高考物理最新力学知识点之动量经典测试题(4)

高考物理最新力学知识点之动量经典测试题(4)

一、选择题

1．将一个质量为m 的小球，以一定的初速度0v 斜向上抛出，小球在空中运动t 时间内的动量改变量大小为（不计空气阻力，重力加速度为g ）（ ） A ．0mv

B ．02mv

C ．mgt

D ．0mgt mv

2．一弹丸在飞行到距离地面5 m 高时仅有水平速度 v ＝2 m/s ，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度 g ＝10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )

A ．

B ．

C ．

D ．

3．下列说法正确的是( ) A ．速度大的物体，它的动量一定也大 B ．动量大的物体，它的速度一定也大

C ．只要物体的运动速度大小不变，物体的动量就保持不变

D ．物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大

4．质量为m 的子弹以某一初速度0v 击中静止在粗糙水平地面上质量为M 的木块，并陷入木块一定深度后与木块相对静止，甲、乙两图表示这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置，设地面粗糙程度均匀，木块对子弹的阻力大小恒定，下列说法正确的是（ ）

A ．若M 较大，可能是甲图所示情形：若M 较小，可能是乙图所示情形

B ．若0v 较小，可能是甲图所示情形：若0v 较大，可能是乙图所示情形

C ．地面较光滑，可能是甲图所示情形：地面较粗糙，可能是乙图所示情形

D ．无论m 、M 、0v 的大小和地面粗糙程度如何，都只可能是甲图所示的情形 5．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v 0，则( )

A．小木块和木箱最终都将静止

B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动

C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动

D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动

6．将充足气后质量为0.5kg的篮球从1.6m高处自由落下，篮球接触地面的时间为0.5s，竖直弹起的最大高度为0.9m。不计空气阻力，重力加速度大小为g=9.8m/s2。则触地过程中篮球地面的平均作用力大小为

A．4.9N

B．8.9N

C．9.8N

D．14.7N

7．如图所示，足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动，一质量为m的物块以大小为v2的初速度冲上传送带，最后又滑回，已知v1＜v2。则物块在传送带上运动过程中合力对物块的冲量大小为

A．2mv1

B．2mv2

C．m(v2-v1)

D．m(v1+v2)

8．有人设想在遥远的宇宙探测时，给探测器安上反射率极高（可认为100%）的薄膜，并让它正对太阳，用光压为动力推动探测器加速。已知某探测器在轨道上运行，阳光恰好垂直照射在薄膜上，若膜面积为S，每秒每平方米面积获得的太阳光能为E，探测器总质量

为M，光速为c，则探测器获得的加速度大小的表达式是（光子动量为

h

p

λ

=）（）

A．2ES

cM

B．

2

2ES

c M

C．

ES

cM

D．

2ES

cMh

9．20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域．现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在短时间Δt内速度的改变为Δv，和飞船受到的推力F（其它星球对它的引力可忽略）．飞船在某次航行中，当它飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度v，在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T的匀速圆周运动．已知星球的半径为R，引力常量用G表示．则宇宙飞船和星球的质量分别是（）

A．F v

t

，

2

v R

G

B．F v

t

，

3

2

v T

G

π

C．F t

v

，

2

v R

G

D．F t

v

，

3

2

v T

G

π

10．“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子转变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程。中微子的质量极小，不带电，很难探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子存在的。若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”（电子的初动量可不计），则（）

A．母核的质量数大于子核的质量数

B．母核的电荷数大于子核的电荷数

C．子核的动量与中微子的动量相同

D．子核的动能大于中微子的动能

11．我国2019年年底将发射“嫦娥五号”，实现区域软着陆及采样返回，探月工程将实现“绕、落、回”三步走目标。若“嫦娥五号”在月球表面附近落向月球表面的过程可视为末速度为零的匀减速直线运动，则在此阶段，“嫦娥五号”的动能k E与距离月球表面的高度h、动量p与时间t的关系图象，可能正确的是

A．B．

C．D．

12．半径相等的两个小球甲和乙，在光滑的水平面上沿同一直线相向运动，若甲球质量大于乙球质量，发生碰撞前，两球的动能相等，则碰撞后两球的状态可能是（）

A．两球的速度方向均与原方向相反，但它们动能仍相等

B．两球的速度方向相同，而且它们动能仍相等

C．甲、乙两球的动量相同

D．甲球的动量不为零，乙球的动量为零

13．质量为5kg的物体，原来以v=5m/s的速度做匀速直线运动，现受到跟运动方向相同的冲量15Ns的作用，历时4s，物体的动量大小变为( )

A．80 kg·m/s B．160 kg·m/s C．40 kg·m/s D．10 kg·m/s

14．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中()

A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒

B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒

C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零

D．在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反

15．马路”低头族”已经成为交通安全的一个大问题，一个小朋友手拿手机正在过马路，突然一阵急促鸣笛，手机掉在地上，还好有惊无险，小朋友没事，手机虽然戴着有很好缓冲作用的保护套，可是屏还是摔碎了。如果手机质量为180克，从静止开始下落，开始离地高度为0. 8米，与地面的撞击时间为0. 04秒，且落地后不再反弹，重力加速度g取2

10m/s，那么手机在与地面作用的过程中，地面对手机作用力的大小为

（）

A．19. 8N B．18. 0N C．16. 2N D．18. 18N

16．如图所示，质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足够长，与水平方向的夹角为θ.一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v0开始运动．当小物块沿斜面向上运动到最高点时，速度大小为v，距地面高度为h，则下列关系式中正确的是( )

A．mv0＝(m＋M)v B．mv0cosθ＝(m＋M)v

C．mgh＝1

2

m(v0sinθ)2D．

1

2

(m＋M)v2＝

1

2

mv02+ mgh

17．在撑杆跳高场地落地点铺有厚厚垫子的目的是减少运动员受伤，理由是

A．减小冲量，起到安全作用

B．减小动量变化量，起到安全作用

C．垫子的反弹作用使人安全

D．减小动量变化率，起到安全作用

18．篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引．这样可以减小

A．球对手的力的冲量B．球对手的力的大小

C．球的动量变化量D．球的动能变化量

19．运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( )

A．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭

B．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭

C．火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭

D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭

20．质量为2kg的物体放在光滑水平面上，受到水平方向成30°角的斜向上的拉力F=3N的作用，经过10s(取g=10m/s2)()

A．力F的冲量为153N·s

B．物体的动量的变化是30kg·m/s

C．重力的冲量是零

D．地面支持力的冲量是185N·s

21．如图所示，质量为m的A球以速度v0在光滑水平面上运动，与原静止的质量为4m的B球碰撞，碰撞后A球以v=av0(待定系数a<1)的速率弹回，并与挡板P发生完全弹性碰撞，若要使A球能追上B球再相撞，则a的取值范围为（）

A．1

5

1

3

1

3

2

3

1

3

2

5

≤D．

1

3

3

5

≤

22．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，与地面的撞击时间约为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

23．将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g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 ．30kg m/s ? B ．5.7×

102kg m/s ? C ．6.0×

102kg m/s ? D ．6.3×

102kg m/s ? 24．如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视为质点，质量相等．Q 与水平轻弹簧相连，设Q 静止，P 以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞．在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于( )

A ．P 的初动能

B ．P 的初动能的

1

2 C ．P 的初动能的1

3

D ．P 的初动能的1

4

25．一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度是7v 。该未知粒子（速度不变）跟静止的氮原子核正碰时，测出碰撞后氮原子核的速度是v 。已知氢原子核的质量是m H ，氮原子核的质量是14m H ，上述碰撞都是弹性碰撞，则下列说法正确的是 A ．碰撞前后未知粒子的机械能不变 B ．未知粒子在两次碰撞前后的方向均相反

C ．未知粒子的质量为

76

H

m D ．未知粒子可能是α粒子

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题 1．C 解析：C 【解析】 【详解】

由于小球作曲线运动,不知道末速度,故只能根据动量定理求解,根据动量定理可知，小球动量变化等于重力的冲量,即p mgt ?=，C 项正确。

2．D

解析：D 【解析】 【详解】

试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．

规定向右为正，设弹丸的质量为4m ，则甲的质量为3m ，乙的质量为m ，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有01243mv mv mv =+,则1283v v =+，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，

1t s =

==，水平方向做匀速运动，111222x v t v x v t v ====，，则1283x x =+，结合图象可知，D 的位移满足上述表达式，故D 正确．

3．D

解析：D 【解析】 【分析】 【详解】

A 、动量p=mv ，速度大的物体，它的动量不一定大，故A 错误；

B 、物体的动量p=mv ，动量大的物体，它的速度不一定大，故B 错误；

C 、动量等于质量与速度的乘积，物体运动的速度大小不变，物体的动量大小保持不变，但速度方向可能改变，动量方向可能改变，动量大小不变而方向改变，动量变了，故C 错误；

D 、质量一定的物体，动量变化△p=m △v ，动量变化越大，该物体的速度变化一定越大，故D 正确； 故选D ．

4．D

解析：D 【解析】 【分析】 【详解】

在子弹射入木块的瞬间，子弹与木块间的摩擦力远远大于木块与地面间的摩擦力，故地面光滑与粗糙效果相同，子弹和木块构成一系统，在水平方向上合外力为零，在水平方向上动量守恒，规定向右为正方向，设子弹与木块的共同速度为v ，根据动量守恒定律有

0()mv m M v =+

木块在水平面上滑行的距离为s ，子弹射入并穿出木块的过程中对木块运用动能定理得

22

2

02

122()Mm v fs Mv m M ==+

根据能量守恒定律得

2

22

0011()222()

Mmv Q fd mv m M v M m ==-+=+

则

d s >

不论速度、质量大小关系和地面粗糙程度如何，都只可能是甲图所示的情形，故ABC 错误，D 正确。 故选D 。

5．B

解析：B 【解析】 【分析】 【详解】

系统所受外力的合力为零，动量守恒，初状态木箱有向右的动量，小木块动量为零，故系统总动量向右，系统内部存在摩擦力，阻碍两物体间的相对滑动，最终相对静止，由于系统的总动量守恒，不管中间过程如何相互作用，根据动量守恒定律，最终两物体以相同的速度一起向右运动．故B 正确，ACD 错误．

6．D

解析：D 【解析】 【分析】

由动能定理可以求出小球落地与反弹时的速度，然后由动量定理求出小球对地面的冲击力。 【详解】

由动能定理得：小球下落过程：mgh 1=

1

2

mv 12-0，1 5.6/v m s ===，方向竖直向下；小球上升过程：-mgh 2=0-

1

2

mv 22，

2 4.2/v m s ==，方向竖直向上；以向下为正方向，由动量定理

得：（mg-F ）t=mv 2-mv 1，即：（0.5×9.8-F ）×0.5=0.5×（-4.2）-0.5×5.6，F=14.7N ；方向向上；故D 正确，ABC 错误。故选D 。 【点睛】

本题考查动量定理的应用，只要能熟练应用动能定理与动量定理可以正确解题，应用动量定理解题时，要注意正方向的选取。

7．D

解析：D 【解析】 【详解】

由于v 2>v 1，则物块返回到P 点的速度大小为v 1，根据动量定理可知，合力的冲量

.

A.2mv 1与计算结果不相符；故A 项错误.

B.2mv 2与计算结果不相符；故B 项错误.

C.m (v 2-v 1)与计算结果不相符；故C 项错误.

D.m (v 1+v 2)与计算结果相符；故D 项正确.

8．A

解析：A 【解析】 【分析】 【详解】 由E =h ν，h

p λ

=

以及光在真空中光速c =λν知，光子的动量和能量之间关系为

E pc =

设时间t 内射到探测器上的光子个数为n ，每个光子能量为E ，光子射到探测器上后全部反射，则这时光对探测器的光压最大，设这个压强为p 压，每秒每平方米面积获得的太阳光能

nE

t

，由动量定理得 2t

F p n

?

= 压强

p F S

=

压 对探测器应用牛顿第二定律F Ma =，可得

S

a p M

=

压 联立解得

2ES

a cM

=

故A 正确，BCD 错误。 故选A 。

9．D

解析：D 【解析】 【分析】

根据动量定理求解飞船质量；根据牛顿第二定律与万有引力定律求解星球质量； 【详解】

直线推进时，根据动量定理可得F t m v ?=?，解得飞船的质量为F t

m v

?=

?，绕孤立星球

运动时，根据公式2224Mm G m r r T π=，又22Mm v G m r r =，解得32v T

M G

π=，D 正确．

【点睛】

本题需要注意的是飞船在绕孤立星球运动时，轨道不是星球的半径，切记切记．

10．B

解析：B 【解析】 【分析】 【详解】

AB ．原子核（称为母核）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（称为子核）的过程。电荷数少1，质量数不变。故A 错误，B 正确；

C ．原子核（称为母核）俘获电子的过程中动量守恒，初状态系统的总动量为0，则子核的动量和中微子的动量大小相等，方向相反。故C 错误；

D ．子核的动量大小和中微子的动量大小相等，由于中微子的质量很小，根据

2

k 2p E m

= 知，中微子的动能大于子核的动能。故D 错误。 故选B 。

11．B

解析：B 【解析】 【详解】

AB ．若“嫦娥五号”在月球表面附近落向月球表面的过程可视为末速度为零的匀减速直线运动，设在此阶段合力为恒力F 。由逆向思维，等效为由月球表面向上做匀加速直线运动，由动能定理知：

0k Fh E =-

整理得：

k E Fh =

故A 错误，B 正确。

CD ．同样由逆向思维法，等效为由月球表面向上做匀加速直线运动，由动量定理：

0Ft p =-

整理得：

p Ft =

故CD 错误。

12．C

解析：C 【解析】

【详解】

试题分析： 根据动量与动能关系2

2k p E m

=可知p p 甲乙>，根据动量守恒可各，碰撞后的总

动量沿甲原来的方向，故甲继续沿原来的方向运动，乙被弹回，所以选项A 错误；碰撞后，甲的动能减小，若为弹性碰撞，则乙的动能增大，故两者动能不相等；若为完全非弹性碰撞，碰撞后速度相等，动能不等 ，所以选项B 错误；两球碰撞过程中动量守恒，碰撞后动量可能相等，所以选项C 正确；因碰撞后，甲乙都沿甲原来的方向运动，故乙的动量不为零，所以选项D 错误； 考点： 动量守恒定律

13．C

解析：C 【解析】 【分析】 【详解】

设物体初速度方向为正方向，根据动量定理可得551540/P I mv kg m s =+=?+=?，C 正确

14．D

解析：D 【解析】 【详解】

小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受外力不为零，故系统只在在水平方向动量守恒，故A 、B 错误；由于水平方向动量守恒，小球向左摆到最高点，小球水平速度为零，小车的速度也为零，故C 错误；系统只在在水平方向动量守恒，且总动量为零．在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反．故D 正确

15．A

解析：A 【解析】 【详解】

设手机落地速度为v ，对自由落体的过程，0.8m h =，有：

22v gh =

解得：

4m/s v =

对手机和底面相碰的过程，0.04s t ?=，取向上为正，由动量定理：

()0()N mg t mv -?=-

带入数据解得：

19.8N N =

即地面对手机作用力的支持力为19.8N ，故A 正确，BCD 错误。

16．B

解析：B 【解析】

小物块上升到最高点时，速度与楔形物体的速度相同，系统水平方向动量守恒，全过程机械能也守恒．以向右为正方向，在小物块上升过程中，由水平方向系统动量守恒得：mv 0cosθ=（m+M ）v ，故A 错误，B 正确；系统机械能守恒，由机械能守恒定律得： mgh+

12（m+M ）v 2=1

2

mv 02；故CD 错误；故选B ． 点睛：本题主要考查了动量守恒定律和机械能守恒定律的直接应用，知道小物块上升到最高点时，竖直方向速度为零，水平方向动量守恒，难度适中．

17．D

解析：D 【解析】 【分析】 【详解】

跳高运动员在落地的过程中，动量变化一定，由动量定理可知，运动员受到的冲量I 一定；跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t ，由

I Ft =可知，延长时间t 可以减小运动员所受到的平均冲力F ，即减小动量变化率，起到安全作用，故D 正确，ABC 错误． 故选D 。

点睛：沙坑或海绵垫子具有缓冲作用，可以延长运动员与地面的接触时间，减小运动员受到的冲击力，避免运动员受伤．

18．B

解析：B 【解析】

球对手的力的冲量0P mv mv =-，不变，A 错误；篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引，增加了手与球间的相互作用力时间，根据

0Ft mv mv =-可知，减小了球对手的力的大小，B 正确；根据动量变化0P mv mv ?=-可

知，动量变化量相同，C 错误；球的动能变化量22

01122

k E mv mv ?=-，相同，故D 错误．

19．C

解析：C 【解析】 【详解】

由于反冲运动的作用，火箭燃料燃烧产生的气体给火箭一个反作用力使火箭加速运动，这个反作用力并不是空气给的，故C 正确，ABD 错误。

解析：D 【解析】 【分析】 【详解】

拉力F 向上的分量为

F sin30°=1.5 N

地面支持力为

sin 30mg F -=18.5 N

拉力F 沿水平方向的分力为

33

cos30F N =

根据I=Ft ，所以力F 的冲量为I F =30 N·s 。 合力的冲量为

cos30F t s ?=?

则动量的变化量为m/s ，重力的冲量为200 N·s ，地面支持力的冲量为185 N·s ，选项D 正确。 故选D 。

21．D

解析：D 【解析】

A 、

B 、碰撞过程动量守恒，以0v 方向为正方向有00A A B B m v m av m v =-+，A 与挡板P 碰撞后能追上B 发生再碰撞的条件是0B av v >，解得

1

3

a <；碰撞过程中损失的机械能222

00111[()]0222k A A B B E m v m av m v ?=

-+≥，解得35

a ≤，故1335a <≤，D 正确；故选D ．

【点睛】本题考查了动量守恒和能量守恒的综合运用，要抓住碰后A 的速度大于B 的速度，以及有机械能损失大于等于零进行求解．

22．C

解析：C 【解析】

试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为3m ，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小． 设鸡蛋落地瞬间的速度为v ，每层楼的高度大约是3m ， 由动能定理可知：21

2

mgh mv = ，

解得：/v s ===

落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，

由动量定理可知：()()0N mg t mv -=-- ，解得：1000N N ≈ ， 根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N ，故C 正确 故选C

点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力

23．A

解析：A 【解析】

开始总动量为零，规定气体喷出的方向为正方向，根据动量守恒定律得，0=m 1v 1+p ，解得火箭的动量110.05600kg m/s 30kg m/s p m v =-=-??=-?，负号表示方向，故A 正确，BCD 错误；

【点睛】解决本题的关键掌握动量守恒定律的条件，以及知道在运用动量守恒定律时，速度必须相对于地面为参考系。

24．B

解析：B 【解析】

在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能时，P 和Q 的速度相同。 根据动量守恒定律：mv 0=2mv 。 根据机械能守恒定律，有2

220001111

22

242

p k E mv mv mv E -?＝＝＝ 故最大弹性势能等于P 的初动能的

1

2

。故选D 。 点睛：本题关键对两物体的受力情况和运动情况进行分析，得出P 和Q 的速度相同时，弹簧最短，然后根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式求解．

25．C

解析：C 【解析】 【详解】

A ．碰撞过程中末知粒子将一部分能量转移到与其相碰的粒子上，所以机械能减小，故A 错误；

BCD ．碰撞过程中由动量守恒和能量守恒得

01H H mv mv m v =+

22201H 111222

H mv mv m v =+ 解得

H 0H

2=

7m

v v v m m =+

同理可知，

0H

2=

14N m

v v v m m =+

联立解得

H 76

m m =

碰撞后未知粒子的速度

H H

H 100H

H H 7

6076

m m m m v v v m m m m --==>++

说明未知粒子没有反向，故BD 错误，C 正确； 故选C 。