高中物理必修二09 動量及動量定理（解析版）

專題09動量及動量定理

思維導(dǎo)圖

l=Ft

標(biāo)矢性：矢量，方向由力的方向決定

沖量

過程量，反映了力對時間的積累效應(yīng)

p=mv

標(biāo)矢性：矢量，方向由速度方向決定

狀態(tài)量：描述物體運動狀態(tài)的物理量

動量

動量及動量定理相對性：與參考系的選擇有關(guān)

與動能的關(guān)系：&=93=累=如/=回兩=半

表l=Ap

動量定理

直線運動、曲線運動

適用范圍:

宏觀、微觀

低速、高速

知識詳解

知識點一：沖量、動量

1、沖量：

①定義：作用在物體上的力和作用時間的乘積。

②定義式：（恒力的沖量）

/=Ft

③國際單位：牛?秒，符號：N-So

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④沖量是矢量，方向由力的方向決定。

⑤沖量是過程量，反映了力對時間的積累效應(yīng)（功反映了力對空間的積累效應(yīng)）。

2、動量：

①定義：物體的質(zhì)量和速度的乘積。

②定義式：

p=mv

③國際單位：千克?米/秒（kg-m/s）

④動量是矢量：方向由速度方向決定，動量的方向與該時刻速度的方向相同。

⑤動量是描述物體運動狀態(tài)的物理量，是狀態(tài)量。

⑥動量是相對的，與參考系的選擇有關(guān)。

3、動量和動能的關(guān)系：

①動量和動能都是描述物體運動過程中某一時刻的狀態(tài)。

②動量是矢量，動能是標(biāo)量。

③定量關(guān)系：

12P21

Ek=2mV=而=#。

P=R2mEk=牛

④動量發(fā)生變化時，動能不一定發(fā)生變化。

動能發(fā)生變化時，動量一定發(fā)生變化。

典例1（202卜廣東高三專題練習(xí)）“比沖”是火箭發(fā)動機性能的一個重要指標(biāo)，是指發(fā)動機每

燃燒1kg推進劑所產(chǎn)生的沖量，比沖值越大，發(fā)動機的推進性能越高。下面四個選項中，表

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示，，比沖，，的單位正確的是（）

A.NB.m/sC.m/s2D.N-s

【答案】B

【解析】

由題意，“比沖”的單位應(yīng)該是沖量的單位與質(zhì)量的單位之比，即

]S=l（kg.m/s2）.s=]1nzs

kgkg

故B正確。

故選B?

典例2（2021?江西高三月考）如圖所示，在發(fā)生交通事故時，安全氣囊能夠很好地保護人身

安全，人的速度減為零的過程中，如果氣囊沒有彈開時的作用時間是氣囊彈開時的,，則

10

在速度變化相同的情況下，人在安全氣囊未彈開與彈開時受到的作用力之比為（）

【答案】D

【解析】

根據(jù)動量定理可得

FNt=mv

得

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lmv

F=——

△t

當(dāng)時間變?yōu)槭种?，作用力變?yōu)?0倍。

故選D。

典例3（2020?四川內(nèi)江市?高三一模）如圖所示，是某游樂園的標(biāo)志性設(shè)施一一摩天輪。某

同學(xué)乘坐該摩天輪隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列說法正確的是（）

A.當(dāng)摩天輪運動到最低點時，該同學(xué)處于完全失重狀態(tài)

B.由最高點到最低點的過程中，該同學(xué)受到的合外力做功為0

C.由最高點到最低點的過程中，該同學(xué)受到的重力的功率一直為0

D.由最高點到最低點的過程中，該同學(xué)受到的合外力的沖量為0

【答案】B

【解析】

A.當(dāng)摩天輪運動到最低點時，設(shè)摩天輪的半徑為八該同學(xué)的質(zhì)量為"?，線速度為口

摩天輪對該同學(xué)的作用力為M據(jù)向心力公式有

N-mg=m-

r

可知4mg,該同學(xué)處于超重狀態(tài)，A錯誤；

B.由最高點到最低點的過程中，該同學(xué)度速度大小不變，根據(jù)動能定理可知，合外力

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做功為零，B正確；

C.重力功率為

P=mgvcos0

其中。為重力與速度的夾角，由于。不總90。，故該同學(xué)受到的重力的功率不會一直為

零，C錯誤；

D.由最高點到最低點，該同學(xué)速度大小恒定，但方向反向，由

/=-Av

可知，該同學(xué)受到的合外力的沖量不為零，D錯誤。

故選B?

典例4（2020?湖北高二月考）如圖所示，一個物體在與水平方向成。角的拉力廠的作用下以

速度v勻速前進了時間3則在此過程中（）

A.拉力對物體的沖量大小為0

B.拉力對物體的沖量大小為Acosd

C.拉力對物體所做的功為尸vf

D.拉力對物體所做的功為PvfcosJ

【答案】D

【解析】

AB.拉力對物體的沖量/,故A、B錯誤;

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CD.物體勻速運動，在時間f內(nèi)的位移了=可，拉力做功

JV=Fxcosff

聯(lián)立可得

W=Fvtcos0

故C錯誤，D正確。

故選D。

典例5（2020?鎮(zhèn)原中學(xué)高二期中）一個物體靜止于光滑水平面上，同時受到在一條直線上的

兩個力a和B的作用，a和后與時間/的關(guān)系如圖所示，則物體速率最大的時刻和物體的

最大動量是（）

101520

A.10s末，120kgm/sB.20s末，60kgm/s

C.20s末，240kgTn/sD.10s末，60kg-m/s

【答案】D

【解析】

當(dāng)合外力為零的時候，加速度為零，速度達到最大值，由圖像可以看出，10s末時，速

度達到最大值，此時物體的最大動量為

△p=Ft=60kg-m/s

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故選Do

典例6(2021?河北邯鄲市?高二期中)一個質(zhì)量不變的物體，其動能與動量的關(guān)系正確的是

()

A.動量發(fā)生變化，動能一定變化

B.如果物體的速率改變，物體的動能和動量一定都變

C.如果物體的速度改變，物體的動能和動量一定都變

D.動能發(fā)生變化，動量不一定變化

【答案】B

【解析】

A.動量發(fā)生變化，動能不一定變化，如勻速圓周運動，動量變化，但動能不變，所以

A錯誤；

B.如果物體的速率改變，物體的動能和動量一定都變，所以B正確；

C.如果物體的速度改變，物體的動能和動量不一定都變，如勻速圓周運動，速度改變,

動量變化，但動能不變，所以C錯誤；

D.動能發(fā)生變化，動量一定變化，所以D錯誤；

故選B?

典例7(2021?浙江高一月考)若物體在運動過程中受到的合外力不為零，經(jīng)過一段時間，則

()

A.物體的動量可能不變

B.物體的動能一定變化

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C.物體的加速度一定變化

D.物體速度方向一定變化

【答案】A

【解析】

A.合外力不為零，但與速度垂直，合外力不做功，比如勻速圓周運動，經(jīng)過一個周期,

物體的動量可能不變，故A正確；

B.如果合外力做的功為零，物體的動能可以不變化，故B錯誤：

C.如果合外力是恒力，物體的加速度可以不變，故C錯誤；

D.若合外力與速度同向，物體速度方向可以不變，故D錯誤。

故選Ao

典例8（2021?全國高三專題練習(xí)）關(guān)于動量下列說法正確的是（）

A.一個物體不可能具有機械能而無動量

B.一個物體可能具有機械能而無動量

C.一個物體可能具有動能而無動量

D.一個物體可能具有動量而無動能

【答案】B

【解析】

AB.機械能是動能和勢能的總和，當(dāng)取地面為零勢能面，物體靜止在高處時，物體具

有重力勢能無動能，無動能從而無動量，A錯誤、B正確；

CD.根據(jù)動能和動量的關(guān)系式有

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￡k=—

2m

則動能和動量同時存在，CD錯誤。

故選B?

典例9（2020?全國高三課時練習(xí)）（多選）高鐵列車在啟動階段的運動可看作初速度為零的

勻加速直線運動.在啟動階段，列車的動量（）

A.與它的速度成正比

B.與它所經(jīng)歷的時間成正比

C.與它的位移成正比

D.與它的動能成正比

【答案】AB

【解析】

由動量公式

P=mv

可知，動量與速度成正比，故A正確；

由公式

v=at

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可得

P=mat

動量與它所經(jīng)歷的時間成正比，故B正確；

由公式

c121

P=mv,x=—at=—vt

22

可得

P=myjlxa

故C錯誤；

由公式

E.=—mv2,P=mv

k2

得

P-^2Ekm

故D錯誤.

典例10(2020?庫爾勒市第九中學(xué)高三期中)豎直向上拋出質(zhì)量為0.1kg的石頭，石頭上升

過程中，空氣阻力忽略不計，石頭離手時的速度是20m/s,g取10m/s2。求：

(1)石頭離手時的動量；

(2)石頭能夠上升的最大高度；

(3)石頭離手后，上升15m高時的速度大小。

【答案】(l)2kgm/s,方向豎直向上；(2)20m；(3)10m/s

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【解析】

(1)根據(jù)動量公式得

p=zMv=2kg-m/s

方向豎直向上。

(2)根據(jù)動能定理得

1,

-mgh=0-—mv

解得

h=20m

(3)根據(jù)動能定理得

,121

-mgh、=—mvx

解得

vx=1Om/s

知識點二：動量定理

1、內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化。

2、表達式：

Ft=mv—mv

/=Ap

3、理解：

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?表明合外力的沖量是動量變化的原因。

?動量定理是矢量式，合外力的沖量方向與物體動量變化的方向相同。

4、適用范圍：

?動量定理不但適用于恒力，也適用于隨時間變化的變力。對于變力，動量定理

中的尸應(yīng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值。

?動量定理不僅可以解決勻變速直線運動的問題，還可以解決曲線運動中的有關(guān)

問題，將較難的計算問題轉(zhuǎn)化為較易的計算問題。

?動量定理不僅適用于宏觀低速物體，也適用于微觀現(xiàn)象和高速運動問題。

5、應(yīng)用動量定理的優(yōu)點：不考慮中間過程，只考慮初、末狀態(tài)。

典例11（2018?江蘇高三期中）高空墜物極易對行人造成傷害。若一個50g的雞蛋從一居民

樓的25層墜下，與地面的撞擊時間約為2ms,則估算該雞蛋對地面產(chǎn)生的平均沖擊力的數(shù)

量級約為（）

A.102NB.103NC.104ND.105N

【答案】B

【解析】

每層樓高約為3m,雞蛋下落的總高度為

/?=(25-l)x3m=72m

自由下落時間為

與地面的碰撞時間約為

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f2=2ms=0.()()2s

全過程根據(jù)動量定理可得

mg（t}+t2）-Ft2=0

解得沖擊力為

F=950N=103N

故選B.

典例12（2021?廣東高三二模）如圖，在跳高運動時，運動員落地一側(cè)鋪有海綿墊，這樣做

的目的是為了減?。ǎ?/p>

A.運動員的慣性

B.運動員重力的沖量

C.接觸面對運動員的沖量

D.接觸面對運動員的作用力

【答案】D

【解析】

跳高運動員在落地的過程中，動量變化一定。由動量定理可知，運動員受到的沖量/一

定；跳高運動員在跳高時跳到沙坑里或跳到海綿墊上可以延長著地過程的作用時間f,由

l=Ft

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可知，延長時間f可以減小運動員所受到的平均沖力F,故ABC錯誤D正確。

故選D。

典例13（2021?廣東梅州市?高三一模）一個小男孩從樓上窗臺突然墜落。幸運的是，樓下老

伯高高舉起雙手接住了孩子，孩子安然無恙。假設(shè)從樓上窗臺到老伯接觸男孩的位置高度差

為410m,老伯接男孩的整個過程時間約為0.2s,則（忽略空氣阻力，g取lOm/s2）（）

A.男孩自由下落時間約為2s

B.男孩接觸老伯手臂時的速度大小約為14m/s

C.老伯接男孩的整個過程，男孩處于失重狀態(tài)

D.老伯手臂受到的平均沖力約等于男孩體重的7倍

【答案】B

【解析】

A.由自由落體運動公式

,12

h=2§t

可得男孩自由下落時間約為

故A錯誤；

B.男孩接觸老伯手臂時的速度大小約為

v=gt=1oV2m/s?14m/s

故B正確:

第14頁共67頁

CD.設(shè)老伯手臂受到的平均作用力是尸，則老伯對男孩的平均作用力大小也為凡則

根據(jù)動量定理得

mg（ty+t2）-Fq=0-0

解得

F?Smg

由于老伯接男童的整個過程F=8mg,男孩處于超重狀態(tài)，故CD錯誤。

故選B?

典例14（2021?全國高二單元測試）蹦極是一項刺激的極限運動，如圖，運動員將一端固定

的彈性長繩綁在腰或踝關(guān)節(jié)處，從幾十米高處跳下（忽略空氣阻力）。在某次蹦極中質(zhì)量為

50kg的人在彈性繩繃緊后又經(jīng)過2s人的速度減為零，假設(shè)彈性繩長為45m。若運動員從跳

下到彈性繩繃緊前的過程稱為過程I,繩開始繃緊到運動員速度減為零的過程稱為過程H。

（重力加速度g=10m/s2）下列說法正確的是（）

A.過程H中繩對人的平均作用力大小為750N

B.過程H中運動員重力的沖量與繩作用力的沖量大小相等

c.過程n中運動員動量的改變量等于彈性繩的作用力的沖量

第15頁共67頁

D.過程I中運動員動量的改變量與重力的沖量相等

【答案】D

【解析】

A.繩在剛繃緊時，人的速度為

v=12gh-30m/s

繃緊過程中，根據(jù)動量定理

(F-mg)t=0-(-/Mv)

解得

F=1250N

故A錯誤；

BC.繃緊過程中，根據(jù)動量定理

IG-Ir=0-wv

，G*【F

故BC錯誤；

D.過程I用動量定理

IG=mv-0

過程I中運動員動量的改變量與重力的沖量相等，故D正確。

故選D。

典例15(2021?江蘇南通市?)如圖所示，豎直輕彈簧上端固定，下端系著一個質(zhì)量為機的小

第16頁共67頁

球，用手（圖中未畫出）托著小球，使彈簧處于原長狀態(tài)。現(xiàn)將手快速拿開，經(jīng)時間/小球

的速度大小為V、方向豎直向下。重力加速度大小為g,不計空氣阻力。在這段時間，內(nèi)，

彈簧彈力的沖量大小為（）

|

W

W

V

\

A

M

O

A.mgtB.mvC.mgt+mvD.mgt-mv

【答案】D

【解析】

以豎直向上為正方向；由動量定理有

1-mgt=-/nv-0

解得，在這段時間t內(nèi)彈簧彈力的沖量大小為

I=mgt-mv

故選D。

典例16（2021?天津市第八中學(xué)高二月考）如圖甲所示，質(zhì)量為1kg的物塊放在光滑的水平

面上，/=0時刻，給物塊施加一個水平向右的拉力使物塊從靜止開始運動，其運動的VT圖

象如圖乙所示。則0?4s內(nèi)水平拉力的沖量大?。ǎ?/p>

|v/(m-s-1)

鵬pL

甲乙

第17頁共67頁

A.4kg-m/sB.大于4kg-m/sC.小于4kg-m/sD.無法求解

【答案】A

【解析】

根據(jù)動量定理有

I-mAv=4kg-m/s

故選A?

典例17（2021?全國高三專題練習(xí)）質(zhì)量為1kg的物體做變速直線運動，它的速度一時間圖

像如圖所示，則該物體在前10s內(nèi)與后10s內(nèi)兩段時間，所受外力的沖量分別是（）

A.10N-S,10N-SB.10N-S,-10N-S

C.0,-10N-SD.0,10N-S

【答案】C

【解析】

由圖可知Os、10s、20s時的速度分別為

V,=5m/s,v2=5m/s,v3--5m/s

由動量定理

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I=mv'—mv

可知，前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受外力的沖量分別為：0,-10N-S

故選C。

典例18（2021?重慶高三月考）如圖所示，一質(zhì)量為2kg的物體只在力尸的作用下由靜止開

始運動，則下列說法正確的是（）

A.物體做折線運動B.2s末物體的速度方向改變

C.4s末物體回到出發(fā)點D.6s末物體的速度大小為lm/s

【答案】D

【解析】

A.物體做直線運動，A錯誤；

B.2s末物體受力方向改變，速度方向不變，B錯誤；

C.4s后物體反向運動，C錯誤；

D.設(shè)0?6s時間內(nèi)，作用力的沖量大小為/,6s末物體的速度大小為v,由動量定理

導(dǎo)

/=mv,I=2N-s

解得

v=lm/s

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D正確。

故選Do

典例19（2021?全國高三專題練習(xí)）雨滴從靜止開始下落，下落過程中受到的阻力與速度成

正比，比例常數(shù)為七經(jīng)過時間f速度達到最大，雨滴的質(zhì)量為〃?，選向上為正方向，則該

過程阻力的沖量為（）

「m2g八加2g-m2g

A.mgtB.---------mgtC.mgt---------D.--------------

kkk

【答案】C

【解析】

從靜止開始下落的雨滴受到重力和阻力作用，根據(jù)題意可得速度達到最大時

mg=kv

由動量定理可得

-mgt+1f=-mv-0

聯(lián)立兩式可得

故ABD錯誤，C正確。

故選C。

典例20（2020?河北滄州市?河間四中高二期中）臺風(fēng)“山竹”強臺風(fēng)級在廣東登陸，登陸時中

心附近最大風(fēng)力達尸162km/h,空氣的密度p=1.3kg/m3,當(dāng)這登陸的臺風(fēng)正對吹向一塊長10m、

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寬4m的玻璃幕墻時，假定風(fēng)遇到玻璃幕墻后速度變?yōu)榱?，求臺風(fēng)對玻璃幕墻的沖擊力尸的

大小.

【答案】105300N

【解析】

設(shè)經(jīng)過時間,,空氣的質(zhì)量為加=夕5可，根據(jù)動量定理得：mv-O^Ft,聯(lián)立解得：

F=pSv2=1,3X10X4X452N=105300N

典例21（2021?安徽省安慶九一六學(xué)校高二月考）質(zhì)量為0.5kg的彈性小球，從1.25m高處

自由下落，與地板碰撞后回跳高度為0.8m。設(shè)碰撞時間為0.1s,g取10m/s2,求小球?qū)Φ匕?/p>

的平均作用力。

【答案】50N,豎直向下

【解析】

取小球為研究對象，根據(jù)自由落體運動和豎直上拋運動可知，小球碰撞前的速度

VI=y12ghi=72x10x1.25m/s=5m/s

方向向下，小球碰撞后的速度

V2=個2gh2=72x10x0.8m/s=4m/s

方向向上，小球受力情況如圖所示

取豎宜向上為正方向，設(shè)地面對小球的平均作用力為尸，與地面碰撞時間為3根據(jù)動

量定理可得

(F-mg)t-mv2-(-/MV])

代入數(shù)據(jù)解得尸=50N,由牛頓第三定律可得，小球?qū)Φ孛娴钠骄饔昧?0N,方向

豎直向下。

典例22(2021?全國高三專題練習(xí))雨打芭蕉是我國古代文學(xué)中重要的抒情意象。為估算雨

天院中芭蕉葉面上單位面積所承受的力，小玲同學(xué)將一圓柱形水杯置于院中，測得10分鐘

內(nèi)杯中雨水上升了15mm,查詢得知，當(dāng)時雨滴落地速度約為10m/s,設(shè)雨滴撞擊芭蕉葉面

后無反彈，不計雨滴重力，雨水的密度為lxl()3kg/m3,據(jù)此估算芭蕉葉面單位面積上的平均

受力約為多少？

【答案】0.25N

【解析】

設(shè)雨滴受到支持面的平均作用力為F,設(shè)在加時間內(nèi)有質(zhì)量為△加的雨水的速度由v=

lOm/s減為零，不計雨滴的重力，以向上為正方向，對這部分雨水應(yīng)用動量定理

Fbt=0=(-Az??r)=Nnv

得

rAwv

F=----

\t

設(shè)水杯橫截面積為S,對水杯里的雨水，在加時間內(nèi)水面上升A/?,則有

\m=pSkh

故

第22頁共67頁

F=pSv—

壓強為

p=—=pv-=lxIO3xlOxN/m2=0.25N/m2

slOx60

同步練習(xí)

_3

1.（2021?安徽高三二模）質(zhì)量為，"的物體，以5g的加速度由靜止開始豎直向下做勻加速

直線運動，物體下降高度為〃的過程中，下列結(jié)論不正確的是（）

A.物體的重力勢能減少了加g/?B.物體的機械能減少了;機

c.物體的動能增加了D.物體所受合外力的沖量大小為加j場

【答案】B

【解析】

A.根據(jù)重力做功與重力勢能關(guān)系可知，物體的重力勢能減少了，〃g/，，A正確，不符合

題意；

B.由牛頓第二定律可得，物體所受除重力與外的外力為

…1

F=ma-mg=—mg

由功能關(guān)系可知

△E-嗎

第23頁共67頁

所以物體的機械能增加了Jmg/nB錯誤，符合題意;

C.根據(jù)動能定理可得

3

A￡'k==mah=—mgh

3

則物體的動能增加了/mg/，，C正確，不符合題意:

D.物體所受合外力的沖量大小為

I=mat=-mgt

下落時間為

聯(lián)立解得

I=3gh

D正確，不符合題意。

故選Bo

2.（2021?杭州市長征中學(xué)高二期中）如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端懸掛一個小球，將小球下拉

一定距離后由靜止釋放（并未超過彈簧的彈性限度），小球上下振動，不計空氣阻力，則在

連續(xù)兩次經(jīng)過平衡位置的過程中，小球（）

A.動量的變化量為零B.所受重力做的功不為零

第24頁共67頁

C.所受重力的沖量不為零D.所受彈簧彈力的沖量為零

【答案】C

【解析】

A.動量的變化量不為零，設(shè)經(jīng)過平衡位置時的瞬時速度大小為v,則動量變化量大小

為2mv,所以A錯誤；

B.所受重力做的功為零，因為重力做功與路徑無關(guān)，只決定初末位置的高度差，所以

B錯誤；

C.重力的沖量不為0,所以C正確；

D.在連續(xù)兩次經(jīng)過平衡位置的過程中，由于彈力方向總是相同的，則所受彈簧彈力的

沖量不為零，所以D錯誤；

故選C。

3.（2021?全國高三其他模擬）在投擲游戲中，甲同學(xué)從4點將某個小玩具水平拋出，小玩

具沿軌跡①落到了地面上的。點；乙同學(xué)從位于4點正下方地面上的8點斜向上將另一個

同樣的小玩具拋出，玩具沿軌跡②也恰好落到了。點，C點為軌跡最高點，力、C高度相同

不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.兩過程的水平速度相同

B.兩過程中玩具在空中的運動時間相等

C.沿軌跡①落到。點時小玩具落地速度大

第25頁共67頁

D.兩個過程中重力的沖量相等

【答案】C

【解析】

AB.軌跡②小玩具能到達C點，從C到。在豎直方向做自由落體運動，而軌跡①在豎

直方向直接做自由落體運動，根據(jù)豎直方向的運動情況可知軌跡②小玩具運動的時間為軌跡

①的兩倍，設(shè)軌跡①運動的時間為小軌跡②運動時間為小則有

，2=2，|

艮兩次在水平方向運動的位移相等，而時間之比為1：2,故水平初速度之比為2：1,

故A、B錯誤；

C.由于兩次擊中。點時水平速度不相等，軌跡①的水平速度大，豎直速度相等，則軌

跡①落地合速度大，即沿軌跡①落到。點時小玩具落地速度大，故C正確；

D.兩個過程中重力相等，由于時間不相等，則兩個過程中重力的沖量不相等，故D錯

誤。

故選C。

4.（2021?全國高三專題練習(xí)）一質(zhì)量為0.25kg的滑塊放在水平地面上，在水平拉力/作用

下，由靜止開始做直線運動，若力P隨時間變化的規(guī)律如圖所示，滑塊與地面間的動摩擦

因數(shù)為0.8,取g=10m/s2,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，則（）

A.0-6s內(nèi)，拉力廠的沖量大小為18N-S

第26頁共67頁

B.0-6s內(nèi)，滑塊受到的合外力沖量大小為10N-s

C.6s末，滑塊的速率為8m/s

D.0-6s內(nèi)，滑塊受到的力做的總功為18J

【答案】D

【解析】

A.根據(jù)“尸-f圖象中圖線與f軸所圍成的面積表示沖量”得0?6s內(nèi)，拉力廠的沖量

大小為

/m=gx（3+5）x4—2x1N-s=14N-s

A錯誤；

B.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，即

f=/.img=2N

當(dāng)f=1S時

F=2N=/

在O~1S內(nèi)，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，合外力沖量為零，滑塊在1S才開始運動，故0~6s內(nèi),

滑塊受到的合外力沖量大小

/合=〃-//=^x（4+2）xl+4x3-2xlN-s-2x5N-s=3N-s

B錯誤；

C.根據(jù)動量定理有

I=/wv6-0

第27頁共67頁

解得滑塊在6s末時的速率為=12m/s,C錯誤；

D.根據(jù)動能定理知，0~6s內(nèi)，滑塊受到的力做的總功為

1,

冷一〃H-0=18J

26

D正確。

故選D。

5.（2021?全國高三專題練習(xí)）（多選）一質(zhì)量為2kg的物體受到水平拉力產(chǎn)作用，在粗糙水

平面上作加速直線運動時的a-t圖像如圖所示，/=0時其速度大小為2m/s,滑動摩擦力大小

恒為2N。則（）

A.在片6s時刻，物體的速度為18m/s

B.在0?6s時間內(nèi)，合力對物體做的功為400J

C.在0~6s時間內(nèi)，拉力對物體的沖量為48N-s

D.在片6s時刻，拉力廠的功率為200W

【答案】CD

【解析】

A.由速度時間公式

第28頁共67頁

y=%+at

at為a—t圖中圖像與時間軸所圍的面積，所以6s末的速度

v6=v0+at=20m/s

故A錯誤；

B.由動能定理，合力做的功

1,1,

%=八線=5叫2—/%2=396J

故B錯誤：

C.由動量定理

代入數(shù)據(jù)，得

7y=48N-s

故C正確；

D.在r=6s時刻，根據(jù)牛頓第二定律得

F拉=ma+/=1ON

則在七6s時刻，拉力廠的功率

舄=7V6=200W

故D正確.

故選CD.

第29頁共67頁

6.（2021?福建高三三模）早在2300多年前，中國偉大詩人屈原就發(fā)出了“送古之初，誰傳

道之？上下未形，何由考之？”的著名“天問”。2020年7月23日，我國探測飛船“天問一號”

飛向火星。圖中虛線為“天問一號''的"地-火”轉(zhuǎn)移軌道，則'‘天問一號''在該軌道運行的（）

A.動量不變

B.動能不變

C.速度大于地球繞太陽的公轉(zhuǎn)速度

D.加速度不小于火星繞太陽的加速度

【答案】D

【解析】

AB.動量是矢量，方向與運動速度方向相同，衛(wèi)星在遠離地球的過程中在軌道上速度

方向和大小不斷變化，故動量、動能也不斷變化，故AB錯誤;

C.火星引力小于地球引力，故衛(wèi)星在軌速度小于第一宇宙速度，而地球繞太陽公轉(zhuǎn)速

度不小于第三宇宙速度，故C錯誤;

D.根據(jù)

_Mm

G——=ma

可知

第30頁共67頁

軌道半徑越大，加速度越小,其與火星軌道相切位置加速度與火星繞太陽的加速度相同,

aNa火

故D正確。

故選D?

7.（2021?湖南高三二模）《國家地理頻道》做過如下實驗：幾個完全相同的水球緊挨在一起

水平排列，水平運動的子彈恰好能穿出第4個水球，如圖所示。設(shè)子彈受到的阻力恒定，則

子彈在穿過的每個水球中（）

A.速度變化相同B.運動時間相同

C.動能變化相同D.動量變化相同

【答案】C

【解析】

AB.由于經(jīng)過每個水球的位移相同。根據(jù)

x

V

可知，經(jīng)過4個水球的時間逐漸增加；根據(jù)勻變速運動

第31頁共67頁

Vv=aylt

可知，。相同，時間不同，故速度變化量不同。故AB錯誤；

C.根據(jù)功的定義

W=Fx

可知，每個水球?qū)ψ訌椀墓ο嗤鶕?jù)動能定理可知，外力做的功等于動能的變化量,

因此動能變化量相同。故C正確；

D.子彈闖過每個水球的時間不同，速度變化量不等，動量變化量不等，故D錯誤；

故選C。

8.（2021?河南高二月考）我國在2020年年底完成了“嫦娥五號”探測器的發(fā)射和回收任務(wù)，

取得了圓滿成功。選取這兩段新聞：“北京時間11月25日22時06分，‘嫦娥五號"探測器

兩臺150N發(fā)動機工作約6秒鐘，順利完成第二次軌道修正”，“12月14H11時13分，，嫦

娥五號'探測器和返回器組合體上兩臺25N發(fā)動機工作約28秒鐘，順利完成第一次月地轉(zhuǎn)

移軌道修正”。設(shè)發(fā)動機提供的作用力為合外力，關(guān)于這兩段新聞的說法中正確的是（）

A.“嫦娥五號”在11月25日的軌道修正中獲得發(fā)動機的沖量大小約為900N-S

B.若將“嫦娥五號”在12月14日獲得發(fā)動機的沖量作用在一個50kg的人身上，則人的

速度變化量為14m/s

C.“嫦娥五號”兩次軌道修正過程中在11月25日的動量變化的大小一定大于在12月

14日的動量變化的大小

D.“嫦娥五號”兩次軌道修正過程中在11月25日的動能變化的大小一定大于在12月

14日的動能變化的大小

【答案】C

【解析】

第32頁共67頁

A.由題意可知“嫦娥五號”在11月25日的軌道修正中獲得的沖量大小

4=2耳X。=2xl50x6N-s=1800N-s

故A錯誤；

B.“嫦娥五號”在12月14日的軌道修正中獲得的沖量大小

I2=2F2xt2=2x25x28N-s=1400N-s

若這個沖量作用在一個50kg的人身上有

A

解得

Av=28m/s

故B錯誤；

C.由上面分析可知A>4,所以“嫦娥五號''兩次軌道修正過程中在11月25日的動量

變化的大小一定大于在12月14日的動量變化的大小，故C正確；

D.由動能定理知，合外力做功引起動能變化，無法比較兩次合外力做功情況，所以不

能比較動能變化的大小，所以不能判斷兩次軌道修正過程中動能變化的大小關(guān)系，故D錯

誤。

故選C。

9.（2021?全國高三專題練習(xí)）在某次乒乓球比賽中，乒乓球先后兩次落臺后恰好在等高處

水平越過球網(wǎng)，過網(wǎng)時的速度方向均垂直于球網(wǎng)，把兩次落臺的乒乓球看成完全相同的球1

和球2,如圖所示.不計乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力.研究乒乓球自起跳到過網(wǎng)的過程，下列

說法正確的是（）

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A.過網(wǎng)時?，球1的速度大于球2的速度

B.起跳時，球1動量的大小小于球2動量的大小

C.球1的飛行時間大于球2的飛行時間

D.球1的速度變化率小于球2的速度變化率

【答案】A

【解析】

A..兩個小球彈起來之后到網(wǎng)的這段過程，可看成逆向的平拋運動，1球水平位移大，

故平拋初速度大，落地時候水平方向1球速度大，豎直方向速度相等，1起跳速度大；故過

網(wǎng)時，球1的速度大于球2的速度；故A正確：

B.水平方向做勻速直線運動，1球水平位移大，故平拋初速度大，而豎直方向運動相

同，即起跳時的豎直分速度大小相同，故起跳時，1球的速度大于2球的速度，根據(jù)

p-mv

可知，1球動量的大小大于2球動量的大小，故B錯誤；

C.由于豎直方向運動高度相同，故運動時間相同，故C錯誤；

D.速度變化率即為加速度，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度相同，故D錯誤。

故選A。

10.（2021,山西高三其他模擬）高速公路上的避險車道通常為長約50-100米的斜坡，車道

上鋪著厚厚的一層碎石當(dāng)司機發(fā)現(xiàn)自己所駕駛的車輛制動失靈時，可以將車轉(zhuǎn)向避險車道，

以便讓“失控”車輛停下來而避免發(fā)生惡性交通事故。關(guān)于避險車道鋪放碎石的目的，下列說

第34頁共67頁

法中正確的是（)

A.增大失控車輛對車道的壓力

B.增大車道對失控車輛的阻力

C.減小失控車輛在車道上運動時動能的變化量

D.減小失控車輛在車道上運動時動量的變化量

【答案】B

【解析】

A.失控車輛對車道的壓力等于本身重力垂直斜面的分力，大小不變，所以A錯誤;

B.避險車道鋪放碎石的目的是增大車道對失控車輛的阻力，所以B正確；

CD.汽車都是從運動到靜止，所以動能、動量的變化量都相同，所以CD錯誤：

故選B。

11.（2021?湖南岳陽市?高三一模）如圖所示，小球先后以大小不同的水平初速度從P點拋出,

兩次都落到同一水平地面上，不考慮空氣阻力。下列說法中正確的是（