2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第28讲动量守恒中的几种模型(专项训练)(全国通用)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第28讲动量守恒中的几种模型(专项训练)(全国通用)(学生版+解析)，共84页。
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc17943" 01 课标达标练
\l "_Tc22251" 题型01 利用动量定理解释缓冲现象
题型02 利用动量定理求蹦极类的问题
题型03 利用动量定理解决流体问题
\l "_Tc20184" 02 核心突破练
\l "_Tc5699" 03 真题溯源练
01 用动量定理解释缓冲现象
1．（24-25高一下·辽宁沈阳·期末）人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这样做的目的是（ ）
A．减小地面对人的冲量B．减小人落地时的动量
C．减小地面对人的作用力D．增大人对地面的压强
【答案】C
【详解】人落地时动量变化量一定，落地时脚尖先着地，延长了脚与地面的作用时间，根据可知，人所受的合外力减小，即地面对人的作用力减小，这样可以防止人受伤。
故选C。
2．（24-25高一下·辽宁大连·期末）快递运输易碎品时，外部用充气塑料包裹，主要的用途是起到缓冲作用，减小运输过程中被运送物品所受到的冲击力，以下情境中蕴含的物理原理与之不同的是（ ）
A．跳高时运动员过杆后落在软垫上
B．汽车在受到猛烈冲撞时会弹出安全气囊
C．章鱼通过调整喷水的方向，可以使得身体向任意方向前进
D．自行车运动员佩戴的骑行头盔，其内部安装了一个泡沫内层
【答案】C
【详解】A．充气塑料包裹通过延长作用时间减小冲击力，依据动量定理可知，当动量变化∆p一定时，增大∆t可减小力F，运动员落在软垫上，软垫形变延长缓冲时间，减小冲击力，原理相同，故A正确，不符合题意；
B．安全气囊展开延长碰撞时间，减小冲击力，原理相同，故B正确，不符合题意；
C．章鱼喷水推进利用反冲原理（动量守恒），与缓冲无关，原理不同，故C错误，符合题意；
D．泡沫内层通过压缩变形延长作用时间，减小冲击力，原理相同，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．（23-24高一下·辽宁·期末）“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以（ ）
A．减小穿戴者所受重力的冲量B．减小地面对穿戴者的平均冲击力
C．减小穿戴者动量的变化量D．减小穿戴者与地面的接触时间
【答案】B
【详解】设穿戴者所受合力为F，依题意，根据动量定理
可得
可知安全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间，从而减小人所受到的合外力，即减小穿戴者动量的变化率，而穿戴者动量的变化量未发生变化，全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间，则穿戴者所受重力的冲量增大了。
故选B。
4．（24-25高一下·吉林·期末）有些码头常悬挂一些老旧轮胎，主要用途是减轻船舶靠岸时码头与船体的撞击。原因是轮胎的弹性大，使得（ ）
A．船舶靠岸过程中动量变化量比较大
B．船舶靠岸过程时间比较长
C．船舶靠岸过程冲量比较小
D．船舶靠岸的末动量比较小
【答案】B
【详解】船舶靠岸时其动量变化量是一定的，根据动量定理可知，船舶所受的冲量是一定的，轮胎弹性大，能延长碰撞时间，可减小船舶与河岸的碰撞力。
故选Ｂ。
5．（24-25高二上·黑龙江牡丹江·期中）杂技演员做高空表演时，为了安全，常在下面挂起一张很大的网，当演员失误从高处掉下落在网上时，与落在相同高度的地面上相比较，下列说法正确的是（ ）
A．演员落在网上时和落在地面上时的动量相同
B．演员从落在网上到最低点的过程中动量变化较小
C．演员从开始下落到落在网上最低点的过程中重力的冲量较大
D．演员从落在网上到最低点的过程中受到网的平均作用力较小
【答案】ACD
【详解】AB．从相同高度下落时，演员落在网上时和落在地面上时的速度相同，则动量相同，因末动量均为零，可知动量变化相同，选项A正确，B错误；
C．演员从开始下落到落在网上最低点的过程中所用的时间比落在地面上时间较长，根据
IG=mgt
可知，重力的冲量较大，选项C正确；
D．演员从落在网上到最低点的过程中与网的作用时间比落在地面上时与地面的作用时间较长，根据动量定理
可知受到网的平均作用力较小，选项D正确。
故选ACD。
02 利用动量定理求蹦极类的问题
6．（23-24高二上·黑龙江牡丹江·期中）一个质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面一定高度处自由下落，将要着网时速度大小，着网后与网作用一段时间后沿竖直方向向上以速率离开网面。已知运动员与网接触的时间为0.8s，取，下列说法正确的是（ ）
A．运动员与网接触的这段时间内动量的变化量大小120kg·m/s
B．运动员与网接触的这段时间内动量的变化量大小1080kg·m/s
C．网对运动员的平均作用力大小1950N
D．网对运动员的平均作用力大小1350N
【答案】BC
【详解】AB．运动员的速度方向由向下变为向上，则动量变化量的大小为
A错误，B正确；
CD．根据动量定理
网对运动员的平均作用力大小为
C正确，D错误。
故选BC。
7．（23-24高二上·辽宁·开学考试）“蹦极”是一项勇敢者的运动，如图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落，在空中感受完全失重的滋味。此人质量为50kg，橡皮绳原长45m，人可看成质点，且此人从P点自静止下落到最低点所用时间t总=9s。（ g= 10m/s2）
（1）此入下落到橡皮绳刚伸直（原长）时，人的动量是多少？
（2）从橡皮绳开始伸直到人下落到最低点的过程中橡皮绳对人平均作用力为多大？
【答案】（1）；（2）750N
【详解】（1）人做自由落体运动，下落20m高度时，根据
v2=2gh
解得
v=30m/s
所以此时人的动量大小
（2）人从下落到橡皮绳正好拉直的时间设为t1，则
橡皮绳作用时间
t2=t总-t1=6s
由动量定理得
橡皮绳对人的平均作用力大小为
F=750N
03 用动量定理解决流体问题
8．（24-25高三上·辽宁沈阳·期中）雨打芭蕉是中国古代文学中常见的抒情意象，为估算雨滴撞击芭蕉叶产生的平均压强p，小华同学将一圆柱形的量杯置于院中，测得一段时间t内杯中水面上升的高度为h，查询得知当时雨滴下落的速度为v，水的密度为ρ。设雨滴竖直下落到水平的芭蕉叶上后以原来的速率竖直反弹。则由于雨滴撞击而产生的平均压强p为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】单位时间内
在芭蕉叶上取的面积上，时间内降落的雨水质量为
设雨水受到的撞击力为F，根据动量定理
解得
根据牛顿第三定律可知，芭蕉叶上的面积受到的撞击力的大小为
因此平均压强为
故选B。
9．（23-24高一下·辽宁大连·期末）“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图，一质量为m的游客恰好静止在半径为R的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为ρ，游客在这种姿势下的受风面积（游客在垂直于风力方向的投影面积）为S，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定。假设气流吹到人身上后速度变为零，重力加速度为g，不考虑气体重力，下列说法正确的是（ ）
A．风速不变，游客在受风面积变化时仍能静止
B．气流速度大小为
C．若风速变为原来的，则游客向下加速，加速度大小为
D．若风速变为原来的2倍，则游客向上加速，加速度大小为3g
【答案】D
【详解】B．对时间内吹向游客的空气，设气体质量为，则
则风的动量变化为
以时间内吹向游客的空气为研究对象，由动量定理可得
由于游客处于静止状态，则
F=mg
联立得
故B错误；
A．由B项解析可知，游客静止时，风速
可知游客在受风面积变化时，要使游客静止，风速一定要发生变化，故A错误；
C．若风速变为原来的，则风力为，则
由动量定理可知
根据牛顿第二定律可知
联立解得
游客向下加速，故C错误；
D．若风速变为原来的2倍，则风力为，则
由动量定理可知
根据牛顿第二定律可知
联立解得
游客向上加速，故D正确。
故选D。
10．（24-25高一下·吉林·期中）我国某一景区有一瀑布，已知该瀑布的落差约为20m，流量为10m3/s（单位时间内流出水的体积），忽略水的初速度及空气的影响，可认为水落到瀑布底部的岩石上时竖直速度减为0（水撞击岩石的过程中可以忽略重力的影响），已知水的密度为，则瀑布对底部岩石的冲击力大小约为（ ）
A．2×103NB．2×104N
C．2×105ND．2×106N
【答案】C
【详解】水近似做自由落体运动，撞击岩石前速度
假设经过一段极短的时间，该时间内撞上岩石的水的质量为
由动量定理，可得
联立解得，C正确。
故选C。
11．（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中）如图所示，风洞喷出竖直向上的气流使几个实验者悬停在空中，其中甲、乙两人的质量分别为、，迎风面积分别为、，若作用于甲、乙的气流密度、气流速度大小均相同，气流吹到人身上后水平散开，两人互不影响，则等于（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】根据题意，设气流密度为、气流速度为，时间为，由平衡条件可知，气流对人的作用为
由牛顿第三定律可知，人对气流的作用力
规定向上为正方向，对气流，由动量定理得
结合题意可知时间内，气体质量
整理得
由气流密度、气流速度大小均相同，则有
故
故C正确，ABD错误；
故选C 。
12．（24-25高三上·黑龙江·阶段练习）水平桌面上有四个质量均为m的小车，模型简化如图所示，其中1号小车有动力。小车从静止开始以额定功率P行驶，达到最大速度匀速运动。若1号小车运动过程受到前方阻力作用，为了研究方便假设小车碰到空气前，空气的速度为零，碰到空气后，空气速度立即与小车相同，已知空气密度为，小车迎风截面积（垂直运动方向上的投影面积）为S，不计其他阻力（2，3，4号车的阻力都不计）。当小车由静止达到最大速度三分之一时，1号车对2号车的力为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】根据题意，设列车的最大速度为，列车对空气的阻力为，由动量定理有
解得
当牵引力等于阻力时，列车速度最大，则有
联立解得
当列车由静止开始以额定功率运行到速度为最大速度的时，阻力为
此时，牵引力为
1号车厢对2号车厢的作用力大小为，对2号、3号、4号车厢整体，由牛顿第二定律有
对4节车厢整体，由牛顿第二定律有
联立解得
故选D。
13．（23-24高二上·辽宁抚顺·期末）下雨时，由于空气阻力的作用，因此雨滴经过变加速运动，最终做匀速运动，假设雨滴落地时的速度为2m/s。某次下小雨时小明同学打着半径为0.5m的雨伞（假设伞面水平，雨水的平均密度为），由于下雨，因此小明增加撑雨伞的力约为（ ）
A．0.16NB．1.6NC．16ND．160N
【答案】B
【详解】设时间t内，落到雨伞上雨水的质量为m，根据动量定理有
又
解得
代入数值解得
故选B。
14．（24-25高二上·江苏南通·阶段练习）如图所示，在码头和船边悬挂有旧轮胎，船以某一速度靠近并停靠在码头上。关于轮胎的作用说法正确的是（ ）
A．可以增大船与码头间的作用力
B．可以增大船停靠过程的时间
C．可以增大船停靠过程中的动能变化量
D．可以增大船停靠过程中的动量变化量
【答案】B
【详解】AB．轮胎可以起到缓冲作用，延长轮船与码头碰撞过程中的作用时间，从而减小轮船因碰撞受到的作用力，A错误，B正确；
CD．轮船靠岸与码头碰撞的过程，轮船的初末速度不会受轮胎影响，轮船的动量变化量相同，动能变化也相同，CD错误；
故选B。
15．（23-24高一下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）图为清洗汽车的高压水枪，设水枪水平喷出水柱，水柱截面为圆形，直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后速度为零。手持高压水枪操作，水流刚进入水枪时的速度可忽略不计，已知水的密度为。下列说法正确的是（ ）
A．高压水枪单位时间喷出的水的质量为
B．水柱对汽车的压强与水流速度的平方成正比
C．水柱对汽车的平均冲力为
D．水柱对汽车的压强与水柱横截面积有关
【答案】AB
【详解】A．水枪水平喷出水柱，令在极短时间内喷出的水的质量为，则有
解得
故A正确；
C．以极短时间内喷出的水的质量为为研究对象，根据动量定理有
根据牛顿第三定律有
结合上述解得
即水柱对汽车的平均冲力为，故C错误；
B．水柱对汽车的压强
结合上述解得
可知，水柱对汽车的压强与水流速度的平方成正比，故B正确；
D．结合上述可知，水柱对汽车的压强与水柱横截面积无关，故D错误。
故选AB。
16．（2024·辽宁·一模）2023年7月27日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，采用“一箭三星”方式，成功将遥感三十六号卫星发射升空。已知火箭的总质量为m，发动机点火瞬间，从火箭尾部竖直向下喷出高温高压气体的密度为，相对地面的速度为v。尾部喷口的横截面面积为S，重力加速度为g。不考虑火箭由于喷气带来的质量变化，下列说法正确的是（ ）
A．发动机点火瞬间，喷出的气体对火箭的推力大小为
B．发动机点火瞬间，喷出的气体对火箭的推力大小为
C．发动机点火瞬间，火箭的加速度大小为
D．发动机点火瞬间，火箭的加速度大小为
【答案】BD
【详解】AB．根据题意，对时间内喷出的气体，由动量定理有
又有
联立解得
由牛顿第三定律可知，喷出的气体对火箭的推力大小为
故A错误，B正确；
CD．根据题意，由牛顿第二定律有
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
17．（2025·福建厦门·二模）冬季，鸬鹚南飞入驻环境宜人的厦门，栖息于筼筜湖等水域。如图甲，一质量为的鸬鹚观察到猎物后在低空由静止开始竖直向下加速俯冲，入水后作减速直线运动。整个运动过程的图像如图乙所示，已知鸬鹚入水瞬间的速度大小为，在空中俯冲时受到的阻力，重力加速度大小取，求：
(1)鸬鹚加速过程中加速度的大小；
(2)鸬鹚加速过程的时间及位移的大小；
(3)过程中水对鸬鹚作用力的冲量大小。
【答案】(1)
(2)，
(3)
【详解】（1）鸬鹚俯冲过程，由牛顿第二定律
得
（2）鸬鹚加速过程
得
加速下落过程满足
得
故鸬鹚加速时间为，位移为。
（3）解法一：，鸬鹚在水中减速，规定竖直向下为正方向，由动量定理得
得
负号表示水对鸬鹚的冲量竖直向上。
解法二：规定竖直向下为正方向，鸬鹚运动全程，由动量定理得
得
负号表示水对鸬鹚的冲量竖直向上。
18．（2025·浙江·高考真题）有一离地面高度、质量为稳定竖直降落的沙尘颗粒，在其降落过程中受到的阻力与速率v成正比，比例系数，重力加速度，则它降落到地面的时间约为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】沙尘颗粒开始时速度较小时，阻力较小，可知
…………①
沙尘颗粒速率增大，阻力增大，加速度减小，当时，沙尘颗粒速度达到最大且稳定，此时速度满足
…………②
解得
由动量定理可得
即
则沙尘下落时间为
由于，则
故选B。
19．（2024·北京·高考真题）将小球竖直向上抛出，小球从抛出到落回原处的过程中，若所受空气阻力大小与速度大小成正比，则下列说法正确的是（ ）
A．上升和下落两过程的时间相等
B．上升和下落两过程损失的机械能相等
C．上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量
D．上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度
【答案】C
【详解】D．小球上升过程中受到向下的空气阻力，下落过程中受到向上的空气阻力，由牛顿第二定律可知上升过程所受合力（加速度）总大于下落过程所受合力（加速度），D错误；
C．小球运动的整个过程中，空气阻力做负功，由动能定理可知小球落回原处时的速度小于抛出时的速度，所以上升过程中小球动量变化的大小大于下落过程中动量变化的大小，由动量定理可知，上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量，C正确；
A．上升与下落经过同一位置时的速度，上升时更大，所以上升过程中平均速度大于下落过程中的平均速度，所以上升过程所用时间小于下落过程所用时间，A错误；
B．经同一位置，上升过程中所受空气阻力大于下落过程所受阻力，由功能关系可知，上升过程机械能损失大于下落过程机械能损失，B错误。
故选C。
20．（2024·安徽·高考真题）一倾角为足够大的光滑斜面固定于水平地面上，在斜面上建立Oxy直角坐标系，如图（1）所示。从开始，将一可视为质点的物块从O点由静止释放，同时对物块施加沿x轴正方向的力和，其大小与时间t的关系如图（2）所示。已知物块的质量为1.2kg，重力加速度g取，不计空气阻力。则（ ）
A．物块始终做匀变速曲线运动
B．时，物块的y坐标值为2.5m
C．时，物块的加速度大小为
D．时，物块的速度大小为
【答案】BD
【详解】A．根据图像可得，，故两力的合力为
物块在y轴方向受到的力不变为，x轴方向的力在改变，合力在改变，故物块做的不是匀变速曲线运动，故A错误；
B．在y轴方向的加速度为
故时，物块的y坐标值为
故B正确；
C．时，，故此时加速度大小为
故C错误；
D．对x轴正方向，对物块根据动量定理
由于F与时间t成线性关系故可得
解得
此时y轴方向速度为
故此时物块的速度大小为
故D正确。
故选BD。
21．（2025·北京·高考真题）关于飞机的运动，研究下列问题。
(1)质量为m的飞机在水平跑道上由静止开始做加速直线运动，当位移为x时速度为v。在此过程中，飞机受到的平均阻力为f，求牵引力对飞机做的功W。
(2)飞机准备起飞，在跑道起点由静止开始做匀加速直线运动。跑道上存在这样一个位置，飞机一旦超过该位置就不能放弃起飞，否则将会冲出跑道。已知跑道的长度为L，飞机加速时加速度大小为，减速时最大加速度大小为。求该位置距起点的距离d。
(3)无风时，飞机以速率u水平向前匀速飞行，相当于气流以速率u相对飞机向后运动。气流掠过飞机机翼，方向改变，沿机翼向后下方运动，如图所示。请建立合理的物理模型，论证气流对机翼竖直向上的作用力大小F与u的关系满足，并确定的值。
【答案】(1)
(2)
(3)论证见解析，
【详解】（1）根据动能定理
可得牵引力对飞机做的功
（2）加速过程，设起飞速度为，根据速度位移关系
减速过程，根据速度位移关系
联立解得
（3）在无风的情况下，飞机以速率u水平飞行时，相对飞机的气流速率也为u，并且气流掠过机翼改变方向，从而对机翼产生升力。根据升力公式，升力与气流的动量变化有关，根据动量定理
可得
又，
联立可得
又
可知
即
22．（2025·广西·高考真题）图甲为某智能分装系统工作原理示意图，每个散货经倾斜传送带由底端A运动到顶端B后水平抛出，撞击冲量式传感器使其输出一个脉冲信号，随后竖直掉入以与水平传送带共速度的货箱中，此系统利用传感器探测散货的质量，自动调节水平传送带的速度，实现按规格分装。倾斜传送带与水平地面夹角为，以速度匀速运行。若以相同的时间间隔将散货以几乎为0的速度放置在倾斜传送带底端A，从放置某个散货时开始计数，当放置第10个散货时，第1个散货恰好被水平抛出。散货与倾斜传送带间的动摩擦因数，到达顶端前已与传送带共速。设散货与传感器撞击时间极短，撞击后竖直方向速度不变，水平速度变为0。每个长度为d的货箱装总质量为M的一批散货。若货箱之间无间隔，重力加速度为g。分装系统稳定运行后，连续装货，某段时间传感器输出的每个脉冲信号与横轴所围面积为I如图乙，求这段时间内：
(1)单个散货的质量。
(2)水平传送带的平均传送速度大小。
(3)倾斜传送带的平均输出功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）对单个散货水平方向由动量定理
解得单个散货的质量为
（2）落入货箱中散货的个数为
则水平传送带的平均传送速度大小为
（3）设倾斜传送带的长度为L，其中散货在加速阶段，由牛顿第二定律
解得
加速时间
加速位移
设匀速时间为，其中
则匀速位移为
故传送带的长度为
加速阶段散货与传送带发生的相对位移为
在时间内传送带额外多做的功为
其中，，
联立可得倾斜传送带的平均输出功率为