高考物理模拟题分类训练(05期)专题06动量和动量定理(教师版含解析).docx
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1、专题06 动量和动量定理1(2021湖南高三一模)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,则地面对球的弹力大小为()A90NB84NC18ND36N【答案】A【解析】设向上为正方向,根据动量定理可得,代入数据得N,故选A。2(2021辽宁沈阳市高三一模)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
2、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【解析】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,则,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。3(2021广东江门市高三一模)如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备,图乙为建筑材料被吊车竖直提升过程的运动图像(竖直向上为正方向),根据图像下列判断正确的是()A时材料离地面的距离最大B前重力的冲量为零C在钢索最容易
3、发生断裂D材料处于失重状态【答案】D【解析】A时材料离地面的距离最大,后材料开始向下运动,所以A错误;B前合外力的冲量为零,重力的冲量为mgt,所以B错误;C在过程,材料做匀减速运动,此时钢索的拉力小于材料的重力,所以钢索不容易发生断裂,则C错误;D材料向下做匀加速运动,加速度向下,则材料处于失重状态,所以D正确;故选D。4(2021广东深圳市高三一模)动靶射击训练时,质量为0.5kg的动靶从地平面下方5m处的A点竖直上抛,B点为动靶可到达的最高点,高出地平面15m,如图所示。已知动靶在地平面以上被击中为“有效击中”。忽略空气阻力及子弹的飞行时间,g=10m/s2。则动靶()A从A点抛出的初速
4、度为25m/sB从A上升到B过程中,重力的冲量大小为10NsC可被“有效击中”的时间为2sD在经过地平面附近时更容易被击中【答案】B【解析】A从A点抛出的初速度为,所以A错误;B从A上升到B过程中所用时间为,从A上升到B过程中,重力的冲量大小为,所以B正确;C由B到地平面的时间为,可被“有效击中”的时间为所以C错误;D在经过地平面附近时动靶的速度较大,不容易被击中,所以D错误;故选B。5(2021河北衡水高三模拟)在某次乒乓球比赛中,乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网,过网时的速度方向均垂直于球网,把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2,如图所示。不计乒乓球的旋转和空气阻力研究乒
5、乓球自起跳到过网的过程,下列说法正确的是()A过网时,球1的速度大于球2的速度B起跳时,球1动量的大小小于球2动量的大小C球1的飞行时间大于球2的飞行时间D球1的速度变化率小于球2的速度变化率【答案】A【解析】C起跳后,乒乓球的运动视为斜抛运动,其逆过程为平抛运动,由,均恰好在等高处水平越过球网,则球1的飞行时间等于球2的飞行时间,C错误;A过网时球的速度是平抛运动的初速度,根据以上分析知运动时间相同,球1的水平位移大,故过网时球1的速度大于球2的速度,A正确;B起跳时,竖直分速度为,可知起跳时,两球竖直方向的分速度是相等的,根据速度的合成,所以起跳时,球1的速度大于球2的速度,根据,起跳时,
6、球1动量的大小大于球2动量的大小,B错误;D不计乒乓球的旋转和空气阻力,知两球加速度等于g,相同,故球1的速度变化率等于球2的速度变化率,D错误。故选A。6(2021江苏南京市高三模拟)如图所示,倾角为=的斜面正上方A点,有一质量为m=0.1kg的小球以初速度v0=8m/s水平抛出,若小球以10m/s速度撞击到斜面上。现过A点做一条竖直线,交于斜面上B点。已知sin=0.6,cos=0.8,重力加速度为g取10m/s2。下列说法正确的是()A小球不可能垂直撞击到斜面上B小球飞行时间为0.8sCA、B两点间的距离为8.2mD从抛出到撞击斜面的过程,小球重力的冲量为8Ns【答案】C【解析】AB小球
7、撞击到斜面上时,设其速度与水平方向的夹角为,根据速度的合成与分解可知,解得=。由几何知识可知小球一定垂直撞击到斜面上,同理,可解得小球撞击到斜面上时,竖直方向的速度为m/s,小球飞行时间为0.6s,故AB错误;C小球下落的高度为1.8m,小球水平位移为4.8m,所以A、B两点间的距离为8.2m,故C正确;D从抛出到撞击斜面的过程,根据冲量定义有,小球重力的冲量=0.6Ns,故D错误。故选C。7(2021山东济南市高三模拟)碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动。游乐场上,大人和小孩各驾着一辆碰碰车迎面相撞,碰撞前后两人的位移-时间图象(图象)如图所示。已知小孩的质量为,大人的质量为,碰碰车质量相同
8、,碰撞时间极短。下列说法正确的是()A碰撞前后小孩的运动方向没有改变B碰碰车的质量为C碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为D碰撞过程中损失的机械能为【答案】D【解析】A规定小孩初始运动方向为正方向,由图可知,碰后两车一起向反方向运动,故碰撞前后小孩的运动方向发生了改变,故A错误;B由图可知,碰前瞬间小孩的速度为,大人的速度为,碰后两人的共同速度为,设碰碰车的质量为,由动量守恒定律有,解得,故B错误;C碰前小孩与其驾驶的碰碰车的总动量为碰后总动量为由动量定理可知碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量为故其大小为,故C错误;D由能量守恒定律可得碰撞过程中损失的机械能为,故D正确。故
9、选D。8(2021浙江高三模拟)如图所示,足够长的水平粗糙面与半径为的圆弧在最低点相连,两个长分别为和的光滑斜面和先后固定于圆弧处,均与水平面在点平滑连接,质量为的滑块1从斜面顶端由静止释放,质量为的滑块2从斜面顶端由静止释放,两滑块与水平面间的动摩擦因数相同,则()A滑块1、2在点时的动能之比为B滑块1、2运动到点所用时间之比为C滑块1、2在点时的动量大小之比为D滑块1、2在上滑行的最大距离之比为【答案】B【解析】A设1物体运动斜面的倾角为,设2物体运动斜面的倾角为,长为、长为,由几何关系可得,则滑块1、2释放点与水平面之间的高度分别为,由机械能守恒定律可知,到达点时具有的动能,则滑块1、2
10、在点的动能之比为,A错误;B对滑块1,根据运动学知识可得,解得对滑块2,根据运动学知识可得,解得则运动的时间之比为,B正确;C由动能和动量的关系,可知,在点时滑块1、2的动量大小之比为,C错误;D对滑块运动的整个过程运用动能定理有,解得,由此可知滑行的最大距离与高度成正比,即滑块1、2在上滑行的最大距离之比为,D错误。故选B。9(2021浙江高三模拟)如图所示,为风洞游戏装置的简化示意图,其中圆心角为37的圆弧轨道竖直固定放置,与水平地面相切于点。游戏开始时,将质量为的小球从点沿水平方向以一定的速度释放,小球经过点后从圆弧轨道以速度飞出,一段时间后小球经过图中点(点与点等高)。已知小球运动过程
11、中会受到水平向右的风力,风力的大小恒为重力大小的,重力加速度为,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小球从点运动到点,所需要的时间为D小球经过点时,速度大小为【答案】C【解析】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方向垂直,小球做类平抛运动,沿速度的方向做匀速直线运动,与速度垂直的方向做
12、匀加速直线运动,把位移分别沿的方向和垂直的方向分解,设从点到点运动时间为,由类平抛运动的规律有由几何关系有,代入,综合解得,C正确;D由几何关系有,可得,D错误。故选C。10(2021浙江高三模拟)世界最大的真空室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
13、相等【答案】A【解析】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,可知,羽毛的速度随时间均匀增大,A正确;B根据可知,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。11(2021广东湛江市高三一模)2020年7月26日,大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600海上首飞成功,为下一步飞机进行海上试飞科目训练及验证飞机相关性能奠定了基础。若飞机的质量为m,从时刻起,飞机在某段时间内由静止开始做加速直线运动,其
14、加速度与时间的关系图像如图所示(图中、均为已知量),则在这段时间内,飞机所受合力的冲量大小为()ABCD【答案】C【解析】在时刻,飞机的速度大小。根据动量定理有,解得,所以C正确;ABD错误;故选C。12(2021北京朝阳区高三一模)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(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
15、若m1=m2,则A、B在摆动过程中上升的最大高度之比为910B若m1=m2,则每经过时间A回到最高点C若m1m2,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m1m2,则两球第一次碰后,A球将反弹向左运动,B向右运动,两摆的摆长不等,则周期不等,则A与B第二次碰撞不在最低点,选项D错误。故选B。13(2021北京门头沟区高三一模)如图所示,为研究平抛运动的实验装置,金属小球A、B完全相同。用小锤轻击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球被松开自由下落。图中虚线1、2代表离地高度不同的两个水平面,则
16、下列说法正确的是()A两球同时经过水平面1,且速率相同B两球同时经过水平面1,且重力做功的瞬时功率相同C两球从水平面1到2的过程,B球动量变化量比A球大D两球从水平面1到2的过程,A球动能变化量比B球大【答案】B【解析】AB.两球在竖直方向上均做自由落体运动,因为两球下落位置相同,所以同时经过水平面1。两球经过水平面1时在竖直方向的速度相同,但A球还具有水平分速度,所以两球速率不同。又因为重力做功的瞬时功率等于重力与小球竖直方向分速度之积,所以经过水平面1时,重力做功的瞬时功率相同,故A错误,B正确;CD两球从水平面1到2的过程,所受合外力相同,在合外力方向运动的位移相同,运动时间也相同,根据
17、动量定理可知两球动量变化量相同,根据动能定理可知两球动能变化量也相同,故C、D错误。故选B。14(2021辽宁丹东市高三一模)2022年冬奥会将在北京举行,北京是唯一一个既举办过夏季奥会又举办过冬季奥会的城市,滑雪是冬奥会的比赛项目之一,如图所示,某运动员(视为质点)从雪坡上先后以和沿水平方向飞出,不计空气阻力,则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中()A空中飞行的时间相同B落在雪坡上的位置相同C动量的变化量之比为D动能的增加量之比为【答案】C【解析】A运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中,由平抛运动规律可得,解得,所以两次在空中飞行的时间不相同,所以A错误;B根据 ,由于时间不同,所以落在雪
18、坡上的位置不相同,则B错误;C根据动量定理可得,则两次运动动量的变化量之比为,所以C正确;D根据动能定理可得,则两次动能的增加量之比为,所以D错误;故选C。15(2021天津高三模拟)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3.2kgm/sC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,
19、头部对足球的平均作用力为足球重力的9倍【答案】D【解析】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,解得,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,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,解得,足球下落到与头部刚接触时动量大小,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,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
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