2025版高考物理一轮复习微专题小练习动量守恒定律专题38动量和动量定理

专题38动量和动量定理1．[2024·江苏省徐州市期中考试]两个具有相同动能的物体A、B，质量分别为mA、mB，且mA>mB，比较它们的动量，则()A．物体B的动量较大B．物体A的动量较大C．动量大小相等D．不能确定答案：B解析：根据动能的表达式Ek＝eq\f(1,2)mv2，动量的表达式p＝mv，联立可得p＝eq\r(2mEk)，物体A、B动能Ek相同，mA>mB，则pA>pB，即物体A的动量较大，B正确．2．[2024·河北省唐山市十县一中联盟联考]质量为0.5kg的金属小球，从距水平地面3.2m的高处以6m/s的速度水平抛出，g取10m/s2，小球落地的运动过程中()A．物体的初动量大小16kg·m/sB．物体的末动量大小19kg·m/sC．重力的冲量大小2N·sD．重力的冲量大小4N·s答案：D解析：物体的初动量大小p1＝mv0＝0.5×6kg·m/s＝3kg·m/s，A错误；竖直方向小球做自由落体运动，则veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(y))＝2gh，小球落地时竖直方向的分速度vy＝eq\r(2gh)＝eq\r(2×10×3.2)m/s＝8m/s，小球落地时的合速度v＝eq\r(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＋veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(y)))＝eq\r(62＋82)m/s＝10m/s，物体的末动量大小p2＝mv＝0.5×10kg·m/s＝5kg·m/s，B错误；由h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×3.2,10))s＝0.8s，重力的冲量大小I＝mgt＝0.5×10×0.8N·s＝4N·s，C错误，D正确．3.[2024·湖南省名校联合体联考]如图，某物体在恒定拉力F的作用下没有运动，经过时间t后，则()A．拉力的冲量为0B．合力的冲量为0C．重力的冲量为0D．拉力的冲量为Ftcosθ答案：B解析：拉力的冲量为Ft，重力的冲量为mgt，物体处于静止状态，根据动量定理可知合力的冲量为0，B正确．4．[2024·江苏省无锡市教学质量调研]一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度大小为45m/s，以垒球初速度的方向为正方向，则垒球被棒击打前后动量变化量为()A．＋3.6kg·m/sB．－3.6kg·m/sC．＋12.6kg·m/sD．－12.6kg·m/s答案：D解析：初动量为p1＝mv1＝0.18×25kg·m/s＝4.5kg·m/s，击打后动量为p2＝mv2＝0.18×(－45)kg·m/s＝－8.1kg·m/s，动量变化为Δp＝p2－p1＝－12.6kg·m/s，D正确．5.[2024·江苏省连云港市期中考试]如图所示，将一杯水放在桌边，杯下压一张纸条．若缓慢抽出纸条，杯子会滑落；若快速抽出纸条时，杯子并没有滑落．对于该实验，下列说法正确的是()A．缓慢抽出时，杯子获得的动量较小B．快速抽出时，杯子获得的动量较大C．缓慢抽出过程中，摩擦力对杯子的冲量较大D．快速抽出过程中，摩擦力对杯子的冲量较大答案：C解析：根据题意可知，无论缓慢抽出还是快速抽出，纸条和杯子间的摩擦力不变，缓慢抽出时间长，由公式I＝ft可知，缓慢抽出过程中，摩擦力对杯子的冲量较大，由动量定理可知，缓慢抽出时，杯子获得的动量较大，C正确．6.[2024·广东省江门市一模](多选)数据表明，在电动车事故中，佩戴头盔可防止85%的头部受伤，大大减小损伤程度．头盔内部的缓冲层与头部的撞击时间延长至6ms以上，人头部的质量约为2kg，则下列说法正确的是()A.头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化率B．头盔减少了驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量C．事故中头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量大小相等D．若事故中头部以6m/s的速度水平撞击缓冲层，则头部受到的撞击力最多为2000N答案：ACD解析：根据F·Δt＝Δp得F＝eq\f(Δp,Δt)，头盔内部的缓冲层与头部的撞击时间延长了，头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化率，A正确；同理，可知头盔并没有减少驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量，B错误；根据I＝F·Δt，头盔对头部的作用力与头部对头盔的作用力等大反向，作用时间相同，所以事故中头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量大小相等，C正确；撞击力F＝eq\f(2×6,6×10－3)N＝2000N，事故中头部以6m/s的速度水平撞击缓冲层，则头部受到的撞击力最多为2000N，D正确．7.[2024·安徽省部分学校一模]如图，在光滑的水平桌面上，质量为m的小球在轻绳的作用下，绕O点以速率v做匀速圆周运动．已知轻绳长为l.对小球由A转过90°到B的过程，下列说法正确的是()A．小球重力冲量大小为0B．绳子拉力冲量大小为eq\f(πmv,2)C．小球动量的变化量大小为0D．小球动量的变化率大小为eq\f(mv2,l)答案：D解析：小球由A转到B的过程，所需时间为t＝eq\f(\f(1,4)×2πl,v)＝eq\f(πl,2v)，小球重力冲量大小为IG＝mgt＝eq\f(mgπl,2v)，A错误；小球动量的变化量大小Δp＝mΔv＝eq\r(2)mv，C错误；由动量定理可得IF＝Δp＝eq\r(2)mv，B错误；根据F·Δt＝Δp可知小球动量的变化率大小为F＝eq\f(Δp,Δt)，又F＝eq\f(mv2,l)，联立解得eq\f(Δp,Δt)＝eq\f(mv2,l)，D正确．8.[2024·江苏省苏州市期中考试]如图所示，一大型气球初始时悬停在空中，喷气口被绳系着，某时刻系在喷气口的绳子突然松开，内部气体竖直向下喷出，由于反冲作用气球开始向上运动．已知内部气体的密度为ρ，气球连同内部气体最初的质量为m，喷气口的横截面积为S，绳子松开瞬间喷出气体的速度为v，重力加速度为g，不计空气阻力，则绳子松开瞬间气球的加速度大小为()A．eq\f(ρSv2,m)B．eq\f(ρSv2,m)－gC．eq\f(ρSv2,m)＋gD．eq\f(ρSv,m)答案：B解析：取极短时间Δt内喷出的气体为研究对象，根据动量定理得FΔt＝(ρvΔtS)v－0，解得F＝ρv2S，根据牛顿第三定律知气体对气球的作用力大小为ρv2S，方向竖直向上．对气球，根据牛顿第二定律得ρv2S－mg＝ma，解得a＝eq\f(ρSv2,m)－g，B正确．9．[2024·河北省沧州市月考]在光滑水平面上，一质量为4kg的滑块以1m/s的速率沿x轴负方向运动，某时刻开始给滑块施加作用力F，F随时间变化的图像如图所示，其中4～8s和8～12s的两段曲线关于点(8，0)中心对称．规定力F沿x轴正方向时为正，滑块在12s末的速度大小为()A．3m/sB．4m/sC．5m/sD．6m/s答案：B解析：由图像围成的面积物理意义为F的冲量即合外力的冲量，根据动量定理得I0～4＝I0～12＝mv－mv0，解得v＝eq\f(mv0＋I0～4,m)＝eq\f(－4＋5×4,4)m/s＝4m/s，B正确．10．东京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45kg，在比赛中，朱雪莹从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处．已知朱雪莹与网接触的时间为0.15s，g取10m/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的大小．答案：(1)8m/s，10m/s(2)5850N解析：(1)运动员下落接触网面前瞬间的速度大小为v1＝eq\r(2gh1)＝eq\r(2×10×3.2)m/s＝8m/s运动员上升离开网面瞬间的速度大小为v2＝eq\r(2gh2)＝eq\r(2×10×5.0)m/s＝10m/s(2)取竖直向上为正方向，运动员和网接触过程中，由动量定理知(F－mg)t＝mv2－m(－v1)可解得F＝eq\f(mv2－m（－v1）,t)＋mg＝eq\f(45×10－45×（－8）,0.15)N＋45×10N＝5850N11．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1.8m，喷管的面积为S＝10cm2，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的高度为1m，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ρ＝103kg/m3，不考虑空气阻力，g取10m/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．答案：(1)6m/s(2)108W(3)1.6kg解析：(1)设喷泉的初速度为v0，则有veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＝2gH解得v0＝6m/s(2)设在喷水口处很短Δt时间内喷出水的质量为Δm，则Δm＝ρ·v0·S·ΔtΔt时间内电动机做功PΔt＝eq\f(1,2)Δmveq\o\al(\s\up1(2),\s\