（新高考專用）2024屆高考物理易錯題真題分層訓練-動量

（新高考專用）2024屆高考物理易錯題真題分層訓練——動量易錯點一：應用動量定理求解問題時出現(xiàn)錯誤3.動量定理的理解（1）動量定理反映了合力的沖量與動量變化量之間的因果關系，即合力的沖量是原因，物體的動量變化量是結果.（2）動量定理中的沖量是合力的沖量，而不是某一個力的沖量，它可以是合力的沖量，可以是各力沖量的矢量和，也可以是外力在不同階段沖量的矢量和.（3）動量定理的表達式是矢量式，等號包含了大小相等、方向相同兩方面的含義.2介質流模型沖力的計算研究對象流體類：液體流、氣體流等，通常給出流體的密度微粒類：電子流、光子流、塵埃等，通常給出單位體積內(nèi)的粒子數(shù)分析步驟①建構“柱狀”模型：沿流速的方向選取一段小柱體，其橫截面積為②微元研究小柱體的體積小柱體質量小柱體內(nèi)粒子數(shù)小柱體動量③建立方程，應用動量定理研究易錯點二：不理解動量守恒定律的條件也不會運用動量守恒定律列式求解問題.3.動量守恒定律適用條件（1）理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零.（2）近似守恒：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠大于系統(tǒng)所受到的外力.（3）某方向守恒：系統(tǒng)在某個方向上所受外力之和為零時，系統(tǒng)在該方向上動量守恒.4.表達式（1），系統(tǒng)作用前的總動量等于作用后的總動量.（2），相互作用的兩個物體動量的變化量等大反向.（3）,系統(tǒng)總動量的變化量為零.易錯點三：沒有弄清碰撞的特點和規(guī)律而出現(xiàn)錯誤5．碰撞的概念及特點碰撞是物體間相互作用時間很短，物體間相互作用力很大，從而使系統(tǒng)內(nèi)每個物體的動量在碰撞過程的極短時間內(nèi)發(fā)生劇烈變化的過程，具有以下特點：(1)碰撞過程時間特點：在碰撞現(xiàn)象中，相互作用的時間很短。(2)相互作用力的特點：在相互作用過程中，相互作用力先是急劇增大，然后急劇減小，平均作用力很大。(3)動量守恒條件的特點：由于碰撞過程中物體間的相互作用力(內(nèi)力)很大(遠大于外力如重力及摩擦力等)系統(tǒng)的內(nèi)力遠遠大于外力，系統(tǒng)的總動量守恒。(4)碰撞過程位移特點：在物體發(fā)生碰撞、的瞬間，可忽略物體的位移，認為物體在碰撞前后仍在同一位置。6.碰撞問題的三個原則（1）系統(tǒng)動量守恒，即p1＋p2＝p1′＋p2′。要注意“守恒”是矢量守恒，指系統(tǒng)總動量的大小和方向均守恒。（2）機械能不增加，即碰撞結束后總動能不增加，表達式為Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或＋≥＋.（3）速度要合理①碰前若同向運動，原來在前的物體速度一定增大，且v前≥v后．②兩物體相向運動，碰后兩物體的運動方向肯定有一個改變或速度均為零.【易錯點提醒一】運用動量定理解釋現(xiàn)象時出現(xiàn)錯誤【例1】．（2020全國Ⅰ）行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)的安全氣囊會被彈出并瞬間充滿氣體.若碰撞后汽車的速度在很短時間內(nèi)減小為零，關于安全氣囊在此過程中的作用，下列說法正確的是()A.增加了司機單位面積的受力大小B.減少了碰撞前后司機動量的變化量C.將司機的動能全部轉換成汽車的動能D.延長了司機的受力時間并增大了司機的受力面積【變式1-1】（2023·廣東深圳·統(tǒng)考二模）安全帶是汽車行駛過程中生命安全的保障帶。如圖，在汽車正面碰撞測試中，汽車以72km/h的速度發(fā)生碰撞。車內(nèi)假人的質量為50kg，使用安全帶時，假人用時0.8s停下；不使用安全帶時，假人與前方碰撞，用時0.2s停下。以下說法正確的是（）A．碰撞過程中，汽車和假人的總動量守恒B．無論是否使用安全帶，假人動量變化量相同C．使用安全帶時，假人受到的平均作用力約為1250ND．不使用安全帶時，假人受到的平均作用力約為2500N【變式1-2】（2023·江蘇南通·統(tǒng)考一模）小明在立定跳遠時，從起跳至著地的整個過程如圖所示。保持起跳速度不變，則（）A．起跳過程屈腿姿態(tài)不同，地面對人做的功總為零B．起跳過程屈腿姿態(tài)不同，地面對人的平均作用力大小相同C．著地過程屈腿姿態(tài)不同，地面對人的沖量相同D．著地過程屈腿姿態(tài)不同，人的動量變化率相同.【變式1-3】（2023廣東中山市模擬）質量為的運動員從下蹲狀態(tài)豎直向上起跳，經(jīng)時間身體伸直并剛好離開水平地面，此時運動員的速度大小為，不計空氣阻力，重力加速度大小為。則（）A.運動員在加速上升過程中處于失重狀態(tài)B.該過程中，地面對運動員的沖量大小為C.該過程中，地面對運動員做功為0D.該過程中，運動員的動量變化量大小為【易錯點提醒二】根據(jù)動量定理求沖力不會建立正確的物理模型【例2】（2024·廣東省普通高考第一次模擬）汕頭市屬于臺風頻發(fā)地區(qū)，圖示為風級（0～12）風速對照表。假設不同風級的風迎面垂直吹向某一廣告牌，且吹到廣告牌后速度立刻減小為零，則“12級”風對廣告牌的最大作用力約為“4級”風對廣告牌最小作用力的（）風級風速（m/s）風級風速（m/s）00～0.2713.9～17.110.3～1.5817.2～20.721.6～3.3920.8～24.433.3～5.41024.5～28.445.5～7.91128.5～32.658.0～10.71232.7～36.9610.8～13.8…….…….A.45倍 B.36倍 C.27倍 D.9倍易錯分析：對于空氣、水等流體質介問題，同學們們在運用動量定理求平均沖力時，不知如何選取研究對象，建立物理模型，因而也無法求解，實慰上求解的關鍵是建立柱體模型?！咀兪?-1】2023·河南·校聯(lián)考模擬預測）小飛同學在洗盤子的時候發(fā)現(xiàn)當水流穩(wěn)定時，從水龍頭流下的水柱從上到下越來越細，如圖所示。小飛同學將盤子放在水龍頭下一定距離，仔細觀察后，水流對盤子的沖擊力基本穩(wěn)定，經(jīng)過測量，水流對盤子的沖擊力為F。已知水龍頭的橫截面積為，出水速度為，水的密度為，重力加速度為g。水接觸盤子后速度立刻變?yōu)榱?，空氣阻力不計。下列說法正確的是（

）A．盤子距水龍頭的高度為 B．盤子距水龍頭的高度無法求出C．與盤子接觸的水柱橫截面積無法求出 D．與盤子接觸的水流速度可以求出【變式1-2】.（2022·安徽·合肥市第八中學模擬預測）平底煎鍋正在炸豆子。假設每個豆子的質量均為m，彈起的豆子均垂直撞擊平板鍋蓋，撞擊速度均為v。每次撞擊后速度大小均變?yōu)関，撞擊的時間極短，發(fā)現(xiàn)質量為M的鍋蓋剛好被頂起。重力加速度為g，則單位時間撞擊鍋蓋的豆子個數(shù)為（）A． B． C． D．【變式1-3】（2023廣東卷）某同學受電動窗簾的啟發(fā)，設計了如圖所示的簡化模型．多個質量均為的滑塊可在水平滑軌上滑動，忽略阻力．開窗簾過程中，電機對滑塊1施加一個水平向右的恒力，推動滑塊1以的速度與靜止的滑塊2碰撞，碰撞時間為，碰撞結束后瞬間兩滑塊的共同速度為．關于兩滑塊的碰撞過程，下列說法正確的有（）A該過程動量守恒B.滑塊1受到合外力的沖量大小為C.滑塊2受到合外力的沖量大小為D.滑塊2受到滑塊1的平均作用力大小為【易錯點提醒三】不理解動量守恒定律的條件【例3】.（2024河北唐山期中）如圖所示，物塊靜止在光滑水平面上，將小球從物塊頂端由靜止釋放，從小球開始沿物塊的光滑弧面（弧面末端與水平切）下滑到離開的整個過程中，對小球和物塊組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是()A.動量守恒，機械能守恒 B.動量守恒，機械能不守恒C.動量不守恒，機械能守恒 D.動量不守恒，機械能不守恒【變式1-1】（/2021全國乙如圖，光滑水平地面上有一小車，一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車廂的水平底板間有摩擦.用力向右推動車廂使彈簧壓縮，撤去推力時滑塊在車廂底板上有相對滑動.在地面參考系（可視為慣性系）中，從撤去推力開始，小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)(B)A.動量守恒，機械能守恒 B.動量守恒，機械能不守恒C.動量不守恒，機械能守恒 D.動量不守恒，機械能不守恒【變式1-2】[2023四川雅安期末/多選]木塊和用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，緊靠在墻壁上，在上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當撤去外力后，下列說法正確的是()A.離開墻壁前，和組成的系統(tǒng)動量守恒B.離開墻壁前，和組成的系統(tǒng)動量不守恒C.離開墻壁后，和組成的系統(tǒng)動量守恒D.離開墻壁后，和組成的系統(tǒng)動量不守恒.【變式1-3】（2023河南周口模擬）如圖所示，、兩物體質量之比，原來靜止在平板車上，、間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當彈簧突然釋放后，、分別向左、右滑動，則()A.若、與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，、組成的系統(tǒng)的動量守恒B.若、與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，、、組成的系統(tǒng)的動量守恒C.若、所受的摩擦力大小相等，、組成的系統(tǒng)的動量守恒D.若、所受的摩擦力大小相等，、、組成的系統(tǒng)的動量守恒【易錯點提醒四】運用動量守恒定律列式出現(xiàn)錯誤【例4】.（2020全國Ⅱ]水平冰面上有一固定的豎直擋板.一滑冰運動員面對擋板靜止在冰面上，他把一質量為的靜止物塊以大小為的速度沿與擋板垂直的方向推向擋板，運動員獲得退行速度；物塊與擋板彈性碰撞，速度反向，追上運動員時，運動員又把物塊推向擋板，使其再一次以大小為的速度與擋板彈性碰撞.總共經(jīng)過8次這樣推物塊后，運動員退行速度的大小大于，反彈的物塊不能再追上運動員.不計冰面的摩擦力，該運動員的質量可能為()A. B. C. D..【變式1-1】（2023·河北邯鄲·?？既＃┤鐖D所示，質量為M的小車置于光滑的水平面上，車的上表面粗糙，有一質量為m的木塊以初速度v0水平地滑至車的上表面，若車表面足夠長，則(

)A．由于車表面粗糙，小車和木塊所組成的系統(tǒng)動量不守恒B．車表面越粗糙，木塊減少的動量越多C．車表面越粗糙，小車增加的動量越多D．木塊的最終速度為.【變式1-2】（2023·江蘇南通·海安高級中學?？寄M預測）如圖所示，長度為l的輕質細線一端與帶孔小球A連接，另一端與木塊B連接，小球A穿在光滑的固定水平桿（足夠長）上，小球A與木塊B質量均為m。t＝0時刻，給木塊B一水平瞬時沖量I，使其獲得v0＝的初速度，則從t＝0時刻至B再次運動到A正下方的過程中（

）

A．A、B沿繩方向加速度始終相等 B．繩對A球的沖量大小為mC．繩對A先做正功后做負功 D．木塊B再次運動到A正下方時繩子拉力的大小為3mg【變式1-3】.[2021廣東]算盤是我國古老的計算工具，中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導桿上滑動，使用前算珠需要歸零.如圖所示，水平放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置，甲靠邊框,甲、乙相隔,乙與邊框相隔,算珠與導桿間的動摩擦因數(shù).現(xiàn)用手指將甲以的初速度撥岀，甲、乙碰撞后甲的速度大小為,方向不變，碰撞時間極短且不計，重力加速度取.（1）通過計算，判斷乙算珠能否滑動到邊框；【易錯點提醒五】沒有弄清碰撞的特點和規(guī)律【例5】如圖所示，在質量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質量為，小車（和單擺）以恒定的速度v沿光滑水平地面運動，與位于正對面的質量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時間極短。在此碰撞過程中，下列說法中可能發(fā)生的是A．小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)?、、，滿足B．擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)楹?，滿足C．擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變?yōu)?，滿足D．小車和擺球的速度都變?yōu)椋緣K的速度變?yōu)?，滿足【變式1-1】質量為M和m0的滑塊用輕彈簧連接，以恒定的速度v沿光滑水平面運動，與位于正對面的質量為m的靜止滑塊發(fā)生碰撞，如圖所示，碰撞時間極短，在此過程中，下列情況可能發(fā)生的是A．M、m0、m速度均發(fā)生變化，分別為v1、v2、v3，而且滿足（M＋m0）v＝Mv1＋m0v2＋mv3B．m0的速度不變，M和m的速度變?yōu)関1和v2，而且滿足Mv＝Mv1＋mv2C．m0的速度不變，M和m的速度都變?yōu)関′，且滿足Mv＝（M＋m）v′D．M、m0、m速度均發(fā)生變化，M、m0速度都變?yōu)関1，m的速度變?yōu)関2，且滿足（M＋m）v0＝（M＋m）v1＋mv2【易錯點提醒六】不會根據(jù)碰撞原則求解問題【例6】在一次斯諾克世界杯比賽中，由丁俊暉和梁文博組成的中國A隊在決賽中1比3落后的不利形勢下成功逆轉，最終以4比3擊敗英格蘭隊，幫助中國斯諾克臺球隊獲得了世界杯三連冠．如圖所示為丁俊暉正在準備擊球，設在丁俊暉這一桿中，白色球(主球)和花色球碰撞前、后都在同一直線上運動，碰前白色球的動量pA＝5kg·m/s，花色球靜止，白色球A與花色球B發(fā)生碰撞后，花色球B的動量變?yōu)閜′B＝4kg·m/s，則兩球質量mA與mB間的關系可能是()A．mB＝mAB．mB＝mAC．mB＝mAD．mB＝6mA【變式1-1】在光滑水平地面上，一質量為m的小球A以速度v0向右運動，與原來靜止的另一質量為3m的小球B發(fā)生正碰，則碰后小球A的速度大小可能為A.v0 B.v0/3 C.v0/2 D.3v0/4【變式1-2】如圖所示，在光滑水平地面上，質量為的小球以的速度向右運動，與靜止的質量為的小球發(fā)生正碰，碰后的速度大小可能為()A. B. C. D.【變式1-3】（2020全國Ⅲ）甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運動，甲追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度隨時間的變化如圖中實線所示.已知甲的質量為,則碰撞過程兩物塊損失的機械能為()A. B. C. D.1．（多選）（2023·四川眉山·?？寄M預測）在籃球場某同學伸出雙手迎接傳來的籃球，接球時，兩手隨球迅速收縮至胸前。該同學這樣做的目的是（）A．延長球對手的作用力時間 B．減小球的動量變化量C．減小球對手的沖量 D．減小球對手的作用力2。(2022廣東湛江模擬)快遞運輸時，我們經(jīng)?？吹剑行┮讚p壞物品外面都會利用充氣袋進行包裹，這種做法的好處是（）A.可以大幅度減小某顛簸過程中物品所受合力的沖量B.可以大幅度減小某顛簸過程中物品動量的變化C.可以使某顛簸過程中物品動量變化的時間延長D.可以使某顛簸過程中物品動量對時間的變化率減小3.（2023·河南安陽模擬）絲網(wǎng)版畫有其獨特的繪畫語言，其藝術水準可與國畫、油畫等其它藝術作品相婉美。絲網(wǎng)版畫在顯影時需要用高壓水槍沖洗，直至優(yōu)美畫面顯出，若高壓水槍噴口的出水速度為，水的密度，水與版畫接觸后沿版畫平面散開，則版畫單位面積上受到的沖擊力為（）A． B． C． D．4.（2022·全國乙卷·T20）質量為的物塊在水平力F的作用下由靜止開始在水平地面上做直線運動，F(xiàn)與時間t的關系如圖所示。已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，重力加速度大小取。則（）A.時物塊的動能為零B.時物塊回到初始位置C.時物塊的動量為D.時間內(nèi)F對物塊所做的功為5.（2023重慶西南大學附中期末）如圖所示，、兩小球形狀大小一樣，且質量均為.某時刻兩小球在同一水平面上沿同一直線相向運動，小球速度大小為、方向水平向右，小球速度大小為，方向水平向左，兩小球發(fā)生彈性碰撞后，則()A.小球向右運動 B.小球的動量大小增大C.碰后小球的動能增加了 D.小球的動量變化量大小為6.（2022·山東卷·T2）我國多次成功使用“冷發(fā)射”技術發(fā)射長征十一號系列運載火箭。如圖所示，發(fā)射倉內(nèi)的高壓氣體先將火箭豎直向上推出，火箭速度接近零時再點火飛向太空。從火箭開始運動到點火的過程中（）A.火箭的加速度為零時，動能最大B.高壓氣體釋放的能量全部轉化為火箭的動能C.高壓氣體對火箭推力的沖量等于火箭動量的增加量D.高壓氣體的推力和空氣阻力對火箭做功之和等于火箭動能的增加量7.（2023·湖北荊門·荊門市龍泉中學校聯(lián)考三模）如圖所示，質量為M的直—20武裝直升機旋翼有4片槳葉，槳葉旋轉形成的圓面面積為S。已知空氣密度為ρ，重力加速度大小為g。當直升機懸?？罩袝r，發(fā)動機輸出的機械功率為P，槳葉旋轉推動空氣，空氣獲得的速度為v0，則單位時間內(nèi)槳葉旋轉推動空氣的質量可表示為（）A． B． C． D．8.（2022·湖南卷·T4）1932年，查德威克用未知射線轟擊氫核，發(fā)現(xiàn)這種射線是由質量與質子大致相等的中性粒子（即中子）組成。如圖，中子以速度分別碰撞靜止的氫核和氮核，碰撞后氫核和氮核的速度分別為和。設碰撞為彈性正碰，不考慮相對論效應，下列說法正確的是（）A.碰撞后氮核的動量比氫核的小 B.碰撞后氮核的動能比氫核的小C.大于 D.大于9.（2023遼寧卷）如圖，質量m1=1kg的木板靜止在光滑水平地面上，右側的豎直墻面固定一勁度系數(shù)k=20N/m的輕彈簧，彈簧處于自然狀態(tài)。質量m2=4kg的小物塊以水平向右的速度滑上木板左端，兩者共速時木板恰好與彈簧接觸。木板足夠長，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢能Ep與形變量x的關系為。取重力加速度g=10m/s2，結果可用根式表示。（1）求木板剛接觸彈簧時速度v的大小及木板運動前右端距彈簧左端的距離x1；（2）求木板與彈簧接觸以后，物塊與木板之間即將相對滑動時彈簧的壓縮量x2及此時木板速度v2的大?。唬?）已知木板向右運動的速度從v2減小到0所用時間為t0。求木板從速度為v2時到之后與物塊加速度首次相同時的過程中，系統(tǒng)因摩擦轉化的內(nèi)能U（用t表示）。10.（2023浙江6月卷）為了探究物體間碰撞特性，設計了如圖所示的實驗裝置。水平直軌道AB、CD和水平傳送帶平滑無縫連接，兩半徑均為的四分之一圓周組成的豎直細圓弧管道DEF與軌道CD和足夠長的水平直軌道FG平滑相切連接。質量為3m的滑塊b與質量為2m的滑塊c用勁度系數(shù)的輕質彈簧連接，靜置于軌道FG上?，F(xiàn)有質量的滑塊a以初速度從D處進入，經(jīng)DEF管道后，與FG上的滑塊b碰撞（時間極短）。已知傳送帶長，以的速率順時針轉動，滑塊a與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，其它摩擦和阻力均不計，各滑塊均可視為質點，彈簧的彈性勢能（x為形變量）。（1）求滑塊a到達圓弧管道DEF最低點F時速度大小vF和所受支持力大小FN；（2）若滑塊a碰后返回到B點時速度，求滑塊a、b碰撞過程中損失的機械能；（3）若滑塊a碰到滑塊b立即被粘住，求碰撞后彈簧最大長度與最小長度之差。11．（2023浙江1月卷）一游戲裝置豎直截面如圖所示，該裝置由固定在水平地面上傾角的直軌道、螺旋圓形軌道，傾角的直軌道、水平直軌道組成，除段外各段軌道均光滑，且各處平滑連接．螺旋圓形軌道與軌道、相切于處．凹槽底面水平光滑，上面放有一無動力擺渡車，并緊靠在豎直側壁處，擺渡車:上表面與直軌道下、平臺位于同一水平面．已知螺旋圓形軌道半徑，B點高度為，長度，長度，擺渡車長度、質量．將一質量也為m的滑塊從傾斜軌道上高度處靜止釋放，滑塊在段運動時的阻力為其重力的0.2倍．（擺渡車碰到豎直側壁立即靜止，滑塊視為質點，不計空氣阻力，，）（1）求滑塊過C點的速度大小和軌道對滑塊的作用力大小；（2）擺渡車碰到前，滑塊恰好不脫離擺渡車，求滑塊與擺渡車之間的動摩擦因數(shù)；（3）在（2）的條件下，求滑塊從G到J所用的時間t．12.（2023湖南卷）如圖，質量為的勻質凹槽放在光滑水平地面上，凹槽內(nèi)有一個半橢圓形的光滑軌道，橢圓的半長軸和半短軸分別為和，長軸水平，短軸豎直．質量為的小球，初始時刻從橢圓軌道長軸的右端點由靜止開始下滑．以初始時刻橢圓中心的位置為坐標原點，在豎直平面內(nèi)建立固定于地面的直角坐標系，橢圓長軸位于軸上．整個過程凹槽不翻轉，重力加速度為．（1）小球第一次運動到軌道最低點時，求凹槽的速度大小以及凹槽相對于初始時刻運動的距離；（2）在平面直角坐標系中，求出小球運動的軌跡方程；（3）若，求小球下降高度時，小球相對于地面的速