三年高考（2016-2022）高考物理試題分項版解析 專題07 動量（含解析）

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1、三年高考（2016-2022）高考物理試題分項版解析 專題07 動量（含解析）1高空墜物極易對行人造成傷害。若一個50 g的雞蛋從一居民樓的25層墜下，與地面的撞擊時間約為2 ms，則該雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為（ ）A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N【來源】2018年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試物理（全國II卷）【答案】 C由動量定理可知： ，解得： ，根據(jù)牛頓第三定律可知雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為103 N，故C正確故選C點睛：利用動能定理求出落地時的速度，然后借助于動量定理求出地面的接觸力2高鐵列車在啟動階段的運動可看作初速度為零的均加速直線運動，在啟動

2、階段列車的動能（ ）A. 與它所經(jīng)歷的時間成正比B. 與它的位移成正比C. 與它的速度成正比D. 與它的動量成正比【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（新課標(biāo)I卷）【答案】 B【解析】本題考查勻變速直線運動規(guī)律、動能、動量及其相關(guān)的知識點。根據(jù)初速度為零勻變速直線運動規(guī)律可知，在啟動階段，列車的速度與時間成正比，即v=at，由動能公式Ek=mv2，可知列車動能與速度的二次方成正比，與時間的二次方成正比，選項AC錯誤；由v2=2ax，可知列車動能與位移x成正比，選項B正確；由動量公式p=mv，可知列車動能Ek=mv2=，即與列車的動量二次方成正比，選項D錯誤。3（多選）如圖，一平行

3、板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等?，F(xiàn)同時釋放a、b，它們由靜止開始運動，在隨后的某時刻t，a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面，a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是A. a的質(zhì)量比b的大B. 在t時刻，a的動能比b的大C. 在t時刻，a和b的電勢能相等D. 在t時刻，a和b的動量大小相等【來源】2018年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（全國III卷）【答案】 BD在t時刻，a的動能比b大，選項B正確；由于在t時刻兩微粒經(jīng)過同一水平面，電勢相等，電荷量大小相等，符號相

4、反，所以在t時刻，a和b的電勢能不等，選項C錯誤；由于a微粒受到的電場力（合外力）等于b微粒受到的電場力（合外力），根據(jù)動量定理，在t時刻，a微粒的動量等于b微粒，選項D正確。點睛 若此題考慮微粒的重力，你還能夠得出a的質(zhì)量比b小嗎？在t時刻力微粒的動量還相等嗎？在t時間內(nèi)的運動過程中，微粒的電勢能變化相同嗎？ 【2017高考真題】1、【2017江蘇卷】甲、乙兩運動員在做花樣滑冰表演，沿同一直線相向運動，速度大小都是1 m/s，甲、乙相遇時用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運動，速度大小分別為1 m/s和2 m/s求甲、乙兩運動員的質(zhì)量之比【答案】3:2【解析】由動量守恒定律得，解得代入數(shù)

5、據(jù)得【考點定位】動量守恒定律【名師點睛】考查動量守恒，注意動量的矢量性，比較簡單2、【2017天津卷】“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標(biāo)之一。摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。下列敘述正確的是A摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的機(jī)械能保持不變B在最高點，乘客重力大于座椅對他的支持力C摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，乘客重力的沖量為零D摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客重力的瞬時功率保持不變【答案】B【考點定位】機(jī)械能，向心力，沖量和動量定理，瞬時功率【名師點睛】本題的難點在于對動量定理的理解，是“物體所受合力的沖量等于動量的變化”，而學(xué)生經(jīng)常記為“力的沖量等于物體動量的變化”

6、。3、【2017新課標(biāo)卷】一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖線如圖所示，則At=1 s時物塊的速率為1 m/sBt=2 s時物塊的動量大小為4 kgm/sCt=3 s時物塊的動量大小為5 kgm/sDt=4 s時物塊的速度為零【答案】AB【考點定位】動量定理【名師點睛】求變力的沖量是動量定理應(yīng)用的重點，也是難點。Ft圖線與時間軸所圍面積表示沖量。4、【2017新課標(biāo)卷】將質(zhì)量為1.00 kg的模型火箭點火升空，50 g燃燒的燃?xì)庖源笮?00 m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽

7、略）A30 B5.7102C6.0102 D6.3102【答案】A【解析】設(shè)火箭的質(zhì)量（不含燃?xì)猓閙1，燃?xì)獾馁|(zhì)量為m2，根據(jù)動量守恒，m1v1=m2v2，解得火箭的動量為：p=m1v1=m2v2=30 ，所以A正確，BCD錯誤。【考點定位】動量、動量守恒【名師點睛】本題主要考查動量即反沖類動量守恒問題，只要注意動量的矢量性即可，比較簡單。【2016高考真題】1【2016上海卷】如圖，粗糙水平面上，兩物體A、B以輕繩相連，在恒力F作用下做勻速運動。某時刻輕繩斷開，在F牽引下繼續(xù)前進(jìn)，B最后靜止。則在B靜止前，A和B組成的系統(tǒng)動量_（選填：“守恒”或 “不守恒”）。在B靜止后，A和B組成的系統(tǒng)

8、動量 。（選填：“守恒”或“不守恒“）【答案】守恒；不守恒【考點定位】動量守恒條件【方法技巧】先通過勻速運動分析A、B整體的合外力，再分析輕繩斷開后A、B整體的合外力，只要合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，反之不守恒。2【2016天津卷】如圖所示，方盒A靜止在光滑的水平面上，盒內(nèi)有一個小滑塊B，盒的質(zhì)量是滑塊質(zhì)量的2倍，滑塊與盒內(nèi)水平面間的動摩擦因數(shù)為。若滑塊以速度v開始向左運動，與盒的左右壁發(fā)生無機(jī)械能損失的碰撞，滑塊在盒中來回運動多次，最終相對盒靜止，則此時盒的速度大小為_，滑塊相對于盒運動的路程為_?！敬鸢浮?【解析】設(shè)滑塊質(zhì)量為m，則盒的質(zhì)量為2m；對整個過程，由動量守恒定律可得mv=3mv共

9、，解得v共=，由能量守恒定律可知，解得?！究键c定位】動量守恒定律、能量守恒定律 【名師點睛】此題是對動量守恒定律及能量守恒定律的考查；關(guān)鍵是分析兩個物體相互作用的物理過程，選擇好研究的初末狀態(tài)，根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律列出方程；注意系統(tǒng)的動能損失等于摩擦力與相對路程的乘積。3（8分）【2016海南卷】如圖，物塊A通過一不可伸長的輕繩懸掛在天花板下，初始時靜止；從發(fā)射器（圖中未畫出）射出的物塊B沿水平方向與A相撞，碰撞后兩者粘連在一起運動；碰撞前B的速度的大小v及碰撞后A和B一起上升的高度h均可由傳感器（圖中未畫出）測得。某同學(xué)以h為縱坐標(biāo)，v2為橫坐標(biāo)，利用實驗數(shù)據(jù)作直線擬合，求得該直線

10、的斜率為k=1.92 10-3 s2/m。已知物塊A和B的質(zhì)量分別為mA=0.400 kg和mB=0.100 kg，重力加速度大小g=9.80 m/s2。（i）若碰撞時間極短且忽略空氣阻力，求hv2直線斜率的理論值k0；（ii）求k值的相對誤差（=100%，結(jié)果保留1位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚╥）2.04103 s2/m （ii）6%【考點定位】動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律【名師點睛】本題考查動量守恒定律的應(yīng)用，要注意正確選擇研究對象，并分析系統(tǒng)是否滿足動量守恒以及機(jī)械能守恒，然后才能列式求解。4【2016全國新課標(biāo)卷】（10分）某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停

11、在空中。為計算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出；玩具底部為平板（面積略大于S）；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為，重力加速度大小為g。求（i）噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；（ii）玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度?！敬鸢浮浚╥） （ii）【解析】（i）設(shè)時間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為，質(zhì)量為，則聯(lián)立式得【考點定位】動量定理、機(jī)械能守恒定【名師點睛】本題考查了動量定理的應(yīng)用，要知道玩具在空中懸停時，受力平衡，合力為零，也就是水對玩具的沖力等于玩具的重力。本題的難點是求水對玩具的沖力，而求

12、這個沖力的關(guān)鍵是單位時間內(nèi)水的質(zhì)量，注意空中的水柱并非圓柱體，要根據(jù)流量等于初刻速度乘以時間后再乘以噴泉出口的面積S求出流量，最后根據(jù)m=V求質(zhì)量。5【2016全國新課標(biāo)卷】（10分）如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時刻小孩將冰塊以相對冰面3 m/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h=0.3 m（h小于斜面體的高度）。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1=30 kg，冰塊的質(zhì)量為m2=10 kg，小孩與滑板始終無相對運動。取重力加速度的大小g=10 m/s2。（i）求斜面體的質(zhì)量；（ii）通過計

13、算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？【答案】（i）20 kg （ii）不能【解析】（i）規(guī)定向右為速度正方向。冰塊在斜面體上運動到最大高度時兩者達(dá)到共同速度，設(shè)此共同速度為v，斜面體的質(zhì)量為m3。由水平方向動量守恒和機(jī)械能守恒定律得m2v20=(m2+m3)v式中v20=3 m/s為冰塊推出時的速度。聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得m3=20 kg（ii）設(shè)小孩推出冰塊后的速度為v1，由動量守恒定律有m1v1+m2v20=0代入數(shù)據(jù)得v1=1 m/s設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為v2和v3，由動量守恒和機(jī)械能守恒定律有m2v20= m2v2+ m3v3聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)得v2=1 m/s由于冰塊與斜

14、面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且處在后方，故冰塊不能追上小孩。【考點定位】動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律【名師點睛】此題是動量守恒定律及機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用問題；解題關(guān)鍵是要知道動量守恒的條件及兩物體相互作用時滿足的能量關(guān)系，列方程即可；注意動量守恒定律的矢量性，知道符號的含義；此題難度中等，意在考查考生靈活利用物理知識解決問題的能力。6【2016全國新課標(biāo)卷】如圖，水平地面上有兩個靜止的小物塊a和b，其連線與墻垂直：a和b相距l(xiāng)；b與墻之間也相距l(xiāng)；a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為m。兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同，現(xiàn)使a以初速度向右滑動。此后a與b發(fā)生彈性碰撞，但b沒有與墻發(fā)生碰撞

15、，重力加速度大小為g，求物塊與地面間的動摩擦力因數(shù)滿足的條件?！敬鸢浮扛鶕?jù)題意，b沒有與墻發(fā)生碰撞，根據(jù)功能關(guān)系可知，故有，綜上所述，a與b發(fā)生碰撞，但b沒有與墻發(fā)生碰撞的條件是【考點定位】考查了動量守恒定律、能量守恒定律的應(yīng)用【方法技巧】該題要按時間順序分析物體的運動過程，知道彈性碰撞過程遵守動量守恒和能量守恒，要結(jié)合幾何關(guān)系分析b與墻不相撞的條件。7（20分）【2016北京卷】（1）動量定理可以表示為p=Ft，其中動量p和力F都是矢量。在運用動量定理處理二維問題時，可以在相互垂直的x、y兩個方向上分別研究。例如，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是，碰撞后彈出的角度也是，碰撞前后的速度

16、大小都是v，如圖1所示。碰撞過程中忽略小球所受重力。a分別求出碰撞前后x、y方向小球的動量變化px、py；b分析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较?。?）激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的動量沿光傳播方向運動。激光照射到物體上，在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時，也會對物體產(chǎn)生作用。光鑷效應(yīng)就是一個實例，激光束可以像鑷子一樣抓住細(xì)胞等微小顆粒。一束激光經(jīng)S點后被分成若干細(xì)光束，若不考慮光的反射和吸收，其中光束和穿過介質(zhì)小球的光路如圖所示。圖中O點是介質(zhì)小球的球心，入射時光束和與SO的夾角均為，出射時光束均與SO平行。請在下面兩種情況下，分析說明兩光束因折射對小球產(chǎn)生的合力的方向。a光束和強(qiáng)度相

17、同；b光束比強(qiáng)度大?！敬鸢浮浚?）a，方向沿y軸正方向 b沿y軸負(fù)方向 （2）a兩光束對小球的合力的方向沿SO向左 b兩光束對小球的合力的方向指向左上方【解析】（1）ax方向：動量變化為y方向：動量變化為方向沿y軸正方向根據(jù)動量定理可知，木板對小球作用力的方向沿y軸正方向；根據(jù)牛頓第三定律可知小球?qū)δ景遄饔昧Φ姆较蜓貀軸負(fù)方向（2）a僅考慮光的折射，設(shè)時間內(nèi)沒每束光穿過小球的粒子數(shù)為n，每個粒子動量的大小為p。這些粒子進(jìn)入小球前的總動量為從小球出射時的總動量為、的方向均沿SO向右根據(jù)動量定理 可知，小球?qū)@些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對小球的合力的方向沿SO向左。b建立如圖所示的Oxy直角坐標(biāo)系【考點定位】動量定理的應(yīng)用【方法技巧】把小球入射速度和反射速度沿x方向和y方向進(jìn)行分解，再根據(jù)動量的變化量等于末動量減初動量求解即可，注意動量是矢量，有大小也有方向，解決本題的關(guān)鍵建立物理模型，可將光子抽象成小球，根據(jù)動量定理進(jìn)行分析其受力情況