动量 训练题-高考物理一轮复习（含答案）

动量训练题

一、选择题

1.2020年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到卜米之外.研究得出打喷

嚏时气流喷出的速度可达40m/s,假设打一次喷嚏大约喷出5x10-5的空气，用时约（）.02s.已知

空气的密度为L3kg/m\估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为（）

A.13NB.0.13NC.0.68ND.2.6N

2.如图所示，水平传送带以i，=2m/s的速率顺时针匀速运行，上方漏斗每秒将40kg的燥粉竖直撒

到传送带上，然后一起随传送带匀速运动.如果要使传送带保持原来的速率匀速运行，则电动机应

增加的功率为（）

A.80WB.160WC.400WD.800W

3.如图所示，在绝缘、光滑的水平面上有两个带负电的小球M和球的质量为2kg,速度大小

为4m/s,方向向右，N球的质量为1kg,速度大小为2m/s,方向向左，在相互间的排斥力作用下,

某时刻两小球M、N达到共同速度，两小球始终没有接触。关于整个过程，下列说法正确的是（）

A.M、N两球组成的系统的机械能守恒，动量不守恒

B.M、N两球组成的系统的动量守恒，机械能小守恒

C.M、N两球的共同速度为3m/s,方向向右

D.M、N两球组成的系统的机械能与电势能之和不守恒

4.如图中所示，一质量为1kg的物体在水平地面上处于静止状态，一竖直方向的外力尸作用在物

体上，?随时间变化的图像如图乙所示，，=4s时撤去外力凡重力加速度g=10m/s2,则以下说

法正确的是（）

A.，=4s时物体的速度为零B.上升过程中物体的最大速度为12nVs

C.0到4s内物体的速度一直在增加D.撤去F后,物体还能上升1.25m

5.单人飞行器由微型喷气发动机和操纵系统组成，可以完成单人上升、下降、悬停和平飞等动作。

已知飞行器连同人和装备的总质量为M,喷气口的横截面积为5,气体的密度为"，且气体喷出前

的速度为零，重力加速度为g。如图所示，要使飞行器能在空中悬停，则单位时间内喷射的气体的

质量为（）

A.MB.pgMSC.yjpgMSD.《冒

6.人们射向未知深空的探测器是以光压为动力的，让太阳光垂直薄膜光帆照射并全部反射，从而产

生光压。设探测器在轨道上运行时，每秒每平方米获得的太阳光能E=1.5xl（）4j,薄膜光帆的面

积S=6.0xl02m，探测器的质量，〃=60kg,已知光子动量的计算式〃=?,那么探测器得到的加

A

速度大小最接近（）

A.O.（X）lm/s2B.0.0lm/s2C.0.（XX）5m/s2D.O.（X）5m/s2

7.如图（a）,质量分别为〃小，羯的A、3两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力F作月在A上,

系统静止在光滑水平面上（3靠墙面），此时弹簧形变量为乂撤去外力并开始计时，A、4两物

体运动的图象如图（b）所示，H表示。到乙时间内A的图线与坐标轴所围面积大小，

ScS?分别表示。到G时间内A、3的图线与坐标轴所围面积大小。4在。时刻的速度为%。

下列说法正确的是（）

A.0至IJ乙时间内，墙对B的冲量等于，%%B.mA>

C.8运动后，弹簧的最大形变量等于xD.S,-S2=S3

8.如图所示，子弹人沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来，然后木块压缩弹簧

至弹簧最短。将子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程称为L此后木块压缩弹簧的过程称为II。

不计木块8与水平面间的摩擦，则（）

iH[>—A

77777777777777777777777777/

A.过程I中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒，动量也不守恒

B.过程I中，子弹和木块所组成的系统机械能不守恒，动量守恒

C.过程II中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量也守恒

D.过程II中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量不守恒

9.作为时尚青年热爱的运动，溜旱冰又炫又酷，备受追捧。如图甲所示，水平地面上有人A两位

同学，4的质量为50kg,8静止在地面上，4以一定的初速度向B滑去，一段时间后抱住B一起

向右运动。若以向右为正方向，A运动的位移-时间图象（XT图象）如图乙所示，不计空气阻力

以及地面对人的阻力，则下列说法正确的是（）

2

图甲图乙

A.8的质量为60kgB出的质量为75kg

C.A抱住B的过程中损失的机械能为375JD.A抱住B的过程中损失的机械能为400J

10.如图所示，一块质量为M的长木板静止在光滑的水平面二，长木板的左端有挡板，挡板上固定

一个水平轻质小弹簧。一质量为〃?的小物块（可视为质点）以水平速度以从长木板的最右端开始

向左运动，与弹簧发生相互作用后（弹簧始终处于弹性限度内），最终又恰好相对静止在长木板

的最右端。以下说法正确的是（）

A.物块的最终速度为g%

B.长木板的最终速度为%

C.弹簧的最大弹性势能为、

2（M+m）

D.长木板和小物块组成的系统最终损失的机械能为丁L一

II.如图所示，质量分别为心=6kg、，6=2kg的48两物体用轻弹簧相连置于光滑的水平地面

上，其中A紧靠墙壁。现对8物体缓慢施加一个向左的力，该力对物体B做的功W=25J,使

4笈间弹簧被压缩，在系统静止时，突然撤去向左的推力解除压缩，贝lj()

A.解除压缩后，两物体和弹簧组成的系统动量守恒

B.解除压缩后，两物体和弹簧组成的系统机械能守恒

C.从撤去推力至A与墙面刚分离，A对弹簧的冲量/=10N・s,方向水平向右

D.A与墙面分离后，首次弹簧恢复原长时，两物体速率均为2.5m/s

二、综合题

12.某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验。先将。球从斜槽轨道上某固定点处由静

止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的〃球放在斜槽轨道

末端水平段的最右端上，让〃球仍从原固定点由静止开始滚下，和〃球相碰后，两球分别落在记录

纸的不同位置处，重复10次。

(I)本实验必须测量的物理量有。

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B.小球外人的质量也、/

C.小球。、。的半径厂

D.小球〃、〃离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E.记录纸上。点到A、B、C各点的距离次、而、沅

F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差力

(2)放上被碰小球从两球"%>〃%)相碰后，小球〃、。的落地点依次是图中水平面上的

点和点。

(3)某同学在做实验时，测最了过程中的各个物理量，并利用测得的数据验证碰撞过程中的动量

是否守恒，那么判断的依据是看和________在误差允许范围内是否相等。

/3.A和B两个小球中间夹有一根短而硬(即劲度系数很大)的轻质弹簧，与二者接触而不拴接.让

48压紧弹簧，并将它们锁定，此时弹簧的弹性势能为已知的定值通过遥控可解除锁定，让

弹篝恢复至原长并释放其弹性势能，设这一释放过程的时间极短，4〃的质后分别为见.A初

始位置距地面高度为，（未知），已知重力加速度为g,不计空气阻力.

H

（1）若将A、3由静止解除锁定，求小球A上升的高度；

（2）若让4B由静止开始自由下落，撞击地面后以原速率反弹，反弹后当竖直向上运动到某高

度处解除锁定，弹簧短时间恢复原长时8球的速度恰好为零，求〃满足的条件及小球A上升的高

度（以初始位置为起点）.

答案

1.答案：B

解析：打一次喷嚏喷出的空气质量为〃7=4=1.3x5x10-5kg=6.5xlO"kg,设打一次喷嘘喷出的

空气受到的作用力为F，根据动量定理得尸加=〃“，解得/7="=6.5XJTX4ON=O.13N,根据

A/0.02

牛顿第三定律可得，人受到的平均反冲力为9=/=0.13N,故B正确，A、C、D错误.

2.答案;B

解析：以加时间内落到传送带上的煤粉为研究对象，由动量定理得/=解得

f=*E=80N,电动机应增加的功率为P=/V=160W.B正确，A、C、D错误.

△t

3.答案：B

解析：本题考查动量守恒定律、机械能和电势能的相互转化。在整个过程中，“、N两球组成的

系统所受合外力为零，所以系统的动量守恒，由于M、N两球运动过程中有库仑力做功，所以

“、N两球组成的系统的机械能不守恒，A错误，B正确；当/“、N两球的速度相同时，规定向右

为正方向，由动量守恒定律可得，/泮“+〃为%=(，%+〃％"解得M、N两球的共同速度为

v=2m/s,方向向右，C错误；由于水平面光滑，故M、N两球组成的系统只存在机械能和电势

能之间的转化，所以例、N两球组成的系统的机械能与电势能之和守恒，D错误。

4.答案：D

解析：本题通过尸T图像考查动量定理和运动学规律。4S内物体受重力和拉力的作用，在前1S,

物体处于静止状态，根据2~4s内图线与坐标轴所围成的面积可知，合力的冲量

/=/-/=1x(10+20)x14-1x20x2-10x3=5N-s,由动量定理可知/=〃”，解得，=4s时物

22

体的速度u=5m/s,选项A错误；，=4s时撤去广，此后，物体上升的高度〃=2=1.25m,选

项D正确；由题图可知/=3s时拉力等于重力，物体的速度达到最大，此后开始做减速运动，选项

C错误；由尸一图线包围的面积可求出在2s到3s内合力的冲量4=10N.s=〃n，m，则

vin=10m/s,选项B错误。

5.答案：C

解析：本题考查动量定理在流体类问题中的应用。设时间加内喷出气体的质量为8〃，则

Zn=pSM,气体对飞行器的作用力b=Mg,对喷出的气体，由动量定理有尸加=&小1，-0,又

F'=F,联立解得单位时间内喷射的气体的质量丝=而，C正确。

A/

6.答案：A

解析：设时间，内射到探测器卜的光子个数为"每个光了•能量为小由£=用，、以及光在直

空中的传播速度c=/lv/知，光子的动量和能量之间的关系为£=每秒每平方米面积获得的太

阳光能为七="•5，由动量定理得/」=2”，对探测器应用牛顿第二定律有f="以，可得。=£,

I5ntn

代入数据得a=0.001m/sz,故A正确，BCD错误。

7.答案：ABD

解析：0到乙时间内，对4物体由动量定理得/="、％,而B物体处于静止状态，墙壁对B的冲量

等于弹簧弹力对A的冲量/，A项正确；乙时刻后，B物体离开墙壁，〃时刻48两物体的加速

度大小均达到最大，弹簧拉伸到最长，二者速度相同，由于此时48两物体所受弹簧弹力大小相

等，而8的加速度大于A的，故由牛顿第二定律可知，，孙＞"%,B项正确；8运动后，由图可知

任意时刻A的加速度小于其初始时刻的加速度，因此弹簧的形变量始终小于初始时刻形变量x,故

C项错误；弓时刻A、8共速，图线与坐标轴所围面积表示速度的变化量的大小，故有$-邑=3,

D项正确。

8.答案：BD

解析：过程I中，子弹和木块（或子弹、弹簧和木块）组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒,

但子弹要克服摩擦力做功，产生热量，系统机械能不守恒，A错误，B正确。过程II中，子弹、弹

簧和木块所组成的系统受到墙壁的作用力，外力之和不为零，则系统动量不守恒，但系统只有弹

簧弹力做功，机械能守恒，C错误，D正确。

9.答案：BC

解析：根据题图乙，A抱住3前A的速度大小办=穹=岑m/s=5m/s,A抱住4后他们的共同速

度大小u=孚;=m/s=2m/s,根据动量守恒定律有，〃/八=（%+加，解得=75kg,

A/4-2

A错误，B正确：A抱住8的过程中损失的机械能-纲八+/年）廿，解得A£=375J,

C正确，D错误。

10.答案：D

解析：小物块从开始运动到最后相对长木板静止的过程，小物块与长木板组成的系统动量守恒，

以%的方向为正方向，则有〃%=（，〃十例）匕，解得"二'%，AB错误；小物块从开始滑上长

m+M

木板到滑至左侧最远处的过程，小物块与长木板组成的系统动量守恒，则有〃叫=（加+/）匕，解得

匕=一生,由能量守恒定律得1m+Q+4（，〃+MM=g〃5Q=%L,小物块从开始滑上长木板

到最后相对长木板静止的过程，由能量守恒定律得。+；。〃+"）*=3切点，Q'=FJ2L）,联立解

得纥，。=,即弹簧的最大弹性势能为用,二点驾，系统损失的机械能

4（M+ni）2（47十，〃）4（M+m）

为…=段宗C错误，D正确。

II.答案：BCD

解析：解除压缩后，弹簧在恢复原长的过程中，墙壁对A物体还有弹力的作用，故解除压缩后到

弹簧恢复原长前，两物体和弹簧组成的系统动量不守恒，恢复原长后，4B一起向右运动，系统

的合外力为零，动量守恒，故A错误；解除压缩后，两物体和弹簧组成的系统只有动能和弹性势

能的相互转化，故机械能守恒，故B正确：压缩弹簧的整个过程，推力做的功全部转化为弹簧的

弹性势能，撤去推力，弹簧恢复原长时，弹性势能全部转化为8的动能，设此时8的速度为%,

则卬=耳=；〃?”：，解得％=5m/s,此过程墙壁对A的冲显大小等于弹簧对A的冲量大小，也等

于弹簧对8的冲量大小，由动量定理得/=，％%=10N-s,方向水平向右，故C正确；A与墙面分

离后，8减速，A从零开始加速，当44速度相等时弹簧拉伸最长，此后，8继续减速，4继续加

速，当弹簧再次恢复原长时，以向右为正方向，由系统动量守恒、机械能守恒有

=ft1AVA+mBVB»~,nnV0=~,nAVA+^,nHVBf得VA=2.51T1/S,以=-2.5Ftl/S,故D正确。

12.答案：（I）BE

(2)A；C

(3)叫•OB；(〃％•OA