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十米之外.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"m'的空气，用时约0.02s.已知

空气的密度为1.3kg/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v=2m/s的速率顺时针匀速运行，上方漏斗每秒将40kg的煤粉竖直撒

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N,M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（）

4外

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，机械能不守恒

C.M、N两球的共同速度为3m/s,方向向右

D.A/、N两球组成的系统的机械能与电势能之和不守恒

4.如图甲所示，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/作用在物

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

法正确的是（）

A1=4s时物体的速度为零B.上升过程中物体的最大速度为12m/s

C.0到4s内物体的速度一直在增加D.撤去尸后,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S,气体的密度为p,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.OgMSC.yJpgMSDJ—

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=1.5x104J,薄膜光帆的面

积S=6.0xl（）2m2,探测器的质量，〃=60kg,已知光子动量的计算式〃=4,那么探测器得到的加

A

速度大小最接近（）

A.0.001m/s2B.O.Olm/s2C.0.0005m/s2D.0.005m/s2

7.如图（a）,质量分别为〃口〃%的48两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力产作用在力上,

系统静止在光滑水平面上（8靠墙面），此时弹簧形变量为X。撤去外力并开始计时，A.4两物

体运动的4T图象如图（b）所示，£表示0到4时间内4的4T图线与坐标轴所围面积大小，

S?、号分别表示4到为时间内48的。一图线与坐标轴所围面积大小。力在乙时刻的速度为%。

下列说法正确的是（）

A.0到4时间内,墙对B的冲量等于%%B.mA>mB

C.8运动后，弹簧的最大形变量等于xD.S,-52=53

8.如图所示，子弹力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I，此后木块压缩弹簧的过程称为n。

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/、4两位

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

向右运动。若以向右为正方向，力运动的位移-时间图象（X—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

图乙

A.8的质量为60kgB.8的质量为75kg

C.A抱住B的过程中损失的机械能为375JD.J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"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%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;%

B.长木板的最终速度为%

C弹簧的最大弹性势能力.甘匕；、

2（M+w）

D.长木板和小物块组成的系统最终损失的机械能为裳喧■

2（〃+m

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

上，其中力紧靠墙壁。现对3物体缓慢施加一个向左的力，该力对物体8做的功小=25J,使

43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，则（）

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4与墙面刚分离，4对弹簧的冲量/=10N-s,方向水平向右

D.力与格面分离后，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；再把同样大小的力球放在斜槽轨道

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b球相碰后，两球分别落在记录

纸的不同位置处，重复10次。

（1）本实酶必须测曷的物理最有O

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度〃

B.小球a、b的质量叫、"％

C.小球久力的半径厂

D.小球小。离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间/

E.记录纸上。点到4B、C各点的距离次、无、反

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分

（2）放上被碰小球瓦两球：叫＞〃％）相碰后，小球。、力的落地点依次是图中水平面上的

点和点O

（3）某同学在做实验时，测量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/和8两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E。.通过遥控可解除锁定，让

弹簧恢复至原长并释放其弹怦势能,设这一释放过程的时间极短，48的质量分别为犯、…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

（I）若将力、8由静止解除锁定，求小球力上升的高度；

（2）若让44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，弹簧短时间恢系原长时4球的速度恰好为零，求〃满足的条件及小球力上升的高

度（以初始位置为起点）.

答案

L答案：B

解析：打一次喷嚏喷出的空气质量为机="=1.3x5x10-5kg=6.5xl0-5kg,设打一次喷嚏喷出的

空气受到的作用力为R根据动量定理得必，=〃性,解得公丝=6.5x10：X40N=013N,根据

Az0.02

牛顿第三定律可得，人受到的平均反冲力为尸=b=013N,故B正确，A、C、D错误.

2.答案：B

解析：以加时间内落到传送昔上的煤粉为研究对象，由动量定理得/•△/=A〃77,解得

/=绊上=80N,电动机应增加的功率为尸=A=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，由于股、N两球运动过程中有库仑力做功，所以

A/、N两球组成的系统的机械能不守恒，A错误，B止确；当河、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，叫,％+〃、%=(叫,+〃小)也解得知、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"、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M、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：本题通过川一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2ys内图线与坐标轴所围成的面积可知，合力的冲量

Z=ZF-/G=1x(10+20)xl+ix20x2-10x3=5N-s,由动量定理可知/="”，解得/=4s时物

2

体的速度v=5m/s,选项A错误；，=4s时撤去凡此后，物体上升的高度〃===1.25下，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枳可求出在2s到3s内合力的冲量4=10N-s=m%,则

vm=10m/s,选项B错误。

5.答案：C

解析：本题考杳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△“，则

△m=pSvZ,气体对飞行器的作用力/=吸，对喷出的气体，由动量定理有U△，二又

F'=F,联立解得单位时间内喷射的气体的质量竽而，C正确。

6.答案：A

解析：设时间f内射到探测器上的光子个数为〃，每个光子能量为必由£=/"、p=4以及光在真

空中的传播速度。=4i/知，光子的动量和能量之间的关系为£=PJ每秒每平方米面积获得的太

阳光能为七二L5，由动量定理得厂」=2p,对探测器应用牛顿第二定律有/=〃.，可得。=£,

tSnm

代入数据得0=0.001m/s2,故A正确，BCD错误。

7.答案：ABD

解析：（）到4时间内，对力物体由动量定理得/二，*%,而B物体处于静止状态，墙壁对8的冲量

等于弹簧弹力对力的冲量/，A项正确；乙时刻后，〃物体离开墙壁，（2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44两物体所受弹簧弹力大小相

等，而8的加速度大于4的，故由牛顿第二定律可知，，%＞，以，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显x,

故C项错误；G时刻力、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

S、一S?=S3,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，力抱住4前力的速度大小匕二竽二；m/s=5m/s,4抱住8后他们的共同速

△t2

度大小丫二竽7=4二?m/s=2m/s,根据动量守恒定律有%匕=（%+mB）v,解得mn=75kg,

△t4-2

A错误，B正确；4抱住8的过程中损失的机械能"二，?"-：（%+%）/,解得AE=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，则有阳％=（〃?+，”）匕，解得匕=」三，AB错误；小物块从开始滑上长

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，则有加％=S?+M）R,解得

匕二」%，由能量守恒定律得Epm+O+：（〃?+MM=:〃琮,。二5/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。'+：0〃+〃）片=：〃成，0=5（2£）,联立解

得小=，即弹簧的最大弹性势能为纭＜n=，系统损失的机械能

4“（甘41+〃。玲2（〃+阳）、4（M+〃］）“岁1、

为Af=Q=欣、,C错误，D正确。

2e（M+ni）

11.答案：BCD

解析：解除压缩后，弹簧在恢复原长的过程中，墙壁对力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，45—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%=彳=（〃％说，解得%=5m/s,此过程墙壁对力的冲量大小等于弹簧对力的冲量大小，也等

于弹簧对8的冲量大小，由动量定理得/=，年％=ION.s,方向水平向右，故C正确；力与墙面分

离后，8减速，4从零开始加速，当4B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，由系统动最守恒、机械能守恒有

121,1,

加B%=泄产》+刑尸8,得vA=2.5in/s,%=-2.5m/s,故D正确。

12.答案：(1)BE

(2)AxC

(3)ma-OB；(叫•OA+mbOC)

解析：B点是不发生碰撞时"球的落地点，力点是发生碰撞后。球的落地点，。点是碰后"球的落

地点。设小球〃运动到轨道末端时的速度大小为以，与球发生碰撞后的瞬时速度大小为〃，碰

后力球的速度大小为％,本实验就是要验证关系式见%么是否成立，因为小球做平抛

运动的高度相同，下落时间杵同，它们在水平方向上的位移与水平方向上的速度成正比，所以本

实验也可以验证m