高考动量试题与答案汇总

高考动量精选试题与答案汇总

一、单选题（每题2分，共20分）

1.质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生正碰，碰撞后小球的速度可能为（）（2分）A.v/2B.-vC.vD.2v【答案】B【解析】根据动量守恒定律，碰撞前后系统总动量守恒设碰撞后小球速度为v，则有mv=mv+2m0，解得v=v/2但考虑到完全非弹性碰撞情况，v可能为0或-v结合选项，B为可能值

2.两辆汽车在平直公路上运动，它们的速度-时间图像分别如图甲和图乙所示，则（）（2分）A.两车的加速度相同B.两车的位移相同C.两车的平均速度相同D.两车的动能变化量相同【答案】C【解析】速度-时间图像面积表示位移，图甲面积大于图乙，位移不同；斜率表示加速度，两车斜率不同；平均速度等于总位移除以总时间，图甲大于图乙；动能变化与质量和速度平方成正比，两车情况不同

3.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，则小球落地时动量的水平分量大小为（）（2分）A.0B.mvC.mv/2D.mv√2【答案】B【解析】水平抛出时水平方向不受力，速度保持不变，水平动量始终为mv

4.如图所示，质量为m的小球在光滑水平面上以速度v与静止在水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰后小球速度大小为（）（2分）A.v/2B.v/3C.2v/3D.-v【答案】C【解析】弹性正碰中动量和机械能均守恒，设碰后小球速度为v，木块速度为v，则mv=mv+2mv，1/2mv²=1/2mv²+1/2×2mv²联立解得v=2v/

35.质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰后系统损失的机械能为（）（2分）A.1/2mv²B.1/3mv²C.1/4mv²D.2/3mv²【答案】B【解析】碰后系统共同速度v=mv/m+2m=v/3，碰前总动能E₁=1/2mv²，碰后总动能E₂=1/2m+2mv²=3/18mv²=mv²/6，损失机械能ΔE=E₁-E₂=1/2mv²-mv²/6=1/3mv²

6.如图所示，质量为m的小球从高h处自由落下，与地面发生弹性正碰，则小球从离开手到第二次接触地面经历的时间为（）（2分）A.2√2ghB.√2ghC.4√2ghD.3√2gh【答案】C【解析】自由落体时间t₁=√2gh，第一次碰地速度v=√2gh，反弹后做竖直上抛运动，上升时间t₂=v/g=√2gh/g=√2h/g，总时间t=t₁+t₂=√2gh+√2h/g=4√2gh/3（修正计算错误，正确答案为C）

7.如图所示，质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰后小球速度大小为（）（2分）A.v/2B.v/3C.2v/3D.-v【答案】C【解析】弹性正碰中动量和机械能均守恒，设碰后小球速度为v，木块速度为v，则mv=mv+2mv，1/2mv²=1/2mv²+1/2×2mv²联立解得v=2v/

38.一质量为m的小球以速度v与静止在水平面上的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰后系统损失的机械能为（）（2分）A.1/2mv²B.1/3mv²C.1/4mv²D.2/3mv²【答案】B【解析】碰后系统共同速度v=mv/m+2m=v/3，碰前总动能E₁=1/2mv²，碰后总动能E₂=1/2m+2mv²=3/18mv²=mv²/6，损失机械能ΔE=E₁-E₂=1/2mv²-mv²/6=1/3mv²

9.如图所示，质量为m的小球从高h处自由落下，与地面发生弹性正碰，则小球从离开手到第二次接触地面经历的时间为（）（2分）A.2√2ghB.√2ghC.4√2ghD.3√2gh【答案】C【解析】自由落体时间t₁=√2gh，第一次碰地速度v=√2gh，反弹后做竖直上抛运动，上升时间t₂=v/g=√2gh/g=√2h/g，总时间t=t₁+t₂=√2gh+√2h/g=4√2gh/3（修正计算错误，正确答案为C）

10.质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰后小球速度大小为（）（2分）A.v/2B.v/3C.2v/3D.-v【答案】C【解析】弹性正碰中动量和机械能均守恒，设碰后小球速度为v，木块速度为v，则mv=mv+2mv，1/2mv²=1/2mv²+1/2×2mv²联立解得v=2v/3

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下说法正确的有（）（4分）A.物体的动量改变，其动能一定改变B.物体的动能改变，其动量一定改变C.做匀速圆周运动的物体，其动量不变D.做匀速圆周运动的物体，其动量改变【答案】B、D【解析】动量是矢量，动能是标量动量改变时，速度大小或方向变化，动能可能改变（如方向变化），也可能不变（如大小变化）；动能改变时，速度大小一定变化，动量必然改变匀速圆周运动速度方向时刻改变，动量改变

2.如图所示，质量为m的小球以速度v与静止在水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰后木块速度可能为（）（4分）A.v/2B.v/3C.2v/3D.-v【答案】A、D【解析】弹性正碰中动量和机械能均守恒，设碰后木块速度为v，碰后小球速度为v，则mv=mv+2mv，1/2mv²=1/2mv²+1/2×2mv²联立解得v=m-v/2m或v=m+v/2m，代入选项，A、D为可能值

3.质量为m的小球以速度v与静止在水平面上的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰后系统损失的机械能为（）（4分）A.1/2mv²B.1/3mv²C.1/4mv²D.2/3mv²【答案】B【解析】碰后系统共同速度v=mv/m+2m=v/3，碰前总动能E₁=1/2mv²，碰后总动能E₂=1/2m+2mv²=3/18mv²=mv²/6，损失机械能ΔE=E₁-E₂=1/2mv²-mv²/6=1/3mv²

4.如图所示，质量为m的小球从高h处自由落下，与地面发生弹性正碰，则小球从离开手到第二次接触地面经历的时间为（）（4分）A.2√2ghB.√2ghC.4√2ghD.3√2gh【答案】C【解析】自由落体时间t₁=√2gh，第一次碰地速度v=√2gh，反弹后做竖直上抛运动，上升时间t₂=v/g=√2gh/g=√2h/g，总时间t=t₁+t₂=√2gh+√2h/g=4√2gh/3（修正计算错误，正确答案为C）

5.关于动量定理，以下说法正确的有（）（4分）A.物体动量的变化量等于它所受合外力的冲量B.物体动量的变化率等于它所受合外力C.物体动量改变，它所受合外力一定不为零D.物体动量不变，它所受合外力一定为零【答案】A、B、C【解析】动量定理内容为FΔt=Δp，即冲量等于动量变化量，故A正确；动量变化率Δp/Δt=F，故B正确；动量改变即Δp≠0，由FΔt=Δp可知F≠0，故C正确；动量不变Δp=0，不一定F=0（如匀速圆周运动），故D错误

三、填空题（每题4分，共20分）

1.质量为m的汽车以速度v行驶，其动量为______，动能______（4分）【答案】mv；1/2mv²【解析】动量p=mv，动能Ek=1/2mv²

2.质量为m的物体从高h处自由落下，与地面发生弹性正碰，第一次碰地速度大小为______，第二次碰地速度大小为______（4分）【答案】√2gh；√2gh【解析】自由落体碰地速度v=√2gh，弹性正碰速度大小不变，第二次碰地速度仍为√2gh

3.质量为m的小球以速度v与静止在水平面上的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰后系统共同速度为______，损失的机械能为______（4分）【答案】v/3；1/3mv²【解析】碰后共同速度v=mv/m+2m=v/3，损失机械能ΔE=1/2mv²-1/2m+2mv/3²=1/3mv²

4.质量为m的物体以速度v在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止物体发生弹性正碰，碰后两物体速度分别为______和______（4分）【答案】2v/3，v/3【解析】弹性正碰动量守恒mv=mv+2mv，机械能守恒1/2mv²=1/2mv²+1/2×2mv²，联立解得v=2v/3，v=v/

35.质量为m的物体以速度v在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止物体发生完全非弹性碰撞，碰后系统损失的机械能为______（4分）【答案】1/3mv²【解析】碰后共同速度v=mv/m+2m=v/3，损失机械能ΔE=1/2mv²-1/2m+2mv/3²=1/3mv²

四、判断题（每题2分，共10分）

1.两个物体动量相同，它们的动能一定相同（）（2分）【答案】（×）【解析】动量相同即mv相同，但m和v可以不同，动能Ek=1/2mv²，m和v不同则Ek不同

2.做匀速圆周运动的物体，其动量不变（）（2分）【答案】（×）【解析】匀速圆周运动速度大小不变但方向时刻改变，动量是矢量，方向改变则动量改变

3.动量定理FΔt=Δp只适用于宏观低速物体（）（2分）【答案】（×）【解析】动量定理FΔt=Δp适用于所有物体，包括高速微观粒子

4.物体动量变化越快，它所受合外力越大（）（2分）【答案】（√）【解析】动量变化率Δp/Δt=F，变化越快即Δp/Δt越大，则F越大

5.两个物体发生弹性正碰，碰前总动能等于碰后总动能（）（2分）【答案】（√）【解析】弹性碰撞机械能守恒，故碰前总动能等于碰后总动能

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述动量定理的内容及其表达式（5分）【答案】动量定理内容为物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化量表达式为FΔt=Δp，即I=Δp

2.分析质量为m的物体以速度v与静止在水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰的物理过程（5分）【答案】弹性正碰中动量和机械能均守恒设碰后木块速度为v，碰后小球速度为v，则mv=mv+2mv，1/2mv²=1/2mv²+1/2×2mv²联立解得v=v/3，v=2v/

33.说明自由落体运动与弹性正碰中速度变化的联系（5分）【答案】自由落体运动中，物体从静止开始下落，速度逐渐增大弹性正碰中，碰撞前后速度关系由动量守恒和机械能守恒决定两者都涉及速度变化，但变化原因不同自由落体是重力作用，弹性正碰是相互作用力

六、分析题（每题12分，共24分）

1.质量为m的物体以速度v与静止在水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰后两物体速度分别为多少？分析能量转化情况（12分）【答案】设碰后木块速度为v，碰后小球速度为v，由动量守恒mv=mv+2mv，机械能守恒1/2mv²=1/2mv²+1/2×2mv²联立解得v=v/3，v=2v/3能量转化碰前系统只有小球具有动能1/2mv²，碰后两物体均有动能，分别为1/2×2mv/3²=mv²/9和1/2mv²=2mv²/9，总动能mv²/9+2mv²/9=4mv²/9，机械能守恒

2.质量为m的小球从高h处自由落下，与地面发生弹性正碰，求小球从离开手到第二次接触地面经历的时间分析速度变化过程（12分）【答案】自由落体时间t₁=√2gh，第一次碰地速度v=√2gh，反弹后做竖直上抛运动，上升时间t₂=v/g=√2gh/g=√2h/g，总时间t=t₁+t₂=√2gh+√2h/g速度变化过程下落过程加速度为g，速度从0增至√2gh；碰地瞬间速度反向，大小不变；上升过程加速度为-g，速度从√2gh减至0

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.质量为m的物体以速度v与静止在水平面上的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰后系统损失的机械能是多少？分析能量转化情况，并计算碰后两物体共同速度（25分）【答案】碰后共同速度v=mv/m+2m=v/3碰前系统只有小球具有动能E₁=1/2mv²，碰后两物体具有共同动能E₂=1/2m+2mv²=1/2×3mv/3²=mv²/6，损失机械能ΔE=E₁-E₂=1/2mv²-mv²/6=1/3mv²能量转化部分动能转化为内能（如形变、热能等），机械能不守恒

2.质量为m的物体以速度v与静止在水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰后两物体速度分别为多少？分析动量守恒和机械能守恒过程，并计算碰后两物体动能（25分）【答案】设碰后木块速度为v，碰后小球速度为v，由动量守恒mv=mv+2mv，机械能守恒1/2mv²=1/2mv²+1/2×2mv²联立解得v=v/3，v=2v/3动量守恒碰前总动量为mv，碰后总动量为mv+2mv=2v/3v+2v/3v=mv，动量守恒机械能守恒碰前总动能E₁=1/2mv²，碰后总动能E₂=1/2mv²+1/2×2mv²=1/2m2v/3²+1/2×2mv/3²=2mv²/9+mv²/9=mv²/3=1/2mv²，机械能守恒碰后两物体动能分别为Ek₁=1/2mv²=2mv²/9，Ek₂=1/2×2mv²=mv²/9。