第14题 动量——【新课标全国卷】2022届高考物理考点题号一对一

第14题 动量—【新课标全国卷】2022届高考物理二轮复习考点题号一对一

1.将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内火箭以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是(   )

A. B. C. D.

2.如图甲所示，一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上。一颗质量也为m的子弹以水平速度射入木块。当子弹刚射穿木块时，木块向前移动的距离为s，如图乙所示。设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变，子弹可视为质点。则子弹穿过木块的时间为(   )
 

A. B. C. D.

3.如图所示，学生练习用头颠球.某一次足球由静止自由下落45 cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度为125 cm.已知足球与头部的作用时间为0.2 s，足球的质量为0.5 kg，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是(   )
 

A.头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍

B.足球下落过程中与头部刚接触时动量大小为

C.足球与头部作用过程中动量变化量大小为

D.从足球下落到升至最高点的过程中重力的冲量大小为

4.如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为(   )

A. B. C. D.

5.如图所示，在一次冰壶比赛中，冰壶（可看作质点）被释放后，在水平面上做匀减速直线运动，依次经过三点，到达c点时冰壶恰好停止。已知间的距离是间距离的3倍。不计空气阻力，下列说法正确的是(   )
 

A.冰壶通过段所用时间小于通过段所用时间

B.冰壶在段所受摩擦力的冲量等于在段所受摩擦力的冲量

C.冰壶在段的动量变化量大于在段的动量变化量

D.冰壶在段的动能变化量等于在段的动能变化量

6.如图所示，一个质量为的人吊在一只大气球下方的长绳上。气球和长绳的总质量为，长绳的下端刚好和水平地面接触。人静止时距离地面的髙度为。如果这个人开始沿绳匀速向下滑，当他滑到绳下端时，他距离地面的高度约为（可以把人看作质点）(   )
 

A.5 m B.3.6 m C.2.6 m D.8 m

7.如图所示，小车放在光滑水平面上，A端固定一个轻质弹簧，B端粘有油泥，的总质量为M。质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时使和C都静止。当突然烧断细绳时，C被释放，C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起。忽略一切摩擦，以下说法正确的是(   )
 

A.弹簧伸长过程中C向右运动，同时也向右运动

B.C与B端碰前，C与的速率之比为

C.C与油泥粘在一起后，继续向右运动

D.C与油泥粘在一起后，立即停止运动

8.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况.若手机质量为120 g，从离人眼约20 cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2 s，重力加速度g取；下列分析正确的是(   )

A.手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.48 kg·m/s

B.手机对眼睛的冲量大小约为0.48 N·s

C.手机对眼睛的冲量方向竖直向上

D.手机对眼睛的平均作用力大小约为0.24 N

9.如图所示，质量相等的两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是球的速度是，不久两球发生了对心碰撞。对于该碰撞之后的两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是(   )
 

A. B.

C. D.

10.如图所示，竖直放置的轻质弹簧，下端固定在水平地面上，一小球从弹簧正上方某一高度处自由下落，从小球开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，不计空气阻力的影响，下列说法正确的是(   )

A.小球和弹簧组成的系统动量守恒

B.小球的动量一直减小

C.弹簧对小球冲量的大小大于重力对小球冲量的大小

D.小球所受合外力对小球的冲量为0

11.质量为m和M的两个物块A、B，中间夹着一根由轻绳束缚着的、被压缩的轻质弹簧，弹簧与A、B不相连，它们一起在光滑的水平面上以共同的速度向右运动，总动量为p，弹簧的弹性势能为；某时刻轻绳断开，弹簧恢复到原长时，A刚好静止，B向右运动，与质量为M的静止物块C相碰并粘在一起，则(   )

A.弹簧弹力对A的冲量大小为 B.弹簧弹力对B做功的大小为

C.全过程中机械能减小量为 D.B、C的最终速度为

12.如图所示，木块的质量均为2 kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在竖直挡板上，当A以4 m/s的速度向B撞击时，由于有橡皮泥（质量不计）而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，弹簧具有的弹性势能大小为(   )

A.4 J  B.8 J  C.16 J  D.32 J

答案以及解析

1.答案：D

解析：火箭模型在极短时间点火，设火箭模型获得的速度为v，根据动量守恒定律有，得，选项D正确.

2.答案：D

解析：子弹穿过木块过程，对子弹和木块组成的系统，外力之和为零，动量守恒，以的方向为正方向，有，设子弹穿过木块的过程所受阻力大小为，对子弹由动能定理有，由动量定理有，对木块由动能定理有，由动量定理有，联立解得，故选D。

3.答案：A

解析：设足球自由下落45 cm时的速度为，时间为，则有，反弹后足球做竖直上抛运动，设上抛的初速度为，到达最高点所用时间为，上升的最大高度为125 cm，则有，对足球与人头部的接触过程，作用时间为，取向上为正方向，由动量定理有，解得，即头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍，足球与头部作用过程中动量变化量大小为，故A正确，C错误；足球刚接触头部时的动量为，故B错误；从足球下落到升至最高点的过程，重力的冲量大小为，故D错误.

4.答案：A

解析：救生员在跃出的过程中救生员和小船组成的系统在水平方向上动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得，解得，选项A正确，B、C、D错误.

5.答案：B

解析：本题结合实际运动考查动量与冲量。冰壶运动的逆运动是初速度为零的匀加速直线运动，由可知，冰壶通过段所用时间等于通过段所用时间，故A错误；冰壶受到水平面的摩擦力不变，由知，在段冰壶所受摩擦力的冲量等于在段冰壶所受摩擦力的冲量，故B正确；摩擦力即为合外力，由知，冰壶在段和段的动量变化量相同，故C错误；摩擦力在段对冰壶做的功大于在段对冰壶做的功，由动能定理知冰壶在段的动能变化量大于在段的动能变化量，故D错误。

6.答案：B

解析：设人的速度大小为，气球的速度大小为，根据动量守恒定律有，所以，人和气球运动的路程之和为，则，即人下滑，气球上升，所以当人滑到绳下端时，人距离地面的高度为，约为3.6 m，故B正确，A、C、D错误。

7.答案：D

解析：小车、木块和弹簧组成的系统动量守恒，开始时总动量为零，在弹簧伸长的过程中，C向右运动，则小车向左运动，A错误。规定向右为正方向，在C与B端碰撞前，根据动量守恒定律得，则，B错误。因为小车和木块组成的系统动量守恒，开始时总动量为零，当C与油泥粘在一起时，总动量仍然为零，则小车立即停止运动，C错误，D正确。

8.答案：B

解析：根据运动学公式，选取向上为正方向，手机与眼睛作用后手机的速度变成0，所以手机与眼睛作用过程中动量变化，故A错误；手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，选取向上为正方向，则，代入数据可得，手机对眼睛的作用力与眼睛对手机的作用力大小相等，方向相反，作用的时间相等，所以手机对眼睛的冲量大小为，方向竖直向下，故B正确，C错误；由冲量的定义，代入数据可得，故D错误.

9.答案：D

解析：两球碰撞前后应满足动量守恒定律及碰后两球的动能之和不大于碰前两球的动能之和。即①，②，代入选项中的数据，知选项D满足①式，但不满足②式，所以D选项错误。

10.答案：C

解析：小球和弹簧组成的系统所受合外力不为零，动量不守恒，A错误；当小球受到的重力与弹簧弹力平衡时，小球速度最大，动量也最大，所以小球的动量先增大后减小，B错误；从小球开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，因为小球动量变化的方向向上，所以合力的冲量方向向上，即弹簧对小球冲量的大小大于重力对小球冲量的大小，C正确，D错误.

11.答案：A

解析：选取水平向右为正方向，A、B两个物块的总动量为p，则A的动量，弹簧恢复到原长时，A刚好静止，由动量定理得，负号表示与选定的正方向相反，A正确；弹簧对A、B作用的过程中，弹簧对A做负功，对B做正功，系统的机械能全部转化为B的动能，所以B的动能的增加量等于弹簧的弹性势能与A的动能之和，所以弹簧弹力对B做的功大于，B错误；物块A与B以及弹簧组成的系统相互作用的过程中系统的动量守恒，设相互作用结束后B的速度为，则，B与C相互作用的过程中二者组成的系统的动量也守恒，设最终的速度为，根据动量守恒定律得，联立得，整个过程中损失的机械能，而，联立解得，可知只有在m与M相等时，全过程中机械能的减小量才为，C、D错误.

12.答案：B

解析：在碰撞过程中动量守恒，碰后粘在一起共同压缩弹簧的过程中机械能守恒.由碰撞过程中动量守恒得代入数据解得，所以碰后及弹簧组成的系统的机械能为，当弹簧被压缩至最短时，系统的动能为0，只有弹性势能，由机械能守恒定律得此时弹簧的弹性势能为8 J，故B选项正确.