高中物理高考 2020年高考物理冲破高分瓶颈考前必破 破（18）动量和动量守恒选择题猜押练（word 含答案）

2020年高考物理冲破高分瓶颈考前必破

破（18）动量和动量守恒选择题猜押练

【真题引领】

1.（2019·全国卷I·T16）最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为              (　　)

A.1.6×102 kg     B.1.6×103 kg      C.1.6×105 kg   D.1.6×106 kg

2.(2019·江苏高考·T12（1）)质量为M的小孩站在质量为m的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦。小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v,此时滑板的速度大小为

(　　)

A.v 　　　B.v 　　　C.v 　　　　D.v

3.(2018·全国卷II ·T15)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，与地面的碰撞时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为              (　　)

A.10 N         B.102 N        C.103 N             D.104 N

4．(2017·全国乙卷·T14)将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600   m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)(　　)

A.30 kg·m/s　　　　　                          B.5.7×102kg·m/s

C.6.0×102kg·m/s                               D.6.3×102kg·m/s

5.(2017·全国丙卷·T20)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(　　)

1. 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4kg·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

6.(2017·天津高考·T4) “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是      (　　)

A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变

B.在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力

C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零

D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变

【高考猜押】

7．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.＋mg　　　　　B.－mg

C.＋mg           D.－mg

8．我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”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

9．如图所示，一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰，碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中。假如碰撞过程中无机械能损失，己知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1，与沙坑的距离为0.5 m，g取10 m/s2。物块可视为质点。则A碰撞前瞬间的速度为

A．0.5 m/s           B．1.0 m/s

C．1.5 m/s           D．2.0 m/s

10．A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移—时间图象，a、b分别为A、B两球碰前的位移—时间图象，c为碰撞后两球共同运动的位移－时间图象，若A球质量m＝2 kg，则由图可知下列结论错误的是

A．A、B碰撞前的总动量为3 kg· m/s

B．碰撞时A对B所施冲量为－4 N·s

C．碰撞前后A的动量变化为4 kg·m/s

D．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J

11．(多选)质量为m和M的两个物块A、B，中间夹着一根由轻绳束缚着的、被压缩的轻质弹簧，弹簧与A、B不相连，它们一起在光滑的水平面上以共同的速度向右运动，总动量为P，弹簧的弹性势能为Ep；某时刻轻绳断开，弹簧恢复到原长时，A刚好静止，B向右运动，与质量为M的静止物块C相碰并粘在一起，则

A．弹簧弹力对A的冲量大小为P

B．弹簧弹力对B做功的大小为Ep

C．全过程中机械能减小量为Ep

D．B、C的最终速度为

12．(多选)如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为3∶1，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次碰撞，则

A．A、B两球的质量之比为4∶1

B．A、B两球的质量之比为1∶4

C．A、B碰撞前、后两球总动能之比为9∶5

D．A、B碰撞前、后两球总动能之比为5∶9

13．(多选)如图所示，水平传送带AB足够长，质量为M＝1 kg的木块随传送带一起以v1＝2 m/s的速度向左匀速运动(传送带的速度恒定)，木块与传送带的动摩擦因数μ＝0.5，当木块运动到最左端A点时，一颗质量为m＝20 g的子弹，以v0＝300 m/s的水平向右的速度，正对射入木块并穿出，穿出速度v＝50 m/s，设子弹射穿木块的时间极短，(g取10 m/s2)则

A．子弹射穿木块后，木块一直做减速运动

B．木块遭射击后远离A的最大距离为0.9 m

C．木块遭射击后到相对传送带静止所经历的时间为1.0 s

D．木块遭射击后到相对传送带静止所经历的时间为0.6 s

14．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体A接触，但未与物休A连接，弹簧水平且无形变。现对物体A施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为I0，测得物体A向右运动的最大距离为x0，之后物体A被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内，物体A与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法中正确的是

A．物体A整个运动过程，弹簧对物体A的冲量为零

B．物体A向右运动过程中与弹簧接触的时间一定小于物体A向左运动过程中与弹簧接触的时间

C．物体A向左运动的最大速度vm＝2

D．物体A与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能Ep＝－2μmgx0

2020年高考物理冲破高分瓶颈考前必破

破（18）动量和动量守恒选择题猜押练(答案）

【真题引领】

1、【答案】B

解析：设某次实验中该发动机向后喷射的气体的质量为m,对该气体根据动量定理有:Ft=mv-0,解得m== kg=1.6×103 kg,故选项B正确,A、C、D错误。

2、【答案】B

解析：设滑板的速度为u,由小孩和滑板动量守恒得:0=mu-Mv,解得:u=v,故B正确,A、C、D错误。

3、【答案】C

解析：对于鸡蛋撞击地面前的下落过程，根据动能定理：mgh=mv2；对于鸡蛋撞击地面的过程，设向下为正，由动量定理可得：mgt-FNt=0-mv。若每层楼高3 m，则h=72 m，由以上两式可得：FN≈103 N，选项C正确。

4、【答案】A

解析：火箭与喷出的燃气组成的系统在竖直方向上动量守恒。选竖直向上为正方向,设喷气后火箭的动量为p,由动量守恒定律得:0=p-mv,则p=mv=0.050×600kg·m/s=30kg·m/s。

5、【答案】A、B

解析：对物块,由动量定理可得:Ft=mv,解得v=，t=1 s的速率为v=1 m/s,A正确;在F-t图中面积表示冲量,故t=2 s时物块的动量大小p=Ft=2×2 kg·m/s=4 kg·m/s,t=3 s时物块的动量大小为p'=(2×2-1×1)  kg·m/s=3 kg·m/s,B正确,C错误;t=4 s时物块的动量大小为p″=(2×2-1×2)  kg·m/s=2 kg·m/s,故t=4 s时物块的速度为1 m/s,D错误。

6、【答案】B

解析：机械能等于动能和重力势能之和,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,动能不变,重力势能时刻发生变化,则机械能在不断变化,故A错误;在最高点对乘客受力分析,由牛顿第二定律可知:mg-FN=m,座椅对乘客的支持力:FN=mg-m<mg,故B正确;乘客随座椅转动一周,动量变化量为零,由动量定理可知合力的冲量为零,但重力的冲量I=mg·t≠0,故C错误;乘客重力的瞬时功率P=mgvcosθ,其中θ为线速度和竖直方向的夹角,摩天轮转动过程中,乘客的重力和线速度的大小不变,但θ在不断变化,所以乘客重力的瞬时功率在不断变化,故D错误。

【高考猜押】

7、【答案】A

解析　解法一：由v2＝2gh得v＝。对安全带对人作用的过程应用动量定理，则有(mg－F)t＝0－mv，解得F＝＋mg，故A正确。

解法二：对安全带对人作用的过程应用牛顿第二定律，则有F－mg＝ma，而a＝＝，解得F＝＋mg，故A正确。8、【答案】B

解析　甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等，方向相反，选项A错误；甲、乙组成的系统动量守恒，动量变化量等大反向，选项B正确；甲、乙相互作用时，虽然她们之间的相互作用力始终大小相等，方向相反，但相互作用过程中，她们的对地位移不一定相同，所以甲的动能增加量不一定等于乙的动能减少量，那么甲对乙做的功就不一定等于乙对甲做的功，选项C、D错误。

9、【答案】C

解析　碰撞后B做匀减速运动，由动能定理得：－μ·2mgx＝0－·2mv2

代入数据得：v＝1 m/s，A与B碰撞的过程中A与B组成的系统在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，则：mv0＝mv1＋2mv，由于没有机械能的损失，则：mv＝mv＋·2mv2，联立可得：v0＝1.5 m/s，故C正确。

10、【答案】A

解析　由s－t图象可知，碰撞前有：A球的速度vA＝＝＝－3 m/s，B球的速度vB＝＝＝2 m/s；碰撞后有：A、B两球的速度相等，为vA′＝vB′＝v＝＝＝－1 m/s；

对A、B组成的系统，A、B两球沿一直线运动并发生正碰，碰撞前后都是做匀速直线运动，所以系统的动量守恒。碰撞前后A的动量变化为：ΔPA＝mvA′－mvA＝2×(－1)－2×(－3)＝4 (kg·m/s)

根据动量守恒定律，碰撞前后B的动量变化为：ΔPB＝－ΔPA＝－4 (kg·m/s)

又：ΔPB＝mB(vB′－vB)，所以：mB＝＝＝ (kg)，所以A与B碰撞前的总动量为：

P总＝mvA＋mBvB＝2×(－3)＋×2＝－ kg·m/s；由动量定理可知，碰撞时A对B所施冲量为：IB＝ΔPB＝－4 kg·m/s＝－4 N·s。碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能：ΔEk＝mv＋mBv－(m＋mB)v2，代入数据解得：ΔEk＝10 J，故A错误，BCD正确；本题选错误的，故选A。

11、【答案】AD

解析　最初A、B以共同速度向右运动，v＝。弹簧把A、B弹开，A的速度变为零，则弹簧弹力对A的冲量I＝0－mv＝－，A正确。根据能量守恒定律B能量增加ΔEB＝Ep＋EkA。故弹簧弹力对B做功大于Ep，B错误。对A、B、C整体。由动量守恒定律得

p＝2 MvBC，所以vBC＝，D正确。

全过程机械能的减少ΔE＝＋Ep－×2 M·2≠Ep，C错误。12、【答案】AC

解析　设B球碰撞前速度为v，则碰后速度为－，根据题意可知，B球与A球碰撞后A速度为。

由动量守恒定律有mBv＝mA·＋mB

解得：mA∶mB＝4∶1；故A正确，B错误。

A、B碰撞前、后两球总动能之比为

(EkA＋EkB)∶(EkA′＋EkB′)＝mBv2∶[mA·2＋mB2]＝9∶5，故C正确，D错误。

13、【答案】BC

解析　子弹射穿木块后，木块先向右匀减速运动至速度为零，然后向左匀加速运动至与传送带速度相同后一起匀速运动，A错误。木块运动的加速度大小不变，a＝μg＝5 m/s2。子弹射穿木块的过程中动量守恒：木块速度v′＝－v1＝3 m/s。木块向右匀减速运动的位移s＝＝0.9 m，即木块遭射击后远离A的最大距离为0.9 m，B正确。木块向右匀减速运动的时间t1＝＝0.6 s，木块向左匀加速运动的时间t2＝＝0.4 s，则木块遭射击后到相对传送带静止所经历的时间为t＝t1＋t2＝1.0 s，C正确，D错误。

14、【答案】B

解析　由于弹簧的弹力一直向左，故弹力的冲量不可能为零，故A错误；物体向右运动过程受向左的弹力和摩擦力，而向左运动过程中受向左的弹力与向右的摩擦力，因此向左运动时的加速度小于向右运动时的加速度；而与弹簧接触向右和向左的位移大小相等，则由位移公式可得，向右运动的时间一定小于向左运动的时间，故B正确；对离开弹簧后再向左运动的2x0过程有动能定理可知，mv＝μmg2x0；解得离开弹簧时的速度为vm＝2；而物体在向左运动至弹力与摩擦力相等时速度达最大，故可知向左运动的最大速度一定大于vm＝2；故C错误；由动量定理可知I0＝mv0；则由功能关系知，系统具有的最大弹性势能Ep＝mv－μmgx0＝－μmgx0。故D错误。