高考物理必备专题18之08 动量的新情景问题（原卷版）

专题08动量动量守是必考内容从近几年各地高考试题的看，主要有二种命题方式，一是以生产、生活、高科技实际为背景的动量定理和动量守恒定律的应用，这类问题一般难度不大；二是在考查动量守怛定律的同时综合考查力学的主干知识，尤其是结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲等问题，以及动量守恒定律与圆周运动结合的问题，这类考题具有过程错综复杂，图景“扑朔迷离”、知识覆盖广的特点，分值高，难度大，复习时值得注意。试题情境生活实践类安全行车(安全气囊)、交通运输(机车碰撞、喷气式飞机)、体育运动(滑冰接力、球类运动)、火箭发射、爆炸、高空坠物1.(2022广东湛江模拟)快递运输时，我们经常看到，有些易损坏物品外面都会利用充气袋进行包裹，这种做法的好处是（）A.可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受合力的冲量B.可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量的变化C.可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间延长D.可以使某颠簸过程中物品动量对时间的变化率减小2.（2022·广东省茂名市高州市第二次模拟）如图所示，正在太空中行走的字航员A、B沿同一直线相向运动，相对空间站的速度大小分别为3m/s和1m/s，迎面碰撞后（正碰），A、B两人均反向运动，速度大小均为2m/s。则A、B两人的质量之比为（）A.3：5 B.2：3 C.2：5 D.5：33.（2022·广东佛山市第二次模拟)图是某汽车安全气囊的工作原理图。当汽车发生意外碰撞时，钢球对压力传感阀门的压力大于阈值F时阀门就会打开，钢球接通触片开关点燃炸药，释放大量气体瞬间充满安全气囊。在某次碰撞过程中，汽车在时间t内速度由v减速至零，且安全气囊打开。设此过程为匀减速直线运动，汽车的质量为M，钢球质量为m，钢球在水平方向除与阀门间的相互作用外，所受其它外力可忽略不计，则碰撞前车速v大于（）A. B. C. D.4.（2022四川省成都石室中学高三“二诊模拟”）如图为某中国运动员在冬奥会短道速滑比赛中的精彩瞬间。假定他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，在一极短时间内滑过的角度为，则他在这个过程中（）A.所受的合外力为零，做匀速运动 B.所受的合外力恒定，做匀加速运动C.合外力做功为零，合力的冲量也为零 D.合外力做功为零，合力的冲量不为零5.（2022·广东广州市综合测试)如图，水平飞向球棒的垒球被击打后，动量变化量为，则（）A.球的动能可能不变B.球的动量大小一定增加C.球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等D.球受到棒的冲量方向可能与球被击打前的速度方向相同6.（2022·广东深圳市第一次调研考试)2明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R。人甲转动把手，把井底的人乙加速拉起来，则（）A.a点的角速度大于b点的角速度 B.a点的线速度小于b点的线速度C.绳对乙拉力的冲量等于乙的动量变化量 D.绳对乙的拉力大于乙的动量变化率7.（2022·广东·模拟预测）蹦床是我国的优势运动项目，我国蹦床运动员朱雪莹在东京奥运会上一举夺冠，为祖国争了光。如图所示为朱雪莹比赛时的情景，比赛中某个过程，她自距离水平网面高3.2m处由静止下落，与网作用后，竖直向上弹离水平网面的最大高度为5m，朱雪莹与网面作用过程中所用时间0.7s。不考虑空气阻力，重力加速度取，则若朱雪莹质量为60kg，则网面对她的冲量大小为（）A． B．C． D．8.（2022·重庆市江津第八中学校模拟预测）气垫鞋通过气垫的缓冲减小地面对脚的冲击力，如图所示。某同学的体重为G，穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中与地面的作用时间为，受到地面的平均冲击力大小为。若脚着地前的速度保持不变，该同学穿上某型号的气垫鞋时，双脚竖直着地过程中与地面的作用时间变为，则该同学受到地面的平均冲击力大小变为（）A． B． C． D．9.（2022·广东高三月考）滑冰是很多人非常喜欢的一项运动。在一次训练中，某质量为的女运动员以大小为的速度向静止的男运动员运动，靠近男运动员的瞬间被男运动员抱起，且保持姿势不变。若男运动级的质量为，则抱起后瞬间两运动员的速度大小为（）A． B． C． D．10.（2022·河南安阳模拟）丝网版画有其独特的绘画语言，其艺术水准可与国画、油画等其它艺术作品相婉美。丝网版画在显影时需要用高压水枪冲洗，直至优美画面显出，若高压水枪喷口的出水速度为，水的密度，水与版画接触后沿版画平面散开，则版画单位面积上受到的冲击力为（）A． B． C． D．11.(2022安徽省滁州市定远二中高考模拟)全民运动，始于“足下”，足球已经成为中国有“体育大国”向“体育强国”转变具有代表性的重要一步。如图所示，学生练习用脚颠球。足球的质量为0.4kg，某一次足球由静止自由下落0.8m，被重新颠起，离开脚部后竖直上升的最大高度为0.45m。已知足球与脚部的作用时间为0.1s，重力加速度大小g取10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.足球从下落到再次上到最大高度，全程用了0.7sB.在足球与脚接触的时间内，合外力对足球做的功为1.4JC.足球与脚部作用过程中动量变化量大小为2.8kg•m/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4N•s12.（2022·广东省普通高考第二次模拟）汕头市属于台风频发地区，图示为风级（0~12）风速对照表。假设不同风级的风迎面垂直吹向某一广告牌，且吹到广告牌后速度立刻减小为零，则“12级”风对广告牌的最大作用力约为“4级”风对广告牌最小作用力的（）风级风速（m/s）风级风速（m/s）00~0.2713.9~17.110.3~1.5817.2~20.721.6~3.3920.8~24.433.3~5.41024.5~28.445.5~7.91128.5~32.658.0~10.71232.7~36.9610.8~13.8…….…….A.45倍 B.36倍 C.27倍 D.9倍13.（2022·山东高考试题·T2）我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（）A.火箭的加速度为零时，动能最大B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量14.（2022·浙江·高三模拟）北京冬奥会开幕式的浪漫烟花（如图甲），让人惊叹不已。假设某种型号的礼花弹在地面上从专用炮筒中沿竖直方向射出，到达最高点时炸开（如图乙）。礼花弹的结构如图丙所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个初速度并同时点燃延期引线。当礼花弹到最高点附近时，延期引线点燃礼花弹，礼花弹炸开。已知礼花弹质量，从炮筒射出的速度为，整个过程中礼花弹所受的空气阻力大小始终是其重力大小的0.25倍，延期引线的燃烧速度为，忽略炮筒的高度，重力加速度取。（1）求礼花弹射出后，上升的最大高度h；（2）要求爆炸发生在超过礼花弹最大高度的96%范围，则延期引线至少多长；（3）设礼花弹与炮筒相互作用的时间，求礼花弹对炮筒的平均作用力大小。15.（2022·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测）2022年举办的第24届冬奥会中,短道速滑接力赛是冰上最为激烈的运动项目之一。质量60kg的队员甲，以速度12m/s从后方接近质量为50kg的队员乙，身体接触前队员乙的速度为9.6m/s；队员甲在推送队员乙的过程中推送时间极短，队员乙被推后的瞬时速度为12m/s，队员甲助力后在直道上向前滑行了19m，接着碰撞上缓冲垫后1s停下；运动员的鞋子与冰面间的动摩擦因数为0.05，g取10m/s2。（1）求甲运动员助力后的速度；（2）求甲对缓冲垫的平均作用力是多少。16.（2022届四川省成都市第七中学2月阶段测试）如图甲所示，避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成。如图乙所示，某同学在实验室模拟避险车道，倾角为的固定斜面与水平面在点平滑连接，质量为M的物块A在距O点为处时以速率向斜面滑动，A与水平面和斜面间的滑动摩擦因数均为。已知重力加速度g取，忽略物块A经过O点时的机械能损失，物块A可视为质点。（1）为使A不与斜面顶端的防撞设施相碰，求斜面的最小高度h；（计算结果可保留根号）（2）实验中撤掉斜面，在斜面底端O位置放置质量为的物块B模拟小型车辆，A重复上述运动与B发生瞬时正碰，碰后两车一起向前运动，B与水平面间的动摩擦因数也为，求碰后B能向前滑行的距离。17.(2022南昌一模)康乐棋是一种玩法类似桌球的非传统棋类游戏。如图所示，某次比赛时，母棋位于水平桌面上A点，目标棋子位于B点，洞口位于A、B连线延长线上的C点，且A、B间距与B、C间距均为L。比赛选手用旗杆撞击母棋，使母棋瞬间获得大小为v的初速度，母棋运动至B点与目标棋子发生对心正碰，碰后瞬间目标棋子速度大小为0.6v，之后目标棋子恰好落入洞中。已知两棋子质量均为m且可看作质点，它们与桌面间动摩擦因数相同，重力加速度为g。求：（1）棋子与水平桌面之间的摩擦因数；（2）母棋与目标棋子碰后瞬间，母棋的动能。18.（2022·广东高考试题卷·T13）某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度为向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f为，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量，滑杆的质量，A、B间的距离，重力加速度g取，不计空气阻力。求：（1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小和；（2）滑块碰撞前瞬间的速度大小v1；（3）滑杆向上运动的最大高度h。19.(2022广东湛江模拟)如图甲所示，“打弹珠”是一种常见的民间游戏，该游戏的规则为：将手中一弹珠以一定的初速度瞬间弹出，并与另一静止的弹珠发生碰撞，被碰弹珠若能进入小坑中即为胜出。现将此游戏进行简化，如图乙示，粗糙程度相同的水平地面上，弹珠A和弹珠B与坑在同一直线上，两弹珠间距x1=2m，弹珠B与坑的间距x2=1m。某同学将弹珠A以v0=6m/s的初速度水平向右瞬间弹出，经过时间t1=0.4s与弹珠B正碰（碰撞时间极短），碰后弹珠A又向前运动x=0.1m后停下。已知两弹珠的质量均为2.5g，取重力加速度g=10m/s2，若弹珠A、B与地面间的动摩擦因数均相同，并将弹珠的运动视为滑动，求：（1）碰撞前瞬间弹珠A的速度大小和弹珠与地面间的动摩擦因数μ；（2）两弹珠碰撞瞬间的机械能损失，并判断该同学能否胜出。20.（2022·湖北高考试题·T16）打桩机是基建常用工具。某种简易打桩机模型如图所示，重物A、B和C通过不可伸长的轻质长绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接，C与滑轮等高（图中实线位置）时，C到两定滑轮的距离均为L。重物