专题10动量及其守恒定律（1）（解析版）-2025年高考物理二轮复习培优练（新高考用）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页专题10动量及其守恒定律（1）TOC\o"1-1"\h\u一、动量与冲量 2二、用动量定理解释缓冲现象 7三、用动量定理解决流体问题 10四、动量守恒定律的条件及判断 13五、动量定理与v-t图象结合的问题 16专题一动量与冲量1．（2025·重庆·二模）如图所示，在一项户外竞技娱乐活动中，选手以一定的初速度起跳后，直接跳到对面平台上，忽略空气阻力，关于选手从离地到着地前的整个过程。则（

）A．选手重力的冲量为零B．选手的动量先减小后增大C．选手的机械能先增大后减小D．选手重力的功率先增大后减小【答案】B【详解】A．重力为恒力，根据可知，恒力在一段时间内的冲量一定不为零，故A错误；B．选手的速度先减小后增大，根据可知，选手的动量先减小后增大，故B正确；C．选手从离地到着地前的整个过程，仅有重力做功，选手的机械能守恒，故C错误；D．选手竖直方向的速度先减小后增大，由可知，选手重力的功率先减小后增大，故D错误。故选B。2．（2024·河南·二模）如图所示，两个质量相等的物体P、Q在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑到斜面底端，下列说法正确的是（）A．此过程中两物体所受支持力的冲量均为0B．此过程中两物体所受支持力做的功均为0C．滑到底端时两物体的动能相等D．滑到底端时重力对两物体做功的瞬时功率相等【答案】BC【详解】A．设斜面倾角为α，由于支持力的冲量是支持力与作用时间的乘积，即所以两物体所受支持力的冲量均不为0，故A错误；B．由于支持力的方向与物体位移方向垂直，则支持力对物体不做功，故B正确；C．根据动能定理有所以故C正确；D．滑到底端时重力对两物体做功的瞬时功率为由于物体到达底端时两个物体的速度大小相等，但是斜面倾角不同，故不同，所以重力的瞬时功率不相等，故D错误。故选BC。3．（2025·全国·二模）粗糙水平地面上静置一质量为2kg的小物体，某时刻对小物体施加一沿水平方向的外力，之后该物体的速度和施加的水平外力做的功随时间变化的规律如图1、2所示，g取，外力方向不变，下列说法正确的是（

）A．物体运动过程的最大动能为120JB．物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4C．整个运动过程摩擦力的平均功率大小为24WD．整个运动过程水平外力的总冲量大小为【答案】C【详解】BD．根据图1可知物体先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，根据图2可知后施加的水平外力的功不发生变化，则时外力被撤去。对物体由牛顿第二定律有联立可得对物体的加速过程有解得（另一解不符合题意，舍去），根据以上分析可知则整个运动过程水平外力的总冲量大小为BD错误。A．根据可得则物体的最大动能为A错误。C．全过程的总位移为整个过程摩擦力的平均功率大小为C正确。故选C。4．（2023·重庆·高考真题）某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，EF、MN段可视为两段直线，其方程分别为和。无人机及其载物的总质量为2kg，取竖直向上为正方向。则（）

A．EF段无人机的速度大小为4m/sB．FM段无人机的货物处于失重状态C．FN段无人机和装载物总动量变化量大小为4kg∙m/sD．MN段无人机机械能守恒【答案】AB【详解】A．根据EF段方程可知EF段无人机的速度大小为故A正确；B．根据图像的切线斜率表示无人机的速度，可知FM段无人机先向上做减速运动，后向下做加速运动，加速度方向一直向下，则无人机的货物处于失重状态，故B正确；C．根据MN段方程可知MN段无人机的速度为则有可知FN段无人机和装载物总动量变化量大小为12kg∙m/s，故C错误；D．MN段无人机向下做匀速直线运动，动能不变，重力势能减少，无人机的机械能不守恒，故D错误。故选AB。5．（2024·浙江·高考真题）如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度沿细杆向上运动至最高点，则该过程（）A．合力冲量大小为mv0cosƟ B．重力冲量大小为C．洛伦兹力冲量大小为 D．若，弹力冲量为零【答案】CD【详解】A．根据动量定理故合力冲量大小为，故A错误；B．小球上滑的时间为重力的冲量大小为故B错误；C．小球所受洛伦兹力为，随时间线性变化，故洛伦兹力冲量大小为故C正确；D．若，0时刻小球所受洛伦兹力为小球在垂直细杆方向所受合力为零，可得即则小球在整个减速过程的图像如图图线与横轴围成的面积表示冲量可得弹力的冲量为零，故D正确。故选CD。专题二用动量定理解释缓冲现象6．（2022·北京·高考真题）“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪运动中，裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段：①助滑阶段，运动员两腿尽量深蹲，顺着助滑道的倾斜面下滑；②起跳阶段，当进入起跳区时，运动员两腿猛蹬滑道快速伸直，同时上体向前伸展；③飞行阶段，在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态；④着陆阶段，运动员落地时两腿屈膝，两臂左右平伸。下列说法正确的是（）A．助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力B．起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度C．飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度D．着陆阶段，运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间【答案】B【详解】A．助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与空气之间的摩擦力，A错误；B．起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是通过增大滑道对人的作用力，根据动量定理可知，在相同时间内，为了增加向上的速度，B正确；C．飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了减小水平方向的阻力，从而减小水平方向的加速度，C错误；D．着陆阶段，运动员两腿屈膝下蹲可以延长落地时间，根据动量定理可知，可以减少身体受到的平均冲击力，D错误。故选B。7．（2025·河南安阳·二模）泡沫塑料由于其良好的缓冲性能成为近代广泛使用的缓冲材料，在易碎物品的长途运输中起着重要作用。运输车在颠簸的路面上行驶，用泡沫塑料包装物品，泡沫塑料所起的作用是（）A．减小物品与包装箱的接触时间，减小合力冲量B．延长物品与包装箱的接触时间，增大合力冲量C．延长物品与包装箱的接触时间，减小包装箱对物品的平均冲击力D．减小物品与包装箱的接触时间，减小包装箱对物品的平均冲击力【答案】C【详解】AB．泡沫塑料的作用是延长了物品与包装箱的接触时间，而物品的动量变化量未发生变化，根据动量定理，合力冲量不变，故AB错误；CD．设物品撞击时所受合力为，根据动量定理可得可知泡沫塑料的作用是延长了物品与包装箱的接触时间，减小物品所受到的合力，故C正确，D错误。故选C。8．（2025·广东珠海·二模）如图，动物园熊猫馆中有一个长，倾角为30°的坡道，坡道底端有一垂直于坡面的防护板。一个质量的熊猫从坡道顶端由静止滑下，熊猫与防护板的碰撞时间，熊猫与防护板碰撞后不反弹，忽略熊猫的大小和坡道的摩擦力，重力加速度取，下列说法正确的是（）A．熊猫从开始下滑到碰到防护板所用的时间为B．熊猫碰到防护板前瞬间的动量大小为C．熊猫受到防护板对它的平均作用力大小为D．熊猫与防护板碰撞过程中重力的冲量大小为【答案】AC【详解】A．对熊猫受力分析，根据牛顿第二定律可得解得由匀变速直线运动规律可得解得A正确；B．根据匀变速直线运动规律可得，熊猫碰到防护板前瞬间的速度大小为故熊猫碰到防护板前瞬间的动量大小为B错误；C．设熊猫受到防护板对它的平均作用力，选取碰撞前速度的方向（沿斜面向下）为正方向，根据动量定理则有解得C正确；D．根据冲量的定义可得，熊猫与防护板碰撞过程中重力的冲量大小为D错误。故选AC。专题三用动量定理解决流体问题9．（2021·福建·高考真题）福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知10级台风的风速范围为，16级台风的风速范围为。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风的（）A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍【答案】B【详解】设空气的密度为，风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的横截面积为，在时间Δt的空气质量为假定台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的末速度变为零，对风由动量定理有可得10级台风的风速，16级台风的风速，则有故选B。10．（2024·福建宁德·二模）生活中常用高压水枪清洗汽车，高压水枪喷口直径为D，喷出水流的流速为v，水柱垂直射向汽车表面后速度变为零，水的密度为，下列说法正确的是（）A．高压水枪单位时间内喷出的水的质量为B．水柱对汽车的平均冲力为C．若高压水枪喷口的直径减小为原来的一半，则水柱对汽车的平均冲力变为原来的倍D．若高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍，则水柱对汽车的平均冲力变为原来的2倍【答案】AC【详解】A．高压水枪单位时间喷出水的质量故A正确；B．设水柱对汽车的平均冲力为，垂直汽车表面方向，由动量定理得时间内水柱的质量为解得水柱对汽车的平均冲力为故B错误；C．若高压水枪喷口的直径减小为原来的一半，根据得水柱对汽车的平均冲力变为原来的倍，故C正确；D．根据若高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍，则水柱对汽车的平均冲力为原来的4倍，故D错误。故选AC。11．（2022·福建·高考真题）我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为，推进器产生的推力为。已知氙离子的比荷为；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（）A．氙离子的加速电压约为B．氙离子的加速电压约为C．氙离子向外喷射形成的电流约为D．每秒进入放电通道的氙气质量约为【答案】AD【详解】AB．氙离子经电场加速，根据动能定理有可得加速电压为故A正确，B错误；D．在时间内，有质量为的氙离子以速度喷射而出，形成电流为，由动量定理可得进入放电通道的氙气质量为，被电离的比例为，则有联立解得故D正确；C．在时间内，有电荷量为的氙离子喷射出，则有，联立解得故C错误。故选AD。专题四动量守恒定律的条件及判断12．（2021·全国乙卷·高考真题）如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（）A．动量守恒，机械能守恒B．动量守恒，机械能不守恒C．动量不守恒，机械能守恒D．动量不守恒，机械能不守恒【答案】B【详解】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。故选B。13．（2024·安徽·二模）如图所示。上表面粗糙的长木板P放在光滑水平面上，长木板中央放置两质量大小关系未知的物块M和N，两物块与板间的动摩擦因数均相同。M和N之间有一压缩的轻弹簧（弹簧与两物块均不拴接），开始时板和两物块均静止。现同时释放M、N，弹簧将两物块弹开，两物块在长木板上滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．M、N组成的系统总动量一定守恒B．M、N组成的系统总动量一定不守恒C．若长木板向左运动，则物块M的质量一定小于物块N的质量D．若长木板向左运动，则M、N组成的系统总动量方向一定向右【答案】D【详解】AB．物块M和N受到长木板对它们的摩擦力大小未知，若两摩擦力大小相等，则M、N组成的系统总动量守恒，若两摩擦力大小不相等，则M、N组成的系统总动量不守恒，故AB错误；C．若长木板向左运动，则板受到的合力向左，M对板的摩擦力大于N对板的摩擦力，M的质量一定大于N的质量，故C错误；D．长木板和两物块组成的系统总动量守恒，若长木板向左运动，则M、N组成的系统总动量方向一定向右，故D正确。故选D。14．（2024·甘肃·高考真题）电动小车在水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．小车的动能不变 B．小车的动量守恒C．小车的加速度不变 D．小车所受的合外力一定指向圆心【答案】AD【详解】A．做匀速圆周运动的物体速度大小不变，故动能不变，故A正确；B．做匀速圆周运动的物体速度方向时刻在改变，故动量不守恒，故B错误；C．做匀速圆周运动的物体加速度大小不变，方向时刻在改变，故C错误；D．做匀速圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心，故D正确。故选AD。15．（2025·安徽黄山·二模）如图所示，两质量相同且可视为质点的塑料小球，表面均匀带等量异种微量电荷，左球带负电，右球带正电。两球间夹一张绝缘纸，分别用两根等长轻质绝缘细线悬挂于O点，受重力作用两球静止。某时刻在系统所在空间加上水平向右的匀强电场，两球向两边摆动。不考虑两球间的库仑力作用和对匀强电场的影响，取O点电势为零，下列说法正确的是（）A．两球在最高点合外力均为0B．运动过程中，两球组成的系统在水平方向上动量守恒C．两球速度最大时，二者电势能相同D．从最低点摆到最高点的过程中，任意一个小球所受电场力的瞬时功率逐渐变小【答案】BC【详解】A．两球在最高点时均受到重力、细线的拉力、水平方向的电场力，此时小球的速度为零，但受力不平衡，以带正电的小球为例，重力和电场力的合力方向斜向右下方，而绳子的拉力不能与该合力平衡，故合外力不为0，A错误；B．对两球组成的系统，在水平方向上，系统受到的外力为电场力，由于两球带等量的异种电荷，水平方向上所受的电场力等大反向，故系统在水平方向所受合外力为零，因此水平方向上，系统的动量守恒，B正确；C．两球速度最大时，两球在同一水平面上，根据电场力做功两球带等量的异种电荷，开始时的电势相同，速度最大时，二者在同一水平面上，根据对称性可知，末位置电势相等，所以电场力做功相等，电势能的变化量相等。由于O点电势能为0，故速度最大时，二者具有相同的电势能，C正确；D．小球从最低点摆动到最高点时，小球在水平方向上的速度先增大后减小，而电场力的大小不变，根据可知，电场力的瞬时功率先增大后减小，D错误。故选BC。专题五动量定理与v-t图象结合的问题16．（2024·福建·高考真题）如图（a），水平地面上固定有一倾角为的足够长光滑斜面，一质量为的滑块锁定在斜面上。时解除锁定，同时对滑块施加沿斜面方向的拉力，随时间的变化关系如图（b）所示，取沿斜面向下为正方向，重力加速度大小为，则滑块（）A．在内一直沿斜面向下运动B．在内所受合外力的总冲量大小为零C．在时动量大小是在时的一半D．在内的位移大小比在内的小【答案】AD【详解】根据图像可知当时，物块加速度为方向沿斜面向下；当时，物块加速度大小为方向沿斜面向上，作出物块内的图像A．根据图像可知，物体一直沿斜面向下运动，故A正确；B．根据图像可知，物块的末速度不等于0，根据动量定理故B错误；C．根据图像可知时物块速度大于时物块的速度，故时动量不是时的一半，故C错误；D．图像与横轴围成的面积表示位移，故由图像可知过程物体的位移小于的位移，故D正确。故选AD。17．（2024·福建福州·二模）从地面上以一定初速度竖直向上抛出一质量为m的小球，其动能随时间的变化如图。已知小球受到的空气阻力与速率成正比。小球落地时的动能为，且落地前小球已经做匀速运动。重力加速度为g，则小球在整个运动过程中（）A．最大的加速度为5gB．球上升阶段阻力的冲量小于下落阶段阻力的冲量C．小球上升的最大高度为D．小球上升的最大高度为【答案】AC【详解】A．小球抛出上升过程和下降过程，由牛顿第二定律有则小球刚抛出时空气阻力最大，加速度最大，有小球落地前已经匀速运动，有联立解得故A正确；B．由题意可得，阻力与速率的关系为故阻力的冲量大小为因为上升过程和下降过程位移大小相同，则上升和下降过程阻力的冲量大小相等，故B错误；CD．取向上为正方向，上升的加速度为取极短时间，速度变化，有又上升全程有则设小球的初速度为，满足而小球的末速度为，则有联立可得故C正确，D错误。故选AC。18．（2024·广东肇庆·二模）在水平面上静置有质量相等的a、b两个物体，水平推力、分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物体继续运动