高中物理人教版教學(xué)案：第十六章 第3節(jié) 動(dòng)量守恒定律

第3節(jié)

i.相互作用的兩個(gè)或多個(gè)物體組成的整體叫系統(tǒng)，系統(tǒng)?

間的力叫內(nèi)力。

2.系統(tǒng)以外的物體施加的力，叫外力。

3.如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0,這個(gè)系

統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。

■強(qiáng)聿］儂課前自主學(xué)習(xí)，基穩(wěn)才能摟高

網(wǎng)完孜村男巨號(hào)臼

一、系統(tǒng)內(nèi)力和外力

1.系統(tǒng)：相互作用的兩個(gè)或多個(gè)物體組成的整體。

2.內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)部物體間的相互作用力。

3.外力：系統(tǒng)以外的物體對(duì)系統(tǒng)以內(nèi)的物體的作用力。

二、動(dòng)量守恒定律

1.內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力,或者所受外力的矢量和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。

2.表達(dá)式：對(duì)兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，常寫(xiě)成：Pi+p2=pJ+p2'或imvi+m2V2=nhVi'+m2V2'。

3.適用條件：系統(tǒng)不受外力或者所受外力矢量和為零。

4.普適性：動(dòng)量守恒定律是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，它適用于目前為止物理學(xué)研究的二切領(lǐng)域。

I動(dòng)腦思考延做對(duì)I

1.自主思考——判一判

(1)如果系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則動(dòng)量也一定守恒。(X)

(2)只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，動(dòng)量就不可能守恒。(X)

(3)只要系統(tǒng)受到的外力做的功為零，動(dòng)量就守恒。(X)

(4)只要系統(tǒng)所受到合外力的沖量為零，動(dòng)量就守恒。(J)

(5)系統(tǒng)加速度為零，動(dòng)量不一定守恒。(義)

2.合作探究——議一議

(1)如果在公路上有三輛汽車(chē)發(fā)生了追尾事故，將前面兩輛汽車(chē)看作一個(gè)系統(tǒng)，最后面一輛汽車(chē)對(duì)中

間汽車(chē)的作用力是內(nèi)力，還是外力？如果將后面兩輛汽車(chē)看作一個(gè)系統(tǒng)呢？

提示：內(nèi)力是系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用力，外力是系統(tǒng)以外的物體對(duì)系統(tǒng)以內(nèi)的物體的作用力。一個(gè)力

是內(nèi)力還是外力關(guān)鍵是看所選擇的系統(tǒng)。如果將前面兩輛汽車(chē)看作一個(gè)系統(tǒng)，最后面一輛汽車(chē)對(duì)中間汽車(chē)

的作用力是系統(tǒng)以外的物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力，是外力；如果將后面兩輛汽車(chē)看作一個(gè)系統(tǒng)，最后面

一輛汽車(chē)與中間汽車(chē)的作用力是系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用力，是內(nèi)力。

(2)動(dòng)量守恒定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍是否一樣？

提示：動(dòng)量守恒定律比牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍要廣。自然界中，大到天體的相互作用，小到質(zhì)子、

中子等基本粒子間的相互作用都遵循動(dòng)量守恒定律，而牛頓運(yùn)動(dòng)定律有其局限性，它只適用于低速運(yùn)動(dòng)的

宏觀物體，對(duì)于運(yùn)動(dòng)速度接近光速的物體，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用。

字課堂講練設(shè)計(jì)，舉一能通類避

對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解

?通知識(shí)

i.對(duì)動(dòng)量守恒定律條件的理解

(1)系統(tǒng)不受外力作用，這是一種理想化的情形，如宇宙中兩星球的碰撞，微觀粒子間的碰撞都可視

為這種情形。

(2)系統(tǒng)受外力作用，但所受合外力為零。像光滑水平面上兩物體的碰撞就是這種情形。

(3)系統(tǒng)受外力作用，但當(dāng)系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)內(nèi)各物體間的內(nèi)力時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量近似守

恒。例如，拋出去的手榴彈在空中爆炸的瞬間，彈片所受火藥爆炸時(shí)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于其重力，重力完全可以

忽略不計(jì)，系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒。

(4)系統(tǒng)受外力作用，所受的合外力不為零，但在某一方向上合外力為零，則系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守

恒。

2.動(dòng)量守恒的五個(gè)特性

(1)矢量性：定律的表達(dá)式是一個(gè)矢量式，其矢量性表現(xiàn)在：

①該式說(shuō)明系統(tǒng)的總動(dòng)量在相互作用前后不僅大小相等，方向也相同。

②在求初、末狀態(tài)系統(tǒng)的總動(dòng)量P=Pl+pz+…和p'=pj+p2'+…時(shí)，要按矢量運(yùn)算法則計(jì)算。

如果各物體動(dòng)量的方向在同一直線上，要選取一正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。

(2)相對(duì)性：在動(dòng)量守恒定律中，系統(tǒng)中各物體在相互作用前后的動(dòng)量必須相對(duì)于同一慣性系，各物

體的速度通常均為對(duì)地的速度。

(3)條件性：動(dòng)量守恒定律的成立是有條件的，應(yīng)用時(shí)一定要首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件。

(4)同時(shí)性：動(dòng)量守恒定律中Pl、P2…必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一時(shí)刻的動(dòng)量，pj、P2'…

必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時(shí)刻的動(dòng)量。

(5)普適性：動(dòng)量守恒定律不僅適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)；不僅適

用于宏觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng)。

■通題組

1.(多選)關(guān)于動(dòng)量守恒的條件，下列說(shuō)法正確的有()

A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，動(dòng)量不可能守恒

B.只要系統(tǒng)所受合外力所做的功為零，動(dòng)量守恒

C.只要系統(tǒng)所受的合外力為零，動(dòng)量守恒

D.系統(tǒng)加速度為零，動(dòng)量一定守恒

解析：選CD系統(tǒng)不受外力或者所受外力的矢量和為零時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒。當(dāng)外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于內(nèi)力時(shí),

系統(tǒng)動(dòng)量也可看作守恒。系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，合外力也可為零，故A錯(cuò)。系統(tǒng)合外力做功為零，可能是合

外力為零，可能是位移為零，可能是合外力方向垂直于速度方向，比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量不一定守恒，

B項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.把一支槍水平地固定在小車(chē)上，小車(chē)放在光滑的水平地面上，槍發(fā)射出子彈時(shí)，下列關(guān)于槍、子

彈和車(chē)的說(shuō)法中正確的是()

A.槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B.槍和車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C.若忽略不計(jì)子彈和槍筒之間的摩擦，槍、車(chē)和子彈組成系統(tǒng)的動(dòng)量才近似守恒

D.槍、子彈和車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

解析：選D槍發(fā)射子彈的過(guò)程中，它們的相互作用力是火藥的爆炸力和子彈在槍管中運(yùn)動(dòng)時(shí)與槍管

間的摩擦力，槍和車(chē)一起在水平地面上做變速運(yùn)動(dòng)，槍和車(chē)之間也有作用力。如果選取槍和子彈為系統(tǒng)，

則車(chē)給槍的力為外力，選項(xiàng)A錯(cuò)；如果選取槍和車(chē)為系統(tǒng)，則子彈對(duì)槍的作用力為外力，選項(xiàng)B錯(cuò)；如果

選車(chē)、槍和子彈為系統(tǒng)，爆炸力和子彈與槍管間的摩擦力均為內(nèi)力，系統(tǒng)在水平方向上不受外力，整體遵

守動(dòng)量守恒的條件，故選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì)。

3.如圖16-3-1所示，豎直墻壁兩側(cè)固定著兩輕質(zhì)彈簧，水平面光滑，一彈性小球在兩彈簧間往復(fù)運(yùn)

動(dòng)，把小球和彈簧視為一個(gè)系統(tǒng)，則小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()

/;

^77777777777/7/777777777777/

圖16-3-1

A.系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，動(dòng)能守恒

B.系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒

C.系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒

D.系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，動(dòng)能守恒

解析：選C小球與彈簧組成的系統(tǒng)在小球與彈簧作用的時(shí)間內(nèi)受到了墻的作用力，故系統(tǒng)動(dòng)量不守

恒。系統(tǒng)只發(fā)生動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，故機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確。

考點(diǎn)二v動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用

電通知識(shí)

1.動(dòng)量守恒定律不同表現(xiàn)形式的表達(dá)式的含義：

(l)p=p,:系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量P等于相互作用后的總動(dòng)量p'。

,,

(2)m1v1+m2v2=m1v1+m2v2：相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量

和。

(3)AP1=-AP2：相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，一個(gè)物體的動(dòng)量變化量與另一個(gè)物體的動(dòng)量變化

量大小相等、方向相反。

(4)Ap=0：系統(tǒng)總動(dòng)量的變化量為零。

2.某一方向上動(dòng)量守恒問(wèn)題：動(dòng)量守恒定律的適用條件是普遍的，當(dāng)系統(tǒng)所受的合外力不為零時(shí)，

系統(tǒng)的總動(dòng)量不守恒，但是在不少情況下，合外力在某個(gè)方向上的分量卻為零，那么在該方向上系統(tǒng)的動(dòng)

量分量就是守恒的。

◎通方法

［典例］一輛質(zhì)量?=3.0X103kg的小貨車(chē)因故障停在車(chē)道上，后面一輛質(zhì)量叱=1.5乂103kg的轎

車(chē)來(lái)不及剎車(chē)，直接撞入貨車(chē)尾部失去動(dòng)力。相撞后兩車(chē)一起沿轎車(chē)運(yùn)動(dòng)方向滑行了s=6.75m停下。已

知車(chē)輪與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)p=0.6,求碰撞前轎車(chē)的速度大小。(重力加速度取g=10m/s。)

［思路點(diǎn)撥］

(1)兩車(chē)相撞瞬間動(dòng)量近似守恒。

(2)兩車(chē)相撞后一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

［解析］由牛頓第二定律得u(mi+m2)g=(mi+m2)a

解得a=6m/s2①

則兩車(chē)相撞后速度為V=<5￡=9m/s②

由動(dòng)量守恒定律得m2v0=(mi+m2)v③

解得vo=^土％=27m/so

叱

［答案］27m/s

應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟：

明確研究對(duì)象，確定系統(tǒng)的組成

受力分析，確定動(dòng)量是否守恒

規(guī)定正方向，確定初末動(dòng)量

根據(jù)動(dòng)量守恒定律，建立守恒方禪

代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果并討論說(shuō)明

礴班組

1.質(zhì)量為m的人隨平板車(chē)一起以共同速度V在平直跑道上勻速前進(jìn)，當(dāng)此人相對(duì)于平板車(chē)豎直跳起

至落回原起跳位置的過(guò)程中，平板車(chē)的速度()

A.保持不變B.變大

C.變小D.先變大后變小

解析：選A人與平板車(chē)組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，A項(xiàng)正確。

2.如圖16-3-2所示，游樂(lè)場(chǎng)上，兩位同學(xué)各駕著一輛碰碰車(chē)迎面相撞，此后，兩車(chē)以共同的速度運(yùn)

動(dòng)；設(shè)甲同學(xué)和他的車(chē)的總質(zhì)量為150kg,碰撞前向右運(yùn)動(dòng)，速度的大小為4.5m/s,乙同學(xué)和他的車(chē)的

總質(zhì)量為200kg,碰撞前向左運(yùn)動(dòng)，速度的大小為4.25m/s,則碰撞后兩車(chē)共同的運(yùn)動(dòng)速度為（取向右為

正方向）（）

甲乙

圖16-3-2

A.1m/sB.0.5m/s

C.-1m/sD.-0.5m/s

解析：選D兩車(chē)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，即

miVi-m2V2=(n)i+m2)v,

53miVi—m2V2150X4.5—200X4.25

解得150+200m/s

=-0.5m/s,故選項(xiàng)D正確。

3.為了采集木星和火星之間星云的標(biāo)本，星云物質(zhì)彼此間相對(duì)靜止，將航天器制成勺形，航天器質(zhì)

量為10"kg,正以10km/s的速度運(yùn)行，星云物質(zhì)速度為100m/s,方向與航天器相同，航天器沒(méi)有開(kāi)啟

動(dòng)力裝置。如果每秒鐘可搜集10kg星云物質(zhì)，一個(gè)小時(shí)后航天器的速度變?yōu)槎嗌伲浚ㄒ陨纤俣染鄬?duì)于

同一慣性參考系）

解析：這是一道結(jié)合天體運(yùn)動(dòng)使用動(dòng)量守恒定律解答的題目，動(dòng)量守恒定律中的速度不一定都以地面

為參考系，只要相對(duì)于同一參考系就行。由動(dòng)量守恒定律m航v航+Amv云=（m航+Am）v,代入數(shù)據(jù)解得v

=2252m/s.

答案：2252m/s

考點(diǎn)三,動(dòng)量守恒定律與能量結(jié)合的問(wèn)題

°通萬(wàn)歷

［典例］如圖16-3-3所示，三個(gè)質(zhì)量相同的滑塊A、B、C,間隔相等地靜置于同一水平直軌道上。

13

現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v。，一段時(shí)間后A與B發(fā)生碰撞，碰后A、B分別以講。、不。的速度向右運(yùn)動(dòng)，B

再與C發(fā)生碰撞，碰后B、C粘在一起向右運(yùn)動(dòng)?；瑝KA、B與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為同一恒定值。兩次碰

撞時(shí)間均極短。求B、C碰后瞬間共同速度的大小。

萬(wàn)舊

圖16-3-3

［思路點(diǎn)撥］

（1）滑塊A與B碰撞瞬間和滑塊B與C碰撞瞬間系統(tǒng)動(dòng)量均守恒。

（2）滑塊A向B滑動(dòng)過(guò)程中和滑塊B向C滑動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功大小相同。

［解析］設(shè)滑塊質(zhì)量為m,A與B碰撞前A的速度為以，由題意知，碰撞后A的速度vj=jv0,B的

3

速度VB=^0,由動(dòng)量守恒定律得

,

mvA=mvA+IDVB①

設(shè)碰撞前A克服軌道阻力所做的功為WA,由功能關(guān)系得

WA=$VO2一|mVA2②

設(shè)B與C碰撞前B的速度為VB',B克服軌道阻力所做的功為WB,由功能關(guān)系得WB=1mvB2-5VB'z③

據(jù)題意可知

WA=WB@

設(shè)B、C碰撞后瞬間共同速度的大小為v,由動(dòng)量守恒定律得

mve,=2mv⑤

聯(lián)立①②③④⑤式，代入數(shù)據(jù)得

［答案］嚕V。

（1）動(dòng)量守恒定律的條件是普遍的，當(dāng)系統(tǒng)合外力不為零，但內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，或系統(tǒng)某個(gè)方向上

的合外力為零時(shí)，也可以應(yīng)用動(dòng)量守恒定律列出對(duì)應(yīng)方程。

（2）利用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律或能量守恒定律對(duì)物體或系統(tǒng)列出對(duì)應(yīng)的方程。

漉題組

1.（多選）如圖16-3-4所示，兩光滑且平行的固定水平桿位于同一豎直平面內(nèi)，兩靜止小球皿、叱

分別穿在兩桿上，兩球間連接一個(gè)保持原長(zhǎng)的豎直輕彈簧，現(xiàn)給小球叱一個(gè)水平向右的初速度v。，如果兩

桿足夠長(zhǎng)，則在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

圖16-3-4

A.mi>m2系統(tǒng)動(dòng)量不守恒

B.彈簧最長(zhǎng)時(shí)，其彈性勢(shì)能為gvj

c.nu、叱速度相同時(shí)，共同速度為署巳

IBi十叱

D.nu、叱及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

解析：選CD兩球和彈簧組成的系統(tǒng)所受合力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)機(jī)械能也守恒，A錯(cuò)誤，D

正確；當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量最大時(shí)兩球速度相同，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能一定小于小球叱的初動(dòng)能lV。）B錯(cuò)誤;

兩球速度相同時(shí)的共同速度V=署"，C正確。

ID1十H12

2.兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間

后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段。兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖像如圖16-3-5所示。求:

(1)滑塊a、b的質(zhì)量之比；

(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比。

解析：(1)設(shè)a、b的質(zhì)量分別為叱，a、b碰撞前的速度為vi、v2?由題給圖像得

vi=-2m/s①

V2=lm/s②

a、b發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后兩滑塊的共同速度為V。由題給圖像得

2,八

v=^m/s③

由動(dòng)量守恒定律得

nuvi+rn2V2=(mi+nt)v④

聯(lián)立①②③④式得

mi:叱=1：8?⑤

(2)由能量守恒得，兩滑塊因碰撞而損失的機(jī)械能為

AE=^miVi2+1m2V22—1(mi+m2)v2?

由圖像可知，兩滑塊最后停止運(yùn)動(dòng)。由動(dòng)能定理得，兩滑塊克服摩擦力所做的功為

W=J(nh+ni2)V?⑦

聯(lián)立⑥⑦式，并代入題給數(shù)據(jù)得

W：AE=1：2o

答案：(1)1：8(2)1：2

物囪t；群陽(yáng)唳淮利力課后層級(jí)訓(xùn)練，步步提升能力

一、基礎(chǔ)題?熟

1.(多選)根據(jù)UIC(國(guó)際鐵道聯(lián)盟)的定義，高速鐵路是指營(yíng)運(yùn)速率達(dá)200km/h以上的鐵路和動(dòng)車(chē)組

系統(tǒng)。據(jù)廣州鐵路局警方測(cè)算：當(dāng)和諧號(hào)動(dòng)車(chē)組列車(chē)以350km/h的速度在平直鐵軌上勻速行駛時(shí)，受到

的阻力約為IO,N,如果撞擊一塊質(zhì)量為0.5kg的障礙物，會(huì)產(chǎn)生大約5000N的沖擊力，撞擊時(shí)間約為

0.1s,瞬間可能造成列車(chē)顛覆，后果不堪設(shè)想。在撞擊過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()

圖1

A.沖擊力對(duì)列車(chē)的沖量約為500N?s

B.沖擊力對(duì)列車(chē)的沖量約為10"N?s

C.沖擊力對(duì)障礙物的沖量約為175N?s

D,列車(chē)和障礙物組成的系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒

解析：選AD沖擊力為5000N,沖量為5000X0.1N?s=500N?s,A對(duì)，B、C錯(cuò)；撞擊過(guò)程時(shí)

間極短，列車(chē)和障礙物組成的系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒，D對(duì)。

2.甲、乙兩船靜止在湖面上，總質(zhì)量分別是叫、叱，兩船相距x,甲船上的人通過(guò)繩子用力F拉乙船,

若水對(duì)兩船的阻力大小均為Fr,且FrVF,則在兩船相向運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）

A.甲船的動(dòng)量守恒

B.乙船的動(dòng)量守恒

C.甲、乙兩船的總動(dòng)量守恒

D.甲、乙兩船的總動(dòng)量不守恒

解析：選C甲船、人、繩、乙船組成的系統(tǒng)所受的合力為零，動(dòng)量守恒，則選項(xiàng)C正確。

3.如圖2所示，在光滑水平面上，用等大異向的R、F2分別同時(shí)作用于A、B兩個(gè)靜止的物體上，已

知如＜叫，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間后同時(shí)撤去兩力，以后兩物體相碰并粘為一體，則粘合體最終將（）

圖2

A.靜止B.向右運(yùn)動(dòng)

C.向左運(yùn)動(dòng)D.無(wú)法確定

解析：選A選取A、B兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量定理，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)所

受的合外力為零，所以動(dòng)量改變量為零，初始時(shí)刻系統(tǒng)靜止，總動(dòng)量為零，最后粘合體的動(dòng)量也為零，即

粘合體靜止，所以選項(xiàng)A正確。

4.（多選）如圖3所示，小車(chē)放在光滑的水平面上，將系著繩的小球拉開(kāi)到一定的角度，然后同時(shí)放

開(kāi)小球和小車(chē)，那么在以后的過(guò)程中（）

A.小球向左擺動(dòng)時(shí)，小車(chē)也向左運(yùn)動(dòng)，且系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B.小球向左擺動(dòng)時(shí)，小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，且系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C.小球向左擺到最高點(diǎn)，小球的速度為零而小車(chē)的速度不為零

D.在任意時(shí)刻，小球和小車(chē)在水平方向上的動(dòng)量一定大小相等、方向相反

解析：選BD以小球和小車(chē)組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，在水平方向上不受力的作用，所以系統(tǒng)在水平

方向上動(dòng)量守恒，由于初始狀態(tài)小車(chē)與小球均靜止，所以小球與小車(chē)在水平方向上的動(dòng)量要么都為零，要

么大小相等、方向相反，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、D正確。

5.（多選）如圖4所示，三輛完全相同的平板小車(chē)a、b、c成一直線排列，靜止在光滑水平面上。c

車(chē)上有一小孩跳到b車(chē)上，接著又立即從b車(chē)跳到a車(chē)上。小孩跳離c車(chē)和b車(chē)時(shí)對(duì)地的水平速度相同。

他跳到a車(chē)上相對(duì)a車(chē)保持靜止，此后（）

cba

圖4

A.a、b兩車(chē)運(yùn)動(dòng)速率相等

B.a、c兩車(chē)運(yùn)動(dòng)速率相等

C.三輛車(chē)的速率關(guān)系Vc>Va>Vb

D.a、c兩車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反

解析：選CD若人跳離b、c車(chē)時(shí)速度為v,由動(dòng)量守恒定律知，人和c車(chē)組成的系統(tǒng):

0=-M車(chē)Vc+m人v

對(duì)人和b車(chē)：111人丫=-M車(chē)Vb+m人v

對(duì)人和a車(chē)：m人v=（M車(chē)+m人）?Va

所以.Vvc=-^,Vb=0,va=---

加以,M車(chē)'Vbu,va咻+m人

即Vc>Va>Vb,并且Vc與Va方向相反。

6.（多選）帶有1光滑圓弧軌道質(zhì)量為M的小車(chē)靜止置于光滑水平面上，如圖5所示，一質(zhì)量也為M的

小球以速度V。水平?jīng)_上小車(chē)，到達(dá)某一高度后，小球又返回小車(chē)的左端，貝?。荩ǎ?/p>

圖5

A.小球以后將向左做平拋運(yùn)動(dòng)

B.小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)

C.此過(guò)程小球?qū)π≤?chē)做的功為

D.小球在弧形槽上上升的最大高度為印

2g

解析：選BC小球上升到最高點(diǎn)時(shí)與小車(chē)相對(duì)靜止，有共同速度b,由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒

定律有：

Mvo=2Mv,①

|MVO2=2XQMVZ）+Mgh②

聯(lián)立①②得h=￥，知D錯(cuò)誤。

4g

從小球滾上到滾下并離開(kāi)小車(chē)，系統(tǒng)在水平方向上的動(dòng)量守恒，由于無(wú)摩擦力做功，動(dòng)能守恒，此過(guò)

程類似于彈性碰撞，作用后兩者交換速度，即小球速度變?yōu)榱悖_(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)，故B、C對(duì)，A錯(cuò)。

二、能力題⑥通

7.如圖6所示，光滑水平直軌道上有三個(gè)滑塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=mc=2m,mB=m,A、B用細(xì)

繩連接，中間有一壓縮的輕質(zhì)彈簧（彈簧與滑塊不拴接）。開(kāi)始時(shí)A、B以共同速度V。運(yùn)動(dòng)，C靜止。某時(shí)

刻細(xì)繩突然斷開(kāi)，A、B被彈開(kāi)，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C

碰撞前B的速度。

?0

..........?

，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，

2mm2m

圖6

解析：設(shè)共同速度為v,滑塊A和B分開(kāi)后B的速度為VB,由動(dòng)量守恒定律有

(皿+始)vo=mAv+mBVB

IDBVB=(ms+nic)v

9

聯(lián)立以上兩式得，B與C碰撞前B的速度為VB=jv。。

答案:.9

8.如圖7所示，一質(zhì)量為M的物體靜止在桌面邊緣，桌面離水平地面的高度為h。一質(zhì)量為m的子彈

以水平速度V。射入物塊后，以水平速度羨射出。重力加速度為g。求：

圖7

(1)此過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

(2)此后物塊落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離。

解析：(1)設(shè)子彈穿過(guò)物塊后物塊的速度為v,由動(dòng)量守恒定律得mv°=m^+Mv①

解得丫=梟。②

系統(tǒng)的機(jī)械能損失為

(2)設(shè)物塊下落到地面所需時(shí)間為t,落地點(diǎn)距桌面邊緣的水平距離為s,則11=親/④

s=vt⑤

由②@⑤式得s=^

答案:⑴杷-(后⑵詈強(qiáng)

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.光子能量e=2.49eV的藍(lán)光分別照射到甲、乙兩種金屬表面上，甲金屬的逸出功％=1.90eV,乙金屬的

逸出功Wz=2.25eV。同時(shí)按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以測(cè)得兩種金屬相應(yīng)的遏止電壓。則

A.甲金屬的截止頻率比乙金屬的大

B.甲金屬逸出的光電子最大初動(dòng)能比乙的小

C.按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得其相應(yīng)的遏止電壓甲的比乙的大

D.紫光分別照射到甲、乙兩種金屬表面上，不會(huì)有光電子逸出

2.如圖所示，置于粗糙水平面上的物塊A和B用輕質(zhì)彈簧連接，在水平恒力F的作用下，A、B以相同的

加速度向右運(yùn)動(dòng).A、B的質(zhì)量關(guān)系為mA>niB,它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.為使彈簧穩(wěn)定時(shí)的伸長(zhǎng)量

增大，下列操作可行的是（）

FT|/wv）|.■>|-----*

T77f71r7f7r7777rT777f777T7777'

A.僅減小B的質(zhì)量

B.僅增大A的質(zhì)量

C.僅將A、B的位置對(duì)調(diào)

D.僅減小水平面的粗糙程度

3.我國(guó)將于2020年完成35顆衛(wèi)星組網(wǎng)的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。北斗是由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30

顆非靜止軌道衛(wèi)星構(gòu)成的全球定位系統(tǒng)，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星的軌

道高度約為21500km,靜止軌道衛(wèi)星的高度約為36000km知地球半徑為6400km,關(guān)于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，下列

說(shuō)法中正確的是

A.中軌道衛(wèi)星的線速度比靜止軌道衛(wèi)星的線速度小

B.中軌道衛(wèi)星的周期大于24小時(shí)

C.中軌道衛(wèi)星的向心加速度比靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度小

D.靜止軌道衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大

4.如圖所示，放在電梯地板上的一個(gè)木塊相對(duì)電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)。突然發(fā)現(xiàn)木

塊被彈簧推動(dòng)，據(jù)此可判斷電梯此時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況可能是

A.勻速上升B.加速上升

C.減速上升D.減速下降

5.在2018年平昌冬奧會(huì)冰壹比賽中，某隊(duì)員利用紅壺去碰撞對(duì)方靜止的藍(lán)壺，如圖a所示，兩壺發(fā)生

對(duì)心正碰，碰后運(yùn)動(dòng)員用冰壺刷擦藍(lán)壺前進(jìn)方向上的冰面來(lái)減小阻力，碰撞前后兩壺的速度時(shí)間圖像如圖

中的實(shí)線所示，兩冰壺質(zhì)量相同，則

B.碰后兩壺相距的最遠(yuǎn)距離為1.1m

C.碰后紅、藍(lán)兩壺的滑動(dòng)摩擦力相同

D.碰后藍(lán)壺的加速度大小為0.10m/s2

6.如圖所示，已知兄=&=0.5C,r=lQ,R2=6C,&的最大阻值為6Q.在滑動(dòng)變阻器&的滑片K

由最下端向最上端滑動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是（）

A.定值電阻&的功率、電源的總功率均減小

B.電源的輸出功率變小

C.電源的效率先增大后減小

D.MN并聯(lián)部分的功率先增大后減小

二、多項(xiàng)選擇題

7.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A和質(zhì)量為M的重物B由跨過(guò)定滑輪0的輕繩連接，A可在豎直桿上自由

滑動(dòng)。當(dāng)A從與定滑輪。等高的位置無(wú)初速釋放，下落至最低點(diǎn)時(shí)，輕繩與桿夾角為37°。已知

sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)一切摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）

./“《///

At——JOA

A.物塊A下落過(guò)程中，A與B速率始終相同

B.物體A釋放時(shí)的加速度為g

C.M=2m

D.A下落過(guò)程中，輕繩上的拉力大小始終等于mg

8.假設(shè)宇宙中有兩顆相距無(wú)限遠(yuǎn)的行星A和B,自身球體半徑分別為總和RB。兩顆行星各自周?chē)男l(wèi)星

的軌道半徑的三次方（r3）與運(yùn)行公轉(zhuǎn)周期的平方（T2）的關(guān)系如圖所示，T。為衛(wèi)星環(huán)繞各自行星表面運(yùn)

行的周期。貝M）

A.行星A的質(zhì)量大于行星B的質(zhì)量

B.行星A的密度大于行星B的密度

C.行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度

D.當(dāng)兩行星周?chē)男l(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌道半徑相同時(shí)，行星A的衛(wèi)星的向心加速度大于行星B的衛(wèi)星的向心加

速度

9.在光滑的水平桌面上有等大的質(zhì)量分別為M=0.6kg,m=0.2kg的兩個(gè)小球，中間夾著一個(gè)被壓縮的

具有Ep=10.8J彈性勢(shì)能的輕彈簧（彈簧與兩球不相連），原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)突然釋放彈簧，球m脫

離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R=0.425m的豎直放置的光滑半圓形軌道，如圖所示。g取10m/s2.

則下列說(shuō)法正確的是（）

A.M離開(kāi)輕彈簧時(shí)獲得的速度為9m/s

B.球m從軌道底端A運(yùn)動(dòng)到頂端B的過(guò)程中所受合外力沖量大小為3.4N-s

C.若半圓軌道半徑可調(diào)，且球m能從B點(diǎn)飛出，則飛出后落在水平桌面上的水平距離隨軌道半徑的增大

而減小

D.彈簧彈開(kāi)過(guò)程中，彈力對(duì)m的沖量大小為1.8N?s

10.如圖所示的電路，用、我2、舄是定值電阻，&是滑動(dòng)變阻器，電源內(nèi)阻不可忽略。閉合開(kāi)關(guān)，在電

路穩(wěn)定后，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭由中點(diǎn)向下移動(dòng)的過(guò)程中（）

A.電壓表示數(shù)變小

B.電容器充電

C.電源的總功率變大

D.通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流變小

三、實(shí)驗(yàn)題

11.某同學(xué)用如圖所示的裝置，利用兩個(gè)大小相同的小球做對(duì)心碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，圖中AB是斜

槽，BC是水平槽，它們平滑連接，0點(diǎn)為鉛垂線所指的位置.實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放置被碰球2,讓球1從斜槽上

的某一固定位置G由靜止開(kāi)始滾下，落到位于水平地面上的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)10次，然后將球

2置于水平槽末端，讓球1仍從位置G由靜止?jié)L下，和球2碰撞，碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕

跡，重復(fù)10次。實(shí)驗(yàn)得到小球的落點(diǎn)的平均位置分別為瓜N、P.

(1)在此實(shí)驗(yàn)中，球1的質(zhì)量為皿，球2的質(zhì)量為m,需滿足皿.岫(填“大于”“小于”或“等

于”).

(2)在該實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選用的器材是下列器材中的.

A,天平B.游標(biāo)卡尺多

C.刻度尺D.兩個(gè)大小相同的鋼球

E.大小相同的鋼球和硬橡膠球各1個(gè)

(3)被碰球2飛行的水平距離由圖中線段表表示.

(4)若實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿足加i.兩=,就可以驗(yàn)證碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒.

12.“驗(yàn)證力的平形四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，0為橡皮筋與細(xì)

繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖示.

(1)圖乙中的F與F，兩力中，方向一定沿A0方向的是力

(2)本實(shí)驗(yàn)采用的主要科學(xué)方法是(—)

A.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法

C.控制變量法D.建立物理模型法

(3)實(shí)驗(yàn)中能減小誤差的措施是(—)

A.兩個(gè)分力K、F2的大小要盡量大些

B.兩個(gè)分力用、F2間的夾角要盡量大些

C.拉橡皮筋時(shí)，彈簧秤、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行

D.拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

四、解答題

13.如圖所示，在傾角為9的粗糙斜面上，一個(gè)質(zhì)量為m的物體被水平力F推著靜止于斜面上，物體與

斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為U,且U<tan6,求力F的取值范圍.

14.如圖所示，豎直平面內(nèi)半徑為R的工光滑圓弧軌道BC靜止放在光滑水平地面上，圓弧BC與地面相切。

4

滑塊A(視為質(zhì)點(diǎn))從到B端高度為R處由靜止釋放，恰好從B端沿圓弧切線方向進(jìn)人軌道，離開(kāi)C端后沿

地面運(yùn)動(dòng)。已知圓弧軌道BC的質(zhì)量為滑塊A的質(zhì)量的兩倍，重力加速度大小為g,求：

(D滑塊到達(dá)B端時(shí)的速度大小V；

(2)圓弧軌道的最大速度v“

【參考答案】

一、單項(xiàng)選擇題

題號(hào)123456

答案CCDCBC

二、多項(xiàng)選擇題

7.BC

8.AD

9.BD

10.AC

三、實(shí)驗(yàn)題

11.大于ACEopmx-OM-\-m2-OP

12.F';B;ACD;

四、解答題

sin8-〃cos6/l)4cos6+sinJ

13.——；---------<F<-------------；—mg

3sin8+cos9cos8-〃sin8

14.(1)(2)

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.司機(jī)駕駛汽車(chē)在平直公路上勻速行駛，突然遇到緊急情況剎車(chē)直到停止運(yùn)動(dòng)，從司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況到停止

運(yùn)動(dòng)這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)三-Z的圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

t

手(nt/.)

O0.55.5

A.從司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況開(kāi)始至汽車(chē)停止所用時(shí)間為5s

B.汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程的加速度大小為2.Om/s2

C.汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程的加速度大小為4.Om/s

D.從司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況開(kāi)始至剎車(chē)停止，汽車(chē)的總位移為30m

2.如圖所示，平行板電容器與恒定直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地，一帶電油滴位于容器中的

P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移一小段距離，貝！1（）

A.油滴將豎直向上運(yùn)動(dòng)

B.P點(diǎn)電勢(shì)降低

C.帶電油滴電勢(shì)能減少

D.電容減小，電量將增大

3.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一不計(jì)電阻的矩形線圈，繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電，

把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為熱敏電阻（溫度升

高時(shí)其電阻減?。?，R為定值電阻。下列說(shuō)法正確的是

A.在t=0.01s時(shí)，穿過(guò)該矩形線圈的磁通量的變化率為零

B.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為〃=36岳加（V）

C.Rt處溫度升高時(shí)，由于變壓器線圈匝數(shù)比不變，所以電壓表％、V2的比值不變

D.Rt處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變小，變壓淵輸入功率變大

4.一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻

力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法不正確的是（）

A.運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小

B.蹦極繩張緊后的下落過(guò)程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加

C.蹦極過(guò)程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)

D.蹦極過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大

5.在離地高h(yuǎn)處，沿豎直方向同時(shí)向上和向下拋出兩個(gè)小球，它們的初速度大小均為v,不計(jì)空氣阻力,

兩球落地的時(shí)間差為（）

2v

A.—

g

V

B.一

g

c,經(jīng)

v

h

D.-

v

6.如圖所示的兩個(gè)斜面，傾角分別為37°和53°,在頂點(diǎn)兩個(gè)小球以同樣大小的初速度分別向左、向右

水平拋出，小球都落在斜面上，若不計(jì)空氣阻力，則A、B兩個(gè)小球平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為（）

A.1：1B.4：3C.16：9D.9：16

二、多項(xiàng)選擇題

7.缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，以下說(shuō)法正確的是o

A.外界向氣體發(fā)生熱傳遞，氣體的內(nèi)能一定增加

B.不可能把熱從低溫氣體傳到高溫氣體而不產(chǎn)生其他影響

C.如果保持氣體溫度不變，當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體的密度一定增大

D.若氣體體積不變，溫度升高，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多

E.該氣缸做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽缸內(nèi)氣體溫度一定升高

8.下列說(shuō)法正確的是

A.布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但它是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映

B.讓兩個(gè)相距很遠(yuǎn)的分子在恒定的外力下靠到最近時(shí)，分子勢(shì)能先減小后增大。分子力先增大后減小

C.溫度升高分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，所以只要空間分子密度相同時(shí)溫度