第7讲 动量(强化练)-【优化探究】2026年高考物理二轮专题复习配套课件（广东专版）

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 [基础保分练](1-6题,每题4分) 1.(2025·广东汕头一模)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,导致苹果碰伤所需的平均作用力为苹果自身重力的3倍。不考虑其他因素的影响,若苹果在某材料上的碰伤阈值为20 cm,则 (　　) A.苹果的碰伤阈值与苹果的重量成正比 B.苹果的碰伤阈值与苹果的质量无关 C.若跌落高度一定,给苹果套上有空气泡的塑料袋能减小它与该材料的作用时间 D.若跌落高度一定,给苹果套上有空气泡的塑料袋能减小它与该材料作用力的冲量 B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析:设苹果在该材料上的碰伤阈值为h,根据v2=2gh,得苹果落到该材料上瞬间速度大小v=,苹果接触材料过程中平均合力大小为F合= 3mg-mg=2mg,平均加速度大小为a==2g,在材料上减速到0所需时间为t,所以有v=at,即=2gt,h=2gt2,所以苹果的碰伤阈值与苹果的质量无关,故A错误,B正确;若跌落高度一定,给苹果套上有空气泡的塑料袋能增大它与该材料的作用时间,故C错误;若跌落高度一定,给苹果套上有空气泡的塑料袋后,苹果落到该材料上瞬间速度大小不变,根据I= m·Δv可知,它与该材料作用力的冲量不变,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2.(多选)(2025·广东江门检测)烟花飞上天后在空中爆炸。当烟花从水平地面斜飞向天空且恰好沿水平方向运动的瞬间,突然炸裂成一大一小P、Q两块,且质量较大的P仍沿原来方向飞出去,不计空气阻力,下列说法正确的是 (　　) A.炸裂时,质量较大的P受到的内力更大 B.炸裂过程烟花水平方向动量守恒 C.炸裂后,P飞行的水平距离较大 D.炸裂后,P、Q两块同时落地 BD 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析:炸裂时,P、Q两块受到的内力相等,故A错误;炸裂时,烟花位于最高点,水平方向不受外力作用,所以水平方向动量守恒,故B正确;炸裂时,质量较小的Q可能仍沿原来的方向,也可能与原方向相反,无法确定P、Q两块炸裂时速度的大小关系,也就无法比较水平距离大小关系,故C错误;P、Q两块的速度方向均沿水平方向,之后做平抛运动回到地面,同时落地,故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 3.(2025·广东深圳模拟)如图所示,游乐园水上表演中,水面摩托艇上安装的水泵通过轻质软管喷水,将质量为M的游客(包括踏板)顶起在空中保持静止(此时软管竖直且喷水口竖直向下),忽略水在与踏板作用时水的重力影响,设软管与喷口的总横截面积相同,喷水速率为v,重力加速度为g,则时间t内喷水的质量为 (　　) A.　　　　　　　 B. C. D.　 C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析:根据题意可知,水泵先将水沿软管竖直向上以速率v送至踏板处,水冲击踏板后又以速率v从喷水口竖直向下喷出,取竖直向下为正方向,设时间t内喷出水的质量为m,根据动量定理有F2t=mv-(-mv),对游客与踏板整体受力分析,根据平衡条件有F1=Mg,根据牛顿第三定律知F2=F1,则时间t内喷水的质量m=,C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 4.下列关于动量的说法正确的是 (　　) A.质量越大的物体动量一定越大 B.质量和速率都相同的物体动量一定相同 C.一个物体的加速度不变,其动量一定不变 D.一个物体所受的合外力不为零,它的动量一定改变 D 解析:物体的动量p=mv,质量m越大,如果速度较小,则动量不一定大,故A错误;质量和速率都相同的物体,动量大小相同,方向不一定相同,故B错误;物体的加速度不变,但物体的速度一定是变化的,所以动量一定变化,故C错误;一个物体所受的合外力不为零,则速度发生变化,根据p=mv知,动量一定改变,故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 5.(2025·广东广州测试)如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球,t=0时,甲静止,乙以6 m/s的初速度向甲运动,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中两球没有接触),它们运动的v-t图像分别如图(b)中甲、乙两曲线所示,则由图线可知 (　　) A.两带电小球的电性一定相反 B.甲、乙两球的质量之比为2∶1 C.t2时刻,乙球的电势能最大 D.在0~t3时间内,甲的动能一直增大,乙的动能一直减小 B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析:由题图(b)可知,乙球减速的同时,甲球正向加速,说明两球相互排斥,带有同种电荷,故A错误;两球作用过程动量守恒,则有m乙v乙1=m甲v甲+m乙v乙2,解得= ,故B正确;t1时刻,两球共速,距离最近,则乙球的电势能最大,故C错误;在0~t3时间内,甲的动能一直增大,乙的动能先减小,t2时刻后逐渐增大,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 6.(多选)(2025·广东东莞联考)A、B两球沿同一直线运动并发生正碰,如图所示,a、b分别为A、B两球碰撞前的位移—时间图像,c为碰撞后两球共同运动的位移—时间图像。若A球质量m=2 kg,以B球开始运动的方向为正方向,则由图可知,下列结论正确的是 (　　) A.A、B碰撞前的总动量为3 kg·m/s B.碰撞时A对B所施冲量为-4 N·s C.碰撞前后A的动量变化量为4 kg·m/s D.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为8 J　 BC 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析:由x-t图像的斜率表示速度可知,碰撞前有vA== m/s=-3 m/s, vB==2 m/s,碰撞后有v== m/s=-1 m/s,根据动量守恒定律有mvA+mBvB=(m+mB)v,解得mB= kg,则A、B两球碰撞前的总动量为p=mvA+mBvB=- kg·m/s,故A错误;碰撞时A对B所施冲量为I=Δp= pB'-pB=×(-1)kg·m/s - ×2 kg·m/s=-4 kg·m/s=-4 N·s,故B正确;碰撞前后A的动量变化量为ΔpA=mv-mvA=4 kg·m/s,故C正确;碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为ΔEk=m+mB-(m+mB)v2=10 J,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 [提能争分练](7-9题,每题6分) 7.(多选)(2025·广东东莞联考)等离子体推进器的原理结构如图所示,首先由电子枪产生高速电子流,经过碰撞,电子将等离子体发生器内的惰性气体电离,形成等离子体,最后等离子体中的正离子经过静电加速层加速后高速飞出,从而对等离子推进器产生作用力。假设离子的质量为m,电荷量为q,经电压为U的静电加速层加速后形 成电流为I的离子束,忽略离子进入静电加速层的 初速度,不计离子重力和离子间的相互作用力,下 列说法正确的是 (　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 A.离子推进器是将化学能转化为机械能的装置 B.离子由静电加速层喷出时的速度大小为 C.单位时间内,由静电加速层喷出的离子数为 D.离子推进器产生的推力大小为I 答案:CD　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析:离子推进器将电能转化为机械能,A错误;根据动能定理有qU=mv2,离子由静电加速层喷出时的速度大小为v=,B错误;若n表示单位时间内由静电加速层喷出的离子数,根据电流的定义有I=nq,单位时间内,由静电加速层喷出的离子数为n=,C正确;Δt时间内喷 出离子的动量为Δp=nΔtmv,根据动量定理有FΔt= Δp,则F=nmv=I,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 8.(多选)(2025·广东江门一模)如图,蜂鸟可以通过快速拍打翅膀,使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两翅膀扇动空气的总面积为S,翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度v平推空气的效果相同。已知空气密度为ρ,重力加速度大小为g,则(　　) A.单位时间内翅膀拍动空气的质量为Sρv B.单位时间内翅膀拍动空气的质量为Sρv2 C.蜂鸟的质量为 D.蜂鸟的质量为　 AC 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析:设翅膀扇动一次的时间为t,拍动空气的总质量为m=Svtρ,单位时间内翅膀拍动空气的质量为=Svρ,A正确,B错误;翅膀用速度v平推空气,使空气的速度变为v,根据动量定理有Ft=mv,翅膀对空气的作用力大小等于空气对翅膀的作用力大小,即F'=F=Sρv2,由平衡条件得F'=Mg,则蜂鸟的质量为M=,C正确,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 9.(多选)某同学在足球场上练习踢足球,足球A静止在水平地面上,该同学瞬间踢出静止在水平地面上的足球B,踢出瞬间B的速度沿水平方向,大小为10 m/s,B运动6 m后与A发生正碰,碰撞时间极短,碰后A运动6 m。已知两球的质量相等,所受阻力均为其对地面压力的0.3倍,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是 (　　) A.碰后瞬间A的速度大小为3 m/s B.碰撞过程损失的机械能是碰后瞬间B动能的6倍 C.碰撞过程B动量的减少量是碰前瞬间B动量的 D.两球均停止时二者间的距离为 m BD 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析:设两球的质量均为m,B球被踢出后瞬间的速度为v0,碰前瞬间的速度为v,碰后瞬间的速度为v1,A球碰后瞬间的速度为v2,对B球,从被踢出到碰前瞬间的过程,根据动能定理有-0.3mgL=mv2-m,解得v=8 m/s,对A球,从碰后瞬间到停止的过程,根据动能定理有-0.3mgL=-m,解得v2=6 m/s,A错误;对碰撞过程,根据动量守恒定律有mv=mv1+mv2,解得v1=2 m/s,则碰撞过程B球动量的减少量与碰前瞬间B球动量的比值为=,C错误;碰撞过程损失的机械能为ΔE=mv2-m-m,损失的机械能与碰后瞬间B球动能的比值为=6,B正确;对B球,从碰后瞬间到停止的过程,根据动能定理有-0.3mgL1=-m,解得L1= m,则两球均停止时二者间的距离为ΔL=6 m- m= m,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 10.(14分)(2024·广东卷)汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘客的装置。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 (1)安全带能通过感应车的加速度自动锁定,其原理的简化模型如图甲所示。在水平路面上刹车的过程中,敏感球由于惯性沿底座斜面上滑直到与车达到共同的加速度a,同时顶起敏感臂,使之处于水平状态,并卡住卷轴外齿轮,锁定安全带。此时敏感臂对敏感球的压力大小为FN,敏感球的质量为m,重力加速度为g。忽略敏感球受到的摩擦力,求斜面倾角的正切值tan θ。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析:敏感球受向下的重力mg和敏感臂向下的压力FN以及斜面的支持力N,则由牛顿第二定律可知(mg+FN)tan θ=ma, 解得tan θ=。 答案:　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 (2)如图乙所示,在安全气囊的性能测试中,可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动,与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点,气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律,可近似用图丙所示的图像描述。已知头锤质量M=30 kg,H=3.2 m,重力加速度大小g取10 m/s2。求: ①碰撞过程中F的冲量大小和方向; ②碰撞结束后头锤上升的最大高度。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析:①由图像可知碰撞过程中F的冲量大小 IF=×0.1×6 600 N·s=330 N·s,方向竖直向上。 ②头锤落到气囊上时的速度v0==8 m/s,与气囊作用过程由动量定理(向上为正方向)有IF-Mgt=Mv-(-Mv0), 解得v=2 m/s, 则上升的最大高度h==0.2 m。 答案:①330 N∙s　方向竖直向上　②0.2 m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 11.(14分)(2025·广东佛山二模)台球是深受大众喜爱的娱乐健身活动。如图,运动员采用“点杆”击球法(当球杆杆头接触母球的瞬间,迅速将杆抽回,母球离杆后与目标球发生对心正碰,视为弹性碰撞)击打母球,使得目标球被碰撞后经CD边反弹进入球洞A,这种进球方式被称为“翻袋”进球法。已知两球质量均为0.2 kg,且可视为质点,球间距离为0.9 m,目标球与CD挡壁间虚线距离为0.3 m,目标球被CD挡壁反弹后向A球洞运动方向与AC挡壁间夹角为30°, AC边的长度为 m,球与桌面间阻力为重力的,球与 挡壁碰撞过程中损失的动能,重力加速度g取10 m/s2。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 (1)若击打后母球获得速度为v0=5 m/s,求目标球被碰撞后的速度大小; 解析:母球与目标球碰撞前,做匀减速直线运动,由动能定理可得 -kmgs1=m-m, 母球与目标球碰撞前后,根据动量守恒和机械能守恒可得 mv1=mv1'+mv2,m=mv1'2+m, 联立解得目标球被碰撞后的速度大小为v2= m/s。 答案: m/s 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 (2)若能到达球洞上方且速率小于6 m/s的球均可进洞,为使目标球能进洞,求母球初速度需要满足的条件。(计算结果都可以用根号表示) 解析:母球与目标球碰撞前,做匀减速直线运动,由动能定理可得 -kmgs1=m-m, 母球与目标球碰撞前后,根据动量守恒和机械能守恒可得 mv1=mv1'+mv2,m=mv1'2+m, 目标球前进到CD挡壁,做匀减速直线运动,由动能定理可得 -kmgs2=m-m, 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 目标球与CD挡壁碰撞,根据题意有 ×m=m, 即v4=v3, 目标球运动到A球洞过程,由动能定理可得 -kmg=m-m, 又因满足0<v5≤6 m/s, 联立解得2 m/s<v0≤2 m/s。 答案: 2 m/s<v0≤2 m/s $