高考物理一轮复习考点18-动量、冲量、动量定理

动量、冲量、动量定理考点18

第一步狂刷小题·夯基础[题组一基础小题]1．(多选)关于冲量和动量，下列说法中正确的是(

)A．冲量是反映力对作用时间积累效果的物理量B．动量是描述物体运动状态的物理量C．动量是物体冲量变化的原因D．某一物体的动量发生了变化，一定是物体运动速度的大小发生了变化答案解析冲量是反映力对作用时间积累效果的物理量，等于力与力的作用时间的乘积，即I＝FΔt，故A正确；动量是描述物体运动状态的物理量，等于质量与速度的乘积，即p＝mv，故B正确；力是速度改变的原因，故冲量是物体动量变化的原因，C错误；动量是矢量，某一物体的动量发生了变化，可能是物体运动速度的大小发生了变化，也可能是物体运动速度的方向发生了变化，故D错误。解析2．校运会跳远比赛时在沙坑里填沙，这样做的目的是可以减小(

)A．人的触地时间

B．人的动量变化率C．人的动量变化量

D．人受到的冲量答案解析3.如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，一直沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在时间t内所受力的冲量，正确的是(

)A．拉力F的冲量大小为FtcosθB．摩擦力的冲量大小为FtsinθC．重力的冲量大小为mgtD．物体所受支持力的冲量大小为mgt答案解析拉力F的冲量大小为Ft，故A错误；物体做匀速直线运动，可知摩擦力的大小为f＝Fcosθ，则摩擦力的冲量大小为ft＝Ftcosθ，故B错误；重力的冲量大小为mgt，故C正确；支持力的大小为N＝mg－Fsinθ，则支持力的冲量大小为(mg－Fsinθ)t，故D错误。解析4．(2018·全国卷Ⅱ)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，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为(

)A．10N B．102NC．103N D．104N答案解析5.如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ，运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ，忽略空气阻力，则运动员(

)A．过程Ⅰ的动量改变量等于零B．过程Ⅱ的动量改变量等于零C．过程Ⅰ的动量改变量等于重力的冲量D．过程Ⅱ的动量改变量等于重力的冲量答案解析运动员的动量改变量等于合力的冲量，过程Ⅰ中的动量改变量等于重力的冲量，即为mgt，不为零，故A错误，C正确；运动员进入水之前的速度不为零，末速度为零，过程Ⅱ中运动员的动量改变量等于合力的冲量，不等于重力的冲量，也不等于零，故B、D错误。解析6.水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的v­t图线如图所示，图中AB∥CD。则整个过程中(

)A．F1的冲量等于F2的冲量B．F1的冲量大于F2的冲量C．摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量D．合力对a物体的冲量等于合力对b物体的冲量答案解析题图中，AB与CD平行，说明撤去推力后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体受到的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，但a运动的总时间小于b运动的总时间，根据I＝ft可知，摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量，故C错误；根据动量定理，对整个过程研究得F1t1－ftOB＝0－0，F2t2－ftOD＝0－0，由题图可知，tOB<tOD，则有F1t1<F2t2，即F1的冲量小于F2的冲量，故A、B错误；根据动量定理可知，合力的冲量等于物体动量的变化量，a、b两个物体动量的变化量都为零，则合力的冲量都为零，故D正确。解析答案解析8．(多选)如图1，一物块静止在光滑水平面上，t＝0时在水平力F的作用下开始运动，F随时间t按正弦规律变化，如图2所示，则(

)A．在0～1.5s时间内，第1s末物块的动量最大B．第2s末，物块回到出发点C．在0～1s时间内，F的功率先增大后减小D．在0.5～1.5s时间内，F的冲量为0答案解析从图像可以看出，在0～1s内力F的方向与物块的运动方向相同，物块做变加速直线运动，加速度先增大后减小，在1～1.5s内力F的方向与运动方向相反，物块做减速运动，所以在0～1.5s内，第1s末物块的速度最大，动量最大，A正确；该物块在0～1s时间内受到的力与1～2s时间内受到的力的方向相反，0～1s时间内做加速运动，1～2s时间内做减速运动，在第2s末物块速度为0，所以物块在第2s末的位移为正，没有回到出发点，B错误；0～1s内，物块的速度在增大，力F先增大后减小，根据P＝Fv得，力F在t＝0时刻的瞬时功率为0，在第1s末的瞬时功率为0，所以在0～1s时间内，F的功率先增大后减小，C正确；在F­t图像中，图线与t轴所围的面积表示力F的冲量，由图可知，0.5～1s时间内图线与t轴所围的面积与1～1.5s时间内的面积大小相等，一正一负，和为0，则在0.5～1.5s时间内，F的冲量为0，故D正确。解析9．质量为m的物体以速度v0从地面竖直向上抛出，落回地面时的速度大小为0.8v0，在此过程中空气阻力大小恒定，则(

)A．整个过程中重力的冲量大小为0B．整个过程中动量的变化量大小为0.2mv0C．上升过程中动量的变化率大于下落过程中动量的变化率D．上升过程中空气阻力的冲量与下落过程中空气阻力的冲量大小相等答案解析[题组二高考小题]10．(2021·湖南高考)物体的运动状态可用位置x和动量p描述，称为相，对应p­x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p­x图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是(

)答案解析11．(2021·湖北高考)抗日战争时期，我军缴获不少敌军武器武装自己，其中某轻机枪子弹弹头质量约8g，出膛速度大小约750m/s。某战士在使用该机枪连续射击1分钟的过程中，机枪所受子弹的平均反冲力大小约12N，则机枪在这1分钟内射出子弹的数量约为(

)A．40 B．80C．120 D．160解析根据牛顿第三定律，机枪对子弹的平均作用力大小约为F＝12N，设1分钟内射出的子弹数量为n，则对这n颗子弹由动量定理得Ft＝nmv0，代入数据解得n＝120，C正确，A、B、D错误。答案解析12．(2020·全国卷Ⅰ)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是(

)A．增加了司机单位面积的受力大小B．减少了碰撞前后司机动量的变化量C．将司机的动能全部转换成汽车的动能D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积答案解析碰撞前后司机的动量均是一定的，所以安全气囊不能改变碰撞前后司机动量的变化量，故B错误；安全气囊充气后，增大了司机的受力面积，在司机挤压气囊的过程中，由于气囊的缓冲作用，延长了司机的受力时间，由动量定理可知，减小了司机受到的冲击力，所以减小了司机单位面积的受力大小，故A错误，D正确；司机和安全气囊接触后，司机的动能会有一部分转化为内能，不能全部转换成汽车的动能，故C错误。解析13．(2020·海南高考)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490kg，离子以30km/s的速率(远大于探测器的飞行速率)向后喷出，流量为3.0×10－3

g/s，则探测器获得的平均推力大小为(

)A．1.47N B．0.147NC．0.09N D．0.009N解析设Δt时间内发动机喷出离子的质量为Δm，对这部分离子，根据动量定理有F·Δt＝Δmv，而Δm＝3.0×10－3×10－3kg/s×Δt，v＝3×104

m/s，解得F＝0.09N，由牛顿第三定律知，探测器受到的平均推力与F等大反向，故探测器获得的平均推力大小为0.09N，故C正确，A、B、D错误。答案解析14．(2021·天津高考)(多选)一冲九霄，问鼎苍穹。2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射升空，标志着我国空间站建造进入全面实施阶段。下列关于火箭的描述正确的是(

)A．增加单位时间的燃气喷射量可以增大火箭的推力B．增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力C．当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时火箭就不再加速D．火箭发射时获得的推力来自于喷出的燃气与发射台之间的相互作用答案解析15.(2021·北京高考)如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是(

)A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωrC．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr答案解析圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力提供向心力，方向沿半径方向，故A错误；圆盘停止转动前，在水平方向小物体只受摩擦力，小物体运动一圈后，初末状态水平方向动量相同，由动量定理可知摩擦力的冲量为零，故B错误；圆盘停止转动后，小物体沿圆周运动轨迹的切线方向运动，故C错误；圆盘停止转动后，根据动量定理可知，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为I＝Δp＝mv＝mωr，故D正确。解析答案解析17．(2022·河北省高三上9月大联考)我国东风－17高超音速战略导弹的射程可达几千公里，具备高超音速突防能力，可借助空前的机动能力实现蛇形机动，规避拦截。已知东风－17导弹的质量为m，在一次试射机动变轨过程中，导弹正在大气层边缘向东水平高速飞行，速度大小为9马赫(1马赫就是一倍音速，设1马赫为v)，突然蛇形机动变轨，转成水平向东偏下53°角飞行，速度大小为15马赫。取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。此次机动变轨过程中，合力对导弹的冲量(

)A．大小为6mv，方向竖直向上 B．大小为6mv，方向竖直向下C．大小为12mv，方向竖直向上 D．大小为12mv，方向竖直向下答案解析根据平行四边形定则及几何知识知，导弹此次变轨过程中的速度变化量大小Δv＝12v，方向竖直向下，根据动量定理，该过程中合力对导弹的冲量大小I＝mΔv＝12mv，方向竖直向下，D正确。解析18.(2021·八省联考广东卷)如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球由静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，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10倍B．足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kg·m/sC．足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2kg·m/sD．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N·s答案解析19．(2021·北京市海淀区高三下一模)如图甲所示，质量为0.4kg的物块在水平力F作用下可沿竖直墙面滑动，物块与竖直墙面间的动摩擦因数为0.5，力F随时间t变化的关系如图乙所示。若t＝0时物块的速度为0，设物块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。下列图像中，能正确反映物块所受摩擦力f大小与时间t变化关系的是(

)答案解析第二步精做大题·提能力[题组一基础大题]20．蹦床运动有“空中芭蕾”之称，某质量m＝50kg的运动员从空中h1＝1.25m落下，接着又能弹起h2＝1.8m高度，此次人与蹦床的接触时间t＝0.50s，取g＝10m/s2，求：(1)运动员与蹦床接触时间内，所受重力的冲量大小I；(2)运动员与蹦床接触时间内，受到蹦床平均弹力的大小F。答案(1)250N·s

(2)1600N答案解析[题组二高考大题]21．(2021·山东高考)海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤(贝类动物)后，有时会飞到空中将它丢下，利用地面的冲击打碎硬壳。一只海鸥叼着质量m＝0.1kg的鸟蛤，在H＝20m的高度、以v0＝15m/s的水平速度飞行时，松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上。取重力加速度g＝10m/s2，忽略空气阻力。(1)若鸟蛤与地面的碰撞时间Δt＝0.005s，弹起速度可忽略，求碰撞过程中鸟蛤受到的平均作用力的大小F；(碰撞过程中不计重力)(2)在海鸥飞行方向正下方的地面上，有一与地面平齐、长度L＝6m的岩石，以岩石左端为坐标原点，建立如图所示坐标系。若海鸥水平飞行的高度仍为20m，速度大小在15m/s～17m/s之间，为保证鸟蛤一定能落到