第1讲 动量 动量定理 教案.pdf

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1、金版教程高考总复习物理（新教材）高考对本章的考查主要是以碰撞为模型对动量守恒定律进行考查，而考情分析且注意与生活中的具体事例相联系，题型主要以选择题、计算题为主，计算题往往与其他知识综合。1.理解动量、动量的变化量、冲量等概念，掌握动量定理、动量守恒定律，并能用动量守恒定律解1.动量、动量定理()2动量守恒定律及其应用()重要考点3弹性碰撞和非弹性碰撞()实验八：验证动量守恒定律说明：只限于一维两个物体的碰撞问题。考点解读决相关问题。2掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的概念，记住两个物体碰撞的几个基本公式，能运用动量守恒定律并结合能量关系解决简单的碰撞问题。3高考中对本专题的考查方式主要有两种：(1)

2、以碰撞为模型考查动量守恒定律的应用；(2)以生活中的实例为背景，考查规律的灵活运用。第第 1 1 讲讲动量动量动量定理动量定理金版教程高考总复习物理（新教材）知识点动量1定义：物理学中把质量和速度的 01 乘积 mv 定义为物体的动量，用字母p 表示。2表达式：p 02 mv。3单位：03 kgm/s。4标矢性：动量是矢量，其方向和 04 速度的方向相同。知识点1冲量(1)定义：力与力的 01 作用时间的乘积叫作力的冲量。定义式：02 IF t。(2)单位：冲量的单位是 03 牛秒，符号是 04 Ns。(3)标矢性：冲量是矢量，恒力冲量的方向与 05 力的方向相同。2动量定理(1)内容：物体在

3、一个过程中所受力的 06 冲量等于它在这个过程始末的 07 动量变化量。(2)表达式：Ipp 或 F(tt)mvmv。(3)矢量性：动量变化量的方向与 08 合力的方向相同，也可以在某一方向上用动量定理。一 堵点疏通1两物体的动量相等，动能也一定相等。()2动量变化的大小，不可能等于初、末态动量大小之和。()3物体的动量变化等于某个力的冲量。()4物体沿水平面运动，重力不做功，重力的冲量也等于零。()5物体的动量越大，则物体的惯性就越大。()答案1.2.3.4.5.二 对点激活动量定理金版教程高考总复习物理（新教材）1下列说法正确的是()A速度大的物体，它的动量一定也大B动量大的物体，它的速度

4、一定也大C只要物体的运动速度大小不变，物体的动量就保持不变D物体的动量变化越大，则该物体的速度变化一定越大答案D解析动量 pmv，由质量和速度共同决定，所以A、B 错误；动量是矢量，速度方向改变，动量也会改变，故 C 错误；由 pmv 知，D 正确。2质量为5 kg 的小球以 5 m/s 的速度竖直落到地板上，随后以3 m/s 的速度反向弹回，若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为()A10 kgm/sC40 kgm/s答案D解析动量的变化是末动量减去初动量，规定了竖直向下为正方向，则小球的初动量 p1mv125 kgm/s，末动量 p2mv215 kgm/s，所以动量的变化 pp2p

5、140 kgm/s，D 正确。3(多选)在光滑水平面上，原来静止的物体在水平恒力F 的作用下，经过时间 t，通过位移 l 后，动量变为 p，动能变为 Ek，以下说法正确的是()A在 F 作用下，这个物体若经过位移 2l，其动量将等于 2pB在 F 作用下，这个物体若经过时间 2t，其动量将等于 2pC在 F 作用下，这个物体若经过时间 4t，其动能将等于 2EkD在 F 作用下，这个物体若经过位移 2l，其动能将等于 2Ek答案BD12解析由动量定理 Ftp 和 l2at知，A 错误，B 正确；由动能定理 Fl1Ek和 l2at2知，C 错误，D 正确。4(人教版选择性必修第一册P10T2改编

6、)体操运动员在落地时总要屈腿，这样做可以()B.10 kgm/sD.40 kgm/s金版教程高考总复习物理（新教材）A减小地面对人的冲量C减小人的动量变化量答案BB.减小地面对人的撞击力D.减小人的动能变化量解析体操运动员落地时屈腿可以延长地面对人撞击力的作用时间，取人落mv地时速度方向为正方向，根据动量定理得：Ftmgt0mv，得：Ftmg，当 t 增加时 F 减小，而冲量和动量、动能的变化量都不变，所以 B 正确。考点 1动量、冲量的理解及计算1.对动量的理解(1)动量的两性瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，是针对某一时刻或位置而言的。相对性：动量的大小与参考系的选取有关，通常情况是

7、指相对地面的动量。(2)动量与动能的比较物理意义定义式标矢量变化因素大小关系动量描述机械运动状态的物理量pmv矢量物体所受冲量p 2mEk12Ek2mv标量外力所做的功p2Ek2m动能(1)都是相对量，与参考系的选取有关，通常选取地面为参考系联系(2)若物体的动能发生变化，则动量一定也发生变化；但动量发生变化时动能不一定发生变化金版教程高考总复习物理（新教材）(3)都是状态量，与某一时刻或某一位置相对应2对冲量的理解(1)冲量的两性时间性：冲量不仅由力决定，还由力的作用时间决定，恒力的冲量等于该力与该力的作用时间的乘积。矢量性：对于方向恒定的力来说，冲量的方向与力的方向一致。(2)作用力和反作

8、用力的冲量：一定等大、反向，但作用力和反作用力做的功之间并无必然联系。(3)冲量与功的比较定义单位公式标矢量意义冲量作用在物体上的力和力的作用时间的乘积NsIF t(F 为恒力)矢量表示力对时间的累积是动量变化的量度功作用在物体上的力和物体在力的方向上的位移的乘积JWFlcos(F 为恒力)标量表示力对空间的累积是能量变化的量度联系都是过程量，都与力的作用过程相互联系冲量不为零时，功可能为零；功不为零时，冲量一定不为零例 1如图所示，质量为 m 的小滑块沿倾角为 的斜面向上滑动，经过时间t1，速度为零并又开始下滑，经过时间 t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为 Ff。在整个

9、运动过程中，下列说法正确的是()A重力对滑块的总冲量为 mg(t1t2)sinB支持力对滑块的总冲量为 mg(t1t2)cosC合力的冲量为 0金版教程高考总复习物理（新教材）D摩擦力的总冲量为 Ff(t1t2)(1)上滑过程与下滑过程摩擦力方向相同吗？提示：不相同。(2)整个过程中小滑块的动量是否发生了改变？提示：发生了改变。尝试解答选 B。重力对滑块的总冲量为 mg(t1t2)，故 A 错误；支持力对滑块的总冲量为 mg(t1t2)cos，故 B 正确；整个过程中小滑块的动量发生了改变，故合力的总冲量不为 0，C 错误；上滑过程和下滑过程摩擦力的方向相反，故若以沿斜面向上为正方向，摩擦力的

10、总冲量为 Ff(t2t1)，故 D 错误。冲量的四种计算方法公式法利用定义式 IFt 计算冲量，此方法仅适用于恒力的冲量，无需考虑物体的运动状态利用 Ft 图像计算，Ft 图像与时间轴围成的面积表示冲量，此法既可以计算恒力的冲量，也可以计算变力的冲量如果物体受到大小或方向变化的力的作用，则不能直接用 IFt 求变力的冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化量，由 Ip 求变力的冲量1如果力随时间是均匀变化的，则 F 2(F0Ft)，该变力的冲量1为 I2(F0Ft)t图像法动量定理法平均力法变式 11(多选)一细绳系着小球，在光滑水平面上做圆周运动，小球质量为 m，速度大小为 v，做圆周运动的周

11、期为 T，则以下说法中正确的是()TA经过时间 t2，小球的动量的变化量为零TB经过时间 t4，小球的动量的变化量大小为 2mv金版教程高考总复习物理（新教材）TC经过时间 t2，细绳的拉力对小球的冲量大小为 2mvTmgTD经过时间 t4，重力对小球的冲量大小为4答案BCDT解析经过时间 t2，小球转过了180，速度方向正好与开始计时的时刻的速度方向相反，若规定开始计时的时刻的速度方向为正方向，则小球的动量的变化量 pmvmv2mv，细绳的拉力对小球的冲量 Ip2mv，冲量大T小为 2mv，A 错误，C 正确；经过时间 t4，小球转过了 90，根据矢量合成法可得，小球的动量的变化量大小为 p

12、mv 2mv，重力对小球的冲量大小mgTIGmgt4，B、D 正确。变式12(多选)一质量为m的运动员托着质量为M的重物从下蹲状态(图甲)缓慢运动到站立状态(图乙)，该过程重物和人的肩部相对位置不变，运动员保持图乙状态站立 t 时间后再将重物缓慢向上举，至双臂伸直(图丙)。甲到乙、乙到丙过程重物上升的高度分别为 h1、h2，经历的时间分别为 t1、t2，则()A地面对运动员的冲量大小为(Mm)g(t1t2t)，地面对运动员做的功为0B地面对运动员的冲量大小为(Mm)g(t1t2)，地面对运动员做的功为(Mm)g(h1h2)C 运动员对重物的冲量大小为 Mg(t1t2t)，运动员对重物做的功为

13、Mg(h1h2)D运动员对重物的冲量大小为 Mg(t1t2)，运动员对重物做的功为 0答案AC金版教程高考总复习物理（新教材）解析因甲到乙、乙到丙均为缓慢运动过程，则可认为运动员和重物整体一直处于平衡状态，地面对运动员的支持力大小为(M m)g，整个过程的时间为(t1t2 t)，根据IFt可知地面对运动员的冲量大小为(M m)g(t1t2 t)；因地面对运动员的支持力的作用点不动，可知地面对运动员做的功为 0，A 正确，B错误。运动员对重物的作用力大小为 Mg，作用时间为(t1t2 t)，根据 IFt可知运动员对重物的冲量大小为 Mg(t1t2 t)，重物的位移为(h1h2)，根据 W Fs

14、可知运动员对重物做的功为 Mg(h1h2)，C 正确，D 错误。考点 2动量定理的理解及应用1.动量定理的理解(1)动量定理反映了力的冲量与动量变化之间的因果关系，即合力的冲量是原因，物体的动量变化是结果。(2)动量定理中的冲量是所受合力的冲量，既是各力冲量的矢量和，也是合力在不同阶段冲量的矢量和。(3)动量定理的表达式是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义。(4)由 F t pp，得 F对时间的变化率。2用动量定理解释生活现象(1)p 一定时，F 的作用时间越短，力越大；时间越长，力越小。(2)F 一定时，力的作用时间越长，p 越大；时间越短，p 越小。分析问题时，要明确哪个量一

15、定，哪个量变化。3用动量定理解题的基本思路(1)确定研究对象。在中学阶段用动量定理讨论的问题，其研究对象一般仅限于单个物体。(2)对物体进行受力分析，求合冲量。可先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和；或先求合力，再求其冲量。(3)抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正负号。pp p t t，即物体所受的合力等于物体的动量金版教程高考总复习物理（新教材）(4)根据动量定理列方程，如有必要还需要补充其他方程，最后代入数据求解。对过程较复杂的运动，可分段用动量定理，也可对整个过程用动量定理。例 2(2020山东省青岛实验高中高三下学期一轮复习摸底)如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固

16、定在水平地面上，另一端拴接着质量为 M 的木块 A，开始时木块 A 静止，现让一质量为 m 的木块 B 从木块 A 正上方高为 h 处自由下落，与木块 A 碰撞后一起向下压缩弹簧，经过时间t 木块 A 下降到最低点。已知弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，木块 A 与木块 B 碰撞时间极短，重力加速度为 g，则从两木块发生碰撞到木块 A 第一次回到初始位置的过程中弹簧对木块A 的冲量 I 的大小是()AI2(Mm)2ghBI2(Mm)gtCI2(Mm)2ghDI2m 2gh2(Mm)gt提示：t。(2)弹簧对木块 A 的冲量 I 属于变力的冲量，应用什么规律解答？提示：动量定理。尝试解答选

17、D。木块 B 自由下落 h 时的速度为 vB 2gh，木块 B 与 A 碰撞过程动量守恒，则 mvB(Mm)v，根据机械能守恒定律，可知木块 A 第一次回到初始位置时的速度大小仍为 v，方向竖直向上。以竖直向下为正方向，从两木块发生碰撞后到木块 A 第一次回到初始位置的过程中，由动量定理得(Mm)g2tI(Mm)v(Mm)v，解得这一过程中弹簧对木块 A 的冲量 I2m 2gh2(Mm)gt，故 D(1)A 由最低点返回初始位置的时间为多少？金版教程高考总复习物理（新教材）正确。应用动量定理解题的注意事项在应用动量定理解题时，一定要对物体认真进行受力分析，不可有力的遗漏；建立方程时要事先选定正

18、方向，确定力与速度的符号，列出关系式。对于变力的冲量，往往通过动量定理来计算，只有当相互作用时间 t 极短，且相互作用力远大于重力时，才可舍去重力。变式 21(2021福建省三明市高三上期末质量检测)(多选)物块在合力 F的作用下从静止开始沿直线运动，F 随时间 t 变化的图线如图所示，则物块()A在 02 s 时间内动量变化量为 2 kgm/sB动量在 02 s 内比 24 s 内变化快C4 s 时动量大小为 2 kgm/sD4 s 时运动方向发生改变答案BC解析根据动量定理 pFt 可知，在02 s 时间内动量变化量为 p22kgm/s4 kgm/s，故 A 错误；在 02 s 时间内动量

19、变化了 4 kgm/s，在 24 s时间内动量变化了2 kgm/s，所以动量在 02 s 内比 24 s 内变化快，故 B 正确；4 s 时动量大小为 p4 kgm/s2 kgm/s2 kgm/s，故C 正确；4 s 时动量仍为正值，运动方向没有发生改变，故 D 错误。变式 22(2020北京市房山区二模)人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为 120 g，从离人约 20 cm 的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为 0.2 s，取重力加速度 g10 m/s2，下列分析正确的是()金版教程高考总复习物理（新教材）

20、A手机接触头部之前的速度约为 1 m/sB手机对头部的冲量大小约为 0.48 NsC手机对头部的作用力大小约为 1.2 ND手机与头部作用过程中手机的动量变化约为048 kgm/s答案B解析手机掉落时做自由落体运动，故手机接触头部之前的速度约为v2gh 2100.2 m/s2 m/s，A 错误；设头部对手机的作用力为 F，因为手机落在头上没反弹，速度减为 0，以竖直向上为正方向，由动量定理得(Fmg)t0(mv)，解得 F2.4 N，根据力的作用是相互的，则手机对头部的作用力 F也是 2.4 N，作用时间是0.2 s，故手机对头部的冲量大小为IFt2.4 N0.2 s0.48 Ns，B 正确，

21、C 错误；手机的动量变化量为 pmv0.12 kg2 m/s0.24kgm/s，D 错误。建模提能建模提能 3 3应用动量定理分析变质量应用动量定理分析变质量问题的技巧问题的技巧对“连续”质点系持续施加作用力时，质点系动量(或其他量)连续发生变化。这类问题的处理思路是：正确选取研究对象，即选取很短时间 t 内动量(或其他量)发生变化的那部分质点作为研究对象，建立如下的“柱状”模型：在时间 t内所选取的研究对象分布在以 S 为截面积、长为 vt 的柱体内，这部分质点的质量为 mS vt，以这部分质点为研究对象，研究它在t 时间内动量(或其他量)的变化情况，再根据动量定理(或其他规律)求出有关的物

22、理量。1流体类问题通常液体流、气体流等被广义地视为“流体”，质量具有连续性，通常已知金版教程高考总复习物理（新教材）密度。【典题例证 1】(2016全国卷)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为 M 的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为 S 的喷口持续以速度 v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于 S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为，重力加速度大小为 g。求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。解析(1)设 t 时间内，从喷口喷出的水

23、的体积为 V，质量为 m，则：mVVv0St由式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为mtv0S(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为 h，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为 v。对于 t 时间内喷出的水，由能量守恒得1122(m)v(m)gh(m)v022在 h 高度处，t 时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为 p(m)v设水对玩具的作用力的大小为 F，根据动量定理有Ftmgtp因为 mgtv0Sgt2含 t 的二次项，所以与 Ft 相比，mgt 可忽略。由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件和牛顿第三定律得 FMgv2M2g0联立式得 h2g22v2S2。0v2M2g

24、0答案(1)v0S(2)2g22v2S20金版教程高考总复习物理（新教材）名师点睛流体类问题分析步骤(1)建立“柱状”模型，沿流速 v 的方向选取一段柱形流体，其横截面积为 S。(2)微元研究，作用时间 t 内的一段柱形流体的长度为 l，对应的质量为 mS vt。(3)建立方程，应用动量定理研究这段柱状流体。2微粒类问题通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒”，质量具有独立性，通常给出单位体积内的粒子数 n。【典题例证 2】(2020山东省临沂市一模)一宇宙飞船的横截面积为 S，以 v0的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体积内有 n 颗尘埃，每颗尘埃的质量为 m，

25、若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为()2ASnmv0B.2Snmv203D.2Snmv0C.Snmv30解析时间 t 内粘在飞船上的尘埃质量为：Mv0tSnm，对粘在飞船上的尘埃，由动量定理得：FtMv00，解得飞船对这些尘埃的作用力为：Fnmv20S；根据牛顿第三定律及平衡条件，可知为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力 FF，牵引力的功率为 PFv0nmv30S，故 C 正确，A、B、D 错误。答案C名师点睛微粒类问题分析步骤(1)建立“柱体”模型，沿速度 v0的方向选取一段微元，其横截面积为 S。(2)微元研究，

26、作用时间 t 内一段微元的长度为 l，对应的体积为 VSv0t，则微元内的粒子数 Nnv0St。(3)应用动量定理研究微元内的粒子，建立方程求解。【针对训练】1.(2020山东省青岛市高三上学期期末)2019 年 8 月 11 日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。台风“利奇马”登陆时的金版教程高考总复习物理（新教材）最大风力为 11 级，最大风速为 30 m/s。某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高 5 m、宽 20 m，空气密度 1.2 kg/m3，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为 0，则该广告牌受到的最大风力约为()A3.9103 NC1.0104 N答案B解析广告牌

27、的面积 S520 m2100 m2，设 t 时间内吹到广告牌上的空气质量为 m，则有：mSvt，对 t 时间内吹到广告牌上的空气，根据动量定理有：Ft0mv0Sv2t，得：FSv2，代入数据解得：F1.08105N1.1105 N，根据牛顿第三定律，广告牌受到的最大风力约为1.1105 N，故B 正确，A、C、D 错误。2.(2020河北省廊坊市高中联合体高三上学期联考)水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点，得到广泛应用。某水刀切割机床如图所示，若横截面直径为 d 的水流以速度 v 垂直射到要切割的钢板上，碰到钢板后水的速度减为零，已知水的密度为，则钢板受到水的

28、冲力大小为()B.1.1105 ND.9.0104 NAd2v1C.4d2vB.d2v21D.4d2v2金版教程高考总复习物理（新教材）答案D解析设 t 时间内有体积为 V 的水打在钢板上，则这些水的质量为：mV1Svt4d2vt，以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为 F，以水运mv1动的方向为正方向，由动量定理有：Ft0mv，解得：Ft4d2v2，根据牛顿第三定律，故 D 正确。3(2020山东省潍坊市临朐县高三综合模拟)我国航天事业持续飞速发展，2019 年 1 月，嫦娥四号飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面。假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞，发动机

29、加速电压为 U，喷出二价氧离子，离子束电流为I，那么下列结论正确的是(元电荷为e，氧离子质量为m0，飞船质量为M)()A喷出的每个氧离子的动量 p2eUB飞船所受到的推力为 FIIC飞船的加速度为 am0m0UeMUeD推力做功的功率为 2MeU答案B1解析对于每个氧离子，在加速电压 U 的作用下加速，有：2eU2m0v2，pm0v，解得：p2 m0eU，故 A 错误；设 t 时间内有 n 个离子被喷出，根据电Qn2e流的定义式：Itt，对于单个离子，由动量定理得：F0tm0v，若有 n个离子被喷出，则有FnF0，联立以上各式可得：FI定律得：FFIm0Ue，由牛顿第三m0UFI，故B 正确；

30、对飞船，由牛顿第二定律得：aeMMm0Ue，故 C 错误；功率的单位与 2MeU 的单位不同，故 D 错误。金版教程高考总复习物理（新教材）1(2019全国卷)最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为 3 km/s，产生的推力约为4.8106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为()A1.6102 kgC1.6105 kg答案B解析设 1 s 内喷出气体的质量为 m，喷出的气体与该发动机的相互作用力Ft4.81061为 F，由动量定理知 Ftmv，mvkg1.6103 kg，B 正确

31、。33102(2018全国卷)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个 50 g 的鸡蛋从一居民楼的 25 层坠下，与地面的撞击时间约为 2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A10 NC.103 N答案C解析设鸡蛋落地瞬间的速度为 v，每层楼的高度大约是 3 m，由动能定理1可知：mgh2mv2，解得：v 2gh 210325 m/s10 15 m/s。落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正方向，由动量定理可知：(Nmg)t0(mv)，解得：N1103N，根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为 103 N，故 C 正确。3.(2017全国卷)(多选)一质量为 2 kg 的物

32、块在合外力 F 的作用下从静止开始沿直线运动。F 随时间 t 变化的图线如图所示，则()B.102 ND.104 NB.1.6103 kgD.1.6106 kg金版教程高考总复习物理（新教材）At1 s 时物块的速率为 1 m/sBt2 s 时物块的动量大小为 4 kgm/sCt3 s 时物块的动量大小为 5 kgm/sDt4 s 时物块的速度为零答案ABF12解析前 2 s 内物块做初速度为零的匀加速直线运动，加速度 a1m2m/s21 m/s2，t1 s 时物块的速率 v1a1t11 m/s，A 正确；t2 s 时物块的速率 v2a1t22 m/s，动量大小为 p2mv24 kgm/s，B

33、 正确；物块在 24 s 内做匀减F2速直线运动，加速度的大小 a2m0.5 m/s2，t3 s 时物块的速率 v3v2a2t3(20.51)m/s1.5 m/s，动量大小p3mv33 kgm/s，C 错误；t4 s 时物块的速度 v4v2a2t4(20.52)m/s1 m/s，D 错误。4(2021八省联考河北卷)(多选)游乐场滑索项目的简化模型如图所示，索道AB 段光滑，A 点比 B 点高 1.25 m，与 AB 段平滑连接的 BC 段粗糙，长 4 m。质量为 50 kg 的滑块从 A 点由静止下滑，到B 点进入水平减速区，在C 点与缓冲墙发生碰撞，反弹后在距墙 1 m 的 D 点停下。设

34、滑块与 BC 段的动摩擦因数为 0.2，规定向右为正方向。g 取 10 m/s2。下列说法正确的是()A缓冲墙对滑块的冲量为50 NsB缓冲墙对滑块的冲量为250 NsC缓冲墙对滑块做的功为125 JD缓冲墙对滑块做的功为250 J答案BC金版教程高考总复习物理（新教材）解析规定水平向右为正方向，设滑块下落到 B 点时的速度大小为 vB，滑块1从 A 到 B，由动能定理可知 mgh2mv2B0，代入数据解得 vB5 m/s；由 B 到 Cmg的过程中，滑块加速度大小为 am2 m/s2，设滑块与缓冲墙碰撞前瞬间速度大小为 vC，由 B 到 C 位移大小为 xBC，则由匀变速直线运动速度与位移的

35、关系可2得 v2解得 vC3 m/s；设滑块与缓冲墙碰撞后的速度大小为 vC，CvB2axBC，由 C 到 D 的过程中，滑块加速度大小仍为 a，由 C 到 D 位移大小为 xCD，则由 C到 D 有 0vC22axCD，解得 vC2 m/s；由动量定理可知缓冲墙对滑块的冲量为 IpmvCmvC250 Ns，由动能定理可知缓冲墙对滑块做的功11为 W2mvC22mv2C125 J。综上分析可知 B、C 正确，A、D 错误。5.(2020安徽省合肥市高三第三次教学质量检测)(多选)2019 年 10 月，直 20武装直升机在第五届中国天津国际直升机博览会亮相。如图所示，直 20 的旋翼桨盘面积(

36、桨叶旋转形成的圆面面积)为 S，空气密度为，直升机质量为 m，重力加速度为 g。当直升机悬停在空中时，空气浮力不计，风力的影响也不计，下列说法正确的是()A直升机悬停时受到的升力大小为 mgB被螺旋桨推动的空气速度大小为mg2SC1 秒内被螺旋桨推动的空气质量为 mgSD1 秒内发动机做的功为答案AC解析根据平衡条件可得直升机悬停时受到的升力大小为Fmg，故A正确；t 时间内被螺旋桨加速的空气质量为 mSvt，设螺旋桨对空气的作用力大小为 F，对质量为m的空气，由动量定理有，Ftmv0，根据牛顿m3g3S金版教程高考总复习物理（新教材）第三定律，FF，联立解得v质量为 MSvS121做的功为

37、W2Mv2mgS，故 B 错误；1 秒内被螺旋桨推动的空气mgS mgS，故 C 正确；由动能定理可得1 秒内发动机所m3g3S，故 D 错误。6(2018江苏高考)如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为 m，运动速度的大小为 v，方向向下。经过时间 t，小球的速度大小为 v，方向变为向上。忽略空气阻力，重力加速度为 g，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小。答案2mvmgt解析取向上为正方向，由动量定理 mv(mv)I且小球所受总的冲量 II弹mgt，解得小球所受弹簧弹力的冲量 I弹2mvmgt。7(2018北京高考)2022 年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性

38、的项目之一。某滑道示意图如图，长直助滑道 AB 与弯曲滑道 BC平滑衔接，滑道 BC 高 h10 m，C 是半径 R20 m 圆弧的最低点，质量 m60 kg的运动员从 A 处由静止开始匀加速下滑，加速度 a4.5 m/s2，到达 B 点时速度 vB30 m/s。取重力加速度 g10 m/s2。(1)求长直助滑道 AB 的长度 L；(2)求运动员在 AB 段所受合外力的冲量的 I 大小；(3)若不计 BC 段的阻力，画出运动员经过C 点时的受力图，并求其所受支持力 FN的大小。金版教程高考总复习物理（新教材）答案(1)100 m(2)1800 Ns(3)受力图见解析3900 N解析(1)已知

39、AB 段的初末速度，则利用运动学公式可以求解 AB 的长度，2即 v2Bv02aL，2v23020Bv0可解得 L2am100 m。24.5(2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的变化量，所以 ImvBmv0(60300)Ns1800 Ns。(3)运动员经过 C 点时的受力如图所示。由牛顿第二定律可得v2CFNmgm，R从 B 运动到 C 由动能定理可知1212mgh2mvC2mvB，由式并代入数据解得 FN3900 N。时间：40 分钟满分：100 分一、选择题(本题共 10 小题，每小题 7 分，共 70 分。其中 18 题为单选，910 题为多选)1(2020山东省九校高三上学期 1

40、2 月月考)物理学科核心素养第一要素是“物理观念”，下列“物理观念”中正确的是()A做曲线运动的物体，动量的变化率一定改变金版教程高考总复习物理（新教材）B合力对物体做功为零，则合力的冲量也一定为零C做匀变速运动的物体，任意时间内的动量变化量的方向是相同的D做圆周运动的物体，经过一个周期，合力的冲量一定为零答案C解析根据动量定理知，动量的变化率等于力，则做匀变速曲线运动的物体，动量的变化率恒定，A 错误；合力对物体做功为零，则合力可能不为零，例如合力可能作用了一段时间，物体速度大小相等，但方向不同，故合力的冲量不一定为零，B 错误；做匀变速运动的物体所受的合力恒定，动量变化量的方向与合力同向，

41、保持不变，C 正确；做变速圆周运动的物体，经过一个周期，动量的变化量不为零，由动量定理知合力的冲量不为零，D 错误。2(2020北京市丰台区高三下二模)将一物体以某一初速度沿竖直方向向上抛p出。p 表示物体的动量，t表示物体的动量变化率，取竖直向下为正方向，忽略空气阻力。则下图中正确的是()答案C解析取竖直向下为正方向，动量 pmvm(v0gt)mv0mgt，mv0、mg 是定值，故动量和时间的关系图像应为与纵轴的截距为负、斜率为正的直线，p故 A、B 错误；动量的变化量 pmgt，解得tmg，mg 是定值，故 C 正确，D 错误。3.(2020黑龙江省实验中学高三下学期开学考试)某物体的v-

42、t 图像如图所示，下列说法正确的是()金版教程高考总复习物理（新教材）A0t1和 t2t3时间内，合力做功和冲量都相同Bt1t2和 t3t4时间内，合力做功和冲量都相同C0t2和 t2t4时间内，合力做功和冲量都相同D0t1和 t3t4时间内，合力做功和冲量都相同答案C1解析0t1时间内物体动能的变化量为2mv20，动量的变化量为 mv0；t2t312时间内物体动能的变化量为2mv0，动量的变化量为mv0，根据动能定理可知这两段时间内合力做的功相等；根据动量定理得知：合力的冲量不同，故 A 错误。112t1t2时间内动能的变化量为02mv2动量的变化量为 0mv0mv0，02mv0，11t3t

43、4时间内动能的变化量为 02mv02mv20，动量的变化量为 0(mv0)mv0，则知动能变化量相同，而动量变化量不同，所以合力做的功相等，合力的冲量不同，故 B 错误。0t2和 t2t4时间内动能变化量及动量变化量均为 0，根据两个定理得知合力做的功和冲量都相同，故 C 正确。由以上分析得知：0t1和 t3t4时间内动能的变化量不同，动量变化量相同，故合力做的功不同，合力的冲量相同，故 D 错误。4(2020山东省烟台市高三下高考适应性练习一)如图甲所示，在粗糙的水平地面上静止放置一质量为 100 kg 的木箱。t0 时刻，某同学对其施加水平推力F的作用。已知水平推力 F 随时间 t 的变化

44、关系图像如图乙所示，木箱与水平地面之间的动摩擦因数 0.2。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g10 m/s2。则 t3 s 时木箱的速度大小为()A2 m/sC.6 m/sB.2.5 m/sD.8 m/s金版教程高考总复习物理（新教材）答案B解析木箱受到的最大静摩擦力 fmg200 N，结合图乙可知，从0.5 s 后木箱才开始运动，0.53 s 对木箱由动量定理可得 IFmgtmv0，由图乙可得，13400N这段时间内推力 F 的冲量为 IFs750 Ns，联2000.50.52立解得 v2.5 m/s，故 B 正确。5.(2020浙江省杭州市第二中学高三上学期选考模拟)水平面上有

45、质量相等的a、b 两个物体，水平推力 F1、F2分别作用在 a、b 上，一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，两物体的 v-t 图像如图所示，图中 ABCD。则整个过程中()AF1的冲量等于 F2的冲量BF1的冲量大于 F2的冲量C摩擦力对 a 物体的冲量等于摩擦力对 b 物体的冲量D合力对 a 物体的冲量等于合力对 b 物体的冲量答案D解析题图中 AB 与 CD 平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体所受的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，但 a 从开始运动到停下的总时间小于 b 从开始运动到停下的总时间，即 tOBtOD，根据 I

46、ft 可知，摩擦力对 a 物体的冲量小于摩擦力对 b 物体的冲量，故 C 错误；根据动量定理，对整个过程研究得，F1t1ftOB0，F2t2ftOD0，而 tOBtOD，则 F1t1F2t2，即 F1的冲量小于 F2的冲量，故 A、B 错误；根据动量定理可知，合力的冲量等于物体动量的变化量，对整个过程，a、b 两个物体动量的变化量都为零，故 D 正确。6.(2020河南省十所名校高三阶段性测试四)如图所示为某场足球比赛中运动员罚点球时的情景，运动员将静止在草坪上的足球以35 m/s 的速度踢出，守门员金版教程高考总复习物理（新教材）准确地判断来球方向，并将以 25 m/s 的速度飞来的足球以

47、10 m/s 的速度沿原路挡出。已知守门员的双手与足球的作用时间约为0.1 s，受到足球的平均作用力大小约为 150 N，不考虑运动员和守门员触球瞬间足球重力的作用，则罚点球时运动员的脚对足球作用力的冲量大小约为()A12 NsC15 Ns答案C解析设足球的质量为 m，足球与守门员的双手接触过程中，根据动量定理1500.1Ft3有：Ftmv，解得：mvkg7kg；根据动量定理，可得0353罚点球时运动员的脚对足球作用力的冲量大小为：Imv735 Ns15 Ns，故C 正确，A、B、D 错误。7.(2021八省联考广东卷)如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球由静止自由下落 80 cm，被重新顶

48、起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为 80 cm。已知足球与头部的作用时间为 0.1 s，足球的质量为 0.4 kg，重力加速度 g 取 10 m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是()B.13.5 NsD.16.6 NsA头部对足球的平均作用力为足球重力的 10 倍B足球下落到与头部刚接触时动量大小为 3.2 kgm/sC足球与头部作用过程中动量变化量大小为32 kgm/sD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大小为 3.2 Ns金版教程高考总复习物理（新教材）答案C解析设足球自由下落 h80 cm 时的速度为 v1，时间为 t1，由 v212gh，有1v1 2gh4 m/s

49、，由 h2gt2有 t11，2h足球反弹后做竖直上抛运动，g0.4 s，而上升的最大高度也为 80 cm，根据运动的对称性可知上抛运动的初速度大小 v2v14 m/s，上升的时间 t2t10.4 s；对足球与头部作用的过程，取竖直向上为正方向，该过程中足球动量变化量 pmv2(mv1)3.2 kgm/s，由动量定理有(F mg)tp，其中 t0.1 s，解得 F 36 N，即头部对足球的平均作用力大小为 36 N，而足球的重力大小为 4 N，则头部对足球的平均作用力是足球重力的 9 倍，故 A 错误，C 正确。足球下落到刚接触头部时的动量大小为 p1mv11.6 kgm/s，故 B 错误；足球

50、运动的全过程，所受重力的冲量大小为 IGmg(t1tt2)3.6 Ns，故 D 错误。8.如图所示，竖直平面内有一半圆槽，A、C 等高，B 为圆槽最低点，小球从 A 点正上方 O 点静止释放，从 A 点切入圆槽，刚好能运动至 C 点。空气阻力忽略不计。设球在 AB 段和 BC 段运动过程中，运动时间分别为 t1、t2，合力的冲量大小为 I1、I2，则()At1t2CI1I2答案C解析由 vC0 可知在小球从 A 点到 C 点的运动过程中，有阻力做功，所以在同一高度处，球在AB 弧上的速率大于在 BC 弧上的速率，所以球在AB 段平均速率大于 BC 段平均速率，两段路程相等，所以 t1|p2|，