高中物理必修二专题09 动量及动量定理（解析版）

1、第页专题09动量及动量定理思维导图思维导图知识详解知识详解知识点一：冲量、动量1、冲量：定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积。定义式：（恒力的冲量）I=Ft国际单位：牛秒，符号：Ns。冲量是矢量，方向由力的方向决定。冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应（功反映了力对空间的积累效应）。2、动量：定义：物体的质量和速度的乘积。定义式：p=mv国际单位：千克米/秒（kgm/s）动量是矢量：方向由速度方向决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同。动量是描述物体运动状态的物理量，是状态量。动量是相对的，与参考系的选择有关。3、动量和动能的关系：动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态。动量是矢量

2、，动能是标量。定量关系：Ep=动量发生变化时，动能不一定发生变化。动能发生变化时，动量一定发生变化。典例1（2021广东高三专题练习）“比冲”是火箭发动机性能的一个重要指标，是指发动机每燃烧1kg推进剂所产生的冲量，比冲值越大，发动机的推进性能越高。下面四个选项中，表示“比冲”的单位正确的是（）ANBm/sCm/s2DNs【答案】B【解析】由题意，“比冲”的单位应该是冲量的单位与质量的单位之比，即故B正确。故选B。典例2（2021江西高三月考）如图所示，在发生交通事故时，安全气囊能够很好地保护人身安全，人的速度减为零的过程中，如果气囊没有弹开时的作用时间是气囊弹开时的，则在速度变化相同的情况下

3、，人在安全气囊未弹开与弹开时受到的作用力之比为（）ABC100D10【答案】D【解析】根据动量定理可得得当时间变为十分之一，作用力变为10倍。故选D。典例3（2020四川内江市高三一模）如图所示，是某游乐园的标志性设施一一摩天轮。某同学乘坐该摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A当摩天轮运动到最低点时，该同学处于完全失重状态B由最高点到最低点的过程中，该同学受到的合外力做功为0C由最高点到最低点的过程中，该同学受到的重力的功率一直为0D由最高点到最低点的过程中，该同学受到的合外力的冲量为0【答案】B【解析】A当摩天轮运动到最低点时，设摩天轮的半径为r，该同学的质量为m，

4、线速度为v，摩天轮对该同学的作用力为N，据向心力公式有N-mg=可知Nmg，该同学处于超重状态，A错误；B由最高点到最低点的过程中，该同学度速度大小不变，根据动能定理可知，合外力做功为零，B正确；C重力功率为其中为重力与速度的夹角，由于不总90，故该同学受到的重力的功率不会一直为零，C错误；D由最高点到最低点，该同学速度大小恒定，但方向反向，由可知，该同学受到的合外力的冲量不为零，D错误。故选B。典例4（2020湖北高二月考）如图所示，一个物体在与水平方向成角的拉力F的作用下以速度v匀速前进了时间t，则在此过程中（）A拉力对物体的冲量大小为0B拉力对物体的冲量大小为FtcosC拉力对物体所做的

5、功为FvtD拉力对物体所做的功为Fvtcos【答案】D【解析】AB拉力对物体的冲量，故A、B错误；CD物体匀速运动，在时间t内的位移，拉力做功联立可得故C错误，D正确。故选D。典例5（2020镇原中学高二期中）一个物体静止于光滑水平面上，同时受到在一条直线上的两个力F1和F2的作用，F1和F2与时间t的关系如图所示，则物体速率最大的时刻和物体的最大动量是（ ）A10s末，120kgm/sB20s末，60kgm/sC20s末，240kgm/sD10s末，60kgm/s【答案】D【解析】当合外力为零的时候，加速度为零，速度达到最大值，由图像可以看出，10s末时，速度达到最大值，此时物体的最大动量为

6、故选D。典例6（2021河北邯郸市高二期中）一个质量不变的物体，其动能与动量的关系正确的是（）A动量发生变化，动能一定变化B如果物体的速率改变，物体的动能和动量一定都变C如果物体的速度改变，物体的动能和动量一定都变D动能发生变化，动量不一定变化【答案】B【解析】A动量发生变化，动能不一定变化，如匀速圆周运动，动量变化，但动能不变，所以A错误；B如果物体的速率改变，物体的动能和动量一定都变，所以B正确；C如果物体的速度改变，物体的动能和动量不一定都变，如匀速圆周运动，速度改变，动量变化，但动能不变，所以C错误；D动能发生变化，动量一定变化，所以D错误；故选B。典例7（2021浙江高一月考）若物体

7、在运动过程中受到的合外力不为零，经过一段时间，则（）A物体的动量可能不变B物体的动能一定变化C物体的加速度一定变化D物体速度方向一定变化【答案】A【解析】A合外力不为零，但与速度垂直，合外力不做功，比如匀速圆周运动，经过一个周期，物体的动量可能不变，故A正确；B如果合外力做的功为零，物体的动能可以不变化，故B错误；C如果合外力是恒力，物体的加速度可以不变，故C错误；D. 若合外力与速度同向，物体速度方向可以不变，故D错误。故选A。典例8（2021全国高三专题练习）关于动量下列说法正确的是（）A一个物体不可能具有机械能而无动量B一个物体可能具有机械能而无动量C一个物体可能具有动能而无动量D一个物

8、体可能具有动量而无动能【答案】B【解析】AB机械能是动能和势能的总和，当取地面为零势能面，物体静止在高处时，物体具有重力势能无动能，无动能从而无动量，A错误、B正确；CD根据动能和动量的关系式有Ek =则动能和动量同时存在，CD错误。故选B。典例9（2020全国高三课时练习）（多选）高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动在启动阶段，列车的动量（）A与它的速度成正比B与它所经历的时间成正比C与它的位移成正比D与它的动能成正比【答案】AB【解析】由动量公式可知，动量与速度成正比，故A正确；由公式可得动量与它所经历的时间成正比，故B正确；由公式，可得故C错误；由公式，得故D错误典例

9、10（2020库尔勒市第九中学高三期中）竖直向上抛出质量为0.1kg的石头，石头上升过程中，空气阻力忽略不计，石头离手时的速度是20m/s，g取10m/s2。求:(1)石头离手时的动量；(2)石头能够上升的最大高度；(3)石头离手后，上升15m高时的速度大小。【答案】(1)2kgm/s，方向竖直向上；(2)20m；(3)10m/s【解析】(1)根据动量公式得方向竖直向上。(2)根据动能定理得解得(3) 根据动能定理得解得知识点二：动量定理1、内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。2、表达式：Ft=mI=p3、理解：表明合外力的冲量是动量变化的原因。动量定理是矢量式，合外力的冲量方向与物

10、体动量变化的方向相同。4、适用范围：动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力。对于变力，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题，还可以解决曲线运动中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题。动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观现象和高速运动问题。5、应用动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初、末状态。典例11（2018江苏高三期中）高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2ms，则估算该鸡蛋对地面产生的平均冲击力的数量级约为（）ABCD【答案】B【解析】每层楼高约为3m

11、，鸡蛋下落的总高度为自由下落时间为与地面的碰撞时间约为t2=2ms=0.002s全过程根据动量定理可得解得冲击力为F=950N103N故选B。典例12（2021广东高三二模）如图，在跳高运动时，运动员落地一侧铺有海绵垫，这样做的目的是为了减小()A运动员的惯性B运动员重力的冲量C接触面对运动员的冲量D接触面对运动员的作用力【答案】D【解析】跳高运动员在落地的过程中，动量变化一定。由动量定理可知，运动员受到的冲量I一定；跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t，由I=Ft可知，延长时间t可以减小运动员所受到的平均冲力F，故ABC错误D正确。故选D。典例13（2021

12、广东梅州市高三一模）一个小男孩从楼上窗台突然坠落。幸运的是，楼下老伯高高举起双手接住了孩子，孩子安然无恙。假设从楼上窗台到老伯接触男孩的位置高度差为h=10m，老伯接男孩的整个过程时间约为0.2s，则（忽略空气阻力，g取10m/s2）（）A男孩自由下落时间约为2sB男孩接触老伯手臂时的速度大小约为14m/sC老伯接男孩的整个过程，男孩处于失重状态D老伯手臂受到的平均冲力约等于男孩体重的7倍【答案】B【解析】A由自由落体运动公式可得男孩自由下落时间约为故A错误；B男孩接触老伯手臂时的速度大小约为故B正确；CD设老伯手臂受到的平均作用力是F，则老伯对男孩的平均作用力大小也为F，则根据动量定理得解得

13、由于老伯接男童的整个过程F=8mg，男孩处于超重状态，故CD错误。故选B。典例14（2021全国高二单元测试）蹦极是一项刺激的极限运动，如图，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为50kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m。若运动员从跳下到弹性绳绷紧前的过程称为过程，绳开始绷紧到运动员速度减为零的过程称为过程。（重力加速度g=10m/s2）下列说法正确的是（）A过程中绳对人的平均作用力大小为750NB过程中运动员重力的冲量与绳作用力的冲量大小相等C过程中运动员动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量D过程中运动

14、员动量的改变量与重力的冲量相等【答案】D【解析】A绳在刚绷紧时，人的速度为绷紧过程中，根据动量定理解得故A错误；BC绷紧过程中，根据动量定理故BC错误；D过程用动量定理过程中运动员动量的改变量与重力的冲量相等，故D正确。故选D。典例15（2021江苏南通市）如图所示，竖直轻弹簧上端固定，下端系着一个质量为m的小球，用手（图中未画出）托着小球，使弹簧处于原长状态。现将手快速拿开，经时间t小球的速度大小为v、方向竖直向下。重力加速度大小为g，不计空气阻力。在这段时间t内，弹簧弹力的冲量大小为（）AmgtBmvCmgt+mvDmgt-mv【答案】D【解析】以竖直向上为正方向；由动量定理有I-mgt

15、=-mv-0解得,在这段时间t内弹簧弹力的冲量大小为I = mgt-mv故选D。典例16（2021天津市第八中学高二月考）如图甲所示，质量为的物块放在光滑的水平面上，时刻，给物块施加一个水平向右的拉力使物块从静止开始运动，其运动的图象如图乙所示。则内水平拉力的冲量大小（）AB大于C小于D无法求解【答案】A【解析】根据动量定理有故选A。典例17（2021全国高三专题练习）质量为1kg的物体做变速直线运动，它的速度时间图像如图所示，则该物体在前10s内与后10s内两段时间，所受外力的冲量分别是（）A10，10B10，C0，D0，10【答案】C【解析】由图可知0s、10s、20s时的速度分别为，由动

16、量定理可知，前10s内和后10s内所受外力的冲量分别为：0，故选C。典例18（2021重庆高三月考）如图所示，一质量为的物体只在力F的作用下由静止开始运动，则下列说法正确的是（ ）A物体做折线运动B末物体的速度方向改变C末物体回到出发点D末物体的速度大小为【答案】D【解析】A物体做直线运动，A错误；B末物体受力方向改变，速度方向不变，B错误；C后物体反向运动，C错误；D设时间内，作用力的冲量大小为I，末物体的速度大小为v，由动量定理得，解得D正确。故选D。典例19（2021全国高三专题练习）雨滴从静止开始下落，下落过程中受到的阻力与速度成正比，比例常数为k，经过时间t速度达到最大，雨滴的质量为

17、m，选向上为正方向，则该过程阻力的冲量为（）AmgtBCmgtD【答案】C【解析】从静止开始下落的雨滴受到重力和阻力作用，根据题意可得速度达到最大时 由动量定理可得联立两式可得故ABD错误，C正确。故选C。典例20（2020河北沧州市河间四中高二期中）台风“山竹”强台风级在广东登陆，登陆时中心附近最大风力达v=162km/h，空气的密度=1.3kg/m3，当这登陆的台风正对吹向一块长10m、宽4m的玻璃幕墙时，假定风遇到玻璃幕墙后速度变为零，求台风对玻璃幕墙的冲击力F的大小.【答案】105300N【解析】设经过时间t，空气的质量为，根据动量定理得：，联立解得：典例21（2021安徽省安庆九一六

18、学校高二月考）质量为0.5kg的弹性小球，从1.25m高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为0.8m。设碰撞时间为0.1s，g取10m/s2，求小球对地板的平均作用力。【答案】50N，竖直向下【解析】取小球为研究对象，根据自由落体运动和竖直上抛运动可知，小球碰撞前的速度v1m/s5m/s方向向下，小球碰撞后的速度v2m/s4m/s方向向上，小球受力情况如图所示取竖直向上为正方向，设地面对小球的平均作用力为F，与地面碰撞时间为t，根据动量定理可得代入数据解得F=50N，由牛顿第三定律可得，小球对地面的平均作用力为50N，方向竖直向下。典例22（2021全国高三专题练习）雨打芭蕉是我国古代文学中重要

19、的抒情意象。为估算雨天院中芭蕉叶面上单位面积所承受的力，小玲同学将一圆柱形水杯置于院中，测得10分钟内杯中雨水上升了15mm，查询得知，当时雨滴落地速度约为10m/s，设雨滴撞击芭蕉叶面后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1103kg/m3，据此估算芭蕉叶面单位面积上的平均受力约为多少？【答案】0.25N【解析】设雨滴受到支持面的平均作用力为F，设在t时间内有质量为m的雨水的速度由v10m/s减为零，不计雨滴的重力，以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理得设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在t时间内水面上升h，则有故压强为同步练习同步练习1（2021安徽高三二模）质量为m的物体，以g的加速

20、度由静止开始竖直向下做匀加速直线运动，物体下降高度为h的过程中，下列结论不正确的是（）A物体的重力势能减少了mghB物体的机械能减少了mghC物体的动能增加了mghD物体所受合外力的冲量大小为【答案】B【解析】A根据重力做功与重力势能关系可知，物体的重力势能减少了mgh，A正确，不符合题意；B由牛顿第二定律可得，物体所受除重力与外的外力为由功能关系可知所以物体的机械能增加了mgh，B错误，符合题意；C根据动能定理可得则物体的动能增加了mgh，C正确，不符合题意；D物体所受合外力的冲量大小为下落时间为联立解得D正确，不符合题意。故选B。2（2021杭州市长征中学高二期中）如图所示，轻质弹簧下端悬

21、挂一个小球，将小球下拉一定距离后由静止释放（并未超过弹簧的弹性限度），小球上下振动，不计空气阻力，则在连续两次经过平衡位置的过程中，小球（）A动量的变化量为零B所受重力做的功不为零C所受重力的冲量不为零D所受弹簧弹力的冲量为零【答案】C【解析】A动量的变化量不为零，设经过平衡位置时的瞬时速度大小为v，则动量变化量大小为2mv，所以A错误；B所受重力做的功为零，因为重力做功与路径无关，只决定初末位置的高度差，所以B错误；C重力的冲量不为0，所以C正确；D在连续两次经过平衡位置的过程中，由于弹力方向总是相同的，则所受弹簧弹力的冲量不为零，所以D错误；故选C。3（2021全国高三其他模拟）在投掷游戏

22、中，甲同学从A点将某个小玩具水平抛出，小玩具沿轨迹落到了地面上的D点；乙同学从位于A点正下方地面上的B点斜向上将另一个同样的小玩具抛出，玩具沿轨迹也恰好落到了D点，C点为轨迹最高点，A、C高度相同不计空气阻力，下列说法正确的是（）A两过程的水平速度相同B两过程中玩具在空中的运动时间相等C沿轨迹落到D点时小玩具落地速度大D两个过程中重力的冲量相等【答案】C【解析】AB轨迹小玩具能到达C点，从C到D在竖直方向做自由落体运动，而轨迹在竖直方向直接做自由落体运动，根据竖直方向的运动情况可知轨迹小玩具运动的时间为轨迹的两倍，设轨迹运动的时间为t1，轨迹运动时间为t2，则有t2=2t1且两次在水平方向运动

23、的位移相等，而时间之比为1：2，故水平初速度之比为2：1，故A、B错误；C由于两次击中D点时水平速度不相等，轨迹的水平速度大，竖直速度相等，则轨迹落地合速度大，即沿轨迹落到D点时小玩具落地速度大，故C正确；D两个过程中重力相等，由于时间不相等，则两个过程中重力的冲量不相等，故D错误。故选C。4（2021全国高三专题练习）一质量为的滑块放在水平地面上，在水平拉力作用下，由静止开始做直线运动，若力随时间变化的规律如图所示，滑块与地面间的动摩擦因数为，取，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，则（）A0-6s内，拉力的冲量大小为B0-6s内，滑块受到的合外力冲量大小为C末，滑块的速率为D0-6s内，滑块

24、受到的力做的总功为【答案】D【解析】A根据“图象中图线与轴所围成的面积表示冲量”得内，拉力的冲量大小为Im=A错误；B最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即当时在内，滑块处于静止状态，合外力冲量为零，滑块在才开始运动，故内，滑块受到的合外力冲量大小B错误；C根据动量定理有解得滑块在末时的速率，C错误；D根据动能定理知，内，滑块受到的力做的总功为W=D正确。故选D。5（2021全国高三专题练习）（多选）一质量为2kg的物体受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直线运动时的a-t图像如图所示，t=0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N。则（）A在t=6s时刻，物体的速度为18m/sB在06s时

25、间内，合力对物体做的功为400JC在06s时间内，拉力对物体的冲量为48NsD在t=6s时刻，拉力F的功率为200W【答案】CD【解析】A由速度时间公式为a图中图像与时间轴所围的面积，所以6s末的速度故A错误；B由动能定理，合力做的功故B错误；C由动量定理代入数据，得故C正确；D在t=6s时刻，根据牛顿第二定律得则在t=6s时刻，拉力F的功率故D正确故选CD。6（2021福建高三三模）早在2300多年前，中国伟大诗人屈原就发出了“送古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？“的著名“天问”。2020年7月23日，我国探测飞船“天问一号”飞向火星。图中虚线为“天问一号”的“地-火”转移轨道，则“天问

26、一号”在该轨道运行的（）A动量不变B动能不变C速度大于地球绕太阳的公转速度D加速度不小于火星绕太阳的加速度【答案】D【解析】AB动量是矢量，方向与运动速度方向相同，卫星在远离地球的过程中在轨道上速度方向和大小不断变化，故动量、动能也不断变化，故AB错误；C火星引力小于地球引力，故卫星在轨速度小于第一宇宙速度，而地球绕太阳公转速度不小于第三宇宙速度，故C错误；D根据可知轨道半径越大，加速度越小，其与火星轨道相切位置加速度与火星绕太阳的加速度相同，所以故D正确。故选D。7（2021湖南高三二模）国家地理频道做过如下实验几个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，水平运动的子弹恰好能穿出第4个水球，如图所

27、示。设子弹受到的阻力恒定，则子弹在穿过的每个水球中（）A速度变化相同B运动时间相同C动能变化相同D动量变化相同【答案】C【解析】AB由于经过每个水球的位移相同。根据可知，经过4个水球的时间逐渐增加；根据匀变速运动可知，a相同，时间不同，故速度变化量不同。故AB错误；C根据功的定义可知，每个水球对子弹的功相同，根据动能定理可知，外力做的功等于动能的变化量，因此动能变化量相同。故C正确；D子弹闯过每个水球的时间不同，速度变化量不等，动量变化量不等，故D错误；故选C。8（2021河南高二月考）我国在2020年年底完成了“嫦娥五号”探测器的发射和回收任务，取得了圆满成功。选取这两段新闻“ 北京时间11

28、月25日22时06分，嫦娥五号”探测器两台150N发动机工作约6秒钟，顺利完成第二次轨道修正”，“12月 14日11时13分， 嫦娥五号探测器和返回器组合体上两台25N发动机工作约28秒钟，顺利完成第一次月地转移轨道修正”。设发动机提供的作用力为合外力，关于这两段新闻的说法中正确的是（）A“嫦娥五号”在11月25日的轨道修正中获得发动机的冲量大小约为900NsB若将“嫦娥五号”在12月14日获得发动机的冲量作用在一个50kg的人身上，则人的速度变化量为14m/sC“嫦娥五号”两次轨道修正过程中在11月25日的动量变化的大小一定大于在12月14日的动量变化的大小D“嫦娥五号”两次轨道修正过程中在

29、11月25日的动能变化的大小一定大于在12月14日的动能变化的大小【答案】C【解析】A由题意可知“嫦娥五号”在11月25日的轨道修正中获得的冲量大小故A错误；B“嫦娥五号”在12月14日的轨道修正中获得的冲量大小若这个冲量作用在一个50kg的人身上有解得故B错误；C由上面分析可知，所以“嫦娥五号”两次轨道修正过程中在11月25日的动量变化的大小一定大于在12月14 日的动量变化的大小，故C正确；D由动能定理知，合外力做功引起动能变化，无法比较两次合外力做功情况，所以不能比较动能变化的大小，所以不能判断两次轨道修正过程中动能变化的大小关系，故D错误。故选C。9（2021全国高三专题练习）在某次乒

30、乓球比赛中，乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向均垂直于球网，把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2，如图所示不计乒乓球的旋转和空气阻力研究乒乓球自起跳到过网的过程，下列说法正确的是（）A过网时，球1的速度大于球2的速度B起跳时，球1动量的大小小于球2动量的大小C球1的飞行时间大于球2的飞行时间D球1的速度变化率小于球2的速度变化率【答案】A【解析】A.两个小球弹起来之后到网的这段过程，可看成逆向的平抛运动，1球水平位移大，故平抛初速度大，落地时候水平方向1球速度大，竖直方向速度相等，1起跳速度大；故过网时，球1的速度大于球2的速度；故A正确；B水平方向做匀速直线

31、运动，1球水平位移大，故平抛初速度大，而竖直方向运动相同，即起跳时的竖直分速度大小相同，故起跳时，1球的速度大于2球的速度，根据可知，1球动量的大小大于2球动量的大小，故B错误；C由于竖直方向运动高度相同，故运动时间相同，故C错误；D速度变化率即为加速度，根据牛顿第二定律可知，加速度相同，故D错误。故选A。10（2021山西高三其他模拟）高速公路上的避险车道通常为长约50-100米的斜坡，车道上铺着厚厚的一层碎石当司机发现自己所驾驶的车辆制动失灵时，可以将车转向避险车道，以便让“失控”车辆停下来而避免发生恶性交通事故。关于避险车道铺放碎石的目的，下列说法中正确的是（）A增大失控车辆对车道的压力

32、B增大车道对失控车辆的阻力C减小失控车辆在车道上运动时动能的变化量D减小失控车辆在车道上运动时动量的变化量【答案】B【解析】A失控车辆对车道的压力等于本身重力垂直斜面的分力，大小不变，所以A错误；B避险车道铺放碎石的目的是增大车道对失控车辆的阻力，所以B正确；CD汽车都是从运动到静止，所以动能、动量的变化量都相同，所以CD错误；故选B。11.（2021湖南岳阳市高三一模）如图所示，小球先后以大小不同的水平初速度从P点抛出，两次都落到同一水平地面上，不考虑空气阻力。下列说法中正确的是（）A小球初速度较小时，在空中运动的时间较短B小球初速度较大时，水平方向的位移较大C小球两次即将碰到地面时的瞬时速

33、度相同D小球两次碰撞地面前瞬间的动量方向是平行的【答案】B【解析】A平抛运动，下落时间由高度决定，而两球下落高度相同，则两球下落时间相同，即在空中运动的时间相同。故A错误；B根据公式可知，时间相同，则小球初速度较大时，水平方向的位移较大。故B正确；C设小球落地时，速度与水平方向的夹角为，则可知，初速度不同，小球落地时，速度与水平方向的夹角为不同，则落地速度不同。故C错误；D根据动量的定义可知，两次落地时速度方向不同，则动量方向也不平行。故D错误。故选B。12（2021全国高二期末）动量相等的甲、乙两车刹车后分别沿两水平路面滑行。若两车质量之比，路面对两车的阻力相同，则甲、乙两车的滑行距离之比为

34、（）A3：2B2：3C9：4D4：9【答案】A【解析】由公式联立方程，解得故选A。13（2020昭通市昭阳区第一中学高二月考）如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量【答案】B【解析】B不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点所受万有引力相同，由牛顿第二定律可知，在P点的加速度都相同，B正确；A卫星从轨道1变到轨道2，要点火加速，故卫星在轨

35、道1上P点的速度小于卫星在轨道2上P点的速度，A错误；C卫星在轨道1上不同位置所受万有引力不同，其加速度不相同，C错误；D卫星在轨道2上不同位置速度大小虽然相同，但是方向不同，所以动量不相同，D错误。故选B。14（2021辽宁铁岭市高三二模）（多选）如图甲所示，水平传送带逆时针匀速转动，一质量为m=2kg的小物块（可视为质点）以某一速度从传送带的最左端滑上传送带。取向右为正方向，以地面为参考系，从小物块滑上传送带开始计时，其运动的v-t图像如图乙所示，g取10m/s2。则（）A小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2B3s内小木块受到的冲量为-6NsC物块与皮带间由于摩擦产生的热量Q=9JD若滑块

36、在传送带上能留下划痕，长度为5.5m【答案】BC【解析】A根据图像斜率，有则动摩擦因数为0.1，故A错误；B根据动量定理有故B正确；CD前2s内相对位移为皮带位移x1与物块位移x2之和，第3s内相对位移为皮带位移x1与物块位移x2之差，故划痕长度为由于摩擦产生的热量为故C正确，D错误。故选BC。15（2021北京高三二模）（多选）蹦床是体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。为了能够更好地完成空中动作，在网上准备阶段运动员要设法使自己弹得足够高。如图所示，蹦床的中心由弹性网面组成，若运动员从离水平网面3m高处由静止自由下落，着网后沿竖直方向回到离水平网面5m高处，则在此过程中（）A只有重力对运动员

37、做功，运动员的机械能守恒B运动员的机械能增加，是因为弹性网弹力对运动员做正功C弹性网弹力对运动员的冲量大小等于运动员重力的冲量大小D弹性网弹力对运动员的冲量大小大于运动员重力的冲量大小【答案】BC【解析】A运动员从离水平网面3m高处由静止自由下落，着网后沿竖直方向回到离水平网面5m高处，初末位置动能都为0，但末位置重力势能大于初位置重力势能，运动员的机械能增加了，故机械能不守恒，故A错误；B运动员的机械能增加，弹性网弹力先对运动员做负功，再做正功，但总体做正功，故B正确；CD根据动量定理可知，运动员初末速度为0，故动量的变化量为0 ，合外力的冲量为0，故弹性网弹力对运动员的冲量大小等于运动员重

38、力的冲量大小，故C正确D错误。故选BC。16（2021广西高三二模）（多选）2021年1月19日，广西自治区气象局发布了去年十大天气气候事件，1月除夕夜的冰雹入围。如图所示为冰雹从高空由静止下落过程中速度随时间变化的图象。冰雹所受的空气阻力可认为与物体速度大小成正比关系，图中作出了t=0.8s时刻的切线，冰雹的质量为0.5 kg，重力加速度g取10 m/s2 ，则（）A冰雹在t=0.8 s时刻的加速度大小为2.5 m/s2B冰雹所受的空气阻力与速度大小的比例系数大小为C冰雹最终达到最大速度的大小为6 m/sD冰雹在0至0.8 s内所受的平均阻力大小为2.5 N【答案】ABD【解析】A速度时间图

39、象的斜率表示加速度，由图象可知冰雹在t=0.8 s时刻的加速度大小等于此时切线的斜率，故加速度大小为故A正确；B设空气阻力与速度大小的正比系数为k，当时，根据牛顿第二定律有达到最大速度时，加速度为零，则有联立解得，故B正确，C错误；D在0到内，对冰雹由动量定理可得解得故D正确。故选ABD。17（2021湖北武汉市华中师大一附中高三月考）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。如质量的人从高处往低处跳，人的脚尖着地时人的速度为，为避免受伤从脚尖着地开始双腿逐渐弯曲到静止，此过程中人与地面作用的时间为，重力加速度。在双腿逐渐弯曲的过程中，人受到地面的平均作用力为（）ABCD

40、【答案】A【解析】从脚尖着地开始双腿逐渐弯曲到静止，人受到竖直向下的重力和地面给竖直向上的作用力（平均作用力用F表示），由动量定理可得解得故选A。18（2021全国高一课时练习）一质量为60 kg的建筑工人不慎由静止从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知弹性安全带从开始伸直到拉伸到最长的缓冲时间是1.5 s，安全带自然长度为5 m，g取10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为（）A500 NB1 100 NC600 ND1 000 N【答案】D【解析】设建筑工人下落5 m时速度为v，则v= m/s=10 m/s设安全带所受平均冲力大小为F，则由动量定理得（mg-F）t=-m

41、v所以F=mg=6010 NN=1000 N所以D正确；ABC错误；故选D。19（2021江苏高三月考）下面的表格是某年某地区1-6月份的气温与气压对照表：月份123456平均气温/1.43.910.719.626.730.2平均大气压/105Pa1.0211.0191.0141.0081.0030.9984根据表数据可知：该年该地区从1月份到6月份（）A空气分子热运动的剧烈程度呈减弱的趋势B速率大的空气分子所占比例逐渐增加C单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈增加的趋势D单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量呈增加的趋势【答案】B【解析】A该年该地区从1月份到6月份平均气温逐

42、渐升高，所以空气分子热运动的剧烈程度呈增强的趋势。A错误；B平均气温逐渐升高，率大的空气分子所占比例逐渐增加。B正确；C平均大气压逐渐减小，单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈减小的趋势。C错误；D平均大气压逐渐减小，单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量呈减弱的趋势。D错误。故选B。20（2021江苏省震泽中学高二月考）最近。我国为“长征九号”研制的大推力新型火情发动机联试成功这标志着我国重型运载火的研发取得突破性进展。“长征九号”采用了直径达9米的芯级火箭和四个直径为3.35米的助推器，全长达100米，起飞质量达3000t。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/

43、s产生的推力可使火以6m/s2的加速度升空。则它在每秒内喷射的气体质量约为（ ）A1.6102kgB1.6103kgC1.6104kgD1.6105kg【答案】C【解析】以气体为研究对象，设t=1s内喷出的气体质量为m，根据动量定理可得其中根据牛顿第二定律得出得出得出故选C。21（2020河北石家庄二中）一质量为m=1kg的物块静止在水平面上，如图（a）所示。t=0时刻，对物块施加一水平向右的拉力F，通过力传感器测得拉力F随时间的变化关系如图（b）所示。已知物块与地面间的摩擦因数=0.5，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2则下列说法不正确的是（）At=1s至t=3s时间内，物块

44、的加速度先增大后减小Bt=3s时刻，物体获得的速度为7.5m/sCt=3s时刻，拉力F的功率等于25WD在拉力F减为零后，物块将继续向前运动0.5s时间停下来【答案】B【解析】A.物块与地面间的最大静摩擦力为故物块在01s内静止，从1s开始运动，t=1s至t=3s时间内，外力从5N开始增大到10N在减小5N，有牛顿第二定律可知，物块的加速度先增大后减小，故A正确；B. 在t=1s至t=3s时间内，有动量定理可知得v=5m/s，故B错误；C. t=3s时刻，拉力F的功率等于故C正确；D.设拉力减为零后继续运动时间为t，从3s到停下来，有动量定理可得可得t=0.5s。故D正确。故选B。22（202

45、1湖北孝感市高二期中）质量为m0.60kg的篮球从距地板H0.80m高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h0.45m，从释放到弹跳至h高处经历的时间t1.0s。忽略空气阻力作用，重力加速度取g10m/s2，求：（1）篮球刚接触地板时和反弹离地时的速度大小；（2）篮球对地板的平均撞击力；（3）篮球与地板撞击过程中损失的机械能E。【答案】（1）4m/s；3m/s；（2）20N，方向向下；（3）2.1J【解析】（1）设皮球刚接触地板时的速度为v1；反弹离地时的速度为v2，由动能定理得，下落过程代入数据解得v1=4m/s上升过程代入数据解得v2=3m/s（2）设皮球从H高处下落到地板所用

46、时间为t1，上升的时间为t2，由运动学公式得皮球与地板接触时间为地板对皮球的平均撞击力为，取竖直向上为正方向，由动量定理得代入数据解得=20N根据牛顿第三定律，皮球对地板的平均撞击力为=20N，方向向下（3）皮球与地板撞击过程中损失的机械能为23（2020三亚华侨学校高二月考）一个质量为的蹦床运动员，从离水平网面高出自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到水平网面高处。已知运动员与网接触的时间为，g取。求网对运动员的平均作用力。【答案】1950N，方向竖直向上【解析】取竖直向上为正方向，由题意得 解得运动员接触网时的速度为同理得 解得运动员离开网时的速度为则由动量定律得 代入数据解得24（2021山东

47、潍坊市高三月考）党的十八大以来，中国交通发展取得历史性成就，现在全国铁路营业里程13.9万公里，其中高铁超过3.5万公里，位居世界第一；公路里程501.3万公里，其中高速公路15万公里，位居世界第一。一辆质量为kg的汽车m/s的速度在平直的高速公路上匀速直线行驶，当驾驶员发现前方有事故时，立即进行刹车，已知司机的反应时间为0.7s。若汽车刹车后的刹车制动力F与刹车后的时间t成线性变化关系，如图所示，且在s时刻汽车刚好完全停止运动，汽车运动可视为直线运动。求：（1）司机的反应时间内汽车行驶的距离；刹车后的最大制动力；（2）当s时，汽车的速度。【答案】（1）m；N；（2）m/s【解析】（1）在反应

48、时间内，汽车做匀速运动，有得m由动量定理得得N（2）根据动量定理可得m/s25（2020山东省泰安第三中学高三其他模拟）如图所示是一倾角山坡的竖直截面，M、N为山坡上的两点。在某次演习中，轰炸机从M点正上方的P点，沿水平方向以速度投放了一枚质量为m的炸弹，炸弹击中了山坡上N点的目标，炸弹落在N点时的速度方向与山坡坡面间的夹角为，不计炸弹所受的空气阻力，取重力加速度大小为g，求：（1）炸弹从P到N动量的变化量；（2）P、M间的距离。【答案】（1），方向竖直向下；（2）【解析】（1）设炸弹从P经时间t到达N点，在N点的竖直分速度为，由运动合成和分解的规律由动量定理得，方向竖直向下（2）设P、M间距

49、离为h，M距N的水平距离为x、竖直距离为y，由平抛运动规律水平方向竖直方向由几何关系得直击高考直击高考1（2021浙江高考真题）如图所示是我国自主研发的全自动无人值守望远镜，它安装在位于南极大陆的昆仑站，电力供应仅为1103W。若用国际单位制基本单位的符号来表示W，正确的是（）ANsBNm/sCkgm/sDkgm2/s3【答案】D【解析】A不是国际单位制基本单位，根据冲量的定义可知，是冲量的的单位，A错误；B根据功率的计算公式可知功率的单位可以表示为，但不是国际单位制基本单位，B错误；C根据动量的定义可知，是动量的单位，C错误；D根据可知功率的单位可以表示为，结合可知，则功率得单位，D正确。故

50、选D。2（2020海南高考真题）太空探测器常装配离子发动机，其基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出，从而为探测器提供推力，若某探测器质量为，离子以的速率（远大于探测器的飞行速率）向后喷出，流量为，则探测器获得的平均推力大小为（）ABCD【答案】C【解析】对离子，根据动量定理有而解得F=0.09N，故探测器获得的平均推力大小为0.09N，故选C。3（2019全国高考真题）最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8106 N，则它在1 s时间内喷射的气体

51、质量约为（）A1.6102 kgB1.6103 kgC1.6105 kgD1.6106 kg【答案】B【解析】设该发动机在s时间内，喷射出的气体质量为，根据动量定理，可知，在1s内喷射出的气体质量，故本题选B4（2020浙江高考真题）某种离子诊断测量简化装置如图所示。竖直平面内存在边界为矩形、方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，探测板平行于水平放置，能沿竖直方向缓慢移动且接地。a、b、c三束宽度不计、间距相等的离子束中的离子均以相同速度持续从边界水平射入磁场，b束中的离子在磁场中沿半径为R的四分之一圆弧运动后从下边界竖直向下射出，并打在探测板的右边缘D点。已知每束每秒射入磁场的离子

52、数均为N，离子束间的距离均为，探测板的宽度为，离子质量均为m、电荷量均为q，不计重力及离子间的相互作用。(1)求离子速度v的大小及c束中的离子射出磁场边界时与H点的距离s；(2)求探测到三束离子时探测板与边界的最大距离；(3)若打到探测板上的离子被全部吸收，求离子束对探测板的平均作用力的竖直分量F与板到距离L的关系。【答案】(1)，0.8R；(2)；(3)当时：；当时：；当时：【解析】(1)离子在磁场中做圆周运动得粒子的速度大小令c束中的离子运动轨迹对应的圆心为O，从磁场边界边的Q点射出，则由几何关系可得，(2)a束中的离子运动轨迹对应的圆心为O，从磁场边界边射出时距离H点的距离为x，由几何关

53、系可得即a、c束中的离子从同一点Q射出，离开磁场的速度分别于竖直方向的夹角为、，由几何关系可得探测到三束离子，则c束中的离子恰好达到探测板的D点时，探测板与边界的距离最大，则(3)a或c束中每个离子动量的竖直分量当时所有离子都打在探测板上，故单位时间内离子束对探测板的平均作用力当时， 只有b和c束中离子打在探测板上，则单位时间内离子束对探测板的平均作用力为当时， 只有b束中离子打在探测板上，则单位时间内离子束对探测板的平均作用力为5（2019海南高考真题）如图，一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨，导轨间距为l；两根相同的导体棒AB、CD置于导轨上并与导轨垂直，长度均为l；棒与导轨间的动摩擦

54、因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）：整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。从时开始，对AB棒施加一外力，使AB棒从静止开始向右做匀加速运动，直到时刻撤去外力，此时棒中的感应电流为；已知CD棒在时刻开始运动，运动过程中两棒均与导轨接触良好。两棒的质量均为m，电阻均为R，导轨的电阻不计。重力加速度大小为g。(1)求AB棒做匀加速运动的加速度大小；(2)求撤去外力时CD棒的速度大小；(3)撤去外力后，CD棒在时刻静止，求此时AB棒的速度大小。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】(1)设AB棒做匀加速运动的加速度大小为a，在t=t0时刻AB棒的速度为v0=at0，此时对CD棒：

55、 联立解得： (2)在t1时刻，AB棒的速度；此时 解得 (3)撤去外力后到CD棒静止，对CD棒由动量定理： ，对AB棒：联立解得：6（2019北京高考真题）雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。(1)质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为u，求这一过程中克服空气阻力所做的功W；(2)将雨滴看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系数；a.设雨滴的密度为，推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式；b.示意图中画出了半径为r1、r2（r1r2）的雨滴在空气中无初速下落的vt图线，其中_对应半径为r1的雨滴（选填、）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的vt图线。(3)由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘，证明：圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f v2（提示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为m0）。【答案】(1)；(2)a. ；b. ；(3)见解析【解析】(1)对雨滴由动能定理得： 解得：；(2)a。半径为