2025届高考物理一轮复习限时练：14动量 动量定理

2025届合肥皖智高级中学芙蓉校区物理限时练14参考答案 训练内容：动量 动量定理 1．D 解析：牛顿力学不适用于微观物体、高速运动的物体，故A错误；对于静摩擦力，‌虽然一个摩擦力可以做正功，‌另一个可以做负功，‌但由于静摩擦力发生在相对静止的两个物体之间，‌这两个物体的位移必然相同。‌因此，‌正功和负功的数值必然相等，‌导致一对静摩擦力做功的总和为零；对于滑动摩擦力，‌一个摩擦力可以做正功，‌另一个可以做负功。‌由于滑动摩擦力发生在有相对滑动的两个物体之间，‌这两个物体的位移必然不同。‌经过计算显示，‌负功的数值比正功的数值大，‌因此一对滑动摩擦力做功的总和为负。‌故一对相互作用的摩擦力对相互作用的两个物体做的总功是否为零取决于摩擦力的类型以及它们之间的相对运动状态，故B错误；由于动量为矢量，匀速圆周运动的物体线速度方向时刻变化，故动量时刻变化，故C错误。根据机械能守恒定律可知，机械能守恒的物体，重力或者弹力可能做功，故D正确；故选D。 2．B 解析：由牛顿第二定律得，物体上滑过程中 解得，下滑过程中 解得，所以 物体上滑与下滑过程中位移大小x相等，由可知重力的冲量，所以上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量，故A错误；摩擦力的冲量大小，则物块上滑过程摩擦力的冲量小于下滑过程受到摩擦力冲量，故B正确；支持力不为零，支持力的冲量不为零，故C错误；物块从冲上斜面到返回斜面底端的整个过程中，速度方向改变，动量的变化不为零，由动量定理可知，合外力的冲量总和不为零，故D错误。故选B。 3．B 解析：小球做斜抛运动，设初速度与轴正方向的夹角为，沿方向小球做匀速直线运动，动量在方向的分量为可知动量在方向的分量不变，故A错误；小球沿方向小球做竖直上抛运动，速度为，动量在方向的分量为，故B正确；小球做斜抛运动过程中，沿方向的速度保持不变，小球的动能不可能为零，故CD错误。故选B。 4．C 解析：起跳后离地向上竖直上抛，上升阶段的位移 由，得他离地的速度 由动量定理，解得F1=1000N 落地后，缓冲时下落的高度为 根据速度-位移公式 根据牛顿第二定律，联立解得 所以，故选C。 5．A 解析：设短时间t内喷出的水柱的质量为m，即 由动量定理得，即，解得，，故选A。 6．B 解析：如果拉力较小，木块和箱子不发生相对滑动 位移为，拉力做的功 如果拉力较大，则小木块会发生相对滑动，箱子的位移 该过程F对箱子做功为，故A错误； 最终稳定时木块和箱子速度相同，根据动量定理 解得，故B正确； 设木块和箱子刚好发生相对滑动，此时两者之间的摩擦力达到最大静摩擦力 对于小木块，得 此时拉力大小 若F作用瞬间，木块和箱子不发生相对滑动， 箱子的加速度大小 若F作用瞬间，木块和箱子发生相对滑动， 箱子的加速度大小为 若，不知F与的关系，所以作用瞬间，箱子的加速度大小，两种情况都有可能。故CD错误；故选B。 7．D 解析：由于动量是矢量，且初、末动量不在同一直线上，所以从抛出到落地整个过程动量变化量大小不为，故A错误；根据动能定理可得，从抛出到落地整个过程物体所受阻力做功为，故B错误；物体在水平方向受力只有空气阻力的分力，设物体的水平分速度大小为，则对应的空气阻力水平分力大小为，对物体水平方向根据动量定理可得 又 联立解得物体水平射程为，故C错误； 设物体在空中飞行的时间为，以竖直向下为正方向，竖直方向根据动量定理可得 ，其中 解得，故D正确。故选D。 8．AC 解析：由题意可知，安全带上的限力装置延长了司机的受力时间，选项A正确；若发生碰撞，则司机动量的变化量是一定的，选项B错误；在动量变化量一定时，根据F∆t=∆p可知，增加作用时间，可减小安全带对司机的平均作用力，选项C正确；碰撞前后司机的速度从某一值减到零，则司机的动能的变化量是不变的，选项D错误。故选AC。 9．BD 解析：根据题意可知，冲击前钢球的机械能为 冲击后钢球的机械能为 由能量守恒定律可得，转化内能的机械能为 冲击时机械能转为内能百分比为，故A错误，B正确； 钢球与缓震材料接触过程中，先加速下降再减速下降，然后加速上升，再减速上升，则钢球先失重后超重再失重，故C错误；以向上为正方向有，对钢球，根据动量定理有，缓震材料受到钢球的平均冲力为 故D正确。故选BD。 10．AD 解析：飞行器速度最大时加速度为零，由牛顿第二定律得 则，故 A 正确；对飞行器由动能定理得 则，故 B 错误；对飞行器由动量定理得 ，则，故C 错误，D 正确。故选AD。 11．(12分) (1) (2) (3) 解析：(1)对木块，根据牛顿第二定律 解得木块的加速度为 木块开始运动到2s时刻的位移大小为 (2)根据动能定理 解得木块从开始运动到位移达到1.5m时的速度大小为 (3)根据动量定理 解得木块速度达到15m/s时物块的运动时间为 12．(16分) (1)(2)(3) 解析：(1)小球1由A点到C点根据动能定理 解得 (2)小球2做平抛运动，水平方向 竖直方向 由几何关系可知 解得 碰后小球1反向运动，根据动能定理 解得 两球碰撞，根据动量守恒定律 解得 (3)碰撞过程中，以向右为正方向，小球1所受到的合外力的冲量 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届合肥皖智高级中学芙蓉校区物理限时练14 训练内容：动量 动量定理 2024年11月19日 一、单选题（每小题6分，共42分） 1．各位同学，展卷悦！本学年已经过去四个月了，经过一段时间的努力与沉淀，大家肯定跃跃欲试想要展现一下自己的实力！请选出下列说法中，正确的选项( ) A．牛顿力学观点不仅适用于宏观、低速的物体，对于微观、高速物体同样适用 B．一对相互作用的摩擦力，对相互作用的两个物体做的总功一定为零 C．做匀速圆周运动的物体，其动量和动能都保持不变 D．机械能守恒的物体，所受的其他力可能对该物体做功 2．如图所示，质量为的物块以初速度沿倾角为的粗糙固定斜面由底端点上滑，滑到点时速度为0，然后下滑回到点。关于物块所受的冲量，下列说法正确的是( ) A．物块上滑过程中重力的冲量等于下滑过程中重力的冲量 B．物块上滑过程中所受摩擦力的冲量小于下滑过程中所受摩擦力的冲量 C．无论上滑过程还是下滑过程，物块所受支持力的冲量始终为0 D．物块从冲上斜面到返回斜面底端的整个过程中所受合外力的冲量总和为0 3．如图所示，在时小球被斜向上抛出，空气阻力可以忽略。以抛出点为原点，以水平向右为轴正方向，竖直向上为轴正方向，建立平面直角坐标系。关于小球运动过程中，动量在方向的分量随时间、动量在方向的分量随时间、动能随水平位移、动能随竖直位移的变化关系，图中可能正确的是( ) A． B． C． D． 4．某同学身高、质量，站立举手摸高(手能摸到的最大高度)，该同学用力蹬地，经过时间竖直离地跳起，摸高为。之后他竖直落在地面上，通过重心下降，减少地面对人的作用力，测得他减速到零时头顶距地面的高度为。假设该同学蹬地和落地过程受到地面的作用力为恒力，重力加速度取。则落地与蹬地受到地面的作用力大小之比为( ) A．2.5 B．2.0 C．1.5 D．1.0 5．用水枪喷水是儿童喜欢的游戏，但是如果使用的玩具水枪冲击力较强，也有可能对儿童造成伤害。新闻曾多次报道有儿童眼睛被玩具水枪射伤的案例，所以儿童玩具水枪设计、制作的厂家必须控制水枪的冲击力，使水枪严格符合产品质量标准。设水枪喷水口的半径为r，刚从喷水口射出的水流水平垂直打到竖直放置的一块木板后不反弹，测得水流对竖直木板的平均冲力大小为F，已知水的密度为ρ，则喷水口的出水速度v为( ) A． B． C． D． 6．如图所示，将一个中间有孔的质量为m的小木块套在粗糙横杆上，木块两侧连接相同的轻弹簧，轻弹簧的另一端与箱子内壁连接，横杆两端固定在箱子上，箱子与横杆总质量为M，现将整个装置放在光滑地面上，此时木块位于横杆中点，且两弹簧均处于自然长度，t=0时刻对箱子施加水平向右的恒力F，在t=t0时(t0足够大)，撤去F，该过程F对箱子做功为W。已知木块与横杆之间动摩擦因数为，重力加速度大小为g，整个运动过程，弹簧的变化始终在弹性限度内，木块并未接触箱子左右两侧，则下列说法一定正确的是( ) A． B．最终稳定时箱子速度大小为 C．若，F作用瞬间，箱子的加速度大小为 D．若，F作用瞬间，箱子的加速度大小为 7．如图甲所示，理想状态下没有空气阻力的抛体运动的轨迹为抛物线，但在真实的情况下由于空气阻力的影响，如图乙，其轨迹为一个可视为质点的物体由水平地面上斜向上抛出，只在重力和空气阻力作用下的运动轨迹，已知物体的质量为m，其所受空气阻力的大小与速度大小成正比，方向与速度方向相反，比例系数为k，重力加速度为g，抛出瞬间速度大小为，与水平方向的夹角为，落地瞬间速度大小为，与水平方向的夹角为，下列说法正确的是( ) A．从抛出到落地整个过程动量变化量大小为 B．从抛出到落地整个过程物体所受阻力做功为 C．物体水平射程为 D．物体在空中飞行的时间为 二、多选题（每小题10分，共30分，漏选得5分） 8．限力式安全带能在发生碰撞的瞬间，自动收紧安全带有效固定乘客身体，同时当施加在安全带上的力达到一定程度时，安全带限力装置将自动放出安全带，从而缓和安全带对乘客胸部的压力。针对安全带上的限力装置功能，下列说法正确的是( ) A．延长了司机的受力时间 B．减小了碰撞前后司机动量的变化量 C．减小了安全带对司机的平均作用力 D．减小了碰撞前后司机动能的变化量 9．据报道ACF极限缓震材料，是一种集缓冲、减震、吸能于一身的高分子高性能材料，能吸收90%以上的机械能并瞬间把它转化为不明显的内能。为了验证该报道，某同学找来一个ACF缓震材料置于水平地面，将质量为m的钢球置于缓震材料上方H1处静止释放，通过相机测出钢球与缓震材料的接触时间为t及钢球反弹的最大高度H2，假设钢球始终在竖直方向上运动，则下列说法正确的是( ) A．冲击时机械能转为内能百分比为 B．冲击时机械能转为内能百分比为 C．钢球与缓震材料接触过程中，始终处于超重状态 D．缓震材料受到钢球的平均冲力为 10．风洞实验是了解飞行器空气动力学特性的一种空气动力实验方法。在风洞中将一质量为m的飞行器(可视为质点)由静止释放，假设飞行器所受风洞阻力方向竖直向上，风洞阻力大小f与飞行器下降速率v的关系为f=kv，测出飞行器由静止下降h后做匀速直线运动，重力加速度大小为g。关于飞行器下降h的过程下列说法正确的是( ) A．飞行器的最大速率 B．风洞阻力对飞行器做功为 C．飞行器运动时间为 D．飞行器运动时间 三、非选择题（共28分） 11．(12分) 如图所示，木块静止放置在水平桌面上，用大小为5N的水平力F向右拉木块，木块与桌面间的摩擦因数为0.2，木块的质量m为1kg。 (1)用牛顿定律与运动学规律求木块开始运动到2s时刻的位移大小。 (2)用动能定理求木块从开始运动到位移达到1.5m时的速度大小。 (3)用动量定理求木块速度达到15m/s时物块的运动时间。 12．(16分) 如图所示，竖直平面内放置半径为的光滑圆弧轨道，与长的粗糙水平轨道相切于点，端与斜面的顶端无缝衔接，斜面倾角，质量为的小球1在轨道上所受到的阻力恒为重力的0.1倍。现质量为的小球2静止放置在点，两小球大小相等。现将小球1由A点静止释放，小球1沿轨道运动，以速度与小球2在处发生对心正碰。碰后，小球2水平抛出，经落到斜面上的点，碰后小球1反向运动后停下。不计空气阻力，重力加速度取。求： (1)的大小； (2)两小球的质量比； (3)碰撞过程中，小球1所受到的合外力的冲量。 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$