专题08 动量-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（江苏专用）

专题08 动量 1. （2022.江苏.高考真题）上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（　　） A. 频率减小 B. 波长减小 C. 动量减小 D. 速度减小 【答案】B 【详解】AB．根据可知光子的能量增加后，光子的频率增加，又根据 可知光子波长减小，故A错误，B正确； CD．根据 可知光子的动量增加；又因为光子质量不变，根据可知光子速度增加，故C错误，D错误。 故选B。 2. （2024.江苏.高考真题）在水平面上有一个U形滑板A，A的上表面有一个静止的物体B，左侧用轻弹簧连接在物体B的左侧，右侧用一根细绳连接在物体B的右侧，开始时弹簧处于拉伸状态，各表面均光滑，剪断细绳后，则（　　） A. 弹簧原长时B动量最大 B. 压缩最短时A动能最大 C. 系统动量变大 D. 系统机械能变大 【答案】A 【详解】对整个系统分析可知合外力为0，A和B组成的系统动量守恒，得 设弹簧的初始弹性势能为，整个系统只有弹簧弹力做功，机械能守恒，当弹簧原长时得 联立得 故可知弹簧原长时物体速度最大，此时动量最大，动能最大。对于系统来说动量一直为零，系统机械能不变。 故选A。 3.（2022.江苏.高考真题） 利用云室可以知道带电粒子的性质，如图所示，云室中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，一个质量为m、速度为v的电中性粒子在A点分裂成带等量异号电荷的粒子a和b，a、b在磁场中的径迹是两条相切的圆弧，相同时间内的径迹长度之比，半径之比，不计重力及粒子间的相互作用力，求： （1）粒子a、b的质量之比； （2）粒子a的动量大小。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）分裂后带电粒子在磁场中偏转做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有 解得 由题干知半径之比，故 因为相同时间内的径迹长度之比，则分裂后粒子在磁场中的速度为 联立解得 （2）中性粒子在A点分裂成带等量异号电荷的粒子a和b，分裂过程中，没有外力作用，动量守恒，根据动量守恒定律 因为分裂后动量关系为，联立解得 4.（2024.江苏.高考真题）. 嫦娥六号在轨速度为v0，着陆器对应的组合体A与轨道器对应的组合体B分离时间为Δt，分离后B的速度为v，且与v0同向，A、B的质量分别为m、M。求： （1）分离后A的速度v1大小； （2）分离时A对B的推力大小。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）组合体分离前后动量守恒，取v0的方向为正方向，有 (m＋M)v0 = Mv＋mv1 解得 方向与v0相同； （2）以B为研究对象，对B列动量定理有 FΔt = Mv－Mv0 解得 5 （2023.江苏.高考真题）.“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求： （1）每个光子的动量p和能量E； （2）太阳辐射硬X射线的总功率P。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意可知每个光子的动量为 每个光子的能量为 （2）太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，根据题意设t秒发射总光子数为n，则 可得 所以t秒辐射光子的总能量 太阳辐射硬X射线的总功率 1. （2024.江苏姜堰中学、如东中学等三校.二模）.我国新一代航母电磁阻拦技术基本原理如图所示：飞机着舰时关闭动力系统，利用尾钩钩住绝缘阻拦索并拉动轨道上的一根金属棒ab，导轨间距为d，飞机质量为M，金属棒质量为m，飞机着舰后与金属棒以共同速度进入磁场，轨道端点MP间电阻为R，金属棒电阻为r，不计其它电阻和阻拦索的质量。轨道内有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。金属棒运动一段距离x后与飞机一起停下，测得此过程中电阻R上产生的焦耳热为Q，不计一切摩擦，则（ ） A. 整个过程中通过回路的电流方向为顺时针方向 B. 整个过程中通过电阻R的电荷量为 C. 整个过程中飞机和金属棒克服阻力所做的功 D. 通过最后的过程中，电阻R上产生的焦耳热为 【答案】D 【详解】A．根据右手定则可知金属棒中感应电流方向由b到a，整个过程中通过回路的电流方向为逆时针方向，A错误； B．金属棒运动一段距离x后与飞机一起停下，此时速度为零，根据动量定理得 即 通过金属棒的电荷量为 B错误； C．电阻R上产生焦耳热为Q，根据焦耳定律可得金属棒上产生的焦耳热为 根据能量守恒可知飞机和金属棒克服摩擦阻力和空气阻力所做的总功为 C错误； D．金属棒运动一段距离x后与飞机一起停下，此时速度为零，根据动量定理得 通过的电荷量 设金属棒经过位置时的速度为，根据动量定理得 通过电荷量 求得 金属棒运动一段距离x后与飞机一起停下，电阻R上产生的焦耳热Q 通过最后的过程中，速度从减小到0，电阻R上产生的焦耳热 解得 D正确。 故选D。 2.（2024.江苏临江高中.三模）. 如图所示为放在水平桌面上的沙漏计时器，从里面的沙子全部在上部容器里开始计时，沙子均匀地自由下落，到沙子全部落到下部容器里时计时结束，不计空气阻力和沙子间的影响，对计时过程取两个时刻：时刻一，下部容器内没有沙子，部分沙子正在做自由落体运动；时刻二，上、下容器内都有沙子，部分沙子正在做自由落体运动；认为沙子落到容器底部时速度瞬时变为零，下列说法正确的是（　　） A. 时刻一，桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小 B. 时刻一，桌面对沙漏的支持力大小大于沙漏的总重力大小 C. 时刻二，桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小 D. 时刻二，桌面对沙漏的支持力大小小于沙漏的总重力大小 【答案】C 【详解】AB．时刻一，下部容器内没有沙子，部分沙子正在做自由落体运动。对整体分析，有一部分沙子有向下的加速度，则总重力大于桌面对沙漏的支持力，合力向下，故AB错误； C．对时刻二分析，部分沙子做自由落体运动，设沙漏的总质量为m，空中正在下落的沙子质量为，沙漏中部细孔到底部静止沙子表面的高度为h，因细孔处速度很小，可视为零，故下落的沙子冲击底部静止沙子表面的速度为 沙子下落的时间为 设下落的沙子对底部静止沙子的冲击力为，在极短时间内，撞击在底部静止沙子表面的沙子质量为，取向上为正方向，由动量定理有 解得 空中沙子质量 则 对沙漏受力分析，可知桌面对沙漏的支持力为 故C正确，D错误。 故选C。 3. (2024.江苏苏州.三模).2023年9月25日，中国年仅 15岁小将陈烨在杭亚会滑板男子碗池决赛中夺冠。图示为运动员陈烨在比赛中腾空越过障碍物，若忽略空气阻力，那么腾空过程中（　　） A. 运动员始终处于超重状态 B. 运动员在最高点的加速度为零 C. 运动员所受重力的冲量一直变大 D. 运动员和滑板构成的系统动量守恒 【答案】C 【详解】A．腾空过程中运动员只受重力作用，有竖直向下的重力加速度，运动员处于完全失重状态，故A错误； B．在最高点的时候人的竖直方向的速度为零，水平方向的速度不为零，故在最高点的时候人的速度不为零，受到重力作用，加速度为重力加速度，加速度不为零，故B错误； C．运动员所受重力的冲量为 腾空过程t一直增大，则运动员所受重力的冲量一直变大，故C正确； D．在腾空过程中，在竖直方向上运动员和滑板所受合力不为零，故运动员和滑板构成的系统动量不守恒，故D错误。 故选C。 4. （2024.江苏苏锡常镇.教学情况调研一）.某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，实验中除小球的水平位移外，还必须测量的物理量有（ ） A. A、B球的直径 B. A、B球的质量 C. 水平槽距纸面的高度 D. A球释放位置G距水平槽的高度 【答案】B 【详解】两球碰撞过程，根据动量守恒有 两球做平抛运动过程，有 ， 可得 整理得 其中、、分别是碰后入射球A的水平位移、未发生碰撞时A入射球的水平位移、碰后被碰小球B的水平位移，若满足 成立，则动量守恒定律成立。因此，该实验中还需要测量A、B球的质量。 故选B。 5. (2024.江苏泰州.第一次调研).人们常利用高压水枪洗车（如图），假设水枪喷水口的横截面积为S，喷出水流的流量为Q（单位时间流出的水的体积），水流垂直射向汽车后速度变为0。已知水的密度为，则水流对汽车的平均冲击力为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【详解】选择短时间内与汽车发生相互作用的水为研究对象，该部分水的质量为 由于喷出水流的流量为Q指单位时间流出的水的体积，则有 根据动量定理有 根据牛顿第三定律有 解得，水流对汽车的平均冲击力为 故选D。 6. （2024.江苏泰州.一模）.在用斜槽验证动量守恒定律的实验中，下列说法正确的是（　　） A. 斜槽有摩擦对实验结果有较大的影响 B. 入射小球与被碰小球质量、半径应该相等 C. 需要测量斜槽末端到距离水平地面的高度 D. 入射小球释放点越高，两球相碰时的作用力越大，实验误差越小 【答案】D 【详解】A．实验中只要小球到达斜槽底端时速度相等即可，则斜槽有摩擦对实验结果无影响，故A错误； B．入射小球与被碰小球半径相等，但入射小球的质量应大于被碰小球的质量，故B错误； C．实验中入射球和被碰球做平抛运动的高度相等即可，不需要测量斜槽末端到水面地面的高度，故C错误； D．a球释放点越高，两球相碰时相互作用的力越大，实验误差越小，故D正确。 故选D。 7．（2024.苏锡常镇.三模补偿）.如图所示，光滑水平地面上固定一个高h的光滑墩子，光滑顶面上有一个侧面光滑可视为质点的物体B，质量为M，与墩子无摩擦。一个小球A以水平初速度从高H=1.5h处水平抛出，恰好与B的左侧面发生弹性碰撞（不会与墩子碰撞），B物体恰好落在距墩子水平距离x=h处的小车C左端，小车的高度忽略不计，而A球落在墩子的左边，重力加速度为g。 （1）球抛出点到B的水平距离多大？ （2）A球的落地点距墩子的水平距离多大？ （3）假设小车的质量也为M，物体B底面与小车上表面的动摩擦因数为，不考虑其他阻力，物体落在小车上发生竖直速度大小不变的反弹，且作用时间极短，求物体B再次落在车上（或地面）时，两次落点相对小车的水平距离多大？ 【答案】（1）h；（2）；（3）0 【详解】（1）根据解得 所以水平距离 （2）设小球的质量为m，被碰后B的速度为，根据 解得 A与B相碰，水平方向动量守恒 由弹性碰撞的特点可得 解得 A球与B碰撞，竖直速度不会改变，因此落地时间也不会改变，从抛出到落地的时间为 碰后落地时间为 所以落地点与墩子的水平距离为 （3）接近小车的竖直速度 因为时间极短，那么有 水平方向，对B物体 对小车 解得 很明显与实际不符，应该水平共速 因此两次的水平落点在同一点（相对小车），水平距离为零。 8.（2024.江苏海安.模拟） 如图所示，半径的光滑半球静止于水平桌面，在半球的顶端B点有两个相同的小球，小球可看作质点，取重力加速度大小，刚开始小球用双手固定，现同时放开双手，两小球由静止分别向左、向右运动，O点是球心，不计空气阻力。 （1）求小球离开球面瞬间的速度大小v； （2）求两个小球在水平桌面的落点间的距离d； （3）若半球质量，小球质量，以初始球心O位置为坐标中心，方向为y轴正半轴，方向为x轴正半轴建立坐标系，在B点放一个小球，由于轻微扰动，当其由静止向右运动时，求小球在半球球面上运动时的轨迹方程。 【答案】（1）2m/s；（2）；（3） 【详解】（1）由于两个相同的小球向左、向右对称运动，两个小球对半球在水平方向的分力始终大小相等、方向相反，半球不会运动。设小球在A点离开球面，与的夹角为，则有 从B点到A点由机械能守恒定律得 解得 ， （2）小球离开半球后做斜抛运动，水平方向有 竖直方向有 又 解得 （3）小球与半球在水平方向动量守恒，有 运动时间相等，有 又 整理得 9. （2024.江苏姜堰中学、如东中学等三校.二模）.如图，质量为M的匀质凹槽放置在光滑的水平地面上，凹槽内有一个半圆形的光滑轨道，半径为R。质量为m的小球，初始时刻从半圆形轨道右端点由静止开始下滑。以初始时刻轨道圆心位置为坐标原点，在竖直平面内建立固定于地面的直角坐标系xOy，半圆直径位于x轴上，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）求小球第一次运动到凹槽最低点时，凹槽的速度大小； （2）求小球第一次运动到凹槽最低点时，凹槽与地面的作用力大小； （3）求小球在凹槽上运动过程中的运动轨迹方程（不需要写定义域）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）小球和凹槽组成的系统水平方向动量守恒，则由动量守恒定律和能量守恒有 解得小球第一次运动到凹槽最低点时，凹槽的速度 小球的速度 （2）小球第一次运动到凹槽最低点时，由牛顿第二定律有 小球受到的支持力 则凹槽与地面的作用力大小 （3）设小球的坐标为，此时凹槽向右运动的距离为，则 小球在凹槽所在的圆上，根据数学知识可分析出此时的圆方程为 整理可得 10. （2024.江苏连云港.三模）.如图所示，可视为质点的滑块A、B、带有光滑圆弧轨道的物体C放在水平轨道上，其中滑块B放在水平轨道的O点，圆弧的半径为，圆弧的最低点与水平轨道相切。某时刻，给滑块A一向右的瞬时冲量，经过一段时间A与B发生碰撞，最终滑块B冲上物体C，上升的最大高度为。已知A、B、C的质量分别为、、，重力加速度，一切摩擦均可忽略不计。求： （1）滑块A、B碰撞过程损失的机械能； （2）仅改变物体C的质量，欲使滑块A、B能发生第二次碰撞，则物体C的质量满足的条件。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）给滑块A一瞬时冲量时，滑块A的速度大小为，由动量定理得 解得 设碰后滑块B的速度大小为，又由题意可知滑块B上升的最大高度大于圆弧轨道的半径，则滑块B在最高点时与物体C具有相同的水平速度，由水平方向动量守恒得 对B、C由机械能守恒定律得 解得 ， 设碰后A的速度为，对A、B碰撞的过程有 解得 滑块A、B因碰撞而损失的能量为 代入数据解得 （2）设滑块B再次返回到物体C底端的速度为，对滑块B和物体C组成的系统，在整个相互作用过程中由水平方向动量守恒以及机械能守恒定律得 ， 解得 欲使滑块A、B能发生第二次碰撞，则 解得 欲使滑块A、B能发生第二次碰撞，则应满足的条件为 解得 则物体C质量所满足条件为 11. （2024.江苏临江高中.三模）.如图所示为某游乐场中一滑道游乐设施的模型简化图，倾斜轨道AB与半径R=0.5m的圆形轨道相切于B点，圆形轨道在最低点C处略有错开。一质量为m=1kg的物块（可视为质点）从倾斜轨道AB的顶端A点由静止开始滑下，从B点进入圆形轨道，并恰好通过轨道的最高点，接着进入水平轨道CD，然后滑上与D点等高的质量为M=2kg的滑槽，物块最终未离开滑槽。滑槽开始时静止在光滑水平地面上，EF部分长为，FG部分为半径r=0.1m的四分之一圆弧轨道。已知物块与斜面轨道AB和水平轨道CD间的动摩擦因数均为，物块与滑槽EF之间的动摩擦因数，其他接触面均光滑，水平轨道CD长为，OB与OC的夹角，，，重力加速度g取10，不计空气阻力以及轨道连接处的机械能损失。求： （1）物块通过圆形轨道最低点C处时，对轨道的压力大小； （2）倾斜轨道AB的长度； （3）若物块始终不脱离滑槽，则物块与滑槽EF段的动摩擦因数的范围。 【答案】（1）60N；（2）；（3） 【详解】（1）物体恰好通过轨道的最高点可得 从圆形轨道最高点到C点，由动能定理可得 求得 在C点由牛顿第二定律可得 得 根据牛顿第三定律，物块通过圆形轨道最低点C处时，对轨道的压力 （2）从A到C应用动能定理可得 求得 （3）物体从C到D，应用动能定理 求得 对物块与滑槽，滑块始终不脱离滑槽，最终二者共速，由水平方向动量守恒 得 如果滑到最高点G，由能量守恒得 求得 如果滑到最高点G又滑到E处，由能量守恒得 求得 因此，若滑块始终不脱离滑槽，则对动摩擦因数的要求是 12. （2024.江苏南京、盐城.一模）.如图所示，足够长“V”字形的金属导轨两侧与水平地面的夹角，最低点平滑连接，其间距为，左端接有电容的电容器。质量的导体棒可在导轨上滑动，导体棒与两侧导轨间的动摩擦因数相同，导体棒和导轨的电阻均不计。导轨左右两侧存在着垂直于导轨所在平面的匀强磁场，磁感应强度。现使导体棒从左侧导轨上某处由静止释放，经时间第一次到达最低点，此时速度，然后滑上右侧导轨，多次运动后，最终停在导轨的最低点。整个过程中电容器未被击穿，忽略磁场边缘效应和两个磁场间相互影响，重力加速度g取10，，。求： （1）导体棒第一次运动到最低点时，电容器所带电荷量Q； （2）动摩擦因数和导体棒第一次运动到最低点时，电容器储存的能量； （3）导体棒运动的总时间。 【答案】（1）；（2），；（3） 【详解】（1）在最低点，导体棒切割磁场，电容器两端电压与导体棒两端电动势相等，有 电容器的电容 联立解得 （2）导体棒由在左边导轨上静止释放后，在下滑过程中受力分析如图： 解法一：沿斜面方向由动量定理得 解得 沿斜面方向由牛顿第二定律得 又 ， 则 故导体棒由在左边导轨上静止释放后做匀加速直线运动。 导体棒释放位置距离导轨的最低点距离 电容器储存的能量 解得 解法二：沿斜面方向由牛顿第二定律得 又 解得 根据电容器储存能量公式 又 解得 （3）根据分析可知道，物体冲上右边导轨后，电容器放电，导体棒安培力沿斜面向上，受力分析图如图所示： 根据牛顿第二定律得 又 解得 则 ， 物体上滑到右侧最高点位移 解得 同理，导体棒从右侧斜面最高点滑下过程中电容器充电，加速大小等于，导体棒第二次经过最低点时假设其速度为，则 解得 导体棒从右侧轨道上滑到达最高点后以向下匀加速，到达最低点后以加速度减速滑上左侧轨道，如此往复，直至停在最低点。根据运动学规律，易得在两边导轨加速下滑过程时间依次为 ，，，… 在两边导轨减速上滑过程时间依次： ，，，… 所以 13.(2024.江苏泰州.第一次调研). 如图所示，可视为质点的两个小物块A、B并排放在粗糙水平面上，一根轻绳一端固定于水平面上的O点，另一端系在小物块A上。已知，A、B与水平面间的动摩擦因数，轻绳长取取3.14且。现给A一个向左的初速度，使其绕O点做圆周运动，运动一周时与B发生弹性碰撞。求： （1）A刚开始运动时所受轻绳拉力的大小； （2）A与B碰前瞬间的加速度大小a； （3）A与B碰后B滑行的距离s。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）A刚开始运动时轻绳拉力提供向心力 解得轻绳拉力的大小 （2）设A与B碰前瞬间的速度为，根据动能定理 解得 此时绳子的拉力为 根据牛顿第二定律 解得 （3）根据动量守恒 根据机械能守恒 解得 B的加速度 A与B碰后B滑行的距离 14. （2024.江苏兴化.调研）.图中两个圆表示内、外半径几乎同为R的环形光滑轨道，它与长方形的底座连在一起放置于光滑的水平面上，环与底座的总质量为M，轨道内有一个质量为m的光滑小球，开始时静置于最高处（恰好与环形管道外壁不挤压），后因受到微小扰动而向右侧滑下，在以后的运动过程中底座的底面始终与地面接触。在地面参照系中建立O-xy坐标系，O为环形光滑轨道圆心的初始位置，x轴水平向右，y轴竖直向上。重力加速度为g。求： （1）小球下滑高度为R时，小球速度大小； （2）底座的速度最大时，小球的速度； （3）在O-xy坐标系中小球运动的轨迹方程。 【答案】（1）；（2），水平向左；（3） 【详解】（1）小球下滑高度为时，设小球的速度为，底座的速度为。在水平方向上系统不受外力，动量守恒，则 由能量守恒可知 联立可得 （2）小球在右半环下滑时，弹力对底座做正功，在左半环运动时，弹力对底座做负功，故小球滑到最低点时，底座的速度最大。设此时小球的速度为，底座的速度为，系统在水平方向动量守恒 根据能量守恒 联立解得 （3）以为原点建立直角坐标系，系统质心的横坐标，设轨道及底座的横坐标为，小球质心的坐标为，任意时间小球相对轨道转动的角度为，由水平方向动量守恒可知 水平方向上的位移关系 联立以上两式可得 小球在竖直方向上的位移 两式平方后相加可得 可见小球相对于地面参考系的运动轨迹为一椭圆。 15.（2024.江苏扬州.三模）. 如图所示的水平地面上有a、b、O三点。将一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde是以O为圆心，R为半径的一段圆弧，可视为质点的物块A和B紧靠在一起，中间夹有少量炸药，静止于b处，A的质量是B的2倍。某时刻炸药爆炸，两物块突然分离，分别向左、右沿轨道运动。B到最高点d时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的，A与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度g，求： （1）物块B在d点速度大小； （2）物块A滑行的距离s； （3）物块B从脱离轨道后到落到水平地面所用的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）设物块A和B的质量分别为mA和mB 解得 （2）设A、B分开时的速度分别为v1、v2，系统动量守恒 B由位置b运动到d的过程中，机械能守恒 A在滑行过程中，由动能定理 联立得 （3）设物块脱离轨道时速度为v，FN= 0 向心力公式 而 解得 脱离轨道时离地面的高度 离轨道时后做向下斜抛运动 竖直方向 解得 16. （2024.江苏扬州新华中学.二模）.目前我国航天事业正处在飞速发展时期，对于人造卫星的发射，曾经有人提出这样的构想：沿着地球的某条弦挖一通道，并铺设成光滑轨道，在通道的两个出口分别将一物体和待测卫星同时释放，利用两者碰撞（弹性碰撞）效应，就可以将卫星发射出去，已知地表重力加速度，地球半径R。物体做简谐运动的周期，m为物体的质量，为简谐运动物体的回复力和其离开平衡位置的位移大小之比。 （1）如图1所示，设想在地球上距地心h处挖一条光滑通道AB，从A点静止释放一个质量为m的物体，求物体通过通道中心的速度大小，以及物体从A运动到B点的时间（质量分布均匀的空腔对空腔内的物体的万有引力为零） （2）如图2所示，若通道已经挖好，且，如果在AB处同时释放两个物体，物体质量分别为M和m，他们同时到达点并发生弹性碰撞，要使小物体飞出通道口速度达到第一宇宙速度，M和m应该满足什么关系？ 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）质点在距离球心r处所受到的引力为 故引力在AB通道方向分力为（设向右为正方向） 该力与成正比，故物体做简谐运动，由引力表达式知 在地表万有引力近似等于重力知 则 物体从A运动到B点的时间为 从A到点，由动能定理可得 代入得 （2）由（1）可知，物体到达点速度均为 碰撞中满足动量守恒，则 根据机械能守恒知 代入得 返回出口过程中 代入得 由题意可知 即 代入得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 动量 1. （2022.江苏.高考真题）上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（　　） A. 频率减小 B. 波长减小 C. 动量减小 D. 速度减小 2. （2024.江苏.高考真题）在水平面上有一个U形滑板A，A的上表面有一个静止的物体B，左侧用轻弹簧连接在物体B的左侧，右侧用一根细绳连接在物体B的右侧，开始时弹簧处于拉伸状态，各表面均光滑，剪断细绳后，则（　　） A. 弹簧原长时B动量最大 B. 压缩最短时A动能最大 C. 系统动量变大 D. 系统机械能变大 3.（2022.江苏.高考真题） 利用云室可以知道带电粒子的性质，如图所示，云室中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，一个质量为m、速度为v的电中性粒子在A点分裂成带等量异号电荷的粒子a和b，a、b在磁场中的径迹是两条相切的圆弧，相同时间内的径迹长度之比，半径之比，不计重力及粒子间的相互作用力，求： （1）粒子a、b的质量之比； （2）粒子a的动量大小。 4.（2024.江苏.高考真题）. 嫦娥六号在轨速度为v0，着陆器对应的组合体A与轨道器对应的组合体B分离时间为Δt，分离后B的速度为v，且与v0同向，A、B的质量分别为m、M。求： （1）分离后A的速度v1大小； （2）分离时A对B的推力大小。 5 （2023.江苏.高考真题）.“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求： （1）每个光子的动量p和能量E； （2）太阳辐射硬X射线的总功率P。 1. （2024.江苏姜堰中学、如东中学等三校.二模）.我国新一代航母电磁阻拦技术基本原理如图所示：飞机着舰时关闭动力系统，利用尾钩钩住绝缘阻拦索并拉动轨道上的一根金属棒ab，导轨间距为d，飞机质量为M，金属棒质量为m，飞机着舰后与金属棒以共同速度进入磁场，轨道端点MP间电阻为R，金属棒电阻为r，不计其它电阻和阻拦索的质量。轨道内有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。金属棒运动一段距离x后与飞机一起停下，测得此过程中电阻R上产生的焦耳热为Q，不计一切摩擦，则（ ） A. 整个过程中通过回路的电流方向为顺时针方向 B. 整个过程中通过电阻R的电荷量为 C. 整个过程中飞机和金属棒克服阻力所做的功 D. 通过最后的过程中，电阻R上产生的焦耳热为 2.（2024.江苏临江高中.三模）. 如图所示为放在水平桌面上的沙漏计时器，从里面的沙子全部在上部容器里开始计时，沙子均匀地自由下落，到沙子全部落到下部容器里时计时结束，不计空气阻力和沙子间的影响，对计时过程取两个时刻：时刻一，下部容器内没有沙子，部分沙子正在做自由落体运动；时刻二，上、下容器内都有沙子，部分沙子正在做自由落体运动；认为沙子落到容器底部时速度瞬时变为零，下列说法正确的是（　　） A. 时刻一，桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小 B. 时刻一，桌面对沙漏的支持力大小大于沙漏的总重力大小 C. 时刻二，桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小 D. 时刻二，桌面对沙漏的支持力大小小于沙漏的总重力大小 3. (2024.江苏苏州.三模).2023年9月25日，中国年仅 15岁小将陈烨在杭亚会滑板男子碗池决赛中夺冠。图示为运动员陈烨在比赛中腾空越过障碍物，若忽略空气阻力，那么腾空过程中（　　） A. 运动员始终处于超重状态 B. 运动员在最高点的加速度为零 C. 运动员所受重力的冲量一直变大 D. 运动员和滑板构成的系统动量守恒 4. （2024.江苏苏锡常镇.教学情况调研一）.某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，实验中除小球的水平位移外，还必须测量的物理量有（ ） A. A、B球的直径 B. A、B球的质量 C. 水平槽距纸面的高度 D. A球释放位置G距水平槽的高度 5. (2024.江苏泰州.第一次调研).人们常利用高压水枪洗车（如图），假设水枪喷水口的横截面积为S，喷出水流的流量为Q（单位时间流出的水的体积），水流垂直射向汽车后速度变为0。已知水的密度为，则水流对汽车的平均冲击力为（　　） A. B. C. D. 6. （2024.江苏泰州.一模）.在用斜槽验证动量守恒定律的实验中，下列说法正确的是（　　） A. 斜槽有摩擦对实验结果有较大的影响 B. 入射小球与被碰小球质量、半径应该相等 C. 需要测量斜槽末端到距离水平地面的高度 D. 入射小球释放点越高，两球相碰时的作用力越大，实验误差越小 7．（2024.苏锡常镇.三模补偿）.如图所示，光滑水平地面上固定一个高h的光滑墩子，光滑顶面上有一个侧面光滑可视为质点的物体B，质量为M，与墩子无摩擦。一个小球A以水平初速度从高H=1.5h处水平抛出，恰好与B的左侧面发生弹性碰撞（不会与墩子碰撞），B物体恰好落在距墩子水平距离x=h处的小车C左端，小车的高度忽略不计，而A球落在墩子的左边，重力加速度为g。 （1）球抛出点到B的水平距离多大？ （2）A球的落地点距墩子的水平距离多大？ （3）假设小车的质量也为M，物体B底面与小车上表面的动摩擦因数为，不考虑其他阻力，物体落在小车上发生竖直速度大小不变的反弹，且作用时间极短，求物体B再次落在车上（或地面）时，两次落点相对小车的水平距离多大？ 8.（2024.江苏海安.模拟） 如图所示，半径的光滑半球静止于水平桌面，在半球的顶端B点有两个相同的小球，小球可看作质点，取重力加速度大小，刚开始小球用双手固定，现同时放开双手，两小球由静止分别向左、向右运动，O点是球心，不计空气阻力。 （1）求小球离开球面瞬间的速度大小v； （2）求两个小球在水平桌面的落点间的距离d； （3）若半球质量，小球质量，以初始球心O位置为坐标中心，方向为y轴正半轴，方向为x轴正半轴建立坐标系，在B点放一个小球，由于轻微扰动，当其由静止向右运动时，求小球在半球球面上运动时的轨迹方程。 9. （2024.江苏姜堰中学、如东中学等三校.二模）.如图，质量为M的匀质凹槽放置在光滑的水平地面上，凹槽内有一个半圆形的光滑轨道，半径为R。质量为m的小球，初始时刻从半圆形轨道右端点由静止开始下滑。以初始时刻轨道圆心位置为坐标原点，在竖直平面内建立固定于地面的直角坐标系xOy，半圆直径位于x轴上，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）求小球第一次运动到凹槽最低点时，凹槽的速度大小； （2）求小球第一次运动到凹槽最低点时，凹槽与地面的作用力大小； （3）求小球在凹槽上运动过程中的运动轨迹方程（不需要写定义域）。 10. （2024.江苏连云港.三模）.如图所示，可视为质点的滑块A、B、带有光滑圆弧轨道的物体C放在水平轨道上，其中滑块B放在水平轨道的O点，圆弧的半径为，圆弧的最低点与水平轨道相切。某时刻，给滑块A一向右的瞬时冲量，经过一段时间A与B发生碰撞，最终滑块B冲上物体C，上升的最大高度为。已知A、B、C的质量分别为、、，重力加速度，一切摩擦均可忽略不计。求： （1）滑块A、B碰撞过程损失的机械能； （2）仅改变物体C的质量，欲使滑块A、B能发生第二次碰撞，则物体C的质量满足的条件。 11. （2024.江苏临江高中.三模）.如图所示为某游乐场中一滑道游乐设施的模型简化图，倾斜轨道AB与半径R=0.5m的圆形轨道相切于B点，圆形轨道在最低点C处略有错开。一质量为m=1kg的物块（可视为质点）从倾斜轨道AB的顶端A点由静止开始滑下，从B点进入圆形轨道，并恰好通过轨道的最高点，接着进入水平轨道CD，然后滑上与D点等高的质量为M=2kg的滑槽，物块最终未离开滑槽。滑槽开始时静止在光滑水平地面上，EF部分长为，FG部分为半径r=0.1m的四分之一圆弧轨道。已知物块与斜面轨道AB和水平轨道CD间的动摩擦因数均为，物块与滑槽EF之间的动摩擦因数，其他接触面均光滑，水平轨道CD长为，OB与OC的夹角，，，重力加速度g取10，不计空气阻力以及轨道连接处的机械能损失。求： （1）物块通过圆形轨道最低点C处时，对轨道的压力大小； （2）倾斜轨道AB的长度； （3）若物块始终不脱离滑槽，则物块与滑槽EF段的动摩擦因数的范围。 12. （2024.江苏南京、盐城.一模）.如图所示，足够长“V”字形的金属导轨两侧与水平地面的夹角，最低点平滑连接，其间距为，左端接有电容的电容器。质量的导体棒可在导轨上滑动，导体棒与两侧导轨间的动摩擦因数相同，导体棒和导轨的电阻均不计。导轨左右两侧存在着垂直于导轨所在平面的匀强磁场，磁感应强度。现使导体棒从左侧导轨上某处由静止释放，经时间第一次到达最低点，此时速度，然后滑上右侧导轨，多次运动后，最终停在导轨的最低点。整个过程中电容器未被击穿，忽略磁场边缘效应和两个磁场间相互影响，重力加速度g取10，，。求： （1）导体棒第一次运动到最低点时，电容器所带电荷量Q； （2）动摩擦因数和导体棒第一次运动到最低点时，电容器储存的能量； （3）导体棒运动的总时间。 13.(2024.江苏泰州.第一次调研). 如图所示，可视为质点的两个小物块A、B并排放在粗糙水平面上，一根轻绳一端固定于水平面上的O点，另一端系在小物块A上。已知，A、B与水平面间的动摩擦因数，轻绳长取取3.14且。现给A一个向左的初速度，使其绕O点做圆周运动，运动一周时与B发生弹性碰撞。求： （1）A刚开始运动时所受轻绳拉力的大小； （2）A与B碰前瞬间的加速度大小a； （3）A与B碰后B滑行的距离s。 14. （2024.江苏兴化.调研）.图中两个圆表示内、外半径几乎同为R的环形光滑轨道，它与长方形的底座连在一起放置于光滑的水平面上，环与底座的总质量为M，轨道内有一个质量为m的光滑小球，开始时静置于最高处（恰好与环形管道外壁不挤压），后因受到微小扰动而向右侧滑下，在以后的运动过程中底座的底面始终与地面接触。在地面参照系中建立O-xy坐标系，O为环形光滑轨道圆心的初始位置，x轴水平向右，y轴竖直向上。重力加速度为g。求： （1）小球下滑高度为R时，小球速度大小； （2）底座的速度最大时，小球的速度； （3）在O-xy坐标系中小球运动的轨迹方程。 15.（2024.江苏扬州.三模）. 如图所示的水平地面上有a、b、O三点。将一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde是以O为圆心，R为半径的一段圆弧，可视为质点的物块A和B紧靠在一起，中间夹有少量炸药，静止于b处，A的质量是B的2倍。某时刻炸药爆炸，两物块突然分离，分别向左、右沿轨道运动。B到最高点d时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的，A与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度g，求： （1）物块B在d点速度大小； （2）物块A滑行的距离s； （3）物块B从脱离轨道后到落到水平地面所用的时间。 16. （2024.江苏扬州新华中学.二模）.目前我国航天事业正处在飞速发展时期，对于人造卫星的发射，曾经有人提出这样的构想：沿着地球的某条弦挖一通道，并铺设成光滑轨道，在通道的两个出口分别将一物体和待测卫星同时释放，利用两者碰撞（弹性碰撞）效应，就可以将卫星发射出去，已知地表重力加速度，地球半径R。物体做简谐运动的周期，m为物体的质量，为简谐运动物体的回复力和其离开平衡位置的位移大小之比。 （1）如图1所示，设想在地球上距地心h处挖一条光滑通道AB，从A点静止释放一个质量为m的物体，求物体通过通道中心的速度大小，以及物体从A运动到B点的时间（质量分布均匀的空腔对空腔内的物体的万有引力为零） （2）如图2所示，若通道已经挖好，且，如果在AB处同时释放两个物体，物体质量分别为M和m，他们同时到达点并发生弹性碰撞，要使小物体飞出通道口速度达到第一宇宙速度，M和m应该满足什么关系？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$