专题13 动量守恒定律-2021年高考真题物理分项汇编（新高考）

专题13 动量守恒定律 一．选择题 1. (2021新高考福建)福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响.已知10级台风的风速范围为 ，16级台风的风速范围为 .若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风的 A.2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍 【参考答案】B 【解题思路】 设交通标志牌迎风面积为S，空气密度为ρ,标志牌对台风的作用力为F，在t时间内吹向标志牌的空气体积为vtS，空气质量m=ρvtS，由动量定理，Ft=mv-（- mv），解得F=2ρSv2，由牛顿第三定律，可知台风对该交通标志牌的作用力大小为F’=F=2ρSv2，10级台风的风速我们取27m/s，16级台风的风速我们取54m/s估算，16级台风对该交通标志牌的作用力大小与10级台风对该交通标志牌的作用力大小之比为 = = =4，即16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风的4倍，选项B正确。 2. （2021高考新课程湖北卷）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8 g，出膛速度大小约750 m/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12 N，则机枪在这1分钟内射出子弹的数量约为（　　） A.40 B.80 C.120 D.160 【参考答案】C 【解题思路】由动量定理，Ft=nmv，解得n=120，选项C正确。 3. （2021新高考湖南卷）如图（a），质量分别为 、 的 、 两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力 作用在 上，系统静止在光滑水平面上（ 靠墙面），此时弹簧形变量为 。撤去外力并开始计时， 、 两物体运动的 图像如图（b）所示， 表示0到 时间内 的 图线与坐标轴所围面积大小， 、 分别表示 到 时间内 、 的 图线与坐标轴所围面积大小。 在 时刻的速度为 。下列说法正确的是（ ） A. 0到 时间内，墙对 的冲量等于 B. C. 运动后，弹簧的最大形变量等于 D. 【参考答案】BC 【命题意图】本题考查动量守恒定律、牛顿运动定律及其相关知识点。 【解题思路】.根据加速度图像面积表示速度变化可知，0到t1时间内，A的速度变化等于S1，由动量定理可知，弹簧对A的冲量大小等于mAS1，根据牛顿第三定律可知弹簧对B的冲量也等于mAS1，墙对B的冲量也等于mAS1，选项A错误；从t1到t2时间内AB组成的系统动量守恒，由动量守恒定律，mAS2= mBS3，由于S2＜S3，所以mA＞mB，选项B正确；B运动后，弹簧最大形变量等于x，选项C正确；对整个过程，动量守恒定律，由于二者质量不等，A、B的速度变化不等，选项D错误。 【名师点评】理解掌握加速度图像面积表示速度变化是解题关键。 4. （2021年1月浙江选考）在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2:1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬间开始计时，在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，忽略空气阻力。下列说法正确的是 A.两碎块的位移大小之比为1:2 B.爆炸物的爆炸点离地面高度为80m C.爆炸后质量大的碎块的初速度为68m/s D.爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m 【参考答案】B 【名师解析】爆炸物爆炸，动量守恒， v1= v2，解得两碎块的初速度之比为v1∶v2=1∶2，由平抛运动规律x=vt可知，两碎块的水平位移大小之比为x1∶x2=v1∶v2=1∶2，选项A错误；根据题述，在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声，可知碎块在空中下落时间为t=4s，由平抛运动规律可知，.爆炸物的爆炸点离地面高度为h= gt2=80m，选项B正确；爆炸后质量大的碎块落地时撞击地面的声音传播到声音记录仪的时间为t1=5s-4s=1s，撞击地面处距离声音记录仪的距离为x1=vt1=340m，由x1=v1t，解得：v1=85m，选项C错误；爆炸后质量小的碎块落地时撞击地面的声音传播到声音记录仪的时间为t2=6s-4s=2s，撞击地面处距离声音记录仪的距离为x2=vt2=680m，爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为x= x1+ x2=340m+680m=1020m，选项D错误。 5．（2021新高考北京卷）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。某时刻圆盘突然停止转动，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