专题04 动量守恒及其应用（期末真题汇编）高二物理上学期人教版

专题04 动量守恒及其应用 2大高频考点概览 考点01 动量定理（含处理流体问题） 考点02 动量定理的应用 地 城 考点01 动量定理（含处理流体问题） 1．运输家用电器、易碎品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中（　　） A．减小物品受到的冲量 B．使物体的动量减小 C．使物体的动量变化量减小 D．延长作用时间以减小作用力 【答案】D 【详解】运输家用电器、易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中，在动量变化量一定的情况下，即所受冲量一定的情况下，延长了力的作用时间，减小作用力，即使物体的动量变化率减小，不易损坏。 故选D。 2．(24-25高二上·山东济南·期末)舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一，如图所示，杂技演员用手顶住中幡，将幡从胸口处竖直向上抛起，时间后在自己的胸口相同位置处开始接幡，并缓慢下蹲，经时间幡到达最低点。已知一根中幡质量为，重力加速度为，忽略空气阻力。则（    ） A．幡被抛出时的速度大小为 B．幡被抛出后，仅在最高点时加速度大小为 C．杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为 D．杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为 【答案】D 【详解】A．幡被抛做竖直上抛运动，由对称性可得，幡被抛出时的速度大小为 故A错误； B．幡被抛出后到被接住的过程中只受重力，其加速度大小一直为，故B错误； CD．幡从最高点开始下落到到达最低点，设手对幡的冲量大小为，取竖直向下为正方向，根据动量定理有 求得 故C错误，D正确。 故选D。 3．(24-25高二上·江西赣州·期末)水果的碰伤阈值是指水果在不碰伤的情况下能够从静止状态跌落的最大高度。已知导致苹果碰伤所需的平均作用力约为苹果自身重力的3倍。假设苹果在接触钢板后0.1s减速至静止，重力加速度g取，则苹果在钢板上的碰伤阈值最接近（　　） A．20cm B．25cm C．30cm D．45cm 【答案】A 【详解】设苹果刚接触钢板时速度为，取向上为正方向，根据动量定理，有 解得 设苹果从静止状态跌落的最大高度为h，有 解得m=20cm 故选A。 4．(24-25高二上·山东青岛·期末)高压清洗是科学、经济、环保的清洁方式。若高压水枪工作时将水近距离垂直喷射到物体表面，水枪出水口直径为d，水从枪口喷出时的速度大小为v，忽略水从枪口喷出后的发散效应，假设水喷射到物体表面时速度大小在极短时间内变为零。已知水的密度为ρ，水在物体表面产生的冲击力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】水在时间∆t内速度由v减为零，∆t内喷射到物体表面的水的质量为 设水在物体表面产生的冲击力大小为F，根据动量定理可得 联立解得 故选B。 5．(24-25高二上·湖南长沙长郡中学·期末)跳跳球由橡胶等弹性材料制成，把一质量为0.2kg的跳跳球从5m高处自由释放，后被地板竖直弹回，弹回高度为3.2m，已知球与地面接触时间为0.1s，已知重力加速度，空气阻力忽略，则球与地面接触过程中，下列说法正确的是（   ） A．当球刚碰地面时，球立即开始做减速运动 B．球与地面接触过程中，重力的冲量为0 C．跳跳球受到地面的冲量大小为 D．球与地面接触过程中，地面对球的平均支持力大小为38N 【答案】D 【详解】A．跳跳球刚与地面接触时，支持力小于重力，故先加速运动，故A错误； B．在与地面接触过程中，重力冲量 故B错误； CD．由运动学公式 可知，落地前瞬间和反弹速度大小分别为 由动量定理可知 解得 故C错误，D正确。 故选D。 6．(24-25高二上·安徽十校·期末)如图所示，质量为的小明从离水平网面上方高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到水平网面上方高处，已知小明与网接触的时间为取，则这段时间网对小明的平均作用力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】在小明下落到刚接触网的过程中，根据运动学公式，则有 可解小明刚接触网时的速度 在小明离开网向上减速的过程中，根据运动学公式，则有 可解得小明离开接触网时的速度 与网接触的过程中，取竖直向上为正方向，则有 对小明由动量定理，则有 可解得网对小明的平均作用力 故选A。 7．(24-25高二上·江苏苏州·期末)如图所示，细线的上端固定于O点，下端系一质量为m的小球，制作成一个周期为T的单摆。现使小球在竖直平面内做小角度摆动，空气阻力不计，重力加速度为g。求： (1)一个周期内，小球所受重力的冲量I； (2)该单摆的摆长L。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）一个周期内，小球所受重力的冲量 方向竖直向下； （2）根据单摆做简谐运动周期公式 解得 8．(24-25高二上·江苏苏州·期末)伽利略大炮是一种极为简易的机械发射装置，由伽利略于1590年左右发明．如图甲所示，先将质量为m的弹性大球P从距地面H高处自由释放，与地面发生碰撞后反弹，与地面的作用时间为Δt，反弹高度为0.64H。接着P球上分别叠放不同个数的弹性小球后释放，如图乙所示，已知各球质量依次为下方一球质量的，运动过程中重心始终处于同一竖直线上，各球之间发生弹性碰撞，碰撞时间极短，每次释放时P球距地面高度均为H，与地面第一次碰撞过程中的能量损失均保持不变，重力加速度为g，忽略空气阻力。 (1)求大球单独释放，触地反弹时的速度大小v； (2)求大球单独释放，地面对球的平均作用力大小F； (3)某同学认为，在大球上叠放小球数量越多，最上方小球回弹速度越大，且回弹速度均为下方球撞击速度的，试判断该同学的两个观点是否正确，如果正确请阐述理由，如果不正确，请找出正确规律。 【答案】(1) (2) (3)在两个观点中，叠放小球数量越多，最上方小球回弹速度越大的观点是正确的，但回弹速度均为下方一球撞击速度的4/3倍的观点是错误的，理由见解析。 【详解】（1）大球触地反弹速度为v，然后向上做匀减速直线运动，根据运动学公式有 解得 （2）设大球碰地前瞬间速度大小为，则有 解得 大球与地面碰撞过程，设竖直向上为正方向，对大球，由动量定理有 联立解得 （3）在两个观点中，叠放小球数量越多，最上方小球回弹速度越大的观点是正确的，但回弹速度均为下方一球撞击速度的4/3倍的观点是错误的。 设发生碰撞的两个相邻球中，下方球的质量为mn，撞击前瞬间向上速度为vn，撞击上方小球后速度变为vn'，上方球质量为，被撞后的回弹速度为，如图 由弹性碰撞有 联立解得 根据上述结果可知，小球回弹速度比下方球撞击速度的倍多，各球依次撞击上方球并使上球加速，所以叠放的小球越多，最上方球回弹速度越大。 地 城 考点02 动量定理的应用 1．(24-25高二上·湖南长沙长郡中学·期末)在某次军事演习中，我国自行研制的第五代战机“歼35”以初速度沿水平方向向前匀速飞行，发现敌对目标后，战斗员马上将质量为的导弹自由释放，在释放的同时，导弹点火并在极短时间内向后喷出质量为的燃气，燃气离开导弹时相对导弹的速度为，则喷气后导弹的速率为（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设喷气后导弹速度为（向前），则燃料喷出后相对地面速度为，由动量守恒可得 解得 故选B。 2．(24-25高二上·广东东莞全统考·期末)2024年11月16日，天舟八号成功对接于空间站天和核心舱后向端口，转入组合体飞行段。天舟八号对接过程可简化如下：天舟八号启动喷气发动机向后喷气，使天舟八号慢慢向空间站靠近，最后完成对接。以地球球心为参考系，取天舟八号喷气前的速度方向为正方向，已知天舟八号喷气前的速度为，天舟八号总质量为，喷气发动机在极短时间内喷出质量为的气体，气体速度为，方向与方向相反。喷气后瞬间，天舟八号的速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据动量守恒定律有 解得 故选D。 3．(24-25高二上·江苏苏州·期末)如图所示，三个质量相同的木块A、B、C，A、B用轻弹簧拴接在一起，竖直放置在水平面上保持静止，此时弹簧形变量为x0。C在B正上方h处由静止释放，与B碰撞后粘在一起运动。要使运动过程中A恰好不离开地面，则h的大小为（　　） A．2x0 B．4x0 C．6x0 D．8x0 【答案】D 【详解】依题意，A恰好离开地面时，BC上升到最大高度，对A有 mg=kx1 BC碰后瞬间，弹簧压缩量是初始BC碰前的压缩量，有 kx0=mg 则BC上升到最大高度距BC碰前位置为 h1=x1+x0 从碰后到A刚要离开地面过程中机械能守恒，可得 ×2mv2=2mgh1 BC碰撞过程有 mv0=2mv C下落过程由动能定理得 联立可得 h=8x0 故选D。 4．(24-25高二上·安徽十校·期末)甲、乙两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，甲球的动量为，乙球的动量为。当甲球追上乙球时发生碰撞，碰后乙球的动量。设甲球的质量为，乙球的质量为，则的关系可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】碰撞过程中动量守恒，可知碰后甲球的动量为，由于是甲追碰乙，碰撞前甲的速度大于乙的速度，有 可得 碰撞后甲的速度小于或等于乙的速度，有 可得 碰撞后系统的动能不大于碰前系统的动能，由 可得 解得 联立得 故选B。 5．(24-25高二上·江苏南京中华中学·期末)如图，质量为2m、带有半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径长度为2R，现将质量为的小球从点正上方高处由静止释放，然后由点进入半圆形轨道后从点冲出，在空中上升的最大高度为（不计空气阻力），则（　　） A．小球和小车组成的系统动量守恒 B．小球离开小车后做斜上抛运动 C．小车向左运动的最大距离为 D．小球第二次上升距点的最大高度 【答案】D 【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向上动量守恒；小球与小车组成的系统在竖直方向所受合外力不为零，系统在竖直方向上动量不守恒，因此小球和小车组成的系统动量不守恒，故A错误； B．小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，系统水平方向动量为零，小球离开小车时两者在水平方向速度相等，则小球离开小车时小球与小车水平方向速度均为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故B错误； C．当小球向右运动时，设任一时刻小球速度的水平分量大小为v，小车的速度大小为，以向右为正方向，根据系统水平方向动量守恒，得 解得 则小球在水平方向的位移大小x等于小车在水平方向的位移大小的2倍，即 又有 解得小车向左运动的最大距离 故C错误； D．设小球第一次在小车上运动的过程中克服摩擦力做的功为W1，由功能关系得 相比第一次在小车上运动，小球第二次在小车上运动的过程中，任一对应位置处速度变小，小车对小球的弹力变小，小球受到的摩擦力变小，小球克服摩擦做的功 设小球第二次能上升的最大高度为H，根据功能关系可得 解得 故D正确。 故选D。 6．（多选）(24-25高二上·重庆巴蜀中学校·期末)质量为2m可视作质点的物体A穿在光滑的水平杆上，用长为L的轻绳与质量为m可视作质点的小球B相连。如图所示，初始时手持小球B，使A、B在同一水平面上静止，轻绳刚好拉直。已知重力加速度为g。将小球B释放后A、B做往复运动，则下列说法正确的是（　　） A．小球B相对于初始位置的最大水平位移为 B．轻绳承受的最大张力为 C．小球B相对于地的运动轨迹离心率 D．小球B相对于地的运动轨迹离心率 【答案】BC 【详解】A．从小球B释放开始，两物体在水平方向动量守恒，时刻有 小球B运动到最低点的过程有 又 解得 故最大向左位移为 故A错误； B．结合能量守恒，在最低点时有 解得 根据牛顿第二定律 解出细绳的最大张力为 故B正确； CD．如图建系物体A和小球B在平面直角坐标系xOy 运动过程中，设A的位置坐标为，B的位置坐标为；根据动量守恒有 距离不变有 联立得 所以小球B相对于地的运动轨迹为椭圆方程，离心率 故C正确，D错误。 故选BC。 7．（多选）(24-25高二上·山东青岛·期末)如图甲，固定的光滑水平横杆上套有质量为m的小环B，其右侧有一固定挡块。一根长为L的轻绳，一端与B相连，另一端与质量为的小球A相连。初始状态轻绳水平且伸直，B靠在挡块处。由静止释放A，在运动过程中水平方向速度v的大小与时间t的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．时刻之后，组成的系统动量守恒 B．时刻速度相同，大小为 C．图乙中阴影部分的面积为 D．阶段，A的水平位移一定大于 【答案】BD 【详解】A．图乙可知时刻后，B开始运动起来了，说明此时B已经离开挡板向左运动，B与挡板间没有了作用力，由于杆光滑，故AB构成的系统水平方向不受外力，即AB组成的系统水平动量守恒，但AB整体在竖直方向上合力不为0，则竖直方向动量不守恒，故时刻之后，组成的系统动量不守恒，故A错误； B．题意可知时刻A的水平最大为，对A，由动能定理得 时刻后，由AB系统水平方向动量守恒有 联立解得相同速度 故B正确； CD．图乙中阴影部分的面积为表示的AB水平方向位移差（），从阶段，设AB共速时A的下落高度为，由能量守恒有 联立以上可得 故从阶段，图乙中阴影部分的面积为 联立以上解得 整理可得 故C错误，D正确。 故选 BD。 8．（多选）(24-25高二上·安徽十校·期末)如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽，质量为的光滑U形管静止在导槽上，U形管能在两导槽之间自由滑动，一质量为m的小球沿水平方向，以初速度从U形管的一端射入。已知小球的半径略小于管道半径，下列说法正确的是（　　） A．该过程中，小球与U形管组成的系统机械能守恒、动量守恒 B．小球从U形管的另一端射出时，U形管速度大小为 C．小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，小球的速度大小为 D．从小球入射至运动到U形管圆弧部分最左端过程中，导槽对U形管的冲量大小为 【答案】BCD 【详解】A．由于导槽和U形管光滑，在小球与U形管相互作用过程中，小球的动能只能与U形管的动能发生转移，故小球与U形管组成的系统机械能守恒，由于导槽对U形管的作用，系统的所受外力的合力不为零，即小球与U形管系统动量不守恒，但系统沿导槽方向所受合外力为零，系统在沿着导槽方向动量守恒，故A错误； B．小球进出U形管的过程，小球与U形管组成的系统机械能守恒，系统沿着导槽方向动量守恒，设小球和U形管的末速度为、，则有， 解得， 故B正确； C．小球运动到U形管圆弧部分的最左端过程，沿着导槽方向系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得 设小球的合速度为，根据机械能守恒定律得 解得 故C正确； D．在小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，垂直导槽的分速度为 运动到U形管圆弧部分的最左端的过程中，在垂直导槽方向，以垂直向下为正方向，对小球，根据动量定理有 则小球对U形管垂直冲量为，而U形管的垂直动量为零，故导槽对U形管的冲量大小为，故D正确。 故选BCD。 9．(24-25高二上·陕西西安铁一中学·期中)如图所示，在光滑的水平面上有三个小物块A、B、C，三者处于同一直线上，质量分别为mA=3m、mB=m、mC=m，初始A、B用轻弹簧拴连处于静止状态，C以初速度v0向左运动，B、C相碰时间极短，之后以相同速度向左运动但不粘连，求： (1)B、C相碰后的速度大小； (2)弹簧压缩量最大时储存的弹性势能Ep1； (3)弹簧伸长量最大时储存的弹性势能Ep2。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）B、C碰撞动量守恒 解得 （2）第一次ABC共速时弹簧压缩量最大，A、B、C组成系统为研究对象，则 解得 （3）B与C碰后至弹簧第一次恢复原长为研究过程，A、B、C组成系统为研究对象，由系统动量守恒 由系统机械能守恒 可得 ， 即弹簧第一次恢复原长时B、C正在向右运动，此后C将一直向右匀速运动，B先向右减速到0，再向左加速至与A共速时弹簧的伸长量最大，该过程A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒，所以有 联立解得 10．(24-25高二上·湖南长沙长郡中学·期末)如图所示，半椭圆形槽静止放置在光滑水平面上，已知半椭圆形槽的质量为，椭圆半长轴长度为，半短轴长度为，其内表面光滑。现将一质量为的小球（可视为质点）从槽左端正上方高处静止释放，小球从槽左端竖直方向切入槽内，已知，重力加速度为，小球在槽内运动过程中，求： (1)槽向左运动的最大位移大小； (2)槽运动的最大速度大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设半椭圆形槽在水平面上的最大位移为，小球水平方向的位移为，小球和槽在水平方向动量守恒 由人船模型可得 又 联立解得 （2）设最低点的速度为，小球的速度为，小球从开始运动到最低点的过程中系统在水平方向动量守恒，有 同时在下落过程中机械能守恒，有 联立解得 11．(24-25高二上·浙江金华十校·期末)如图所示，光滑水平面上静止放有一辆小车，小车由半径的四分之一光滑圆弧部分AB和粗糙水平部分BC组成，且两者在B点平滑连接。现有一可视为质点的小物块从圆心等高点A处静止释放，小物块在BC部分与车之间的动摩擦因数为，小车质量是物块质量的2倍。求： (1)小物块从释放到下滑到圆弧最低点B的过程中，小物块机械能 ，其与小车构成的系统水平方向动量 （选填“守恒”或“不守恒”）； (2)小物块从释放到下滑到圆弧最低点B的过程中，小物块的水平位移是多少？ (3)为保证小物块释放后不会从小车上滑下，则BC部分的最小长度是多少？ 【答案】(1) 不守恒 守恒 (2) (3) 【详解】（1）[1][2]小物块从释放到下滑到圆弧最低点B的过程中，小物块有部分机械能转化为小车的动能，则小物块的机械能不守恒；其与小车构成的系统水平方向不受力，动量守恒。 （2）m、M组成的系统水平方向动量守恒，整个过程m、M水平位移大小分别为和，所以， 解得 （3）当小物块刚好运动到C点，速度刚好为零，此时对应的BC部分最短，由系统水平动量守恒可知，此时M速度也为零，设BC部分的最小长度为L，由能量守恒得 解得 12．(24-25高二上·安徽十校·期末)如图所示，光滑轨道固定在竖直平面内，为水平直轨道，为半径的半圆轨道，在b处与相切。在直轨道上放着质量分别为、的物块（均可视为质点），用轻质细绳将连接在一起，且间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。直轨道左侧的光滑水平地面上停着质量的小车，小车上表面与等高。现将细绳剪断，与弹簧分离之后A向左滑上小车且恰好没有从小车上掉下，B向右滑动且刚好能通过半圆轨道最高点d点。物块A与小车之间的动摩擦因数，重力加速度大小。 (1)当物块B运动到圆弧轨道的最低点b时，求轨道对物块B的弹力大小； (2)求剪断细绳之前弹簧的弹性势能； (3)求小车的长度L。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设物块B经过半圆轨道最低点b时的速度为，经过半圆轨道最高点d时的速度为，刚好能到达半圆轨道最高点d点，有 对物块B从b点到d点的过程中，根据动能定理可得 解得 物块B经过最低点b时，根据牛顿第二定律可得 解得 （2）细绳剪断后，以水平向左为正方向，根据动量守恒定律有 代入数据解得 根据能量守恒定律，细绳剪断之前弹簧的弹性势能为 （3）对A与小车组成的系统，根据动量守恒定律有 代入数据解得 根据能量守恒定律有 代入数据解得 13．(24-25高二上·浙江宁波九校联考·期末)某装置的竖直截面如图所示，足够长的光滑倾斜轨道与圆弧OABC轨道平滑连接，OABC管道与平面AD相切于A点，OABC管道半径，倾斜轨道上有一滑块可从任意高度（为滑块到AD平面的竖直高度）由静止开始下滑（可变），滑块尺寸略小于管道内径，管道点与小车平面等高，小车左端紧靠管道点，小车由水平轨道EF与四分之一圆弧轨道FG组成，水平轨道，圆弧轨道FG半径，圆弧AB，BC对应的圆心角均，圆弧OA对应的圆心角为。滑块与EF轨道间的动摩擦因数，滑块质量，小车质量。其它轨道均光滑，滑块可视为质点，不计空气阻力，取（，）求： (1)滑块从斜面静止下滑恰能滑到点，求滑块下滑高度； (2)若小车没有固定在平面上，平面光滑且足够长，滑块滑上小车恰能到达F点，求滑块下滑高度； (3)若小车没有固定在平面上，半面光滑且足够长，滑块能滑上小车并且不会滑离小车，求滑块下滑高度的范围。 【答案】(1)0.4m (2) (3) 【详解】（1）物体恰能滑到点 根据动能定理有 解得 （2）恰能到达点，由动量守恒得 由能量守恒得 解得 由动能定理得 解得 （3）①物体滑上小车此时 ②物体恰能到达点，由动量守恒得 由能量守恒得 解得 由动能定理得 解得 ③物体返回EF恰好不从点滑出，由动量守恒得 由能量守恒得 解得 由动能定理得 解得 综上所述 14．(24-25高二上·山东青岛·期末)如图，光滑水平面上有一平板小车A，其上表面中点K左侧光滑，右侧粗糙。A左端固定一轻质竖直挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端处于自由状态，且在K点左侧。可看作质点的物块B放在A上，推动B压缩弹簧到某位置锁定，此时弹簧弹性势能。物体C静置于A右边的水平面上。C的上表面是光滑圆弧，圆弧最低点P处切线水平，与A上表面等高。让A、B一起以的速度向右匀速运动，某时刻解除锁定，B刚好未从A上滑下，而后A与C发生碰撞并粘在一起。已知A、B、C的质量分别为、、，B与A右侧表面间的动摩擦因数，重力加速度。求： (1)小车A的总长度； (2)物块B能上升的最大高度； (3)物块B第二次到达P点的速度大小； (4)从物块B第1次被弹开到最终相对小车A静止的过程中，物块B压缩弹簧的次数，以及最终物块B距小车A右端的距离。 【答案】(1) (2) (3)0 (4)4次， 【详解】（1）某时刻解除锁定，B刚好未从A上滑下，由于A、B组成的系统满足动量守恒，则B在A右端时两者的速度仍为，根据能量守恒可得 解得小车A的总长度为 （2）A与C发生碰撞并粘在一起，根据动量守恒可得 解得 物块B滑上光滑圆弧，不管是否能从顶端抛出，物块B到达最高点时，A、B、C具有相同的水平速度，根据系统水平方向动量守恒可得 解得 根据系统机械能守恒可得 解得物块B能上升的最大高度为 （3）设物块B第二次到达P点的速度大小，此时AC的速度大小为，从物块B第一次到达P点到物块B第二次到达P点过程，根据系统水平方向动量守恒可得 根据系统机械能守恒可得 联立解得， （4）从物块B第1次被弹开到最终相对小车A静止的过程中，A、B、C组成的系统满足水平方向动量守恒可得，最终A、B、C共速，且B相对静止于A的粗糙部分，则有 从A与C发生碰撞粘在一起到最终A、B、C共速过程，根据能量守恒可得 联立解得该过程B相对A的粗糙部分通过的路程为 由 可知从物块B第1次被弹开到最终相对小车A静止的过程中，物块B压缩弹簧的次数为4次；最终物块B距小车A右端的距离为 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 动量守恒及其应用 2大高频考点概览 考点01 动量定理（含处理流体问题） 考点02 动量定理的应用 地 城 考点01 动量定理（含处理流体问题） 1．运输家用电器、易碎品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中（　　） A．减小物品受到的冲量 B．使物体的动量减小 C．使物体的动量变化量减小 D．延长作用时间以减小作用力 2．(24-25高二上·山东济南·期末)舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一，如图所示，杂技演员用手顶住中幡，将幡从胸口处竖直向上抛起，时间后在自己的胸口相同位置处开始接幡，并缓慢下蹲，经时间幡到达最低点。已知一根中幡质量为，重力加速度为，忽略空气阻力。则（    ） A．幡被抛出时的速度大小为 B．幡被抛出后，仅在最高点时加速度大小为 C．杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为 D．杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为 3．(24-25高二上·江西赣州·期末)水果的碰伤阈值是指水果在不碰伤的情况下能够从静止状态跌落的最大高度。已知导致苹果碰伤所需的平均作用力约为苹果自身重力的3倍。假设苹果在接触钢板后0.1s减速至静止，重力加速度g取，则苹果在钢板上的碰伤阈值最接近（　　） A．20cm B．25cm C．30cm D．45cm 4．(24-25高二上·山东青岛·期末)高压清洗是科学、经济、环保的清洁方式。若高压水枪工作时将水近距离垂直喷射到物体表面，水枪出水口直径为d，水从枪口喷出时的速度大小为v，忽略水从枪口喷出后的发散效应，假设水喷射到物体表面时速度大小在极短时间内变为零。已知水的密度为ρ，水在物体表面产生的冲击力大小为（　　） A． B． C． D． 5．(24-25高二上·湖南长沙长郡中学·期末)跳跳球由橡胶等弹性材料制成，把一质量为0.2kg的跳跳球从5m高处自由释放，后被地板竖直弹回，弹回高度为3.2m，已知球与地面接触时间为0.1s，已知重力加速度，空气阻力忽略，则球与地面接触过程中，下列说法正确的是（   ） A．当球刚碰地面时，球立即开始做减速运动 B．球与地面接触过程中，重力的冲量为0 C．跳跳球受到地面的冲量大小为 D．球与地面接触过程中，地面对球的平均支持力大小为38N 6．(24-25高二上·安徽十校·期末)如图所示，质量为的小明从离水平网面上方高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到水平网面上方高处，已知小明与网接触的时间为取，则这段时间网对小明的平均作用力大小为（　　） A． B． C． D． 7．(24-25高二上·江苏苏州·期末)如图所示，细线的上端固定于O点，下端系一质量为m的小球，制作成一个周期为T的单摆。现使小球在竖直平面内做小角度摆动，空气阻力不计，重力加速度为g。求： (1)一个周期内，小球所受重力的冲量I； (2)该单摆的摆长L。 8．(24-25高二上·江苏苏州·期末)伽利略大炮是一种极为简易的机械发射装置，由伽利略于1590年左右发明．如图甲所示，先将质量为m的弹性大球P从距地面H高处自由释放，与地面发生碰撞后反弹，与地面的作用时间为Δt，反弹高度为0.64H。接着P球上分别叠放不同个数的弹性小球后释放，如图乙所示，已知各球质量依次为下方一球质量的，运动过程中重心始终处于同一竖直线上，各球之间发生弹性碰撞，碰撞时间极短，每次释放时P球距地面高度均为H，与地面第一次碰撞过程中的能量损失均保持不变，重力加速度为g，忽略空气阻力。 (1)求大球单独释放，触地反弹时的速度大小v； (2)求大球单独释放，地面对球的平均作用力大小F； (3)某同学认为，在大球上叠放小球数量越多，最上方小球回弹速度越大，且回弹速度均为下方球撞击速度的，试判断该同学的两个观点是否正确，如果正确请阐述理由，如果不正确，请找出正确规律。 地 城 考点02 动量定理的应用 1．(24-25高二上·湖南长沙长郡中学·期末)在某次军事演习中，我国自行研制的第五代战机“歼35”以初速度沿水平方向向前匀速飞行，发现敌对目标后，战斗员马上将质量为的导弹自由释放，在释放的同时，导弹点火并在极短时间内向后喷出质量为的燃气，燃气离开导弹时相对导弹的速度为，则喷气后导弹的速率为（   ） A． B． C． D． 2．(24-25高二上·广东东莞全统考·期末)2024年11月16日，天舟八号成功对接于空间站天和核心舱后向端口，转入组合体飞行段。天舟八号对接过程可简化如下：天舟八号启动喷气发动机向后喷气，使天舟八号慢慢向空间站靠近，最后完成对接。以地球球心为参考系，取天舟八号喷气前的速度方向为正方向，已知天舟八号喷气前的速度为，天舟八号总质量为，喷气发动机在极短时间内喷出质量为的气体，气体速度为，方向与方向相反。喷气后瞬间，天舟八号的速度大小为（　　） A． B． C． D． 3．(24-25高二上·江苏苏州·期末)如图所示，三个质量相同的木块A、B、C，A、B用轻弹簧拴接在一起，竖直放置在水平面上保持静止，此时弹簧形变量为x0。C在B正上方h处由静止释放，与B碰撞后粘在一起运动。要使运动过程中A恰好不离开地面，则h的大小为（　　） A．2x0 B．4x0 C．6x0 D．8x0 4．(24-25高二上·安徽十校·期末)甲、乙两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，甲球的动量为，乙球的动量为。当甲球追上乙球时发生碰撞，碰后乙球的动量。设甲球的质量为，乙球的质量为，则的关系可能是（　　） A． B． C． D． 5．(24-25高二上·江苏南京中华中学·期末)如图，质量为2m、带有半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径长度为2R，现将质量为的小球从点正上方高处由静止释放，然后由点进入半圆形轨道后从点冲出，在空中上升的最大高度为（不计空气阻力），则（　　） A．小球和小车组成的系统动量守恒 B．小球离开小车后做斜上抛运动 C．小车向左运动的最大距离为 D．小球第二次上升距点的最大高度 6．（多选）(24-25高二上·重庆巴蜀中学校·期末)质量为2m可视作质点的物体A穿在光滑的水平杆上，用长为L的轻绳与质量为m可视作质点的小球B相连。如图所示，初始时手持小球B，使A、B在同一水平面上静止，轻绳刚好拉直。已知重力加速度为g。将小球B释放后A、B做往复运动，则下列说法正确的是（　　） A．小球B相对于初始位置的最大水平位移为 B．轻绳承受的最大张力为 C．小球B相对于地的运动轨迹离心率 D．小球B相对于地的运动轨迹离心率 7．（多选）(24-25高二上·山东青岛·期末)如图甲，固定的光滑水平横杆上套有质量为m的小环B，其右侧有一固定挡块。一根长为L的轻绳，一端与B相连，另一端与质量为的小球A相连。初始状态轻绳水平且伸直，B靠在挡块处。由静止释放A，在运动过程中水平方向速度v的大小与时间t的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．时刻之后，组成的系统动量守恒 B．时刻速度相同，大小为 C．图乙中阴影部分的面积为 D．阶段，A的水平位移一定大于 8．（多选）(24-25高二上·安徽十校·期末)如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽，质量为的光滑U形管静止在导槽上，U形管能在两导槽之间自由滑动，一质量为m的小球沿水平方向，以初速度从U形管的一端射入。已知小球的半径略小于管道半径，下列说法正确的是（　　） A．该过程中，小球与U形管组成的系统机械能守恒、动量守恒 B．小球从U形管的另一端射出时，U形管速度大小为 C．小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，小球的速度大小为 D．从小球入射至运动到U形管圆弧部分最左端过程中，导槽对U形管的冲量大小为 9．(24-25高二上·陕西西安铁一中学·期中)如图所示，在光滑的水平面上有三个小物块A、B、C，三者处于同一直线上，质量分别为mA=3m、mB=m、mC=m，初始A、B用轻弹簧拴连处于静止状态，C以初速度v0向左运动，B、C相碰时间极短，之后以相同速度向左运动但不粘连，求： (1)B、C相碰后的速度大小； (2)弹簧压缩量最大时储存的弹性势能Ep1； (3)弹簧伸长量最大时储存的弹性势能Ep2。 10．(24-25高二上·湖南长沙长郡中学·期末)如图所示，半椭圆形槽静止放置在光滑水平面上，已知半椭圆形槽的质量为，椭圆半长轴长度为，半短轴长度为，其内表面光滑。现将一质量为的小球（可视为质点）从槽左端正上方高处静止释放，小球从槽左端竖直方向切入槽内，已知，重力加速度为，小球在槽内运动过程中，求： (1)槽向左运动的最大位移大小； (2)槽运动的最大速度大小。 11．(24-25高二上·浙江金华十校·期末)如图所示，光滑水平面上静止放有一辆小车，小车由半径的四分之一光滑圆弧部分AB和粗糙水平部分BC组成，且两者在B点平滑连接。现有一可视为质点的小物块从圆心等高点A处静止释放，小物块在BC部分与车之间的动摩擦因数为，小车质量是物块质量的2倍。求： (1)小物块从释放到下滑到圆弧最低点B的过程中，小物块机械能 ，其与小车构成的系统水平方向动量 （选填“守恒”或“不守恒”）； (2)小物块从释放到下滑到圆弧最低点B的过程中，小物块的水平位移是多少？ (3)为保证小物块释放后不会从小车上滑下，则BC部分的最小长度是多少？ 12．(24-25高二上·安徽十校·期末)如图所示，光滑轨道固定在竖直平面内，为水平直轨道，为半径的半圆轨道，在b处与相切。在直轨道上放着质量分别为、的物块（均可视为质点），用轻质细绳将连接在一起，且间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。直轨道左侧的光滑水平地面上停着质量的小车，小车上表面与等高。现将细绳剪断，与弹簧分离之后A向左滑上小车且恰好没有从小车上掉下，B向右滑动且刚好能通过半圆轨道最高点d点。物块A与小车之间的动摩擦因数，重力加速度大小。 (1)当物块B运动到圆弧轨道的最低点b时，求轨道对物块B的弹力大小； (2)求剪断细绳之前弹簧的弹性势能； (3)求小车的长度L。 13．(24-25高二上·浙江宁波九校联考·期末)某装置的竖直截面如图所示，足够长的光滑倾斜轨道与圆弧OABC轨道平滑连接，OABC管道与平面AD相切于A点，OABC管道半径，倾斜轨道上有一滑块可从任意高度（为滑块到AD平面的竖直高度）由静止开始下滑（可变），滑块尺寸略小于管道内径，管道点与小车平面等高，小车左端紧靠管道点，小车由水平轨道EF与四分之一圆弧轨道FG组成，水平轨道，圆弧轨道FG半径，圆弧AB，BC对应的圆心角均，圆弧OA对应的圆心角为。滑块与EF轨道间的动摩擦因数，滑块质量，小车质量。其它轨道均光滑，滑块可视为质点，不计空气阻力，取（，）求： (1)滑块从斜面静止下滑恰能滑到点，求滑块下滑高度； (2)若小车没有固定在平面上，平面光滑且足够长，滑块滑上小车恰能到达F点，求滑块下滑高度； (3)若小车没有固定在平面上，半面光滑且足够长，滑块能滑上小车并且不会滑离小车，求滑块下滑高度的范围。 14．(24-25高二上·山东青岛·期末)如图，光滑水平面上有一平板小车A，其上表面中点K左侧光滑，右侧粗糙。A左端固定一轻质竖直挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端处于自由状态，且在K点左侧。可看作质点的物块B放在A上，推动B压缩弹簧到某位置锁定，此时弹簧弹性势能。物体C静置于A右边的水平面上。C的上表面是光滑圆弧，圆弧最低点P处切线水平，与A上表面等高。让A、B一起以的速度向右匀速运动，某时刻解除锁定，B刚好未从A上滑下，而后A与C发生碰撞并粘在一起。已知A、B、C的质量分别为、、，B与A右侧表面间的动摩擦因数，重力加速度。求： (1)小车A的总长度； (2)物块B能上升的最大高度； (3)物块B第二次到达P点的速度大小； (4)从物块B第1次被弹开到最终相对小车A静止的过程中，物块B压缩弹簧的次数，以及最终物块B距小车A右端的距离。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $