1、2023届高考物理二轮复习：动量守恒 五年（2018-2022）高考真题汇编一、单选题1（2022北京）质量为m1和m2的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（） A碰撞前m2的速率大于m1的速率B碰撞后m2的速率大于m1的速率C碰撞后m2的动量大于m1的动量D碰撞后m2的动能小于m1的动能2（2022重庆）在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（） A速度的变化量等于曲线与横轴围成的面
2、积B动量大小先增大后减小C动能变化正比于曲线与横轴围成的面积D加速度大小先增大后减小3（2022湖南）1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）组成。如图，中子以速度 v0 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 v1 和 v2 。设碰撞为弹性正碰，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Cv2 大于 v1Dv2 大于 v04（2021全国乙卷）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
3、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5（2019全国卷）最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型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速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为（）A1.6102 kgB1.6103 kgC1.6105 kgD1.6106 kg6（2018海南）如图，用长为 l 的轻绳
4、悬挂一质量为M的沙箱，沙箱静止。一质量为m的弹丸以速度 v 水平射入沙箱并留在其中，随后与沙箱共同摆动一小角度。不计空气阻力。对子弹射向沙箱到与其共同摆过一小角度的过程（）A若保持m、v、 l 不变，M变大，则系统损失的机械能变小B若保持M、v、 l 不变，m变大，则系统损失的机械能变小C若保持M、m、 l 不变，v变大，则系统损失的机械能变大D若保持M、m、v不变， l 变大，则系统损失的机械能变大7（2018全国卷）高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（）A10NB102NC103ND104N二、多
5、选题8（2022重庆）一物块在倾角为45的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线、所示，则（）A物块与斜面间的动摩擦因数为23B当拉力沿斜面向上，重力做功为9J时，物块动能为3JC当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为13D当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为1：29（2022湖南）球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为 M 。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速
6、率平方成正比（即 F阻=kv2 ， k 为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为 10m/s ；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为 5m/s 。重力加速度大小为 g ，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（） A发动机的最大推力为 1.5MgB当飞行器以 5m/s 匀速水平飞行时，发动机推力的大小为 174MgC发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为 53m/sD当飞行器以 5m/s 的速率飞行时，其加速度大小可以达到 3g10（2022全国乙卷）质量为 1kg 的物块在
7、水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取 g=10m/s2 。则（） A4s 时物块的动能为零B6s 时物块回到初始位置C3s 时物块的动量为 12kgm/sD06s 时间内F对物块所做的功为 40J11（2021湖南）如图（a），质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力 F 作用在A上，系统静止在光滑水平面上（B靠墙面），此时弹簧形变量为 x 。撤去外力并开始计时，A、B两物体运动的 at 图像如图（b）所示， S1 表示0到 t1 时间内 A 的 at 图线与坐标轴所围面积大小
8、， S2 、 S3 分别表示 t1 到 t2 时间内A、B的 at 图线与坐标轴所围面积大小。A在 t1 时刻的速度为 v0 。下列说法正确的是（） A0到 t1 时间内，墙对B的冲量等于mAv0BmA mBCB运动后，弹簧的最大形变量等于 xDS1S2=S312（2021全国乙卷）水平地面上有一质量为m1 的长木板，木板的左端上有一质量为 m2 的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中 F1 、 F2 分别为 t1 、 t2 时刻F的大小。木板的加速度 a1 随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为 1 ，物块与
9、木板间的动摩擦因数为 2 ，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（） AF1=1m1gBF2=m2(m1+m2)m1(21)gC2m1+m2m21D在0t2 时间段物块与木板加速度相等13（2021全国乙卷）水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于 s0 时，速度的大小为 v0 ，此时撤去F，物体继续滑行 2s0 的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则（） A在此过程中F所做的功为 12mv02B在此过中F的冲量大小等于 32mv0C物体与桌面间的动摩擦因数等于 v024s0gDF的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍14（
10、2020新课标）水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s，反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为（） A48 kgB53 kgC58 kgD63 kg15（2018海南）如图（a），一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时， 小物块以速度 v0 滑到长木
11、板上，图（b）为物块与木板运动的 vt 图像，图中t1、 v0 、 v1 已知。重力加速度大小为g。由此可求得（）A木板的长度B物块与木板的质量之比C物块与木板之间的动摩擦因数D从t=0开始到t1时刻，木板获得的动能三、实验探究题16（2022重庆）如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。（1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是 。（2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做 运动。（3）测得滑块B的质量为197
12、.8g，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为 kgms1（保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为 （选填“”“”“”）。17（2022广东）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图（a）所示的装置，实验过程如下：让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b）所示，小球直径d= mm。测量时，应 （选填“A”或“B”，其
13、中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间 t1 和 t2 。计算小球通过光电门的速度，已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失 E= （用字母m、d、 t1 和 t2 表示）。若适当调高光电门的高度，将会 （选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。18（2020新课标）某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。实验步骤如下：开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电
14、门的遮光时间 时，可认为气垫导轨水平；用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2；用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间t1、t2及遮光片从A运动到B所用的时间t12；在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I= ，滑块动量改变量的大小p= ；（用题中给出的物理量及重力加速度g表示）某次测量得到的一组数据为：d=1.000 cm，m1=1.50 10-2 kg，m2=0.400 kg，t1=
15、3.900 10-2 s，t2=1.270 10-2 s，t12=1.50 s，取g=9.80 m/s2。计算可得I= Ns，p= kgms-1；（结果均保留3位有效数字）定义 =|IpI|100% ，本次实验= %（保留1位有效数字）。四、计算题19（2019全国卷）静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=1.0 kg，mB=4.0 kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0 J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为 =0
16、.20。重力加速度取g=10 m/s。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小； （2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？ （3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？ 20（2018海南）如图，光滑轨道PQO的水平段QO= 2 ，轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑，在O点与质量为4m的静止小物块B发生碰撞。A、B与地面间的动摩擦因数均为 =0.5，重力加速度大小为g。假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞，碰撞时间极短。求（1）第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小；（2）
17、A、B均停止运动后，二者之间的距离。21（2022河北）如图，光滑水平面上有两个等高的滑板A和B，质量分别为 1kg 和 2kg ，A右端和B左端分别放置物块C、D，物块质量均为 1kg ，A和C以相同速度 v0=10m/s 向右运动，B和D以相同速度 kv0 向左运动，在某时刻发生碰撞，作用时间极短，碰撞后C与D粘在一起形成一个新滑块，A与B粘在一起形成一个新滑板，物块与滑板之间的动摩擦因数均为 =0.1 。重力加速度大小取 g=10m/s2 。 （1）若 0k0.5 ，求碰撞后瞬间新物块和新滑板各自速度的大小和方向；（2）若k=0.5 ，从碰撞后到新滑块与新滑板相对静止时，求两者相对位移的
18、大小。22（2022山东）如图所示，“L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板B上的 O 点， O 点左侧粗糙，右侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在 O 点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动（要求摆角小于 5 ），A以速度 v0 沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A的质量 mA=0.1kg ，B的质量 mB=0.3kg ，A与B的动摩擦因数 1=0.4 ，B与地面间的动摩擦因数 2=
19、0.225，v0=4m/s ，取重力加速度 g=10m/s2 。整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求： （1）A与B的挡板碰撞后，二者的速度大小 vA 与 vB ；（2）B光滑部分的长度d；（3）运动过程中A对B的摩擦力所做的功 Wf ；（4）实现上述运动过程， MmA 的取值范围（结果用 cos5 表示）。23（2022湖南）如图（a），质量为m的篮球从离地H高度处由静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地h的最高处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力的 倍（ 为常数且 0 aA则mB mAB符合题意；C由图可得，t1时刻B开始运动，B离开墙壁
20、，此时A速度为v0，由于A、B弹簧为系统不受外力；所以AB动量守恒，则 mAv0=mAvA+mAvB；根据AB和弹簧整个系统能量守恒，最初的弹性势能转化为A和B的动能及弹簧的弹性势能；由于部分弹性势能转化为动能；所以弹簧的形变量小于最初的形变量x，C不符合题意；D从t2时刻其AB加速度出现最大值，可以得出此时弹簧处于最大拉长量；则可以得出A和B的速度相等；其at图像的面积代表速度变化量的大小；利用图像面积可以得出AB的速度分别为 vA=S1S2 ， vB=S3根据此时A、B共速，则 S1S2=S3D符合题意。故答案为：ABD。【分析】从0到t1时间内，利用图像面积可以求出弹簧对A产生的冲量大小
21、，由于弹力等于墙壁对B的弹力所以其冲量的大小等于墙壁对B的冲量大小；当t2时刻弹簧弹力最大，利用牛顿第二定律结合加速度的大小可以比较质量的大小；利用能量守恒定律结合AB存在动能可以判别弹性形变量的大小；利用图像面积代表速度变化量的大小进而可以求出面积大小的关系。12【答案】B,C,D【知识点】木板滑块模型【解析】【解答】A图（c）可知，t1时木板开始有加速度，代表其滑块木板一起刚在从水平滑动，此时滑块与木板相对静止，木板和滑块都处于静止，且此时木板受到了最大静摩擦力的作用，根据整体的平衡方程有：F1=1(m1+m2)gA不符合题意；BC图（c）可知，t2后其木板的加速度保持恒定，说明滑块对木板的摩擦力属于滑动摩擦力，则代表滑块与木板刚要发生相对滑动，当在t2时整体的加速度相等，以整体为对象， 根据牛顿第二定律有：
