高中物理人教版教學(xué)案：第十六章 第2節(jié) 動(dòng)量和動(dòng)量定理

夕

￡2^動(dòng)量和動(dòng)量定理

1.物體質(zhì)量與速度的乘積叫動(dòng)量，動(dòng)量的方向與速度方向相同。

2.力與力的作用時(shí)間的乘積叫沖量，沖量的方向與力的方向相

同。

3.物體在一個(gè)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過(guò)程中所受

合力的沖量，動(dòng)量變化量的方向與合力的沖量方向相同。

課前自主學(xué)習(xí),基穩(wěn)才能樓高

一、動(dòng)量及動(dòng)量的變化

1.動(dòng)量

（1）定義：物體的質(zhì)量和速度的乘積。

（2）公式：p—mvo

（3）單位：千克?米/秒,符號(hào)：kg-m/s.

（4）矢量性：方向與速度的方向相同。運(yùn)算遵守平行四邊形法則。

2.動(dòng)量的變化量

（1）定義：物體在某段時(shí)間內(nèi)末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差（也是矢量），Ap=p'—P（矢量式）。

（2）動(dòng)量始終保持在一條直線上時(shí)的動(dòng)量運(yùn)算：選定一個(gè)正方向，動(dòng)量、動(dòng)量的變化量用帶正、負(fù)號(hào)

的數(shù)值表示，從而將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算（此時(shí)的正、負(fù)號(hào)僅代表方向,不代表大?。?。

二、沖量

1.定義：力與力的作用時(shí)間的乘積。

2.公式：I=F（t，—t）。

3.單位：牛?秒,符號(hào)是N?s。

4.矢量性：方向與力的方向相同。

5.物理意義：反映力的作用對(duì)曲旦的積累效應(yīng)。

三、動(dòng)量定理

I.內(nèi)容：物體在一個(gè)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過(guò)程中所受力w量。

2.表達(dá)式：mv，—mv=F（t，-t）或"—p=I。

i.自主思考一一判一判

⑴動(dòng)量的方向與速度方向一定相同。（。）

（2）動(dòng)量變化的方向與初動(dòng)量的方向一定相同。（X）

⑶沖量是矢量，其方向與恒力的方向相同。（J）

（4）力越大，力對(duì)物體的沖量越大。（義）

（5）若物體在一段時(shí)間內(nèi)，其動(dòng)量發(fā)生了變化，則物體在這段時(shí)間內(nèi)的合外力一定不為零。（，）

2.合作探究一一議一議

（1）怎樣理解動(dòng)量的矢量性？

提示：動(dòng)量是物體的質(zhì)量與速度的乘積，而不是物體的質(zhì)量與速率的乘積，動(dòng)量的方向就是物體的速

度方向，動(dòng)量的運(yùn)算要遵守矢量法則，同一條直線上的動(dòng)量的運(yùn)算首先要規(guī)定正方向，然后按照正負(fù)號(hào)法

則運(yùn)算。

（2）在地面上墊一塊較厚的軟墊（如枕頭），手拿一枚雞蛋輕輕的釋放讓它落到軟墊上,雞蛋會(huì)不會(huì)破?

動(dòng)手試一試，并用本節(jié)知識(shí)進(jìn)行解釋。

提示：雞蛋不會(huì)破。因?yàn)檐泬|延長(zhǎng)了與雞蛋的作用時(shí)間，根據(jù)動(dòng)量定理得F=普，即雞蛋受到的沖

擊力減小，故不會(huì)破。

字藍(lán)跆制廠定El課堂講練設(shè)計(jì)，舉一能通類題

對(duì)動(dòng)量、沖量的理解

翅知識(shí)I

1.動(dòng)量的性質(zhì)

(1)瞬時(shí)性：通常說(shuō)物體的動(dòng)量是物體在某一時(shí)刻或某一位置的動(dòng)量，動(dòng)量的大小可用p=mv表示。

(2)矢量性：動(dòng)量的方向與物體的瞬時(shí)速度的方向相同。

(3)相對(duì)性：因物體的速度與參考系的選取有關(guān)，故物體的動(dòng)量也與參考系的選取有關(guān)。

2.沖量的性質(zhì)

(1)過(guò)程量：沖量描述的是力的作用對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)，取決于力和時(shí)間這兩個(gè)因素，所以求沖量時(shí)

一定要明確所求的是哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量。

(2)矢量性：沖量的方向與力的方向相同，與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的方向相同。

3.動(dòng)量的變化量：是矢量，其表達(dá)式Ap=pz-pi為矢量式，運(yùn)算遵循平行四邊形定則，當(dāng)pz、pi在

同一條直線上時(shí)，可規(guī)定正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。

［典例］羽毛球是速度最快的球類運(yùn)動(dòng)之一，運(yùn)動(dòng)員扣殺羽毛球的速度可達(dá)到342km/h,假設(shè)球飛

來(lái)的速度為90km/h,運(yùn)動(dòng)員將球以342km/h的速度反向擊回。設(shè)羽毛球質(zhì)量為5g,擊球過(guò)程只用了

0.05So試求:

(1)運(yùn)動(dòng)員擊球過(guò)程中羽毛球的動(dòng)量變化量。

(2)運(yùn)動(dòng)員擊球過(guò)程中羽毛球所受重力的沖量、羽毛球的動(dòng)能變化量各是多少？

［思路點(diǎn)撥］解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

(1)求動(dòng)量變化時(shí)要選取正方向，同時(shí)注意球的初速度與末速度的方向關(guān)系。

(2)動(dòng)能是標(biāo)量，動(dòng)能的變化量等于球的末動(dòng)能與初動(dòng)能的大小之差。

［解析］(1)以羽毛球飛來(lái)的方向?yàn)檎较颍瑒t

_90,

Pi=mvi=5X10-3X——kg,m/s=0.125kg,m/s

_342

p=mv2=_5X-3kg,m/s=-0.475kg,m/s,

210XYo.TO

所以動(dòng)量的變化量

Ap=p2-P1=(-0.475-0.125)kg?m/s=-0.600kg?m/s,所以羽毛球的動(dòng)量變化大小為0.600

kg?m/s,方向與羽毛球飛來(lái)的方向相反。

(2)羽毛球重力大小為G=mg=0.05N

所以重力的沖量I=Gt=2.5X10-3N?s

羽毛球的初速度為v=25m/s,羽毛球的末速度v'=-95m/s

/z22

所以AEk=Ek—Ek=1mv—^mv—21J。

［答案］⑴0.600kg?m/s,與球飛來(lái)的方向相反(2)2.5X10T—s21J

動(dòng)量和動(dòng)能的比較

動(dòng)量動(dòng)能

物理意義描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量

12

定義式p=mvEk=^mv

標(biāo)矢性矢量標(biāo)量

變化決定因素物體所受沖量外力所做的功

換算關(guān)系p=?Ek端

。通題組

1.（多選）關(guān)于物體的動(dòng)量，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.慣性越大的物體，它的動(dòng)量也越大

B.動(dòng)量大的物體，它的速度不一定大

C.物體的動(dòng)能不變，則其動(dòng)量也保持不變

D.運(yùn)動(dòng)物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量的方向一定是該時(shí)刻的速度方向

解析：選BD動(dòng)量的大小由質(zhì)量和速度的大小決定，即p=mv,慣性大則質(zhì)量大，但動(dòng)量不一定大，

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；動(dòng)量大的物體，可能是速度大，但也有可能是質(zhì)量大，選項(xiàng)B正確；動(dòng)量是矢量，其方向與

速度方向相同，只有在速度的大小、方向均不變時(shí)，物體的動(dòng)量才保持不變，而動(dòng)能不變只能說(shuō)明物體的

速度大小不變，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。

2.（多選）關(guān)于動(dòng)量的變化，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.做直線運(yùn)動(dòng)的物體速度增大時(shí)，動(dòng)量的增量Ap與速度的方向相同

B.做直線運(yùn)動(dòng)的物體速度減小時(shí)，動(dòng)量的增量Ap與運(yùn)動(dòng)方向相反

C.物體的速度大小不變時(shí)，動(dòng)量的增量Ap為零

D.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)量的增量Ap一定不為零

解析：選ABD當(dāng)做直線運(yùn)動(dòng)的物體速度增大時(shí)，其末動(dòng)量pz大于初動(dòng)量p“由矢量的運(yùn)算法則可知

Ap=p2-P1>0,與速度方向相同，如圖甲所示，選項(xiàng)A正確；當(dāng)做直線運(yùn)動(dòng)的物體速度減小時(shí)，Ap=p2

-pi<0,即P2<p”如圖乙所示，此時(shí)Ap與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，選項(xiàng)B正確；當(dāng)物體的速度大小不變時(shí),

動(dòng)量可能不變，即Ap=O,也有可能動(dòng)量大小不變而方向變化，此種情況Ap#O,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體做

曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度的方向不斷變化，故動(dòng)量一定變化，Ap一定不為零，如圖丙所示，選項(xiàng)D正確。

3.如圖16-2-1所示，一質(zhì)量m=3kg的物體靜止在光滑水平面上，受到與水平方向成60°角的力作

用，F(xiàn)的大小為9N,經(jīng)2s時(shí)間，求：（gm10N/kg）

圖16-2-1

（1）物體重力沖量大小。

(2)物體受到的支持力沖量大小o

(3)力F的沖量大小。

(4)合外力的沖量大小。

解析：對(duì)物體受力分析如圖所示，則

(1)重力的沖量

Is=mgt=3X10X2N,s=60N,s?

⑵支持力的沖量IFN=FNt=(mg-Fsin60°)t=(3X10—9義用X2N?s?44.4N?so

(3)力F的沖量

I=Ft=9X2N?s=18N?So

(4)合外力的沖量I^.=Fcos60°?t=9X0.5X2N?s=9N?s。

答案：(1)60N?s(2)44.4N?s(3)18N?s

(4)9N?s

對(duì)動(dòng)量定理的理解及應(yīng)用

。通知識(shí)］

1.對(duì)動(dòng)量定理的理解

(1)適用對(duì)象：在中學(xué)物理中，動(dòng)量定理的研究對(duì)象通常為單個(gè)物體。

(2)適用范圍：動(dòng)量定理不僅適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)，也適用于微觀物體的高速運(yùn)動(dòng)。不論是變

力還是恒力，不論物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是曲線，動(dòng)量定理都適用。

(3)因果關(guān)系：合外力的沖量是原因，物體動(dòng)量的變化量是結(jié)果。沖量反映了力對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)，

與物體的初、末動(dòng)量以及某一時(shí)刻的動(dòng)量無(wú)必然聯(lián)系。物體動(dòng)量變化的方向與合力的沖量的方向相同，物

體在某一時(shí)刻的動(dòng)量方向與合力的沖量的方向無(wú)必然聯(lián)系。

2.動(dòng)量定理的應(yīng)用

(1)定性分析有關(guān)現(xiàn)象。

①物體的動(dòng)量變化量一定時(shí)，力的作用時(shí)間越短，力就越大，反之力就越小。例如，易碎物品包裝箱

內(nèi)為防碎而放置碎紙、刨花、塑料泡沫等填充物。

②作用力一定時(shí)，力的作用時(shí)間越長(zhǎng)，動(dòng)量變化量越大，反之動(dòng)量變化量就越小。例如，雜耍中，用

鐵錘猛擊“氣功師”身上的石板令其碎裂，作用時(shí)間很短，鐵錘對(duì)石板的沖量很小，石板的動(dòng)量幾乎不變,

“氣功師”才不會(huì)受傷害。

(2)定量計(jì)算。

①應(yīng)用動(dòng)量定理可以計(jì)算某力或合力的沖量，通常多用于計(jì)算變力的沖量。

②應(yīng)用動(dòng)量定理可以計(jì)算某一過(guò)程中的平均作用力，通常多用于計(jì)算持續(xù)作用的變力的平均大小。

③應(yīng)用動(dòng)量定理可以計(jì)算物體的初、末動(dòng)量，尤其方便處理物體受瞬間沖量的問(wèn)題。

(3)應(yīng)用動(dòng)量定理定量計(jì)算的一般步驟。

錯(cuò)誤!一錯(cuò)誤!一錯(cuò)誤！

@通方法

［典例］質(zhì)量為0.5kg的彈性小球，從1.25m高處自由下落，與地板碰撞后回跳高度為0.8m。設(shè)

碰撞時(shí)間為0.1s,g取10m/s2,求小球?qū)Φ匕宓钠骄饔昧Α?/p>

［思路點(diǎn)撥］

(1)小球碰撞地板前做自由落體運(yùn)動(dòng)，碰撞地板后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。

(2)小球碰撞地板時(shí)受地板作用力和自身重力。

(3)小球?qū)Φ匕宓钠骄饔昧εc地板對(duì)小球的平均作用力是作用力與反作用力。

［解析］解法一：分段處理

取小球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)可知，小球碰撞前的速度：5=［旃=

、2義10義I25m/s=5m/s,方向向下；

小球碰撞后的速度：v2—\l2gh2—y］2X10X0.8m/s=4m/s,方向向上。

小球受力情況如圖所示，取豎直向上為正方向。

(FN—??zg)t=mvz—

FN=^=+W=50N

由牛頓第三定律可知，小球?qū)Φ匕宓钠骄饔昧Υ笮?0N,方向豎直向下。

解法二：全程處理

以開(kāi)始下落的瞬間為初狀態(tài)，反彈到最高點(diǎn)時(shí)為末狀態(tài)，則重力的作用時(shí)間：

t=+=5+0.1+0.4)s=ls

7g7g

平均沖力的作用時(shí)間為［碰=0.1s

取豎直向下為正方向FN/碰=0

,510X1

所以FN=°^N=50N

由牛頓第三定律可知，小球?qū)Φ匕宓钠骄饔昧Υ笮?0N,方向豎直向下。

［答案］50N,方向豎直向下

―應(yīng)用動(dòng)量定理的四點(diǎn)注意事項(xiàng)

(1)明確物體受到?jīng)_量作用的結(jié)果是導(dǎo)致物體動(dòng)量的變化。沖量和動(dòng)量都是矢量，它們的加、減運(yùn)算

都遵循平行四邊形定則。

(2)列方程前首先要選取正方向，與規(guī)定的正方向一致的力或動(dòng)量取正值，反之取負(fù)值，而不能只關(guān)

注力或動(dòng)量數(shù)值的大小。

(3)分析速度時(shí)一定要選取同一個(gè)參考系，未加說(shuō)明時(shí)一般是選地面為參考系，同一道題目中一般不

要選取不同的參考系。

（4）公式中的沖量應(yīng)是合外力的沖量，求動(dòng)量的變化量時(shí)要嚴(yán)格按公式，且要注意是末動(dòng)量減去初動(dòng)

量。

礴題組

1.如圖16-2-2所示，鐵塊壓著一紙條放在水平桌面上，當(dāng)以速度v抽出紙條后，鐵塊掉在地上的P

點(diǎn)，其他條件不變，若以2V的速度抽出紙條，則鐵塊落地點(diǎn)為（）

圖16-2-2

A.仍在P點(diǎn)

B.P點(diǎn)左邊

C.P點(diǎn)右邊不遠(yuǎn)處

D.P點(diǎn)右邊原水平位移兩倍處

解析：選B兩種情況紙片運(yùn)動(dòng)距離相同，所以速度越大，需要的時(shí)間越短。在抽出的過(guò)程中，鐵塊

受摩擦力作用，使鐵塊獲得速度，根據(jù)動(dòng)量定理得Ft=mv-O,時(shí)間越短，速度越小，平拋距離越短，所

以選B。

2.（多選）從塔頂以相同速度拋出A、B、C三個(gè)小球，A球豎直上拋，B球平拋，C球豎直下拋，另有

D球從塔頂開(kāi)始自由下落。已知四個(gè)小球的質(zhì)量相同，落到同一水平地面上。貝?。荩ǎ?/p>

A.落地時(shí)動(dòng)能相同的小球是A、B、C

B.落地時(shí)動(dòng)量相同的小球是A、B、C

C.從離開(kāi)塔頂?shù)铰涞氐倪^(guò)程中，動(dòng)能增量相同的小球只有A、B、C

D.從離開(kāi)塔頂?shù)铰涞氐倪^(guò)程中，動(dòng)量增量相同的小球是B、D

解析：選AD四個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能均守恒，拋出時(shí)動(dòng)能相同的小球，機(jī)械能相同，落地時(shí)

它們的機(jī)械能一定也相同，即落地時(shí)動(dòng)能相同，故選項(xiàng)A正確。動(dòng)量是矢量，落地時(shí)B的速度方向與A、

C不同，故B的動(dòng)量與A、C不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。四個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)能增量均為AEk=mgh,選項(xiàng)

C錯(cuò)誤。小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)量增量為Ap=mgt,只有B、D運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故選項(xiàng)D正確。

3.高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開(kāi)始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生

作用力前人下落的距離為h（可視為自由落體運(yùn)動(dòng)），此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)，若在此過(guò)程中

該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為（）

A.——+mgB.———mg

C.—+mgD.----mg

解析：選A方法一：設(shè)高空作業(yè)人員自由下落h時(shí)的速度為v,則v?=2gh,得v=gL設(shè)安全帶

對(duì)人的平均作用力為F,由牛頓第二定律得F-mg=ma

又v=at

解得F=也用+mg。

方法二：由動(dòng)量定理得（mg—F）t=O—mv,得F="'g?+^lg。選項(xiàng)A正確。

電縊頰儂；庭電力課后層級(jí)訓(xùn)練，步步提升能力

一、基礎(chǔ)題悔熟

1.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）

A.運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量的方向總是與它的運(yùn)動(dòng)方向相同

B.作用于物體上的合外力的沖量不為0,則物體的動(dòng)量一定發(fā)生變化

C.作用于物體上的合外力的沖量不為0,則物體的動(dòng)能一定發(fā)生變化

D.物體所受合外力的沖量方向總是與物體的動(dòng)量方向相同

解析：選AB動(dòng)量的方向總與速度即運(yùn)動(dòng)方向相同，故A對(duì)；合外力的沖量不為零，由動(dòng)量定理I合

=Ap,可知?jiǎng)恿康淖兓緼p一定不為零，即動(dòng)量一定變化，但動(dòng)能不一定變化，有可能動(dòng)量的大小不

變，方向變化，故B對(duì)，C錯(cuò)；I合的方向一定與動(dòng)量變化量的方向相同，但不一定與動(dòng)量的方向相同，故

D錯(cuò)。

2.籃球運(yùn)動(dòng)員通常伸出雙手迎接傳來(lái)的籃球。接球時(shí)，兩手隨球迅速收縮至胸前。這樣做可以（）

A.減小球?qū)κ值臎_量B.減小球?qū)κ值臎_擊力

C.減小球的動(dòng)量變化量D.減小球的動(dòng)能變化量

解析：選B由動(dòng)量定理Ft=Ap知，接球時(shí)兩手隨球迅速收縮至胸前，延長(zhǎng)了手與球接觸的時(shí)間，

從而減小了球的動(dòng)量變化率，減小了球?qū)κ值臎_擊力，選項(xiàng)B正確。

3.（多選）古時(shí)有“守株待兔”的寓言，設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身體重的打擊力時(shí)即可致死。

若兔子與樹(shù)樁發(fā)生碰撞，作用時(shí)間為0.2s,則被撞死的兔子的奔跑的速度可能是（）

A.1m/sB.1.5m/s

C.2m/sD.2.5m/s

解析：選CD根據(jù)題意建立模型，設(shè)兔子與樹(shù)樁的撞擊力為F,兔子撞擊樹(shù)樁后速度為零，根據(jù)動(dòng)量

一一Ftmgt

定理有一Ft=0—mv,所以v=——==gt=10X0.2m/s=2m/s?

mm

4.質(zhì)量為1kg的物體做直線運(yùn)動(dòng)，其速度圖像如圖2所示。則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受外

力的沖量分別是（）

圖2

A.10N，s,10N?s

B.10N?s,-10N?s

C.0,10N?s

D.0,-10N?s

解析：選D由圖像可知，在前10s內(nèi)初、末狀態(tài)的動(dòng)量相等，pi=pz=5kg-m/s,由動(dòng)量定理知

Ii=0；在后10s內(nèi)p3=-5kg?m/s,l2=P3—P2=-10N?s,故選D。

5.原來(lái)靜止的物體受合外力作用時(shí)間為2t。，作用力隨時(shí)間的變化情況如圖3所示，貝！|()

-Fo--1---'

圖3

A.0?t。時(shí)間內(nèi)物體的動(dòng)量變化與t。?2t。內(nèi)動(dòng)量變化相等

B.0?t。時(shí)間內(nèi)物體的平均速率與t。?2仇內(nèi)平均速率不等

C.t=2t。時(shí)物體的速度為零，外力在2t。時(shí)間內(nèi)對(duì)物體的沖量為零

D.2t。時(shí)間內(nèi)物體的位移為零，外力對(duì)物體做功為零

解析：選C0?t。與t。?2t。時(shí)間內(nèi)作用力方向不同，動(dòng)量變化量不相等，A錯(cuò)；t=t。時(shí)，物體速度

最大，t=2to時(shí)物體速度為零，由動(dòng)量定理Ft=mAv可得，F(xiàn)oto—Foto=O,0?to與to?2to時(shí)間內(nèi)物體平

均速率相等，B錯(cuò)，C正確；物體先加速后減速，位移不為零，動(dòng)能變化量為零，外力對(duì)物體做功為零，D

錯(cuò)。

6.質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)物體，沿著傾角分別是a和p的兩個(gè)光滑的固定斜面，由靜止從同一高度

hz下滑到同樣的另一高度h”如圖4所示，則A、B兩物體()

A.滑到hi高度時(shí)的動(dòng)量相同

B.滑到hi高度時(shí)的動(dòng)能相同

C.由hz滑到乩的過(guò)程中所受重力的沖量相同

D.由hz滑到hi的過(guò)程中所受合力的沖量相同

2

解析：選B兩物體由112下滑到hl高度的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，mg(h2—hl)=^nv,v=)2g(h2—hi),

物體下滑到hi處時(shí)，速度的大小相等，由于a不等于8,速度的方向不同，由此可判斷，物體在"高度

處動(dòng)能相同，動(dòng)量不相同。物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)量的變化量不同，所以合外力的沖量不相等。物體下滑的過(guò)

程中，mgsina=ma,=|at2?由上述兩式求得時(shí)間由I＜；=mgt可以判

斷物體下滑過(guò)程中重力的沖量不等。

二、能力題號(hào)通

7.冰壺在水平冰面上的一次滑行可簡(jiǎn)化為如下過(guò)程：如圖5所示，運(yùn)動(dòng)員將靜止于0點(diǎn)的冰壺(視為

質(zhì)點(diǎn))沿直線00'推到A點(diǎn)放手，此后冰壺沿A0'滑行，最后停于C點(diǎn)。已知冰面和冰壺間的動(dòng)摩擦因數(shù)

為U,冰壺質(zhì)量為m,AC=L,CO，=r,重力加速度為g。

OABCO'

圖5

(1)求冰壺從0點(diǎn)到A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的沖量大小。

(2)若將B0,段冰面與冰壺間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小為0.8口，原只能滑到C點(diǎn)的冰壺能停于0,點(diǎn)，求A

點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離。

解析：(1)由一umgL=0一最成，得VA=q2ngL。

由I=IDVA,將VA代入得1=叫/2ugL。

(2)設(shè)A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離為s,由

—umgs—0.8umg(L+r—s)=0—將VA代入得s=L—4r?

答案：⑴周211gL(2)L-4r

8.用0.5kg的鐵錘把釘子釘進(jìn)木頭里，打擊時(shí)鐵錘的速度v=4.0m/s,如果打擊后鐵錘的速度變?yōu)?/p>

0,打擊的作用時(shí)間是0.01s,那么：

圖6

(1)不計(jì)鐵錘受的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力是多大？

(2)考慮鐵錘受的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力又是多大？(g取10m/s?)

(3)比較(1)和(2),討論是否要忽略鐵錘的重力。

解析：(1)以鐵錘為研究對(duì)象，不計(jì)重力時(shí)，只受釘子的作用力，方向豎直向上，設(shè)為Fi,取豎直向

上為正，由動(dòng)量定理可得Fit=O—mv

所以艮一氣產(chǎn)N=200N,

方向豎直向上。

由牛頓第三定律知，鐵錘釘釘子的作用力為200N,方向豎直向下。

(2)若考慮重力，設(shè)此時(shí)受釘子的作用力為F2,對(duì)鐵錘應(yīng)用動(dòng)量定理，取豎直向上為正。

(F2—mg)t=0—mv(矢量式)

0.5X(-4.0),——

F2=-----鼠五—N+0.5X10N=205N,方向豎直向上。

由牛頓第三定律知，此時(shí)鐵錘釘釘子的作用力為205N,方向豎直向下。

|F—F1I

(3)比較&與F,其相對(duì)誤差為2口"X100%=2.5%,可見(jiàn)本題中鐵錘的重力可忽略。

2?ri

答案：(1)200N,方向豎直向下

(2)205N,方向豎直向下(3)見(jiàn)解析

高考理綜物理模擬試卷

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清

楚。

3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答

題無(wú)效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項(xiàng)選擇題

1.我國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”已于酒泉成功發(fā)射，將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子

通信?！澳印睂⒂苫鸺l(fā)射至高度為500千米的預(yù)定圓形軌道此前在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二

十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7,G7屬地球靜止軌道衛(wèi)星（高度約為36000千米），它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一

步提高。關(guān)于衛(wèi)星以下說(shuō)法中正確的是

A.“墨子”號(hào)衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于7.9km/s

B.“墨子”號(hào)衛(wèi)星的線速度比北斗G7的線速度小

C.“墨子”號(hào)衛(wèi)星的周期小于24h

D.量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的向心加速度比北斗G7小

2.某小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究加速度與力、物體質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力后,

他們還調(diào)節(jié)木板上定滑輪，使?fàn)恳≤嚨募?xì)線與木板平行，這樣做的目的是

B.使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰

C.保證小車最終能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.使細(xì)線拉力等于小車受到的合力

3.地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓。天文學(xué)家哈雷曾經(jīng)在1662年跟蹤

過(guò)一顆彗星，他算出這顆彗星軌道的半長(zhǎng)軸約等于地球公轉(zhuǎn)半徑的18倍，并預(yù)言這顆彗星將每隔一定時(shí)

間就會(huì)再次出現(xiàn)。這顆彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是1986年，它下次飛近地球大約是哪一年（）

A.2046年B.2052年C.2062年D.2076年

4.如圖，一匝數(shù)為N的正方形線圈abed邊長(zhǎng)為L(zhǎng),電阻不計(jì)，以角速度。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

中繞00'轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)垂直且在線圖平面內(nèi)，圖示位置為線圈平面與磁場(chǎng)平行，線圈

通過(guò)電刷連接一理想變壓器，原副線圈匝數(shù)分別為m和龜，兩交流電壓表均為理想電表，R為滑動(dòng)變阻器,

以下說(shuō)法正確的是（）

A.交流電壓表V2的示數(shù)為"犯。尸

均

B.僅將滑動(dòng)變阻器R的動(dòng)片P向上調(diào)節(jié)流過(guò)變壓器原線圈電流變大

C.僅將正方形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。變?yōu)?倍，變壓器的輸入功率變?yōu)?倍

D.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°過(guò)程，穿過(guò)線圈平面的磁通量變化了NBL?

5.某同學(xué)欲估算飛機(jī)著陸時(shí)的速度，他假設(shè)飛機(jī)在平直跑道上做勻減速運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)在跑道上滑行的距離

為s,從著陸到停下來(lái)所用的時(shí)間為t,實(shí)際上，飛機(jī)的速度越大，所受的阻力越大，則飛機(jī)著陸時(shí)的速

度應(yīng)是（）

6.如圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為M、傾角為6的光滑斜面體，它的斜面上有一質(zhì)量為m的物

塊沿斜面下滑。關(guān)于物塊下滑過(guò)程中對(duì)斜面壓力大小的解答，有如下四個(gè)表達(dá)式。要判斷這四個(gè)表達(dá)式是

否合理，你可以不必進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，而根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)和物理方法進(jìn)行分析，從而判斷解的合理性

或正確性。根據(jù)你的判斷，下述表達(dá)式中可能正確的是（）

二、多項(xiàng)選擇題

7.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10s時(shí)的波形圖，P是平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x

=2.0m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象.下列說(shuō)法正確的是.

A.這列波沿x軸正方向傳播

B.這列波的傳播速度為20m/s

C.從t=0到t=0.15s,這列波傳播的距離為3m

D.從t=0.10s到t=0.15s,P通過(guò)的路程為10cm

E.t=0.15s時(shí)，P的加速度方向與y軸正方向相反

8.下列說(shuō)法中正確的是—?

A.溫度相同的物體，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定相同

B.內(nèi)能不同的物體，它們的平均動(dòng)能可能相同

C.熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)就是能量守恒定律

D.隨著分子間距離的增大，分子間作用力減小，分子勢(shì)能也減小

E.做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式

9.真空中有一半徑為r。的帶電金屬球殼，通過(guò)其球心的一直線上各點(diǎn)的電勢(shì)分布如圖所示，r表示該直

線上某點(diǎn)到球心的距離，n、n分別是該直線上A、B兩點(diǎn)離球心的距離，且球殼外直線上的場(chǎng)強(qiáng)方向與該

直線平行。下列說(shuō)法中正確的是（）

A.A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)

B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

D.正電荷沿直線從A移到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功

10.下列說(shuō)法正確的是（）

A.布朗運(yùn)動(dòng)不是分子運(yùn)動(dòng)，是由其組成顆粒分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)造成的

B.能源危機(jī)指的是能量使用的品質(zhì)降低，而不是總能量減小

C.飽和汽壓下，干濕泡濕度計(jì)上兩支溫度計(jì)的讀數(shù)一定相同

D.露珠上的表面張力是中心水分子對(duì)表面水分子的引力，所以呈球形

E.理想氣體等壓膨脹一定吸熱

三、實(shí)驗(yàn)題

11.在如圖所示的坐標(biāo)系中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化過(guò)程：第一種變化是從

狀態(tài)狀態(tài)A到狀態(tài)B,外界對(duì)該氣體做功為6J；第二種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)C,該氣體從外界吸收的熱

量為9J。圖線AC的反向延長(zhǎng)線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)0,B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢(shì)能為零。求:

(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程，該氣體對(duì)外界做的功Wi和其內(nèi)能的增量AL；；

(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程，該氣體內(nèi)能的增量及其從外界吸收的熱量

12.(1)電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器，它的工作電壓是

V,當(dāng)電源的工作頻率是50Hz時(shí)，它的打點(diǎn)間隔是So

(2)在做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，取下一段紙帶研究其運(yùn)動(dòng)情況，如圖所示，設(shè)。點(diǎn)

為計(jì)數(shù)的起始點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為—s,第一

個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與起始點(diǎn)的距離si為cm,打第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為m/s,物體的加速度為

2

______m/s0

Co123\

y—9cm——

-------------15cm----------------?

四、解答題

13.如圖所示，一質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的小物塊，在距離電場(chǎng)區(qū)域?yàn)閍處以一定的初速度在一水

平絕緣平面上向右運(yùn)動(dòng)，物塊與絕緣平面的摩擦因數(shù)為"，物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要穿越寬度為2a,場(chǎng)強(qiáng)大

小為E的電場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下時(shí)，物塊停留在離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域左邊緣的0.5a處，當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)方向向

上時(shí)，物塊停留在距離電場(chǎng)區(qū)域右側(cè)的a處。求：

2a

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，以及物塊的初速度；

(2)若增加物塊初速度的大小，當(dāng)電場(chǎng)向下時(shí)，物塊仍能停在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。求電場(chǎng)向上時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)

間與電場(chǎng)向下情況下物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間差值的最小值。并求出對(duì)應(yīng)的初速度。

14.光滑水平軌道MN與半徑為R的豎直光滑圓弧軌道相切于N點(diǎn)，質(zhì)量為m的小球B靜止于水平軌道上

P點(diǎn)，小球半徑遠(yuǎn)小于R。與B相同的小球A以速度V。向右運(yùn)動(dòng)，A、B碰后粘連在一起。求當(dāng)V。的大小在

什么范圍時(shí)，兩球在圓弧軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)脫離軌道。已知重力加速度為g。

【參考答案】

一、單項(xiàng)選擇題

題號(hào)123456

答案cDCCCD

二、多項(xiàng)選擇題

7.BCE

8.ABE

9.AC

10.BDE

三、實(shí)驗(yàn)題

11.(1)W「。，AU「9J

(2)'，j川，&浦

12.220；0.02；0.1；4；0.45；1

四、解答題

13.(1)S=~Y；%=2j"ga(2)=2i%=j6〃ga

14.VoW2《2gR或vo,2j5gR

高考理綜物理模擬試卷

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清

楚。

3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答

題無(wú)效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項(xiàng)選擇題

1.如圖所示，兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧和一根繃緊的輕質(zhì)細(xì)線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上。已

知物塊甲的質(zhì)量是物塊乙質(zhì)量的4倍，彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期7=，式中用為振子的質(zhì)量，k

為彈簧的勁度系數(shù)。當(dāng)細(xì)線突然斷開(kāi)后，兩物塊都開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A.物塊甲的振幅是物塊乙振幅的4倍

B.物塊甲的振幅等于物塊乙的振幅

C.物塊甲的最大速度是物塊乙最大速度的2

2

D.物塊甲的振動(dòng)周期是物塊乙振動(dòng)周期的2倍

E.物塊甲的振動(dòng)頻率是物塊乙振動(dòng)頻率的2倍

2.如圖，衛(wèi)星攜帶一探測(cè)器在半徑為3R（R為地球半徑）的圓軌道上繞地球飛行。在a點(diǎn)，衛(wèi)星上的輔助

動(dòng)力裝置短暫工作，將探測(cè)器沿運(yùn)動(dòng)方向射出（設(shè)輔助動(dòng)力裝置噴出的氣體質(zhì)量可忽略之后衛(wèi)星沿新

的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，其近地點(diǎn)b距地心的距離為nR（n略小于3）,已知地球質(zhì)量為M,引力常量為G,則衛(wèi)

星在橢圓軌道上運(yùn)行的周期為（）

M3+n)R^^

A.

b-n)R

B「3'n叫12GM

3.下述說(shuō)法中正確的是

A.一個(gè)物體的重力勢(shì)能從一2J變化到一6J,重力勢(shì)能增加了

B.彈簧彈力做負(fù)功，彈簧系統(tǒng)的彈性勢(shì)能一定減小

C.一個(gè)物體所受合外力為零，它的機(jī)械能不一定守恒

D.合外力對(duì)物體做正功，物體的動(dòng)能可能減小

4.圖為測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)得到的U-I圖線。用此電源與三個(gè)阻值均為3c的電阻連接成電路,

測(cè)得路端電壓為4.8V。則該電路可能為

5.小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q

球的繩短.將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示，將兩球由靜止釋放，在各自軌跡的最低點(diǎn)（）

、、、、「、、、、、、評(píng)、、、、、丫、、、、、、^^、

A.P球的速度一定大于Q球的速度

B.P球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能

C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力

D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

6.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸0上，現(xiàn)讓桿繞轉(zhuǎn)

軸0在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為某時(shí)刻桿對(duì)球的作用力恰好與桿垂直，則此時(shí)桿與水平面的夾

角9滿足（）

sin6=Q^

A.

g

tand*

B.

g

C.sin&=號(hào)

D.tanJ=g

a^L

二、多項(xiàng)選擇題

7.在t=0時(shí)刻向平靜水面的0處投下一塊石頭，水面波向各個(gè)方向傳播開(kāi)去，當(dāng)t=ls時(shí)水面波向西剛

好傳到M點(diǎn)（圖中只畫(huà)了東西方向，其他方向沒(méi)畫(huà)出），0M的距離為1m.振動(dòng)的最低點(diǎn)N距離原水平面

15cm,如圖。則以下分析正確的是0

A.t=ls時(shí)，。點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向下

B.該水面波的波長(zhǎng)為2m

C.振動(dòng)后原來(lái)水面上的M點(diǎn)和N點(diǎn)有可能在某時(shí)刻速度相同

D.t=2s時(shí)刻N(yùn)點(diǎn)處于平衡位置

E.t=l.25s時(shí)刻M點(diǎn)和N點(diǎn)處于同一水平線上

8.甲、乙兩輛遙控小汽車在兩條相鄰的平直軌道上作直線運(yùn)動(dòng)，以甲車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，兩車運(yùn)動(dòng)的

v-t圖象如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A.兩車若在t=5s時(shí)相遇，則另一次相遇的時(shí)刻是t=10s

B.兩車若在t=5s時(shí)相遇，則t=0時(shí)兩車相距15m

C.兩車若在t=10s時(shí)相遇，則另一次相遇的時(shí)刻是t=20s

D.兩車若在t=10s時(shí)相遇，則相遇前兩車的間距是逐漸減小的

9.下列說(shuō)法中正確的是（）

A.懸浮在液體中的固體顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯

B.用氣筒給自行車打氣，越打越費(fèi)勁，說(shuō)明此時(shí)氣體分子之間的分子力表現(xiàn)為斥力

C.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的增大而減小

D.一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高，體積減小，氣體的壓強(qiáng)一定增大

E.內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱機(jī)是不可能制成的

10.如圖所示，電阻不計(jì)的兩光滑導(dǎo)軌沿斜面方向平鋪在絕緣斜面上，斜面傾角為0,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),導(dǎo)

軌中部和下方各有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向均垂直斜面。質(zhì)量為

m的金屬棒ab水平放置在下方磁場(chǎng)區(qū)域中，質(zhì)量未知的金屬棒cd水平放置于上方某處。某時(shí)刻由靜止釋

放cd棒，當(dāng)cd棒剛進(jìn)入導(dǎo)軌中部的磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)由靜止釋放ab棒，之后cd棒恰好勻速穿過(guò)中部的磁場(chǎng)區(qū)

域而ab棒靜止不動(dòng)，已知兩金屬棒的電阻均為R,重力加速度為g。則

A.上、下兩磁場(chǎng)方向相同

B.cd棒的質(zhì)量為m

C.cd棒通過(guò)導(dǎo)軌中部的磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，克服安培力做功為mgL