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第24 讲 动量、冲量和动量定理
目录
01 课标达标
练.................................................................................................................................................................................2
题型01 动量和动量变化量的计算..........................................................................................................................2
题型02 冲量的计算..................................................................................................................................................3
题型03 应用动量定理求平均冲力.......................................................................................................................3
题型04 应用动量定理解释生活现象................................................................................................................4
题型05 动量定理用于求解多过程问题................................................................................................................4
题型06 流体类柱状模型..........................................................................................................................................4
题型07 微粒类柱状及其他模型.........................................................................................................................5
02 核心突破练.......................................................................................................................................................9
03 真题溯源练.....................................................................................................................................................11
1
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01 动量和动量变化量的计算
1.(2025·福建南平·模拟预测)甲、乙两车在同一平直公路上行驶。
时,甲车司机发现乙车在正前方
同方向行驶,立刻采取制动措施(不计反应时间)。甲车运动过程中的动量-时间(
)图像如图(a)
所示,乙车运动的位移-时间(
)图像如图(b)所示,已知甲车的质量为
,且甲车恰好未撞
上乙车。则( )
A.乙车做匀加速直线运动
B.甲车制动过程中所受合外力大小为
C.甲车恰好未撞上乙车的时刻为
D.
时刻,甲、乙两车相距
2.(2023·福建龙岩·模拟预测)如图甲所示,一质量为1kg 的物体在t=0 时受到拉力F 的作用,由静止开
始竖直向上做加速直线运动,其运动时的a-t 图象如图乙所示,已知重力加速度,g=10m/s2,空气阻力忽略
不计,下列说法正确的是( )
A.在t=4s 时,拉力F 为12N
2
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B.在t=4s 时,物体克服重力做功的功率为60W
C.在0~4s 时间内,物体的动量改变量的大小为46kg. m/s
D.在0~4s 时间内,拉力F 对物体做的功为18J
02 冲量的计算
3.(2023·福建莆田·模拟)新能源环保汽车在设计阶段要对各项性能进行测试。某次测试中,质量为
1500kg 的汽车在水平路面上由静止开始做直线运动,其牵引力F 随时间t 的变化关系如图所示。已知汽车
所受阻力恒定,第14s 后做匀速直线运动。第3s 末汽车的加速度为 m/s2,第15s 末汽车牵引
力的功率为 W。
4.(2024·福建漳州·一模)在巴黎奥运会上,中国跳水梦之队首次包揽八金。如图甲所示,在某次跳水比
赛中,假设运动员入水前做竖直上抛运动,从离开跳板瞬间开始计时,取竖直向下为正方向,该运动员重
心的竖直速度随时间变化的图像如图乙所示,其中
部分为直线。则( )
A.
时刻运动员离水面最高
B.
时刻运动员离水面最高
3
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C.
时刻运动员所受重力瞬时功率最大
D.
运动员所受重力冲量为零
03 应用动量定理求平均冲力
5.(2023·福建厦门·二模)鼓浪屿原名“圆沙洲”,因岛西南有一海蚀岩洞受浪潮冲击时声如擂鼓,故自
明朝起雅化为今称的“鼓浪屿”,现为中国第52 项世界遗产项目。某次涨潮中,海浪以5m/s 的速度垂直
撞击到一平直礁石上,之后沿礁石两侧流走,已知礁石受冲击的面积为2m2,海水的密度为
1.05×103kg/m3,则海浪对礁石的冲击力约为( )
A.1.05×104N
B.5.25×104N
C.7.88×104N
D.2.63×105N
6.(2024·福建福州·模拟预测)近年来我国生产的多款智能手机都有加速度传感器,用手托着手机,迅速向
下运动,然后停止,手机APP 记录的加速度a 随时间t 变化的图像如图所示,则下列说法正确的是
( )
A.t2时刻手机在最低点
B.t3时刻手机压力最大
C.从t1到t3这段时间手受的压力先减小后增大
D.从t1到t3这段时间手机所受合力冲量为零
04 应用动量定理解释生活现象
7.(2022·福建·模拟预测)以下说法中正确的是( )
A.跳远要跳到沙坑中是为了减小人所受到的冲量
B.沙发包海绵后坐着不动时比较舒服,是因为减小了人对沙发的压力
C.汽车安全气囊在发生事故时弹开是为了减小人受到的撞击力
D.足球守门员要带手套是为了减小接球时手受到的冲量
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8.(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
05 动量定理用于求解多过程问题
9.(2024·福建·模拟预测)一物体放在光滑水平面上,在物体上施加一水平外力,使物体在外力的作用下
由静止开始运动,物体的加速度随时间的变化规律如图所示。则下列说法正确的是( )
A.物体做往返运动
B.0.5T 时物体的速度为零
C.0~T 时间内,外力的冲量为零
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D.0~T 时间内,外力对物体做功为零
10.(2024·福建·模拟预测)如图所示,质量为m 的物体放在粗糙水平面的O 点,在物体上施加一水平向
右的恒力F=mg,使其由静止开始运动,经时间t 撤去F,又经时间2t 物体停止运动,重力加速度为g。则
物体与水平面间的动摩擦因数为 ,t 时刻物体的速度大小为 (用g、t 表示),物体加速与减
速时的加速度大小之比为 。
06 流体类柱状模型
11.(2024·福建·三模)如图所示,消防员正在进行消防灭火演练,消防员用高压水枪喷出的强力水柱冲
击着火物,设水柱直径为D,以水平速度v 垂直射向着火物,水柱冲击着火物后速度变为零。高压水枪的
质量为M,消防员手持高压水枪操作,进入水枪的水流速度忽略不计,水的密度为
,下列说法正确的是
( )
A.水枪的流量为
B.水枪的功率为
C.水柱对着火物的冲击力为
D.向前水平喷水时,消防员对水枪的作用力方向向前且斜向上方
12.(2023·福建泉州·三模)如图,蜂鸟可以通过快速拍打翅膀,使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两
翅膀扇动空气的总面积为S,翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度v 平推空气的效果相同。已知空
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气密度为ρ,重力加速度大小为g,则( )
A.单位时间内翅膀拍动空气的质量为Sρv
B.单位时间内翅膀拍动空气的质量为Sρv2
C.蜂鸟的质量为
D.蜂鸟的质量为
07 微粒类柱状及其他模型
13.(2025·福建福州·三模)某科研团队通过传感器收集并分析运动数据,为跳高运动员的技术动作改进
提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中,其受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中
10.10s 至10.35s 内,曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员质量为60kg,重力加速度g 取
10m/s2。下列说法正确的是( )
A.起跳过程中运动员的最大加速度约为40m/s2
B.起跳离开地面瞬间运动员的速度大小约为5m/s
C.起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为2.5m/s
D.起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为150N·S
14.(2023·福建福州·模拟预测)1909 年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量,因此获得1923 年诺贝尔
物理学奖,实验装置如图。两块水平放置相距为d 的金属板A、B 分别与电源正、负两极相接,从A 板上
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小孔进入两板间的油滴因摩擦带上一定的电荷量。两金属板间未加电压时,通过显微镜观察到某带电油滴
P 以速度大小
竖直向下匀速运动;当油滴P 经过板间M 点(图中未标出)时,给金属板加上电压U,经
过一段时间,发现油滴P 恰以速度大小
竖直向上匀速经过M 点。已知油滴运动时所受空气阻力大小为
,其中k 为比例系数,v 为油滴运动速率,r 为油滴的半径,不计空气浮力,重力加速度为g。下列
说法正确的是( )
A.油滴P 带正电
B.油滴P 所带电荷量的值为
C.从金属板加上电压到油滴向上匀速运动的过程中,油滴的加速度先增大后减小
D.油滴先后两次经过M 点经历的时间为
1.
(2025·福建·一模)随着科技的发展,机器狗的应用为生活带来了便利。如图所示,机器狗
在泰山进行负重测试,从泰山山脚到目的地用时2h,爬升高度为1200m,已知机器狗及重物总质量为
100kg,重力加速度g 取
,则机器狗在本次测试中( )
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A.位移大小为1200m
B.克服重力做功为
C.克服重力做功的平均功率为
D.所受重力的冲量为0
2.
(2025·福建·二模)如图甲所示,一质量为
的物块放在水平面上,
时刻在水平向右
的拉力作用下由静止开始运动,
时物块的速度又刚好为零,拉力随时间变化关系如图乙所示,重力
加速度
,则
时物块的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·福建福州·三模)科学实践小组对福州内河调研发现,弯曲河道的外侧河堤会受到流水冲击产生
的压强。如图所示,河流某弯道处可视为圆心为O,半径为R 的圆弧的一部分。假设河床水平,河道在整
个弯道处宽度L 和水深H 均保持不变,水的流动速度v 大小恒定,
,河水密度为ρ,忽略流水内部
的相互作用力。取弯道某处一垂直于流速的观测截面,则在一段极短时间Δt 内( )
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A.流水的加速度方向指向圆心O
B.流水速度改变量的大小为
C.通过观测截面水的动量改变量大小为
D.外侧河堤受到的流水冲击产生的压强为
4.(2024·福建宁德·三模)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
5.(2025·福建厦门·模拟预测)已知某花炮发射器能在
内将花炮竖直向上发射出去,花炮的质量
为
、射出的最大高度
,且花炮刚好在最高点爆炸为两块物块。假设爆炸前后花炮的总质
量不变,爆炸后两物块的速度均沿水平方向,且两物块落地的水平位移比为1:4,忽略一切阻力及发射器
大小,重力加速度
。求:
(1)求花炮发射器发射花炮时,对花炮产生的平均作用力F 的大小;
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(2)爆炸后两物块的质量
、
的大小。
1.(2024·全国甲卷·高考真题)蹦床运动中,体重为
的运动员在
时刚好落到蹦床上,对蹦床作
用力大小F 与时间t 的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦
床水平。忽略空气阻力,重力加速度大小取
。下列说法正确的是( )
A.
时,运动员的重力势能最大
B.
时,运动员的速度大小为
C.
时,运动员恰好运动到最大高度处
D.运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为
2.(2025·四川·高考真题)如图所示,真空中固定放置两块较大的平行金属板,板间距为d,下极板接地,
板间匀强电场大小恒为E。现有一质量为m、电荷量为q(
)的金属微粒,从两极板中央O 点由静止
释放。若微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变,碰撞后电性与极板相同,所带电荷量的绝对值不变。不计
微粒重力。求:
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(1)微粒第一次到达下极板所需时间;
(2)微粒第一次从上极板回到O 点时的动量大小。
3.(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
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