北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A 版 物理
阶段过关检测（五） 动量守恒定律
时间:75分钟 满分100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，
只有一项是符合题目要求的。
1.(2023海淀二模)如图所示,圆盘可在水平面内绕通过 O点的竖直轴转动(俯视图),圆盘上距轴r处有
一质量为m的物块(可视为质点)。某时刻起,圆盘开始绕轴转动,经过一段时间,其角速度从0增大至
ω。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数为 μ,重力加速度为g,该过程中物块始终相对圆盘静止,下列说
法正确的是( )
A.物块所受摩擦力的方向始终指向O点
B.物块所受摩擦力的大小始终为μmg
C.物块所受摩擦力的冲量大小为mωr
D.物块所受摩擦力做的功为0
2.(2024湛江期末)光滑水平地面上的物体A沿直线运动时与物体B发生正碰,其位移-时间图像如图所
示。由图可知,物体A、B的质量之比为 ( )
A.1∶6 B.1∶4
C.1∶3 D.1∶2
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3.(2023东北师大附中一模)“独竹漂”是一项独特的黔北民间绝技。独竹漂高手们脚踩一根楠竹,漂行
水上如履平地。在平静的湖面上,一位女子脚踩竹竿抵达岸边,此时女子静立于竹竿A点,一位摄影爱
好者使用连拍模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片,并从中选取了两张进行对比,对其进行
简化。经过测量发现,甲、乙图中A、B两点的水平间距约为1 cm,乙图中竹竿右端距离河岸约为1.8
cm。女子在照片上身高约为1.6 cm。已知竹竿的质量约为25 kg,若不计水的阻力,则该女子的质量约
为 ( )
A.45 kg B.50 kg C.55 kg D.60 kg
1
4.(2024皖南八校联考)如图所示,在水平面上放置一个右侧面半径为R的 圆弧凹槽,凹槽的质量为m,
4
凹槽A点切线水平,B点为最高点。一个质量也为m的小球以速度v 从A点冲上凹槽,重力加速度为g,
0
不计一切摩擦。下列说法正确的是 ( )
A.小球在凹槽内运动的过程中,小球与凹槽的总动量守恒,且小球离开凹槽后做平抛运动
B.若v =√2gR,小球恰好可到达凹槽的B点且离开凹槽后做自由落体运动
0
C.若v =√5gR,小球最后一次离开凹槽的位置一定是A点,且离开凹槽后做自由落体运动
0
D.若v =√7gR,小球最后一次离开凹槽的位置一定是B点,且离开凹槽后做竖直上抛运动
0
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5.(2024湖南衡阳八中开学考试)娱乐风洞是一种空中悬浮装置,该装置通过人工制造和控制气流,把游
客“吹”起来,让游客体验“腾云驾雾”的感觉。如图所示,悬浮在风洞正上方的游客质量为m,受风
的有效面积为S,气流速度为v 。已知重力加速度为g,气流吹到游客身体后速度近似变为 0,则气流的
0
平均密度约为 ( )
A.mg B. mg C. mg D. mg
v S v2S 2v S 2v2S
0 0 0 0
6.(2024江苏苏州期末)如图所示,5个小球B、C、D、E、F并排放置在光滑的水平面上,其中4个球
B、C、D、E质量均为m ,A球、F球质量均为m ,A球以速度v 向B球运动,之后所有的碰撞均为弹性
1 2 0
碰撞,碰撞结束后 ( )
A.若m =m ,最终将有2个小球运动
1 2
B.若m <m ,最终将有1个小球运动
1 2
C.若m >m ,最终将有3个小球运动
1 2
D.无论m 、m 大小关系怎样,最终6个小球都会运动
1 2
7.(2024福建福州质检)如图甲所示,光滑水平地面上有A、B两个物块,质量分别为2 kg、6 kg,B的左端
200
拴接着一劲度系数为 N/m的水平轻质弹簧,它们的中心在同一水平线上。A以速度v 向静止的B
3 0
运动,从A接触弹簧开始计时至A与弹簧脱离的过程中,弹簧长度l与时间t的关系如图乙所示,弹簧始
1
终处在弹性限度内。已知弹簧的弹性势能E = kx2(x为弹簧的形变量),则 ( )
p
2
A.在0～2t 时间内B先加速后减速
0
B.整个过程中,A、B构成的系统机械能守恒
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C.v =2 m/s
0
D.在t 时刻A的速度最小
0
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，
有两个或者两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，
有选错的得0分。
8.(2024湖南长沙适应性考试)如图所示,质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹
v
(可视为质点)以初速度v 水平向右射入木块,水平射出木块时的速度变为 0,已知木块的长度为L,设子
0
3
弹在木块中受到的阻力恒为f。子弹在木块中运动的时间为 ( )
4L 9L 2mv 4mv
A. B. C. 0 D. 0
3v 5v 3f 9f
0 0
9.(2024九省联考河南)如图(a)所示,“L”形木板Q静止于粗糙水平地面上,质量为1 kg的滑块P以6 m/s
的初速度滑上木板,t=2 s时与木板相撞并粘在一起。两者运动的v-t图像如图(b)所示。重力加速度大
小g取10 m/s2,则 ( )
A.Q的质量为1 kg
B.地面与木板之间的动摩擦因数为0.1
C.由于碰撞系统损失的机械能为1.0 J
D.t=5.8 s时木板速度恰好为0
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10.(2024九省联考安徽)如图所示,实线是实验小组某次研究平抛运动得到的实际轨迹,虚线是相同初始
条件下平抛运动的理论轨迹。分析后得知这种差异是空气阻力影响的结果。实验中,小球的质量为m,
水平初速度为v ,初始时小球离地面高度为h。已知小球落地时的速度大小为v,方向与水平面成θ角,
0
小球在运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比,比例系数为k,重力加速度为g。下列说法正确
的是 ( )
A.小球落地前瞬间重力的功率为mgv
mvsinθ+kℎ
B.小球下落的时间为
mg
m(v −vcosθ)
C.小球下落过程中的水平位移大小为 0
k
1
D.小球下落过程中空气阻力所做的功为 m(v2-v2)-mgh
2 0
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三、非选择题：本题共4小题，共54分。
11.（10分）(2024昌平二模)甲、乙两同学分别用不同的方案做“验证动量守恒定律”实验。
(1)甲同学用如图1所示的装置研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。O点是小球抛出点在地面
上的投影,实验时先让质量为m 的入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放,通过白纸和复写纸找到
1
其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP(称为第一次操作)。然后,把半径相同质量为m 的被碰小球
2
静置于斜槽末端,仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放,与被碰小球发生正碰,并多次重复该操作,
两小球平均落地点位置分别为M、N,测出OM、ON(称为第二次操作)。在实验误差允许范围内，若
满足关系式m |OP|=m |OM|+m |ON|,则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。
1 1 2
①下列关于本实验条件的叙述,正确的是 。(选填选项前的字母)
A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
B.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量
C.斜槽倾斜部分必须光滑
D.斜槽末端必须水平
②若第二次操作时,入射小球从斜槽上静止释放的位置低于S,其他操作都正确的情况下,实验结果为
m |OP| m |OM|+m |ON|(选填“>”“<”或“=”)。
1 1 2
(2)乙同学用如图2所示实验装置进行实验,两个带有等宽遮光条的滑块A、B间放置轻质弹簧,挤压两
个滑块使弹簧压缩,并用一根细线将两个滑块固定,将其置于气垫导轨上。接通充气开关,烧断细
线,A、B由静止向相反方向运动。利用光电计时器可记录下两遮光条通过光电门 C、D的时间分别
为t 、t 。A、B的质量分别为m 、m 。
1 2 1 2
①在实验操作正确的前提下,若满足_____与_______近似相等(用所测物理量的字母表示),则可以认为
两滑块被弹簧弹开前后动量守恒。
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②本实验需要(选填“需要”或者“不需要”)调节气垫导轨水平,判断气垫导轨水平的依据是
。
12.（12分）(2024人大附中一模)火箭是根据反冲原理制成的航天工具。在火箭点火升空的过程中,火
箭受到的推力远大于其自身重力,为便于计算,在分析过程中可忽略重力的影响。
(1)如图1所示,为获取推力,火箭在单位时间内将质量为m的燃料以相对于火箭为u的速度竖直向下
喷出,已知燃料高速喷出时的速度变化量远大于火箭速度的变化量。求火箭受到的推力F的大小。
1
(2)火箭与其所载燃料的初始质量为 M ,在t=0时刻,火箭由静止出发,测得其加速度的倒数 随时间t的
0
a
变化是一条如图2所示的直线,已知该直线的纵截距为b,并经过点Q,其坐标为Q(t ,c)。求火箭在单位
1
时间内喷出燃料的质量m与燃料喷出时相对于火箭的速度u。
(3)若某火箭由静止起飞,其加速度a随时间t的变化图像如图3所示,在t =120 s时,其质量为1×104 kg,
2
求此时推力对火箭做功的瞬时功率(保留两位有效数字)。
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13.（14分）(2024河南焦作一模)如图所示,某商家为了吸引顾客而设计了一个趣味游戏,游戏轨道由
一个水平直轨道ABC和一半径为R的竖直半圆光滑轨道CDE组成,水平直轨道AB段光滑,BC段粗
糙。在半圆轨道圆心O左侧同一水平线上且距离O点2R处固定一个小网兜P,将原长小于AB段长度
的轻弹簧水平置于AB段上,左端固定在竖直挡板上,物块1静置于B处。游戏者用物块2向左压缩弹
簧到某一位置由静止释放,若物块2与物块1发生弹性碰撞,物块1从半圆轨道最高点E飞出并落入网
兜P内获一等奖,在DE圆弧段脱离轨道(不包括E点)获二等奖,能够进入半圆轨道内获三等奖,其他情
况都不能获奖。已知物块1的质量m=0.2 kg,物块2的质量m =0.4 kg,R=0.8 m,BC=2R,两物块与粗糙水
0
平直轨道间的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2。两物块均可视为质点。求:
(1)获一等奖时,物块1在E点对轨道的压力大小;
(2)获二等奖时,物块1碰后的速度大小范围(结果可保留根号);
(3)获三等奖时,弹簧弹性势能的最小值。
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14.（18分）(2024湖南师大附中一模)如图,右侧带有挡板的平板小车静止在光滑水平面上,左端紧靠
平台且与平台等高,小车的上表面分成两段,左段长L=0.1 m,右段L'足够长,平台边缘正上方用长H=10
m的轻绳悬挂质量为m的物块A,悬点正下方静置一质量为m 的物块B,且m<m ,将A向左拉至轻绳水
0 0
平由静止释放,A 与 B 发生正碰,碰后 A 的速度为零。已知 A 与 B 碰撞过程中的恢复系数 e=
|碰后相对速度|
,该系数是一个定值,只与发生碰撞物体材料有关。现将A、B互换角色,将B悬挂起
|碰前相对速度|
来从水平位置由静止释放,与A发生正碰后A滑上小车,A滑上小车后,小车左端迅速弹出一个厚度不计
的挡板,同时取走B。在小车上L段内A受一个来自右侧挡板水平向左的斥力F =0.2mg,在L'范围内A
1
受到一个来自右侧挡板水平向左的斥力F =0.8mg。已知小车质量M=m=2 kg,物块A与小车上表面间
2
的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力。
(1)求A刚滑上小车时的速度大小;
(2)求A与小车第一次达到共速时的速度大小及A到小车左端的距离;
(3)物块A与左侧挡板的碰撞为弹性碰撞,求物块A与左侧挡板碰撞次数及物块A最终相对小车静止时
与左侧挡板间的距离。
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