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?xún)?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?xún)?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(lèi)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(mǎn)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?？（以上速度均相?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(lèi)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.下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）

A.平拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)

B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向可以和速度方向相同

C.物體如果做曲線運(yùn)動(dòng)，其受力一定是變力

D.物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其合外力一定指向圓心

2.中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針?shù)h，則能指南，然常微偏

東，不全南也?！边M(jìn)一步研究表明，地球周?chē)卮艌?chǎng)的磁感線分布示意如圖。結(jié)合上述材料，下列說(shuō)法不

正確的是

A.地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合

B.地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近

C.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行

D.地磁場(chǎng)對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用

3.如圖所示，用纜繩將沉在海底的球形鋼件先從a處豎直吊起到b,再水平移到c,最后豎直下移到d。

全過(guò)程，鋼件受到水的阻力大小不變，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，所受浮力恒定。則上升、平移、下降過(guò)程中

的勻速運(yùn)動(dòng)階段，纜繩對(duì)鋼件拉力邑、F2、F3的大小關(guān)系是

A.Fi>F2>F3B.FI>F3>F2C.F2>FI>F3D.F3>F2>A

4.如圖所示，一質(zhì)量為M=2kg、傾角為0=45°的斜面體放在光滑水平地面上，斜面上疊放一質(zhì)量為m=lkg

的光滑楔形物塊，物塊在水平恒力F作用下與斜面體一起恰好保持相對(duì)靜止地向右運(yùn)動(dòng)。重力加速度為

2

g=10m/so下列判斷正確的是（）

A.物塊對(duì)斜面的壓力大小R=5j^N

B.斜面體的加速度大小為a=10m/s2

C.水平恒力大小F=15N

D.若水平作用力F作用到M上系統(tǒng)仍保持相對(duì)靜止，則F將變小

5.測(cè)速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置,如圖所示,B為測(cè)速儀,A為汽車(chē),兩者相距335m,某時(shí)刻B發(fā)出

超聲波，同時(shí)A由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)B接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí),AB相距355m,已知聲

速340m/s,則汽車(chē)的加速度大小為（）

BL_2_J

7/7/7777777/7/777~

A.10m/s2B.20m/s2C.5m/s2D.無(wú)法確定

6.物理圖像能夠直觀、簡(jiǎn)潔地展現(xiàn)兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，利用圖像分析物理問(wèn)題的方法有著廣泛的應(yīng)

用。如圖，若令x軸和y軸分別表示某個(gè)物理量，則圖像可以反映在某種情況下，相應(yīng)物理量之間的關(guān)系。

'軸上有A、B兩點(diǎn)，分別為圖線與,軸交點(diǎn)、圖線的最低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的'軸上的坐標(biāo)值位置。下列說(shuō)法中正確

的是（）

A.若x軸表示空間位置，y軸表示電勢(shì)，圖像可以反映某靜電場(chǎng)的電勢(shì)在、、軸上分布情況，則A、B兩點(diǎn)

之間電場(chǎng)強(qiáng)度在'軸上的分量沿x軸負(fù)方向

B.若x軸表示空間位置，y軸表示電場(chǎng)強(qiáng)度在軸上的分量，圖像可以反映某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度在、.軸上

分布情況，則A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)

C.若x軸表示分子間距離，y軸表示分子勢(shì)能，圖像可以反映分子勢(shì)能隨分子間距離變化的情況，則將

分子甲固定在0點(diǎn)，將分子乙從A點(diǎn)由靜止釋放，分子乙僅在分子甲的作用下運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)速度最大

D.若x軸表示分子間距離，y軸表示分子間作用力，圖像可以反映分子間作用力隨分子間距離變化的情

況，則將分子甲固定在0點(diǎn)，將分子乙從B點(diǎn)由靜止釋放，分子乙僅在分子甲的作用下一直做加速運(yùn)動(dòng)

二、多項(xiàng)選擇題

7.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示A到B狀態(tài)變化的過(guò)程，已知?dú)怏w狀態(tài)A參量為m、％、匕,狀態(tài)B

參量為PB、VB、tB,則有PA（填或加.若A到B過(guò)程氣體內(nèi)能變化為AE,則氣體吸收的

熱量Q=.

-2730

8.如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于0點(diǎn)，兩虛線圓均以0為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在

電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)不計(jì)重力下列說(shuō)法正確的是（）

A.M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

B.M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能

C.N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能

D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功

9.如圖所示，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧子和&相連，通過(guò)系

在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)0；整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，將物塊a的加速度記為a”Si和

Sz相對(duì)原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別為和重力加速度大小為g,在剪斷瞬間

A.ai=3gB.3i=0C.△li=2AljD.

10.圖中a、b是兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們的電荷量分別為0、Qz,MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點(diǎn)。

下列哪種情況能使P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向MN的左側(cè)

M

I

左1右

--------------1--------------

0Ib

I

A.Qi、A都是正電荷,且QKQz

B.Qi是正電荷,Q2是負(fù)電荷,且

C.Qi是負(fù)電荷，Qz是正電荷，且|Qj?2

D.Qi、D都是負(fù)電荷,且@|<|。|

三、實(shí)驗(yàn)題

11.如圖，一個(gè)質(zhì)量為m=2.0X10"kg,電荷量q=+l.OX10%的帶電微粒(重力忽略不計(jì))，從靜止開(kāi)始

經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中。金屬板長(zhǎng)L=20cm,兩板間距d=10\3cm.

求:

XX

XX

XX

XX

⑴微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度V是多大?

⑵若微粒射出電場(chǎng)過(guò)程的偏轉(zhuǎn)角為9=30°,并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直與紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，則兩金

屬板間的電壓盤(pán)是多大？

⑶若該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為210\弓cm,為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多

大？

12.(1)如圖甲所示，螺旋測(cè)微器讀數(shù)是—mm.

(2)某學(xué)習(xí)小組在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，采用圖乙所示的裝置，通過(guò)改變小托盤(pán)和祛碼總質(zhì)

量m來(lái)改變小車(chē)受到的合外力，通過(guò)加減鉤碼來(lái)改變小車(chē)總質(zhì)量M?

①實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力，應(yīng)當(dāng)取下(選填“小車(chē)上的鉤碼”、“小托盤(pán)和祛碼”或“紙帶”),

將木板右端適當(dāng)墊高，直至小車(chē)在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上打出來(lái)的點(diǎn).

②圖丙為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打

點(diǎn)未畫(huà)出.所用交流電的頻率為50Hz,從紙帶上測(cè)出Xi=3.20cm,x2=4.74cm,x3=6.30cm,x4=7.85cm,

X5=9.41cm,x6=10.96cm.小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為m/s?(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

四、解答題

13.如圖甲所示，電荷量為q=lXl()TC的帶正電的小物塊置于粗糙絕緣水平面上，所在空間存在方向沿水

平向右的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，物塊運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示，

取重力加速度g=10m/s2o

求：

(1)物塊所受的摩擦力大小和0~1秒內(nèi)的加速度大小。

(2)物塊的質(zhì)量。

(3)前2秒內(nèi)電場(chǎng)力做的功。

14.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C。氣體處在狀態(tài)A時(shí),溫度為tA=-227℃,

JRlatm=l.OxiO5Pa,絕對(duì)零度為-273C,求：

(i)氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度tB

(ii)從狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程，氣體從外界吸收的熱量。

【參考答案】

一、單項(xiàng)選擇題

題號(hào)123456

答案ACACAC

二、多項(xiàng)選擇題

7.=PA(VB-VA)+AE

8.ABC

9.AC

10.AC

三、實(shí)驗(yàn)題

11.(1)1.0X10m/s；(2)100V；(3)0.2T

12.670小托盤(pán)和硅碼間距相等1.55(1.54?1.56)

四、解答題

13.(l)f=2N;2mJ⑵05kg(3)7J

14.(i)-254.6℃(ii)300J

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，海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行

的周期為T(mén)。。若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）

海王顯

J,I

N

A.從P到M所用的時(shí)間等于?

B.從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大

C.從P到Q階段，速率逐漸變小

D.從M到N階段，萬(wàn)有引力對(duì)它先做正功后做負(fù)功

2.如圖所示，兩條間距L=0.50m、平行光滑U形導(dǎo)軌與水平面的夾角。=30。，導(dǎo)軌的底部接一阻值R=2.0Q

的電阻，其中CM=PD=4.5m,導(dǎo)軌及其他部分電阻不計(jì).一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=l.0。的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)

軌的底端，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)中.現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒施加平行于導(dǎo)軌向上的拉力F,使棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌平面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)

體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中

A.通過(guò)電阻R的電荷量為2.0C

B.拉力F和磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力做的總功等于導(dǎo)體棒的機(jī)械能的增加量

C.拉力F做的功等于導(dǎo)體棒增加的機(jī)械能與電阻R產(chǎn)生的焦耳熱之和

D.拉力F先增大后保持不變

3.圖示為一個(gè)均勻帶正電的細(xì)圓環(huán)，半徑為R。取環(huán)面中心0為原點(diǎn)，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸。設(shè)

軸上某點(diǎn)P到0點(diǎn)的的距離為x,設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，尸點(diǎn)的電勢(shì)為°,真空中靜電力常量為此。

下面判斷正確的是（)

A.圖中P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向是沿x軸正方向，0點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E為零

B.圖中P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向是沿x軸負(fù)方向，0點(diǎn)勢(shì)8為零

C.從0點(diǎn)到P點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度E一定逐漸增大，電勢(shì)9一定逐漸增大

D.從0點(diǎn)到P點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度E一定逐漸減小，電勢(shì)/一定逐漸減小

4.如圖所示，“天宮二號(hào)”在距離地面393km的近圓軌道運(yùn)行.已知萬(wàn)有引力常量G=6.67X10-u

N-m7kg2,地球質(zhì)量M=6.0X10wkg,地球半徑R=6.4XIC/如.由以上數(shù)據(jù)可估算（）

A.“天宮二號(hào)”的質(zhì)量

B.“天宮二號(hào)”的運(yùn)行速度

C.“天宮二號(hào)”受到的向心力

D.地球?qū)Α疤鞂m二號(hào)”的引力

5.某興趣小組制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的“轉(zhuǎn)動(dòng)裝置”，如圖甲所示，在干電池的負(fù)極吸上兩塊圓柱形強(qiáng)磁鐵，

然后將一金屬導(dǎo)線折成頂端有一支點(diǎn)、底端開(kāi)口的導(dǎo)線框，并使導(dǎo)線框的支點(diǎn)與電源正極、底端與磁鐵均

良好接觸但不固定，圖乙是該裝置的示意圖。若線框逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視），下列說(shuō)法正確的是

金

干4

也4

與

找

A.線框轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)榘l(fā)生了電磁感應(yīng)

B.磁鐵導(dǎo)電且與電池負(fù)極接觸的一端是S極

C.若將磁鐵的兩極對(duì)調(diào)，則線框轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變

D.線框轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的電流比開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的大

6.“殲-15”艦載機(jī)在“遼寧”號(hào)航母上著落瞬間的某個(gè)物理量大小為80m/s,方向與跑道平行，這個(gè)物

理量是

A.路程B.位移C.瞬時(shí)速度D.平均速度

二、多項(xiàng)選擇題

7.下列說(shuō)法中正確的是

A.溫度相同的氫氣和氮?dú)?，氫氣分子比氮?dú)夥肿拥钠骄俾蚀?/p>

B.夏天荷葉上水珠呈球形，是由于液體表面張力使其表面積收縮的緣故

C.當(dāng)理想氣體的體積增加時(shí)，氣體的內(nèi)能一定增大

D.將碳素墨水滴入清水中，觀察到布朗運(yùn)動(dòng)是碳分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

E.容器內(nèi)一