上做匀速直线运动，通过两个光电门的速度相等，即通过光电门A和B的时间相等。
③[2]若两个小车发生弹性碰撞，由于两个小车的质量相等，则碰撞后两个小车的速度互换，即碰撞后小车1的速度等于碰撞前小车2的速度，则有t2 = t1
④[3]根据题意可知，碰撞前小车2的速度为
碰撞后，小车1和小车2的速度分别为，
则碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为
13．（1）20m/s；（2），方向竖直向下；（3）2.1×106N
【详解】（1）重锤自由下落过程中，运动学公式
可得，重锤落地瞬间速度
（2）由冲量公式
可得，重锤冲击地面的过程中所受重力的冲量大小为
方向竖直向下
（3）对重锤的冲击过程，由动量定理
地面对重锤的平均冲击力大小为
由牛顿第三定律，重锤对地面的平均冲击力大小
14．(1)
(2)
【详解】（1）根据匀变速直线运动规律有
根据牛顿第二定律，有
联立解得
（2）设滑块与竖直墙壁碰撞时的速度大小为，滑块以水平速度右滑时，由动能定理有
解得
滑块在与墙壁碰撞后向左运动，假设滑块没有离开木板，它们的共同速度大小为，两者相
对位移大小为，根据动量守恒，有
解得
根据能量守恒，有
解得
因为，故滑块最终离开木板左端
设滑块离开木板时的速度大小为，根据动量守恒，有
根据能量守恒，有
解得。
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）根据题意可知，所有碰撞均为弹性碰撞，由于钢球质量也为m，根据动量守恒和机械能守恒可知,碰撞过程中，二者速度互换，则最终碰撞后最右侧钢球的速度大小等于开始碰撞前玻璃球的初速度为。
（2）根据题意可知，所有碰撞均为弹性碰撞，则由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
解得，
负号表示速度反向，则玻璃球的速度大小为
（3）根据题意结合小问2分析可知，玻璃球与右侧第一个小球碰撞后反弹，且速度大小变为碰撞前的，右侧第一个小球又与第二个小球发生弹性碰撞，速度互换，静止在光滑水平面上，玻璃球反弹后与左侧第一个小球同样发生弹性碰撞，同理可得，碰撞后玻璃球再次反弹，且速度大小为碰撞前的，综上所述，玻璃球碰撞次后速度大小为
则玻璃球碰撞次后最终动能大小
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第一章 动量守恒定律--真题重组卷
(考试时间：75分钟 满分：100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
1．（2022·海南·高考真题）在冰上接力比赛时，甲推乙的作用力是，乙对甲的作用力是，则这两个力（ ）
A．大小相等，方向相反 B．大小相等，方向相同
C．的冲量大于的冲量 D．的冲量小于的冲量
2．（24-25高二上·云南曲靖·期末）汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的质量头锤从离气囊表面高度为处做自由落体运动，与正下方的气囊发生碰撞，气囊对头锤竖直方向作用力随时间的变化规律可近似用图乙所示图像描述，以静止释放为计时起点，不计空气阻力。已知重力加速度大小取，则（ ）
A．全程作用力的冲量先向下，再向上
B．全程作用力的冲量大小为
C．碰撞结束时头锤的速度大小为
D．碰撞过程中头锤的动量变化量大小为
3．（23-24高二下·福建莆田·期末）如果码头旁的船（M=100kg）拴绳的话，小明（m=50kg）只需要在船上离码头一米的距离即可跳上码头，今天小明忘记拴绳，如果小明以同样的力气（即同样的能量）跳上去，那么船离码头至少要多近（ ）（参考数据：）
A．0.91m B．0.82m C．1m D．0.73m
4．（24-25高二上·江西景德镇·期末）“天宫课堂”第四课中，航天员演示小球碰撞实验。分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如上图所示。小球和大球的质量分别为、，可估算出（ ）
A． B． C． D．
5．（21-22高二上·北京顺义·期末）如图所示，在光滑的水平地面上停放着质量为的装有圆弧槽的小车，现有质量也为的小球以的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去，不计一切摩擦，则（ ）
A．在相互作用的过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒
B．小球从右侧离开车后，对地将向右做平抛运动
C．小球从右侧离开车后，小车的速度有可能大于
D．小球从右侧离开车后，对地将做自由落体运动
6．（24-25高二下·福建三明·期末）如图甲，将光电门和压力传感器接入电路，在水平气垫导轨上方放置一滑块，滑块上装有宽度为的遮光片。现轻推滑块，滑块从左端开始向右运动第一次经过光电门的遮光时间为。滑块与压力传感器碰撞过程中压力随时间变化的图像如乙图所示，已知滑块的质量为，则碰撞过程中滑块的动量变化量大小约为（ ）
A． B． C． D．
7．（24-25高二下·福建泉州·期末）如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱直径为，水流速度大小为，方向水平向右。水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，高压水枪的重力不可忽略，手持高压水枪操作，下列说法正确的是（ ）
A．水枪单位时间内喷出水的质量为
B．高压水枪的喷水功率为
C．水柱对煤层的平均冲击力大小为
D．为了使高压水枪保持静止状态，手对高压水枪的作用力方向为斜向左上方
8．（23-24高二下·陕西渭南·期末）如图所示，甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上，甲推了乙一下，结果两人向相反的方向滑去，已知甲的质量大于乙的质量。在甲推乙的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小
B．甲的动量变化量大于乙的动量变化量
C．甲、乙的动量变化量相同
D．甲的动能小于乙的动能
9．（24-25高一下·四川自贡·期末）如图所示，水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为d，两小球质量分别为m1、m2，且m1=2m2，m2的左边有一固定挡板。m1由图示位置静止释放，当m1与m2相距最近时m1的速度为v，则在以后的运动过程中（ ）
A．m1的最大速度是
B．m2的最大速度
C．m1和m2相距最远时，m1的速度为
D．m1和m2速度相等时，弹簧弹性势能为
10．（24-25高二下·湖北武汉·期末）有一款三轨推拉门，门框内部宽为2.4m，三扇相同的门板如图所示。每扇门板宽d=0.8m，质量m=20kg，与轨道的动摩擦因数μ=0.01。在门板边缘凸起部位贴有尼龙搭扣，两门板碰后立即连在一起，现将三扇门板静止在最左侧，用力F=12N水平向右拉3号门板，在与2号门板碰撞前一段时间撤去F，3号门板恰好到达门框最右侧，大门完整关闭。重力加速度g=10m/s2，取3号门运动的方向为正方向。则（ ）
A．3号门板与2号门板碰撞前瞬间的速度大小为0.8m/s
B．拉力F的作用时间为0.8s
C．三扇门板关闭过程中系统由于摩擦产生的热能为3.2J
D．2号门板对3号门板作用力的冲量大小为8N s
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（2024·新疆河南·高考真题）某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离，将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。
完成下列填空：
(1)记a、b两球的质量分别为、，实验中须满足条件 （填“>”或“<”）；
(2)如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式 ，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是 。
12．（9分）（2025·广东·高考真题）请完成下列实验操作和计算。
(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读数 mm。
(2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成，且轨道乙倾角较大。
①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00 cm的遮光条。
②轨道调节。
调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的 。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。
③碰撞测试
先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时间为t2，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2 t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。
④吸能材料性能测试。
将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms，两车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms，不计吸能材料的质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为 （结果保留2位有效数字）。
13．（9分）（22-23高二上·广东汕尾·期末）某建筑工地上的打夯机将质量为的钢制重锤升高到20m的高处后使其自由下落，重锤在地面上砸出一个深坑，重锤冲击地面的过程历时0.1s。取。求：
（1）重锤落地瞬间速度的大小；
（2）重锤冲击地面的过程中所受重力的冲量；
（3）重锤对地面的平均冲击力大小。
14．（14分）（24-25高二下·山西·期末）如图所示，在光滑的水平面上，质量、长的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连，滑块（可视为质点）的质量，若滑块以水平向右的速度滑上木板左端，则它滑到木板右端时速度恰好为零。现滑块以水平速度滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，滑块以原速率弹回，取重力加速度大小，求：
(1)滑块与木板间的动摩擦因数；
(2)木板的最大速度。
15.（16分）（2025·江苏·高考真题）如图所示，在光滑水平面上，左右两列相同的小钢球沿同一直线放置。每列有n个。在两列钢球之间，一质量为m的玻璃球以初速度向右运动，与钢球发生正碰。所有球之间的碰撞均视为弹性碰撞。
(1)若钢球质量为m，求最右侧的钢球最终运动的速度大小；
(2)若钢球质量为，求玻璃球与右侧钢球发生第一次碰撞后，玻璃球的速度大小；
(3)若钢球质量为，求玻璃球经历次碰撞后的动能。
答案和解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C B B D B C AD CD AD
1．A
【详解】根据题意可知和是相互作用力，根据牛顿第三定律可知和等大反向、具有同时性；根据冲量定义式可知和的冲量大小相等，方向相反。
故选A。
2．C
【详解】AB．根据自由落体运动公式可知，头锤与气囊接触时刻为
图像与坐标轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为
方向竖直向上，故AB错误；
C．头锤落到气囊上时的速度大小为
与气囊作用过程由动量定理（向上为正方向）有
解得
方向向上，故C正确；
D．碰撞过程中头锤的动量变化量
故D错误。
故选C。
3．B
【详解】两次人从小船跳上码头的竖直高度相同，可认为人的竖直分初速度相同，则人的运动时间相同，设第一次人的水平速度为，则有
设第二次人的水平速度为，船的速度为，根据水平方向动量守恒可得
由于两次人具有同样的能量，则有
联立可得
则第二次船离码头至少为
故选B。
4．B
【详解】由第一张与第二张照片可知小球的初速度大小为
由第二张与第三张照片可知碰撞后小球的速度大小为
碰撞后大球的速度大小为
设水平向左为正方向，根据动量守恒定律可得
由图可知
可得
故选B。
5．D
【详解】A．小球沿弧形槽上升过程，小车和小球组成的系统水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒，系统总动量不守恒，故A错误；
BCD．设小球离开小车时，小球的速度为，小车的速度为，整个过程中水平方向动量守恒
由机械能守恒得
联立解得
即小球与小车分离时二者交换速度，所以小球与小车分离后对地将做自由落体运动，故D正确，BC错误。
故选D。
6．B
【详解】图像与时间轴围成的面积表示冲量，所以由图乙可用估算的方法求出滑块与压力传感器碰撞过程中压力对滑块的冲量。由图像可以看出，图乙中横坐标每小格代表，纵坐标每小格代表，因此每小格的面积为
用估算的方法可以数出图象下约有50个小格，所以压力对滑块的冲量为
由动量定理可得，碰撞过程中滑块的动量变化大小等于压力对滑块的冲量的大小，即
故选B。
7．C
【详解】A．高压水枪的流量，水枪单位时间内喷出水的质量，故A错误；
B．水枪单位时间内做功转化为水柱的动能，故水枪的功率，故B错误；
C． 研究单位时间内喷出的水，由动量定理得，解得，根据牛顿第三定律知，水柱对煤层的平均冲击力大小，故C正确；
D．水对高压水枪的作用力水平向左，则手对高压水枪的作用力有水平向右的分力，还有竖直向上的分力（与重力平衡），所以手对高压水枪的作用力斜向右上方，故D错误。
故选C。
8．AD
【详解】A．根据牛顿第三定律可知，甲对乙的力与乙的甲的力大小相等，方向相反，根据冲量的定义式可知，甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小，两冲量方向相反，故A正确；
B．根据动量定理有
，
结合上述，由于甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小，则甲的动量变化量大小等于乙的动量变化量大小，故B错误；
C．结合上述可知，甲的动量变化量大小等于乙的动量变化量大小，但是甲的动量变化量的方向与乙的动量变化量的方向相反，即甲、乙的动量变化量不相同，故C错误；
D．对甲乙构成的系统，根据动量守恒定律有
根据动能与动量的关系有
由于甲的质量大于乙的质量，则甲的动能小于乙的动能，故D正确。
故选AD。
9．CD
【详解】AB．从小球m1到达最近位置后继续前进，此后拉动m2前进，m1减速，m2加速，达到共同速度时两者相距最远，此后m1继续减速，m2加速，当两球再次相距最近时，m1达到最小速度，m2达最大速度，可知m1第一次到达与m2最近位置时速度最大，最大速度是v；
取向右为正方向。当两者再次最近时，根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别得
m1v=m1v1+m2v2
解得
故m2的最大速度为，选项AB错误；
CD． m1和m2相距最远时，两者共速，则m1v=(m1+m2)v3
解得
此时弹簧的弹性势能，故CD正确。
故选CD。
10．AD
【详解】AD．设3号门板与2号门板碰撞前速度为v0，碰撞后速度为v1，碰后两门板位移为d，根据功能关系有
解得
碰撞过程，根据动量守恒定律可得
解得
2号门板与3号门板碰撞时，根据动量定理有
故AD正确；
B．根据牛顿第二定律可得，
根据动能定理可得
联立解得，，故B错误；
C．三扇门板关闭过程中，系统由于摩擦产生的热能为，故C错误。
故选AD。
11．(1)>
(2) 小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同故下落时间相同，水平方向匀速运动直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。
【详解】（1）为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求；
（2）[1]两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间t相等，碰撞前a球的速度大小
碰撞后a的速度大小
碰撞后b球的速度大小
如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系统动量相等，则
整理得
[2]小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同故下落时间相同，水平方向匀速运动直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。
12．(1)8.260/8.261/8.259
(2) 时间相等 = 0.56
【详解】（1）根据题意，由图可知，小球的直径为
（2）②[1]若已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力，小车将在轨道甲上做匀速直线运动，通过两个光电门的速度相等，即通过光电门A和B的时间相等。
③[2]若两个小车发生弹性碰撞，由于两个小车的质量相等，则碰撞后两个小车的速度互换，即碰撞后小车1的速度等于碰撞前小车2的速度，则有t2 = t1
④[3]根据题意可知，碰撞前小车2的速度为
碰撞后，小车1和小车2的速度分别为，
则碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为
13．（1）20m/s；（2），方向竖直向下；（3）2.1×106N
【详解】（1）重锤自由下落过程中，运动学公式
可得，重锤落地瞬间速度
（2）由冲量公式
可得，重锤冲击地面的过程中所受重力的冲量大小为
方向竖直向下
（3）对重锤的冲击过程，由动量定理
地面对重锤的平均冲击力大小为
由牛顿第三定律，重锤对地面的平均冲击力大小
14．(1)
(2)
【详解】（1）根据匀变速直线运动规律有
根据牛顿第二定律，有
联立解得
（2）设滑块与竖直墙壁碰撞时的速度大小为，滑块以水平速度右滑时，由动能定理有
解得
滑块在与墙壁碰撞后向左运动，假设滑块没有离开木板，它们的共同速度大小为，两者相
对位移大小为，根据动量守恒，有
解得
根据能量守恒，有
解得
因为，故滑块最终离开木板左端
设滑块离开木板时的速度大小为，根据动量守恒，有
根据能量守恒，有
解得。
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）根据题意可知，所有碰撞均为弹性碰撞，由于钢球质量也为m，根据动量守恒和机械能守恒可知,碰撞过程中，二者速度互换，则最终碰撞后最右侧钢球的速度大小等于开始碰撞前玻璃球的初速度为。
（2）根据题意可知，所有碰撞均为弹性碰撞，则由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
解得，
负号表示速度反向，则玻璃球的速度大小为
（3）根据题意结合小问2分析可知，玻璃球与右侧第一个小球碰撞后反弹，且速度大小变为碰撞前的，右侧第一个小球又与第二个小球发生弹性碰撞，速度互换，静止在光滑水平面上，玻璃球反弹后与左侧第一个小球同样发生弹性碰撞，同理可得，碰撞后玻璃球再次反弹，且速度大小为碰撞前的，综上所述，玻璃球碰撞次后速度大小为
则玻璃球碰撞次后最终动能大小
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