历年高考物理试卷分类汇编-动量和动量定理

1、2动量和动量定理1.2012 年天津卷 9. （1）质量为 0.2kg 的小球竖直向下以 6m/s 的速度落至水平地面，再以 4m/s 的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为kgm/s 。若小球与地面的作用时间为 0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为解析：取竖直向上为正方向则初动量为负末动量为正，动量变化为n（g=10m/s ）。dp = p -p =4 0.2 -( -6 0.2) =2kgm/sdp 2f = +mg = +0.2 10 =12 t 0.2n2.2014 年物理上海卷22a动能相等的两物体 a、 b 在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们

2、的速度大小之比v v =2: 1，则动量大小之比 p p = ;两者碰后粘在一起运动，其总动量与 a 原来动量大小 a b a b之比 pp = a【答案】12；。11【解析】动能e =k12mv2，由 v v =2: 1 ，可知两者质量之比 14，所以动量的关系为：12； a b两者碰撞遵循动量守恒，其总动量与 a 的动量等大反向，所以碰后的总动量与 a 原来的动量之比为 11。3.2017 年海南卷 1光滑水平桌面上有 p、q 两个物块，q 的质量是 p 的 n 倍。将一轻弹簧置于 p、 q 之间，用外力缓慢压 p、q。撤去外力后，p、q 开始运动，p 和 q 的动量大小的比值为 （ d

3、）a n2bnc1nd1解析：由动量守恒定律得 0 =mv -mv ，所以 p 和 q 的动量大小的比值为 1:1，d 正确。p q4.2015 年理综重庆卷 3高空作业须系安全带。如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌 落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为 h（可视为自由落体运动）。.此后经历时间 t 安全带 达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上。则该段时间安全带对人的平均作用力大小为 （ a ）am 2 gh m 2 gh+mg bt t-mgcm gh m gh+mg dt t-mg解析：人下落 h 高度为自由落体运动，由运动学公式v 2 =2 gh，可知v =2

4、 gh；缓冲过程（取向2341332上为正）由动量定理得( f -mg )t =0 -( -mv )，解得：m 2 ghf = +mgt，故选 a。5.2015 年理综北京卷 18“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高 处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程 中，下列分析正确的是 （ a ）a 绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小b 绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小c 绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大d 人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力解析：绳子从伸直到第一次下降至最低点的过程中，拉

5、力逐渐增大，由牛顿第二定律mg -t =ma可得，人先做加速度减小的加速运动，当mg =t时加速度减小到 0，人的速度最大，即动量最大，动能也最大。此后人继续向下运动（t mg），人做加速度增大的减速运动，动量一直减小到零，全程拉力向上，其冲量一直向上，选项a 正确、选项 c 和 d 错误。b、拉力与运动方向相反，一直 做负功，但动能先增大后减小，选项 b 错误。故选 a。6.2018 年全国卷 ii、15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 （ c ）a10 nb10 nc10 nd10 n

6、解析：本题是一道估算题，要知道一层楼的高度大约 3m，根据动能定理： mgh = mv22得 v = 2 gh = 2 10 3 24 =12 10 m/s设向下为正，由受力分析，落地时鸡蛋受到重力和地面对鸡蛋的冲击力，由动量定理可得： mgt -nt =0 -mv联立方程解得 n=10 n由牛顿第三定律可知该鸡蛋对地面产生的冲击力约为 n=10 n，选项 c 正确。7.2018 年北京卷、22（16 分）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 性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道 ab 与弯曲滑道 bc 平滑衔接，滑道 bc 高 h = 10 m，c 是半径

7、r = 20 m 圆 弧的最低点。质量 m = 60 kg 的运动员从 a 处由静止开始匀加 速下滑，加速度 a = 4.5 m/s ，到达 b 点时速度 v = 30 m/s。b。取重力加速度 g =10 m/s2ah bc（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 i 的大小；2c（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f 的大小。nv 2 -v 2解：（1）根据匀变速直线运动公式，有 l = b a =100 m2a（2）根据动量定理，有 i =mv -m v =1 8 0 0 n sb a（3）运动员经 c

8、 点时的受力分析如答图 2fn根据动能定理，运动员在 bc 段运动的过程中，有： mgh =1 1 mv - mv2 2b2根据牛顿第二定律，有f -mg =m nv 2cr答图 2g得 f = 3900nn8.2013 年天津卷2我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子 3000m 接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则 a甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量b 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反c 甲的动能增加量一定等于乙的

9、动能减少量d 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功【答案】b【解析】本题主要考察能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识。 设甲乙两运动员的质量分别为 m 、m ，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是 v ，v ， 根据甲 乙 甲 乙题意整个交接棒过程可以分为两部分： 完全非弹性碰撞过程“交棒”；m v +m v =（m +m ）v甲 甲 乙 乙 甲 乙 共 向前推出（人船模型）“接棒” （m +m ）v = m v +m v甲 乙 共 甲 甲 乙 乙由上面两个方程联立可以解得：m v = m v ，即 b 选项正确。甲 甲 乙 乙经历了中间的完全非弹性碰撞过程 会有能

10、量损失，c、d 选项错误。9.2017 年新课标卷 20一质量为 2 kg 的物块在合外力 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 at=1 s 时物块的速率为 1 m/sbt=2 s 时物块的动量大小为 4 kgm/s ct=3 s 时物块的动量大小为 5 kgm/s dt=4 s 时物块的速度为零210-1f/n1 2 3 4 t/s222答：ab解析：由动量定理可得：ft=mv，解得v =ftm，t=1 s 时物块的速率为ft 2 1v = = =1m/s m 2，故 a正确；在 f-t 图中面积表示冲量，所以 t=2 s 时物块的动量大小为p =ft

11、=2 2kg m/s =4kg m/s，t=3 s 时物块的动量大小为 p =（22-1 1）kg m/s =3kg m/s，t=4 s 时物块的动量大小为p=（22-12）kgm/s =2kg m/s，所以 t=4 s 时物块的速度为 1m/s，故 b 正确，c、d 错误。10.2013 年天津卷10（16 分）质量为 m=4kg 的小物块静止于水平地面上的 a 点，现用 f=10n 的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在 b 点，a、b 两点相距 x=20m，物块与地面间的动摩 擦因数 =0.2，g 取 10m/s ，求：物块在力 f 作用过程发生位移 x 的大小：l撤

12、去力 f 后物块继续滑动的时间 t。解析：（1）设物块受到的滑动摩擦力为 f ，则 f =mg1 1根据动能定理，对物块由 a 到 b 整个过程，有 f x -f x =01 112代入数据，解得 x =16m1（2）设刚撤去力 f 时物块的速度为 v，此后物块的加速度为 a，滑动的位移为 x ，则2x = x- x 2 1由牛顿第二定律得fa = 1m45由匀变速直线运动公式得v =2ax2以物块运动方向为正方向，由动量定理，得 -f t=0-mv1代入数据，解得t=2s11.2015 年理综天津卷 10、（16 分）某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动机 的带动下保持 v=

13、1m/s 的恒定速度向右运动，现将一质量为 m=2kg 的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数 =0.5，设皮带足够长，取 g=10m/s ， 在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求（1） 邮件滑动的时间 t；（2） 邮件对地的位移大小 x；（3） 邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功 w.mv答案：（1）0.2s； （2）0.1m； （3）-2j；解析：（1）设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为 f，则有：2b0f =mmg取向右为正方向，对邮件应用动量定理，有：ft =mv -0由式解得：t =0.2s（2）邮件与皮带发生相对滑动的过程中，对邮件应用动能定理，有：fx

14、 =12mv2-0由式并代入数据解得：x =0.1m（3）邮件与皮带发生相对滑动的过程中，设皮带相对地面的位移为 s，则有：s =vt摩擦力对皮带做的功为：w =-fs由式代入相关数据解得：w =-2j12.2015 年理综安徽卷 22（14 分）一质量为 0.5 kg 的小物块放在水平地面上的 a 点，距离 a 点 5 m 的位置 b 处是一面墙，如图所示。物块以 v =9 m/s 的初速度从 a0。点沿 ab 方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为 7 m/s，碰后以 6 m/s 的速度反向运动直至静止。g 取 10 m/sav0b（1） 求物块与地面间的动摩擦因数 ；（2） 若碰撞时间为

15、0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小 f； （3）求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功 w。【答案】（1）0.32； （2）130 n； （3）9 j解析：（1）由 a 到 b 做匀减速运动，v2b-v 20=2 axab，由牛顿第二定律-mmg =ma，联立得 =0.32（或根据动能定理1 1mv 2 - mv 2 =-mmgx 2 2ab，得 =0.32 ）（2）根据动量定理，取水平向左为正方向，有f dt =mv b-mvb，代入数据，得f =130 n（3）根据动能定理，-w =0 -12mv 2b，所以w =9 j13.2016 年北京卷 18.如图所示，一颗人造

16、卫星原来在椭圆轨道 1 绕地球 e 运行，在 p 变轨后进入轨 道 2 做匀速圆周运动。下列说法正确的是a.不论在轨道 1 还是在轨道 2 运行，卫星在 p 点的速度都相同2b.不论在轨道 1 还是在轨道 2 运行，卫星在 p 点的加速度都相同1c.卫星在轨道 1 的任何位置都具有相同加速度 d.卫星在轨道 2 的任何位置都具有相同动量 【答案】bepy【解析】从轨道 1 变轨到轨道 2，需要加速。故 v v ；人造卫星在万有引力作用下绕地球运行，2p 1p在任意位置 a =f f m合 = 引 =g ，无论在轨道 1 还是轨道 2，都是在 p 点，与地球距离相等，加速 m m r 2度均相同

17、，因此 b 正确；在轨道 1 不同的位置离地球距离不同，加速度大小不同，故 c 不正确； 动量是矢量，在轨道 2 不同位置，卫星的速度方向不同，所以动量方向不同，则动量不相同，故d 错误。14.2016年北京卷 24(20 分)（1）动量定理可以表示为 p=ft，其中动量 p 和力 f 都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时， 可以在相互垂直的 x、y 两个方向上分别研究。例如，质量为 m 的小球斜射到木板上，入射的角度是 ，碰撞后弹出的角度也是 ，碰撞y前后的速度大小都是 v，如图 1 所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。 a分别求出碰撞前后 x、y 方向小球的动量变化 p 、p ；x yb分

18、析说明小球对木板的作用力的方向。ov 图 1vx（2）激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上， 在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例，激光束可以 像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。一束激光经 s 点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束和穿过介质小球的光路如图所示，图中o 点是介质小球的球心，入射时光束和与 so 的夹角均为 ， 出射时光束均与 so 平行。请在下面两种情况下，分析说明两 光束因折射对小球产生的合力的方向。so图 2a. 光束和强度相同；b. 光束比强度大。【答案】（1）a. dp =0

19、， dp =2mv cosq，方向沿 y 轴正方向； b. y 轴负方向x y（2）a. 两光束对小球的合力的方向沿 so 向左 【解析】b. 两光束对小球的合力的方向指向左上方（1）a.在沿 x 轴方向， dp =p -p =mv sinx 末x 初xq-mv sinq=0在沿 y 轴方向， dp =p -p =mv cosq-mv(-cosq) =2mv cosqx 末y 初yb.设木板对小球的两个方向的作用力分别为 f 、f ；x y沿 y 轴正方向依题意，对小球由动量定理可得： f =xdpx =0 ， f = dtdpydt2mv cosq= 。dt由牛顿第三定律可知，小球对木板的作用力 f =f =0 ； f =-f =-x x y y即小球对木板的作用力沿 y 轴负方向。2mv cosqdt11 y122 y21 ydt2 y2 y2（2）设每个粒子的动量为 p。激光束穿出介质球后，粒子动量大小不变。以水平向右为 x 轴为正方向，以竖直向上为 y 轴为正方向。对光束： d