2023版新教材高考物理微专题动量和动量定理.docx

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1、专题38动量和动量定理1.(多选)地动仪是世界上最早的感知地震装置，由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成，早于欧洲1700多年图示为一现代仿制的地动仪，龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为20 cm，当感知到地震时，质量为50 g的铜珠(初速度为零)离开龙口，落入蟾蜍口中，取重力加速度为10 m/s2，不计空气阻力下列说法正确的是()A铜珠在空中运动的时间为0.2 sB铜珠在空中运动的时间为0.4 sC铜珠刚落入蟾蜍口时的动量大小为0.1 kgm/sD.铜珠刚落入蟾蜍口时的动量大小为0.2 kgm/s2.2022江苏省常州市期中为了研究平抛物体的运动，用两个完全相同的小球A、B做下面的实验：如图所示，用小

2、锤打击弹性金属片，A球立即水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落地A、B两小球自开始下落到落地前的过程中，两球的()A速率变化量相同 B速度变化率不同C动量变化量相同 D动能变化量不同32022河北省石家庄市质量检测如图所示，北京冬奥会2 000米短道速滑接力热身赛上，当运动员在光滑冰面上交接时，后方运动员甲用力推前方运动员乙下列说法正确的是()A甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力B甲推出乙后，甲一定向后运动C甲、乙的动量变化相同D甲、乙所受推力的冲量大小相等4.2022安徽省九师联盟检测2021年8月的东京奥运会上，中国选手陈雨菲获得羽毛球女子单打的金牌如图所示，假设陈雨菲在某次

3、训练时，将速率为40 m/s水平飞来的羽毛球以80 m/s的速率反向击回，已知羽毛球质量为5 g，球与球拍作用时间为0.01 s，重力加速度g取10 m/s2，取羽毛球飞来方向为正方向则下列说法正确的是()A此过程动量变化量为0.6 kgm/sB此过程动量变化量为0.2 kgm/sC此过程球与球拍间的平均作用力大小为60 ND.此过程球与球拍间的平均作用力大小为20 N52022江西省七校联考2021年7月26日，台风“烟花”在浙江省平湖市沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有10级某高层建筑顶部广告牌的面积S25 m2，最大风速为20 m/s，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，空气密度1.2 k

4、g/m3，则该广告牌受到的最大风力大小为()A.1.2104NB1.8104NC2.4104ND2.8104N62022河南省六市联考质量m4 kg的物块在光滑水平地面上以v02 m/s的速度运动，t0时对物体施加以水平外力F，规定v0的方向为正方向，外力F随时间t变化图线如图所示，则()A第1 s末物块的速度大小为2.5 m/sB第2 s末物块的动量大小为12 kgm/sC在03 s时间内物块的动量变化量为2 kgm/sD.第7 s末时物块的运动方向发生改变7.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

5、力加速度为g，则该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小为()A.mgt B2mvC2mvmgt D2mvmgt82022北京市海淀区二模某同学做拍篮球的游戏，篮球在球心距地面高h10.9 m范围内做竖直方向的往复运动在最高点时手开始击打篮球，球落地后反弹，与地面作用的时间t0.1 s，反弹速度v2的大小是刚触地时速度v1大小的，且反弹后恰好到达最高点已知篮球的质量m0.5 kg，半径R0.1 m设地面对球的作用力可视为恒力，忽略空气阻力，取重力加速度g10 m/s2.求：(1)地面对球的弹力大小；(2)每次拍球时手对球做功W.92022福建省仙游一中期末考试当地时间2021年7月30日，东京

6、奥运会女子蹦床决赛，整套动作完美发挥的朱雪莹，以56.635分夺得金牌，帮助中国蹦床队时隔13年重获该项目冠军队友刘灵玲收获一枚银牌已知朱雪莹的体重为45 kg，在比赛中，朱雪莹从离水平网面3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0 m高处已知朱雪莹与网接触的时间为0.15 s，g取10 m/s2，求：(1)朱雪莹下落接触网面前瞬间的速率v1和上升离开网面瞬间的速率v2；(2)网面对朱雪莹的平均作用力F.102022湖南省雅礼中学一模“再生制动”是一些汽电混合动力车辆的常用制动方式所谓“再生制动”就是车辆靠惯性滑行时带动发电机发电，将部分动能转化为电能储存在电池中假设一辆汽电

7、混合动力汽车的质量为m，该汽车设定为前阶段在速度大于v0时选择再生制动，后阶段速度小于等于v0时选择机械制动当它以速度nv0(n1)在平直路面上做匀速行驶时，某一时刻开始刹车，前阶段阻力的大小与速度的大小成正比，即fkv，后阶段阻力恒为车重的倍，汽车做匀减速运动，重力加速度为g.求：(1)如果此次刹车的过程中汽电混合动力汽车动能减小量的倍被转化为电能，那么此次刹车储存多少电能；(2)汽电混合动力汽车从刹车到停止的位移多大11小明家里有一个喷泉，喷泉竖直喷出的水柱和小明一样高，小明身高1.8 m，喷管的面积为S10 cm2，当小明把一个玩具放在水柱上时，玩具能稳定地悬停在空中，玩具底面相对于喷口

8、的高度为1 m，玩具底部为平板(面积略大于喷泉横截面积)，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，水的密度为103kg/m3，不考虑空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)喷泉喷水的初速度大小；(2)用于喷泉喷水的电动机的输出功率；(3)玩具的质量专题38动量和动量定理1AC2C速率是标量，其变化量直接相减，A的速率变化量等于末速度的大小减去水平方向初速度的大小，B的速率变化量等于落地时竖直方向的速度大小，两者大小不相等，A错误；速度变化率指的就是两球的加速度，均为g，相同，B错误；两个小球所受重力相同，落地时间相同，动量的变化量相同，均为mgt，C正确；下落

9、高度相同，重力做功相同，动能的变化量等于重力做功，相同，D错误3D由牛顿第三定律得甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等，方向相反；甲、乙受推力的冲量大小相等，方向相反，结合动量定理得甲、乙的动量变化大小相等，方向相反，由于推力的冲量大小未知，推出乙后甲的动量大小和方向不能判断综上所述，只有选项D正确4Cpp2p1m(v2v1)5103(8040)0.6 kgm/s，则A、B均错误；由动量定理可得Ftp2p1，解得F60 N，负号表示方向与飞来方向相反，则C正确，D错误5A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Ft0Sv2t，得FSv2

10、，代入数据解得F1.2104 N，根据牛顿第三定律得，广告牌受到的最大风力为1.2104 N，A正确6D根据动量定理有I1mv1mv0，在01 s时间内，合力的冲量为对应时间内图线与t轴所围的面积，I10.5 Ns，解得v12.125 m/s，A错误；同理根据动量定理得I2mv2mv0，在02 s时间内，合力的冲量I22 Ns，解得第2 s末物块的动量大小为mv110 kgm/s，B错误；在03 s时间内，合力的冲量为零，物块动量变化量为0，C错误；第7 s末物块的动量为零，运动方向发生改变，D正确7C取向上为正方向，由动量定理得IFmgtmv(mv)，解得IFmgt2mv，C正确8(1)50

11、 N(2)2.25 J解析：(1)从球反弹后至达最高点，此过程，由0v2g(h1R)，可得v24 m/s设球与地面接触时加速度为a，由题知v1v25 m/s球下落刚触地至反弹后刚离开地面过程，设向上为正方向，设地面对球的平均作用力为F，球触地过程受力如图由动量定理(Fmg)tmv2m(v1)代入数据解得F50 N(2)手做功等于球与地面碰撞时的能量损失，Wmvmv代入解得W2.25 J.9(1)8 m/s，10 m/s(2)5 850 N解析：(1)运动员下落接触网面前瞬间的速度大小为v1 m/s8 m/s运动员上升离开网面瞬间的速度大小为v2 m/s10 m/s(2)取竖直向上为正方向，运动

12、员和网接触过程中，由动量定理知(Fmg)tmv2mv1可解得Fmg N4510 N5 850 N10(1)mv(n21)(2)解析：(1)设汽电混合动力汽车在刹车的过程中储存的电能为E，依题意E(mn2vmv)mv(n21)(2)设汽电混合动力汽车再生制动阶段运动的位移为x1，由动量定理得ftmv又fkv即kvtmv所以在再生制动阶段有kx1mv0mnv0解得x1在机械制动阶段，汽电混合动力汽车做匀减速运动，由牛顿第二定律可得fma又fmg解得ag设匀减速运动的位移为x2，由运动学得v2(a)x2解得x2所以汽电混合动力汽车从刹车到停止的位移为xx1x2.11(1)6 m/s(2)108 W(3)1.6 kg解析：(1)设喷泉的初速度为v0，则有v2gH解得v06 m/s(2)设在喷水口处很短t时间内喷出水的质量为m，则mv0Stt时间内电动机做功Ptmv解得P108 W(3)设水柱冲击玩具的速度为v，则有v2v2gh解得v4 m/s很短t时间内，冲击玩具水柱的质量mvSt对该部分水柱由动量定理得(Fmg)tmv由于t很小，mgt也很小，可以忽略，则Ftmv又因为玩具能稳定地悬停在空中，有FMg解得M1.6 kg.