【备战2022】高考物理选择题专项练习集：动量 冲量 动量定理(成都专栏)

这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集：动量 冲量 动量定理(成都专栏)，共15页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共21小题；共84分）
1. 如图为一名同学“立定跳远”的频闪照片。下列分析正确的是
A. 跳出之前，地面对人作用力的冲量等于重力的冲量
B. 从跳出至落到沙坑过程中，人的动量先增大后减小
C. 从跳出至落到沙坑过程中，人的重力势能先增大后减小
D. 落入沙坑的过程，沙坑对人作用力的冲量小于重力的冲量

2. 某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，下图为滑步推铅球过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约 2 米的成绩。假设铅球沿斜向上方向被推出，且两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是
A. 两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同
B. 采用原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更高
C. 两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度都相同
D. 滑步推铅球可以增加成绩，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间

3. 质量相同的子弹，橡皮泥和钢球以相同的水平速度射向竖直墙壁，结果子弹穿墙而过，橡皮泥粘在墙上，钢球被弹回。不计空气阻力，关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法正确的是
A. 子弹对墙的冲量最小
B. 橡皮筋对墙的冲量最小
C. 钢球对墙的冲量最小
D. 子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等

4. 下列关于物体动量和冲量的说法，不正确的是
A. 物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大
B. 物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变
C. 物体动量变化量的方向，就是它所受合外力的冲量方向
D. 物体所受合外力越大，它的动量变化就越快

5. 关于物体的动量，下列说法正确的是
A. 运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向
B. 物体的动能不变，其动量一定不变
C. 动量越大的物体，其速度一定越大
D. 物体的动量大，其惯性也一定大

6. 一质量为 1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从 t=0 时刻开始，受到水平外力 F 作用，如图所示。下列判断正确的是
A. 第 1 s 末的速度为 1.5 m/sB. 第 1 s 内 F 做的功为 9 J
C. 前 2 s 内 F 的冲量为 3 N⋅sD. 第 2 s 末的动量为 4 kg⋅m/s

7. 【 2017 西城二模 17 】应用物理知识分析生活中的常见现象，或是解释一些小游戏中的物理原理，可以使物理学习更加有趣和深入。甲、乙两同学做了如下的一个小游戏，如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处。第一次甲同学慢拉纸条将纸条抽出，棋子掉落在地上的 P 点。第二次将棋子、纸条放回原来的位置，乙同学快拉纸条将纸条抽出，棋子掉落在地上的 N 点。两次现象相比
A. 第二次棋子的惯性更大
B. 第二次棋子受到纸带的摩擦力更小
C. 第二次棋子受到纸带的冲量更小
D. 第二次棋子离开桌面时的动量更大

8. 两个具有相等动量的物体，质量分别为 m1 和 m2，且 m1>m2，比较它们的动能，则
A. m2 的动能较大B. m1 的动能较大C. 动能相等D. 不能确定

9. 相同的鸡蛋从同样的高度自由下落，落在水泥地面上鸡蛋易碎，落在海绵垫子上鸡蛋不易碎。两种情况相比较，下列说法中正确的是
A. 鸡蛋与水泥地面接触的过程中动量变化较大
B. 两次接触的过程中鸡蛋的动量变化相同
C. 鸡蛋和海绵垫子接触的过程中动量变化较大
D. 落在海绵垫子上鸡蛋所受合外力的冲量较大

10. 两轿车迎面相撞，相撞时两车的速度均为 30 m/s，相撞的时间为 0.02 s 那么车内质量 为 70 kg 的人受到的平均撞击力大小为
A. 1.050×105 N B. 2.100×105 N C. 1.575×106 N D. 3.150×106 N

11. 物体做平抛运动时，下列描述物体动量变化量 Δp 随时间 t 变化的图象，正确的是
A. B.
C. D.

12. 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。如图质量为 m 的弹性薄片沿倾斜方向落到足够大水平弹性面上，碰前瞬间速度为 v0，方向与水平方向夹角 α=30∘。薄片与弹性面间的动摩擦因数 μ=0.5。不计空气阻力，碰撞过程中忽略薄片重力。薄片每次碰撞前后竖直方向的速度大小保持不变，并且在运动
过程中始终没有旋转。下列选项正确的是
A. 薄片第 1 次碰后离开水平面瞬间，速度方向与水平面间夹角仍为 30∘
B. 薄片每次与水平面碰撞过程中，受到的冲量均相等
C. 薄片在与水平面多次碰撞后，最终将静止在水平面上
D. 薄片与水平面碰撞两次后，水平位移将不再增加

13. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现被手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为 150 g，从离人眼约 20 cm 的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为 0.1 s，取重力加速度 g=10 m/s2，则
A. 手机与眼睛作用过程中动量约变化了 0.45 kg⋅m/s
B. 手机对眼睛的冲量大小约为 0.1 N⋅s
C. 手机对眼睛的冲量大小约为 0.3 N⋅s
D. 手机对眼睛的作用力大小约为 4.5 N

14. 如图所示，竖直平面内有一半圆槽，A 、 C 等高，B 为圆槽最低点，小球从 A 点正上方 O 点静止释放，从 A 点切入圆槽，刚好能运动至 C 点。设球在 AB 段和 BC 段运动过程中，运动时间分别为 t1 、 t2，合外力的冲量大小为 I1 、 I2，则
A. t1>t2B. t1=t2C. I1>I2D. I1=I2

15. 如图甲所示，在静水中，当风的方向与无自带动力帆船的目标航向（图中由 A 指向 B）一致时，只需将帆面与船身垂直安放，则帆船能沿直线顺利到达目标位置 B；如图乙所示，在静水中，当风的方向与无自带动力帆船的目标航向（图中由 A 指向 B）相反时，若调整船身和帆面的位置（其中目标方向 AB 与船身的夹角为 θ，帆面与船身的夹角为 φ），帆船也可以逆风到达目标位置 B，例如，帆船可先到达 C 再到达目标位置 B。帆船能沿 AC 段运动的动力来源可简化解释为：风以某一角度 α 吹到帆面上，碰撞后弹出的角度也是 α，碰撞前、后的风速大小相同。风与帆面的碰撞导致风对帆面施加了一个垂直于帆面的冲量，使帆船受到了一个方向与帆面垂直的压力 F，这个压力沿船身方向及垂直于船身方向的分力分别为 F1 和 F2，F1 就是船沿 AC 航线前进的动力（其大小与 v风 的大小关系可表示为 kv风2），F2 则有使船侧向漂移的作用，可以认为该力被水对船的横向阻力平衡。结合以上解释和所学的物理知识，下列说法中不正确的是
A. k 与 φ 、 θ 和空气密度 ρ 都有关
B. 要使无自带动力帆船沿 CB 航行，帆面必须处于锐角 ∠ACB 的两边之间
C. 若不断改变船身和帆面的方位，无自带动力帆船可沿锯齿形航线从 A 驶向 B
D. 空气分子与帆面发生弹性碰撞前后，空气分子的动量改变量垂直于帆面

16. 静止在湖面的小船上有两个人分别向相反方向水平抛出质量相同的小球甲、乙，将甲向左抛，乙向右抛，如图所示。甲先抛，乙后抛，抛出后两小球相对岸的速率相等，若不计水的阻力，则下列说法中正确的是
A. 两球抛出后，船向左以一定速度运动，乙球受到的冲量大一些
B. 两球抛出后，船向右以一定速度运动，甲球受到的冲量大一些
C. 两球抛出后，船的速度为零，甲球受到的冲量大一些
D. 两球抛出后，船的速度为零，两球所受的冲量相等

17. 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是
A. 增加了司机单位面积的受力大小
B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量
C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能
D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积

18. 如图所示，用铁锤打击弹性金属片后，小球 A 做平抛运动，小球 B 从同一高度同时做自由落体运动。已知两球质量相等，空气阻力忽略不计，则
A. 两球落地时的动量相同
B. 两球落地时的动能相同
C. 从抛出到落地过程中，A 、 B 两球所受重力的冲量相同
D. 从抛出到落地过程中，小球 A 的动量变化大

19. 如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物（可视为质点），重物静止时处于 B 位置。现用手托重物使之缓慢上升至 A 位置，此时弹簧长度恢复至原长。之后放手，使重物从静止开始下落，沿竖直方向在 A 位置和 C 位置（图中未画出）之间做往复运动。重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。关于上述过程（不计空气阻力），下列说法中正确的是
A. 重物在 C 位置时，其加速度的数值大于当地重力加速度的值
B. 在重物从 A 位置下落到 C 位置的过程中，重力的冲量大于弹簧弹力的冲量
C. 在手托重物从 B 位置缓慢上升到 A 位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能
D. 在重物从 A 位置到 B 位置和从 B 位置到 C 位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做的功相同

20. 如图所示，小球从 O 点开始做平抛运动，P 为落地点，Oʹ 为线段 Op 的中点，轨迹上的 m 、 n 点分别与 Oʹ 在同一竖直线上和水平线上，则小球
A. 从 O 到 m 与从 O 到 n 重力做功之比为 1:2
B. 从 O 到 m 与从 O 到 n 的水平位移之比为上 1:2
C. 从 O 到 m 与从 O 到 n 重力冲量之比为上 1:2
D. 经过 m 、 n 时，速度方向与水平方向夹角的正切值之比为 1:2

21. 水平推力 F1 和 F2 分别作用于水平面上等质量的 a 、 b 两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下，a 、 b 两物体的 v−t 图象分别如图中 OAB 、 OCD 所示，图中 AB∥CD，则
A. F1 的冲量大于 F2 的冲量B. F1 的冲量等于 F2 的冲量
C. 两物体受到的摩擦力大小相等D. 两物体受到的摩擦力大小不等

二、双项选择题（共8小题；共32分）
22. 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
A. t=1 s 时物块的速率为 1 m/s
B. t=2 s 时物块的动量大小为 4 kg⋅m/s
C. t=3 s 时物块的动量大小为 5 kg⋅m/s
D. t=4 s 时物块的速度为零

23. 关于动量的变化，下列说法正确的是
A. 做直线运动的物体速度增大时，动量的增量 Δp 的方向与运动方向相同
B. 做直线运动的物体速度减小时，动量的增量 Δp 的方向与运动方向相反
C. 物体的速度大小不变时，动量的增量 Δp 为零
D. 物体做曲线运动时，动量的增量一定不为零

24. 如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去。已知甲的质量为 45 kg，乙的质量为 50 kg。则下列判断正确的是
A. 甲的速率与乙的速率之比为 10:9
B. 甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为 9:10
C. 甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为 1:1
D. 甲的动能与乙的动能之比为 1:1

25. 如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为 θ，质量为 m 的物体以速度 v 从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为 t，对于这一过程，下列判断正确的是
A. 斜面对物体的弹力的冲量为零
B. 物体受到的重力的冲量大小为 mgt
C. 物体受到的合力的冲量大小为零
D. 物体动量的变化量大小为 mgsinθ⋅t

26. 水平面上有质量相等的 a 、 b 两个物体，水平推力 F1 、 F2 分别作用在 a 、 b 上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的 v−t 图线如图所示，图中 AB∥CD。则整个过程中
A. F1 的冲量等于 F2 的冲量
B. F1 的冲量小于 F2 的冲量
C. 摩擦力对 a 物体的冲量小于摩擦力对 b 物体的冲量
D. 合外力对 a 物体的冲量小于合外力对 b 物体的冲量

27. 一辆汽车在平直公路上从静止开始运动，所受阻力恒定，10 s 末撤掉牵引力，其速度随时间变化的图象如图所示，则下列说法正确的是
A. 0∼5 s 和 10∼15 s 内加速度相同
B. 0∼5 s 和 10∼15 s 内阻力做功相等
C. 0∼5 s 和 5∼10 s 内牵引力做功的平均功率相等
D. 0∼5 s 和 10∼15 s 内合外力的冲量相同

28. 如图所示，质量为 m 的小球从距离地面高 H 的 A 点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为 h 的 B 点速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为 g。关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的有
A. 小球的机械能减少了 mg(H+h)
B. 小球克服阻力做的功为 mgh
C. 小球所受阻力的冲量大于 m2gH
D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量

29. 水平桌面上，一质量为 m 的物体在水平恒力 F 拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于 s0 时，速度的大小为 v0，此时撤去 F，物体继续滑行 2s0 的路程后停止运动，重力加速度大小为 g，则
A. 在此过程中 F 所做的功为 12mv02
B. 在此过中 F 的冲量大小等于 32mv0
C. 物体与桌面间的动摩擦因数等于 v024s0g
D. F 的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的 2 倍

三、多项选择题（共1小题；共4分）
30. 如图所示，在竖直平面内有一上下边界均水平，垂直线框所在平面的匀强磁场，磁感应强度 B=2.5 T。正方形单匝金属线框在磁场上方 h=0.45 m 处，质量为 0.1 kg，边长为 0.4 m，总阻值为 1 Ω。现将线框由静止释放，下落过程中线框 ab 边始终与磁场边界平行，ab 边刚好进入磁场和刚好离开磁场时的速度均为 2 m/s，不计空气阻力，重力加速度取 10 m/s2 则
A. cd 边刚进入磁场时克服安培力做功的功率为 9 W
B. 匀强磁场区域的高度为 0.65 m
C. 穿过磁场的过程中线框电阻产生的焦耳热为 0.65 J
D. 线框通过磁场上边界所用时间为 0.3 s
答案
第一部分
1. C
【解析】跳出之前，地面对人的作用力大于人的重力，根据 I=Ft 可知，地面对人的作用力的冲量大于重力的冲量，故A错误；从跳出至落到沙坑过程中，人的速度先减小后增大，则由 p=mv 可知，动量先减小后增大，故B错误；从跳出至落到沙坑过程中，人离地面的高度先增大后减小，则重力势能先增大后减小，故C正确；人落入沙坑的过程，设向上为正方向，有 IF−IG=0−(−mv)，则沙坑对人作用力的冲量大于重力的冲量，故D错误。
2. D
3. A
【解析】由于子弹 a 、橡皮泥 b 和钢球 c 的质量相等、初速度相等，则它们动量的变化量：ΔP=m⋅v=mv−mv0
子弹穿墙而过，末速度的方向为正；橡皮泥粘在墙上，末速度等于 0；钢球被以原速率反向弹回，末速度等于 −v0，可知子弹的动量变化量最小，钢球的动量变化量最大；
由动量定理：I=ΔP
所以子弹受到的冲量最小，钢球受到的冲量最大。结合牛顿第三定律可知，子弹对墙的冲量最小，钢球对墙的冲量最大，故A正确，BCD错误。
4. A
【解析】由 Ft=Δp 知，Ft 越大，但动量不一定大，它还与初状态的动量有关。
冲量不仅与 Δp 大小相等，而且方向也相同。
由 F=pʹ−pt 知，物体所受合外力越大，动量变化越快。
5. A
【解析】动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即该时刻物体的速度方向，选项A正确；物体的动能不变，若速度大小不变而方向变化，动量也发生变化，选项B错误；物体动量的大小由物体的质量和速度共同决定，不是由物体的速度唯一决定，故动量大的物体，其速度不一定大，选项C错误；惯性由物体的质量决定，与物体的动量无关，选项D错误。
6. D
【解析】第 1 s 末质点的速度 v1=F1mt1=31×1 m/s=3 m/s，故A错误；
第 1 s 内 F 做的功为 W1=F1x1=F1⋅12F1mt12=3×12×31×12J=4.5 J，选项B错误；
前 2 s 内 F 的冲量为 I=F1×t1+F2×t2=(3×1+1×1)N⋅s=4 N⋅s，故C错误；
根据动量定理可知，第 2 s 末的动量等于前 2 s 内 F 的冲量，为 4 kg⋅m/s，选项D正确。
7. C
8. A
9. B
10. A
11. D
12. D
【解析】薄片第 1 次碰后因竖直速度不变，但是由于薄片与地面之间有摩擦力作用，则水平方向速度减小，则薄片离开水平面瞬间，速度方向与水平面间夹角大于 30∘，选项A错误；
以竖直向上为正方向，薄片第一次与地面碰撞时，竖直速度不变，竖直方向
Fyt=2mv0sin30∘=mv0，
水平方向
−μFyt=−μmv0=−0.5mv0。
即每次与地面碰撞一次后，水平方向动量减小 0.5mv0，而水平方向的初动量为
mv0cs30∘=32mv0=0.866mv0。
即薄片与水平面碰撞两次后，水平方向动量减为零，即水平方向位移将不再增加，薄片将在竖直方向不断与地面碰撞；由以上分析可知，薄片在前两次与水平面碰撞过程中，竖直方向受到的冲量相等，水平方向受到的冲量不相等，则薄片与地面碰撞中受到的冲量不相等。选项D正确，BC错误。
13. D
【解析】根据自由落体运动规律得手机下落 20 cm 时的速度 v=2gh=2×10×0.2 m/s=2 m/s，手机与眼睛作用后手机的速度变成 0，取向下为正方向，则手机与眼睛作用过程中动量变化为 Δp=0−mv=−0.15×2 kg⋅m/s=−0.30 kg⋅m/s，故A错误；手机与眼睛碰撞的过程中，手机受到重力与眼睛的作用力，根据动量定理有 I+mgt=Δp，代入数据可得 I=−0.45 N⋅s，手机对眼睛的作用力与眼睛对手机的作用力大小相等，方向相反，作用时间相等，所以手机对眼睛的冲量大小约为 0.45 N⋅s，故B、C错误；由冲量的定义 I=Ft，可得手机对眼睛的作用力大小 F=Iʹt=0.450.1 N=4.5 N，故D正确。
14. C
【解析】小球从 A 点正上方 O 点静止释放，做自由落体运动，从 A 点切入圆槽，刚好能运动至 C 点。AB 段平均速率大于 BC 段平均速率，两段路程相等，所以球在 AB 段和 BC 段运动过程中的运动时间为 t1I2，故C正确，D错误。
15. B
【解析】由于风垂直于帆面时对帆有作用力，由动量定理得出的，即 FΔt=vΔtSρ×2v，即 F=2Sρv2，故式子中的 k 与空气的密度是有关的，而 φ 、 θ 也和空气的密度 ρ 有关，选项A正确；
要使无自带动力帆船沿 CB 航行，帆面的位置如下图 1 所示，帆面与 BC 线有夹角，故不是处于锐角 ∠ACB 的两边之间，选项B错误；
若不断改变船身和帆面的方位，无自带动力帆船可沿锯齿形航线从 A 驶向 B，如图 2 所示，选项C正确；
空气分子与帆面发生弹性碰撞前后，即空气分子的速度大小认为是不变的，方向发生改变，则由图 3 可知，空气分子的动量改变量垂直于帆面，选项D也正确，所以该题选项B符合题意。
16. C
【解析】设小船（含两人）的质量为 M，小球的质量为 m，抛出甲球后，根据动量守恒定律有 mv=(M+m)vʹ，vʹ 的方向向右。抛出乙球后，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有 (M+m)vʹ=mv+Mvʺ，解得 vʺ=0。对于甲球，动量的变化量为 mv，对于乙球，动量的变化量为 mv−mvʹ，可知甲球的动量变化量大于乙球的动量变化量，抛出时人给甲球的冲量比人给乙球的冲量大。故A、B、D均错误，C正确。
17. D
【解析】因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故A错误；
有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B错误；
因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，故C错误；
因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D正确。故选D。
18. C
【解析】A.动量的方向即为速度的方向，两个小球落地至少速度方向不相同，所以动量必然不相等，A错误。
B.根据动能定理 mgh=ΔEk 可知两个小球的动能变化量相同，而初动能不相同，所以落地时的末动能不相同，B错误。
C.根据冲量公式可知，则有 I=Ft 而二者竖直方向均为自由落体，时间相同，所以重力的冲量一致，C 正确。
D.根据动量定理可知，则有 I=Ft=Δp，根据B可知，重力的冲量相同，所以动量的变化量二者一致，D错误。
19. C
20. A
21. C
【解析】由图，AB 与 CD 平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等。
根据动量定理，对整个过程研究得：F1t1−ftOB=0，F2t2−ftOD=0，
由图看出，tOB