押题精选08 动量-2021年高考物理108所名校押题精选（解析版）

押题精选 08 动量 1．如图，在跳高运动时，运动员落地一侧铺有海绵垫，这样做的目的是为了减小( ) A．运动员的惯性 B．运动员重力的冲量 C．接触面对运动员的冲量 D．接触面对运动员的作用力 【答案】D 【详解】跳高运动员在落地的过程中，动量变化一定。由动量定理可知，运动员受到的冲量 I 一定；跳高运 动员在跳高时跳到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间 t，由 I=Ft 可知，延长时间 t 可以减小运动员所受到的平均冲力 F，故 ABC 错误 D 正确。 故选 D。 2．历史上，有一种观点认为应该用物理量 mv 来量度运动的强弱，这种思想的代表人物是笛卡尔。这种思 想用现在的科学术语说，就是“力”可以通过动量来表示，即 ( )mv pF t t     。若某质点做直线运动的动 量随时间 t 变化规律如图所示，曲线部分为一段抛物线，则加速度 a 随时间 t 的变化图像可能正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】从 p 随时间 t 变化规律可以看出，图像斜率代表质点所受到的合外力，先减小后为零再恒定，加速 度的变化趋势与合外力的变化趋势相同，因曲线部分为一段抛物线，所以起初加速度随时间呈现线性关系， 故选 A。 3．姚明是中国篮球史上最成功的运动员之一，他是第一个入选 NBA 篮球名人堂的中国籍球员﹐如图所示 是姚明在某场 NBA 比赛过程中的一个瞬间，他在原地运球寻找时机，假设篮球在竖直方向运动，落地前瞬 间的速度大小为 8m/s，弹起瞬间的速度大小为 6m/s，球与地面的接触时间为 0.1s，已知篮球质量为 600g， 取 210m / sg  ，则地面对球的弹力大小为（ ） A．90N B．84N C．18N D．36N 【答案】A 【详解】设向上为正方向，根据动量定理可得    0tF mg t mv mv    代入数据得 90F  N 故选 A。 4．2013 年 6 月 20 日，宁波宁海桃源街道隔水洋村发生惊险一幕，一名两岁女童从 5 楼窗台突然坠落。但 幸运的是，楼下顺丰快递员高高举起双手接住了孩子，孩子安然无恙。假设从 5 楼窗台到接住女童的位置 高度差为 h=20m，快递员接住女童的整个过程时间约为 0.2s，经缓冲后女童最终以5m/s 的速度着地，女童 的质量为 m=25kg，则（忽略空气阻力，g 取 10m/s2）（ ） A．女童接触快递员手臂时的速度大小为 40m/s B．女童自由下落时间约为 4s C．快递员手臂受到的平均冲击力大小约为 2125N D．在接住女童的过程中，女童处于失重状态 【答案】C 【详解】AB．女童坠落的过程可看做自由落体过程，接触快递员时的速度 2 2v gh ， 21 2h gt 2 2 10 20m/s=20m/sv gh    2 2 20s=2s10 ht g   AB 错误； C．取向上为正方向，由动量定理可知 2 1I p p  2 1( )F mg t mv mv   ( 250N) 0.2s 25kg ( 5)m/s 25kg ( 20)m/sF         2125NF  C 正确； D．女童与快递员接触时速度约为 20m/s，最后着地时的速度为 5m/s，所以女童做减速运动，加速度向上， 处于超重状态，D 错误； 故选 C。 5．将一物体从地面竖直上抛，物体在运动过程中受到的空气阻力与速率成正比。它的动量随时间变化的图 像如图所示。已知重力加速度为 g，则物体在运动过程中的加速度的最大值为（ ） A．g B． 2g C．3g D． 4g 【答案】C 【详解】根据 p Ft  可知图中的斜率等于物体受到的合外力，斜率大，合外力大，加速度也大，所以当 0t  时，物体的加速度最大。 当 0 2 pp  时斜率为 0，物体的合外力为零，此时有 0 2 p mg k m  设物体运动过程中的加速度最大值为 ma ，有 0 m pmg k mam   解得 3ma g 故选 C。 6．如图所示，学生练习颠球。某一次足球静止自由下落 80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大 高度仍为 80cm。已知足球与头部的作用时间为 0.1s，足球的质量为 0.4kg，重力加速度 g 取 10m/s2，不计空 气阻力，足球可视为质点，下列说法正确的是（ ） A．足球刚接触头和刚离开头时，速度不变 B．足球下落到与头部刚接触时动量大小为 3.2kg·m/s C．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为零 D．足球与头部作用过程中，头部对足球的平均作用力为足球重力的 9 倍 【答案】D 【详解】A．足球自由落体 80cm 时的速度为 v1，时间为 t1，由速度位移公式，可得足球到达头部的速度大 小为 2 1 2v gh 解得 1 4m/sv  反弹后做竖直上抛运动，而上升的最大高度也为 80cm，根据运动的对称性可知上抛的初速度 12 4m/svv   两个速度方向相反，A 错误； B．足球自由落体 80cm 时的速度为 v1，时间为 t1，由速度位移公式，可得足球到达头部的速度大小为 2 1 2v gh 解得 1 4m/sv  足球下落到与头部刚接触时动量大小 1 1. kg m/s6 ·p mv  B 错误； C． 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量 GI Gt 重力的作用时间不为零，则重力的冲量不为零，C 错误； D．足球自由落体 80cm 时的速度为 v1，时间为 t1，由速度位移公式，可得足球到达头部的速度大小为 2 1 2v gh 解得 1 4m/sv  反弹后做竖直上抛运动，而上升的最大高度也为 80cm，根据运动的对称性可知上抛的初速度 12 4m/svv   足球与头部作用过程中，根据动量定理   2 1mg F t p mv mv      解得 36N 9F mg  D 正确。 故选 D。 7．高速公路上的避险车道通常为长约 50-100 米的斜坡，车道上铺着厚厚的一层碎石当司机发现自己所驾驶 的车辆制动失灵时，可以将车转向避险车道，以便让“失控”车辆停下来而避免发生恶性交通事故。关于避险 车道铺放碎石的目的，下列说法中正确的是（ ） A．增大失控车辆对车道的压力 B．增大车道对失控车辆的阻力 C．减小失控车辆在车道上运动时动能的变化量 D．减小失控车辆在车道上运动时动量的变化量 【答案】B 【详解】A．失控车辆对车道的压力等于本身重力垂直斜面的分力，大小不变，所以 A 错误； B．避险车道铺放碎石的目的是增大车道对失控车辆的阻力，所以 B 正确； CD．汽车都是从运动到静止，所以动能、动量的变化量都相同，所以 CD 错误； 故选 B。 8．世界最大的真空室 SPF 用于模拟外层空间中存在的条件，以便在火箭硬件实际发送到太空之前对其进 行测试。曾经在SPF 内部进行了一个著名的实验。实验人员用起重机将一个保龄球和一堆羽毛举到房间顶 部，然后将它们由静止同时释放，它们在下落过程中某个瞬间的照片如图所示。关于保龄球和羽毛的下落 过程，下列说法正确的是（ ） A．羽毛的速度随时间均匀增大 B．保龄球的速度随位移均匀增大 C．两者所受合外力的冲量相等 D．任意时刻两者所受重力做功的功率相等 【答案】A 【详解】A．保龄球和羽毛在真空中下落时只受重力影响，加速度相同，两物体同时由静止释放，根据 v gt 可知，羽毛的速度随时间均匀增大，A 正确； B．根据 2v gx 可知，保龄球下落时的速度随位移不是均匀增大的，B 错误； C．虽然二者下落速度相同，但两者质量（重力）关系未知，两者所受合外力的冲量不一定相等，C 错误； D．由 P mgv 可知，同样无法判断两者所受重力做功的功率大小，D 错误。 故选 A。 9．如图所示，为风洞游戏装置的简化示意图，其中圆心角为 37°的圆弧轨道 AB 竖直固定放置，与水平地 面相切于 A 点。游戏开始时，将质量为 m 的小球从 A 点沿水平方向以一定的速度释放，小球经过 B 点后从 圆弧轨道以速度 0v 飞出，一段时间后小球经过图中C 点（C 点与 B 点等高）。已知小球运动过程中会受到 水平向右的风力，风力的大小恒为重力大小的 3 4 ，重力加速度为 g ，下列说法正确的是（ ） A．在圆弧轨道上运动时，单位时间内小球速度的变化量相同 B．在空中运动时，单位时间内小球的动量变化量逐渐增大 C．小球从 B 点运动到C 点，所需要的时间为 06 5 v g D．小球经过C 点时，速度大小为 03 2 v 【答案】C 【详解】A．小球在圆弧轨道上运动时，所受合外力不为恒力，所以在单位时间内小球速度的变化量也不相 同，A 错误； B．小球在空中运动时，所受合外力为恒力，由动量定理可知，小球在空中运动时单位时间内动量的变化量 相等，B 错误； C．小球在空中的受力与运动模型如图所示 小球所受合外力方向与速度 0v 方向垂直， 5 4F mg合 小球做类平抛运动，沿速度 0v 的方向做匀速直线运动，与速度 0v 垂直的方向做匀加速直线运动，把位移 BC 分别沿 0v 的方向和垂直 0v 的方向分解，设从 B 点到C 点运动时间为t ，由类平抛运动的规律有 0CD v t 21 2BD at 由几何关系有 tan53CD BD   代入 5 4a  ，综合解得 06 5 vt g  C 正确； D．由几何关系有 2 2 0 ( )Cv v at  可得 0 13 2Cv v D 错误。 故选 C。 10．如图所示，篮球运动员接传过来的篮球时，通常要先伸出双臂迎接篮球，手接触到篮球后，双手迅速 将篮球引全胸前，运用你所学的物理规律分析，这样做可以（ ） A．减小篮球对手冲量的大小 B．减小篮球的动量变化量的大小 C．减小篮球对手作用力的大小 D．减小篮球对手的作用时间 【答案】C 【详解】先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动 量定理得 0Ft mv   则  mvF t 当时间增大时，动量的变化量不变，篮球对手冲量的大小不变，球对手的作用力减小，故 C 正确，ABD 错 误。 故选 C。 11．反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述 过程类似。已知静电场的方向平行于 x 轴，其电势 随 x 的分布如图所示。一质量 202.0 10 kgm   ，电荷 量 92.0 10 Cq   的带负电的粒子从 ( 1,0) 点由静止开始，仅在电场力作用下在 x 轴上往返运动。则（ ） A． x 轴原点左侧电场强度 1E 和右侧电场强度 2E 的大小之比 1 2 2 1 E E  B．粒子沿 x 轴正方向从 1cm 运动到 0 和从 0 运动到 0.5cm 运动过程中所受电场力的冲量相同 C．该粒子运动的周期 84.0 10 sT   D．该粒子运动过程中的最大动能为 84.0 10 J 【答案】D 【详解】A．由图可知，根据 U Ed 可得，左侧电场强度为 3 1 2 20 V / m 2 10 V / m1 10E    右侧电场强度为 3 2 2 20 V / m 4 10 V / m0.5 10E    联立，可得 1 2 1 2 E E  故 A 错误； CD．粒子运动到原点速度最大，根据动能定理，有 1 kmqE x E 代入数据，得 84 10 JkmE   设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为 t1、t2，在原点的速度为 1 1m qEv tm  同理可知 2 2m qEv tm  周期为  1 22T t t  联立，代入数据有 83 10 sT   故 C 错误；D 正确； B．根据动量定理，有 1 20 0m mI mv I mv   ， 即粒子沿 x 轴正方向从 1cm 运动到 0 和从 0 运动到 0.5cm 运动过程中所受电场力的冲量大小相同，方向相 反。故 B 错误。 故选 D。 12．台球是人们非常喜爱的一项竞技运动，在某次斯诺克比赛中，若 0t 时刻台球 A 与静止的台球 B 发生对 心碰撞，它们在碰撞前后的 v t 图像如图所示，已知 A、B 两个台球完全相同，在碰撞过程中，下列说法 正确的是（ ） A．A、B 两球动量和机械能都守恒 B．A、B 两球动量和机楲能都不守恒 C．A、B 两球动量不守恒，但机械能守恒 D．A、B 两球动量守恒，但机械能不守恒 【答案】D 【详解】碰撞前两球的总动量为 A 4p mv m 总 碰撞后两球的总动量为 ' A B 4p mv mv m  总 故可知两球碰撞前后动量守恒；碰撞前两球的总动能为 2 k A 1 82E mv m  碰撞后两球的总动能为 2 2 k A B 1 1 9 1 52 2 2 2E mv mv m m m     故可知两球碰撞前后机械能不守恒。 故选 D。 13．炎热的夏季，有一种网红水上娱乐项目“水上飞人”十分火爆，其原理是借助脚下的喷水装置产生向上的 反冲动力，让人腾空而起或平衡或变速运动，下列说法正确的是（ ） A．水对装置向上的反冲动力大于装置对水向下的压力 B．人悬空静止时，既不是超重现象、也不是失重现象 C．整体向上减速运动是超重现象 D．人悬空静止时，水的反冲动力对装置既不做功也没有冲量 【答案】B 【详解】A．水装置向上的反冲力与装置对水向下的压力是相互作用力，满足牛顿第三定律，即等大反向， A 错误； B．人悬空静止时，是平衡状态，既不是超重现象、也不是失重现象，B 正确； C．人向上减速运动，加速度向下，由牛顿第二定律，水对整体向上的支持力小于整体的重力，是失重现象， C 错误； D．人悬空静止时，水的反冲动力对装置不做功但是有冲量，D 错误。 故选 B。 14．2020 年 9 号台风“利奇马”登陆浙江，对浙江多地造成了不同程度的破坏。台风登陆某地时风速为 v，该 地公园内有一棵大树，台风过境时这棵大树与台风正对接触面积为 S，假设台风与这棵大树接触后风速变为 0，已知空气密度为 ，则台风对这棵大树的作用力大小为（ ） A． 2Sv B． Sv C． 2v S  D． v S  【答案】A 【详解】台风过境时这棵大树与台风正对接触，台风与大树接触前的动量为 2P mv Sv t  台风与这棵大树接触后风速变为 0，根据动量定理可得 2I Ft Sv t   则台风对这棵大树的作用力大小为 2F Sv 故选 A。 15．如图是同一型号子弹以相同的初速度射入固定的、两种不同防弹材料时完整的运动径迹示意图。由此 图可判定，与第一次试验比较，第二次试验（ ） A．子弹克服阻力做功更少 B．子弹与材料产生的总热量更多 C．子弹的动量变化量更大 D．防弹材料所受冲量相等 【答案】D 【详解】A．由于两次子弹的初速度相同，动能相同，则两次试验的动能变化量相同，根据动能定理可知， 两次试验子弹克服阻力做功相同，故 A 错误； B．由于两次子弹的初速度相同，动能相同，则根据能量守恒可知，两次试验子弹与材料产生的总热量相同， 故 B 错误； C．由于两次子弹的初速度相同，则初动量相等，又两次试验的末动量均为零，则两次试验的子弹的动量变 化量相同，故 C 错误； D．由于两次试验的子弹的动量变化量相同，根据动量定理可知，两次试验防弹材料所受冲量相等，故 D 正确。 故选 D。 16．如图所示，小明在体验蹦极运动时，把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从高处由静止落下。将小 明的蹦极过程近似为在竖直方向的运动，在运动过程中，把小明视作质点，不计空气阻力。下列判断中正 确的是（ ） A．从开始下落到最低点的过程中，小明的动量守恒 B．从开始到下落速度最大的过程中，小明所受合外力先增大后减小 C．从开始到下落至最低点的过程中，小明所受合外力先增大后减小 D．从开始到下落速度最大的过程中小明所受合外力的冲量的大小等于小明从速度最大处到下落至最低点的 过程中合外力的冲量的大小 【答案】D 【详解】A.．从开始下落到最低点的过程中，小明所受外力的矢量和不为 0，由动量守恒定律知，小明的动 量不守恒，故 A 错误； BC．从开始到下落速度最大的过程中，小明所受合外力先恒等于重力，当弹性绳拉紧之后合外力开始减小， 弹力大小等于重力大小时合外力为 0，速度最大，之后向上的弹力大于重力合力向上并开始变大，小明开始 减速直至速度减为 0，故 BC 错误； D．从开始到下落速度最大的过程与从速度最大到最低点的过程，速度的变化量的大小相等，由动量定理知， 两过程所受合外力的冲量的大小相等，故 D 正确。 故选 D。 17．如图所示，A 车以某一初速度水平向右运动距离 L 后与静止的 B 车发生正碰，碰后两车一起运动距离 L 后停下。已知两车质量均为 m ，运动时受到的阻力为车重力的 k 倍，重力加速度为 g ，碰撞时间极短，则 （ ） A．两车碰撞后瞬间的速度大小为 kgL B．两车碰撞前瞬间 A 车的速度大小为 2kgL C．A 车初速度大小为 10kgL D．两车碰撞过程中的动能损失为 4kmgL 【答案】C 【详解】A．由运动时受到的阻力为车重力的 k 倍，由牛顿第二定律得 kmg ma 则 a kg 两车碰撞后做匀减速运动，由 2 2v aL 得 两车碰撞后瞬间的速度大小为 2 2v aL kgL  故 A 错误； B．由于碰撞时间极短，两车相碰由动量守恒得 1 2mv mv 可得两车碰撞前瞬间 A 车的速度大小为 1 2 2v kgL 故 B 错误； C．对 A 车由 2 2 1 2v v aL  得 A 车初速度大小为 2 1 2 10v v aL kgL   故 C 正确； D．两车碰撞过程中的动能损失为 2 2 k 1 1 12 22 2E mv mv kmgL     故 D 错误。 故选 C。 18．如图所示，两个摆长均为 L 的单摆，摆球 A、B 质量分别为 m1、m2，悬点均为 O。在 O 点正下方 0.19L 处固定一小钉。初始时刻 B 静止于最低点，其摆线紧贴小钉左侧，A 从图示位置由静止释放（θ足够小）， 在最低点与 B 发生弹性正碰。两摆在整个运动过程中均满足简谐运动条件，悬线始终保持绷紧状态且长度 不变，摆球可视为质点，不计碰撞时间及空气阻力，重力加速度为 g。下列选项正确的是（ ） A．若 m1=m2，则 A、B 在摆动过程中上升的最大高度之比为 9∶10 B．若 m1=m2，则每经过1.9 L g  时间 A 回到最高点 C．若 m1>m2，则 A 与 B 第二次碰撞不在最低点 D．若 m1m2，则第一次碰后两球均向右摆动，摆长相等，则周期相等，则 A 与 B 第二次碰撞仍然在最低 点，选项 C 错误； D．若 m1