專題2動(dòng)量定理實(shí)際模型-2023年高考物理動(dòng)量常用模型模擬題精練(原卷版)

高考物理《動(dòng)量》常用模型最新模擬題精練專題2.動(dòng)量定理+實(shí)際模型一．選擇題1.（2023湖北四市七校聯(lián)盟期中聯(lián)考）高速磁懸浮列車在水平長(zhǎng)直軌道上的模擬運(yùn)行圖如圖所示，列車由質(zhì)量均為m的5節(jié)車廂組成，其中1號(hào)車廂為動(dòng)力車廂。列車由靜止開始以額定功率P運(yùn)行，經(jīng)過一段時(shí)間達(dá)到最大速度，列車向右運(yùn)動(dòng)過程中，1號(hào)車廂會(huì)受到前方空氣的阻力，假設(shè)車廂碰到空氣前空氣的速度為0，碰到空氣后空氣的速度立刻與列車速度相同，已知空氣密度為ρ。1號(hào)車廂的迎風(fēng)面積（垂直運(yùn)動(dòng)方向上的投影面積）為S，不計(jì)其他阻力，忽略2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)車廂受到的空氣阻力。當(dāng)列車以額定功率運(yùn)行到速度為最大速度的一半時(shí)，2號(hào)車廂對(duì)3號(hào)車廂的作用力大小為（）A. B. C. D.2.（2023湖北六校期中聯(lián)考）傳說英國科學(xué)家瓦特觀察到水蒸氣頂起鍋蓋，進(jìn)而發(fā)明了蒸汽機(jī)。假設(shè)每個(gè)水分子的質(zhì)量均為m，運(yùn)動(dòng)的水分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/3，方向垂直鍋蓋，撞擊的時(shí)間極短，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量為M的鍋蓋剛好被頂起。忽略水分子所受重力，則單位時(shí)間撞擊鍋蓋的水分子個(gè)數(shù)為（）A. B. C. D.3.（2022山東濟(jì)南5月模擬）在天宮課堂第二課上，航天員葉光富給我們展示了一個(gè)“科學(xué)實(shí)驗(yàn)重器”—“高微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜”。如圖甲所示，當(dāng)柜體受到一個(gè)干擾偏離原位置時(shí)，柜體通過噴氣又慢慢回到了原位置。將該過程簡(jiǎn)化為如圖乙所示的模型，物塊靜止在光滑水平面上的O點(diǎn)，左右有兩個(gè)噴氣裝置A和B，當(dāng)給物塊一個(gè)向左的初速度時(shí)，噴氣裝置A立即向左噴氣，經(jīng)過一段時(shí)間，裝置A關(guān)閉，同時(shí)裝置B向右噴氣，直到物塊回到出發(fā)點(diǎn)O且速度為零，假設(shè)噴氣裝置A、B噴氣過程中對(duì)物塊的作用力大小相等且不變，噴氣對(duì)物塊質(zhì)量的影響忽略不計(jì)，則該過程中A、B噴氣裝置噴氣的時(shí)間之比等于（）

A.1 B.2 C.2 D.+14.（2021山西太原期末）為測(cè)量干粉滅火器噴出磷酸鹽的速度，有人做了這樣的實(shí)驗(yàn)：如圖，人坐在小車上，手持滅火器，按壓閥門讓滅火器水平向前噴射。測(cè)得在8.0s內(nèi)，人勻加速移動(dòng)的距離為16.0m。已知人（連同設(shè)備）的總質(zhì)量為60kg，滅火器單位時(shí)間內(nèi)噴出磷酸鹽的質(zhì)量恒為0.20kg/s，小車同地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02。忽略該過程中人總質(zhì)量的變化，可估算出磷酸鹽噴出的速率最接近（）A.60m/s B.100m/sC.120m/s D.210m/s5.(2022廣東湛江模擬)快遞運(yùn)輸時(shí)，我們經(jīng)?？吹?，有些易損壞物品外面都會(huì)利用充氣袋進(jìn)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(dòng)量的變化C.可以使某顛簸過程中物品動(dòng)量變化的時(shí)間延長(zhǎng)D.可以使某顛簸過程中物品動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率減小6.（2022浙江嘉興高二期末）單板大跳臺(tái)是冬奧會(huì)上一項(xiàng)緊張刺激的項(xiàng)目。在北京冬奧會(huì)上該項(xiàng)目比賽中，某攝影愛好者用手機(jī)連拍功能拍攝到了運(yùn)動(dòng)員從起跳到落地的全過程，如圖所示。已知手機(jī)連拍的時(shí)間間隔一定，且不能忽略運(yùn)動(dòng)員在飛行過程中所受空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員在空中飛行過程中（）

A.運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線B.在最高點(diǎn)時(shí)的速度最小C.上升過程中減少的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D.圖片中任意兩相鄰位置間的動(dòng)量變化量不同7．（2021吉林名校四模）如圖所示，學(xué)生練習(xí)用頭顛球。某一次足球由靜止開始自由下落80cm后，被重新頂起，離開頭部后豎直上升的最大高度仍為80cm。已知足球與頭部的作用時(shí)間為0.1s，足球的質(zhì)量為0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力下列說法正確的是A．足球與頭部碰撞過程前后，動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒B．足球與頭部作用過程中動(dòng)量變化量的大小為3.2kg·m/sC．足球從最高點(diǎn)下落至重新回到最高點(diǎn)的過程中重力的沖量大小為3.2N·sD．頭部對(duì)足球的平均作用力為足球重力的10倍8.(2020·衡水中學(xué)月考)如圖所示，在一次冰壺比賽中，冰壺(可看作質(zhì)點(diǎn))被釋放后，在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)，到達(dá)c點(diǎn)時(shí)冰壺恰好停止。已知a、b間的距離是b、c間距離的3倍。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是()A．冰壺通過ab段所用時(shí)間小于通過bc段所用時(shí)間B．冰壺在ab段所受摩擦力的沖量等于在bc段所受摩擦力的沖量C．冰壺在ab段的動(dòng)量變化量大于在bc段的動(dòng)量變化量D．冰壺在ab段的動(dòng)能變化量等于在bc段的動(dòng)能變化量9.（2022江西部分重點(diǎn)高中聯(lián)考）世界第一款垂直起降的“鷂式"戰(zhàn)斗機(jī)，是由英國研發(fā)的一款亞音速噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)，“鷂式"戰(zhàn)斗機(jī)采用一臺(tái)飛馬發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)身前后有四個(gè)可旋轉(zhuǎn)0°~98.5°角的噴氣口提供垂直起落和常規(guī)飛行所需的動(dòng)升力和推力，當(dāng)噴口向下時(shí),產(chǎn)生的推力可使飛機(jī)垂直上升；當(dāng)噴口向后時(shí)，產(chǎn)生的推力可使飛機(jī)前進(jìn)。飛行員調(diào)整噴口的方向和角度，便可改變飛機(jī)的飛行姿態(tài)。某次作戰(zhàn)任務(wù)中質(zhì)量為8t的“鷂式”戰(zhàn)斗機(jī)懸停在空中，四個(gè)豎直向下的噴口向下噴射的氣體速度約為2.5km/s，不考慮飛機(jī)質(zhì)量變化的影響，重力加速度g取10m/s2。則在1s內(nèi)平均每個(gè)噴口噴射的氣體質(zhì)量約為（）A．2kgB．8kgC．16kgD．32kg10（2021年河南高三調(diào)研）2020年12月3日23時(shí)嫦娥五號(hào)上升器發(fā)動(dòng)機(jī)以3000N的動(dòng)力工作約6分鐘，成功將攜帶樣品的上升器送入到近月點(diǎn)環(huán)月軌道。若該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為10km／s，則它在1s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為（）A．0．30kgB．0．50kgC．0．60kgD．0．90kg11.（2021年高考河南適應(yīng)性考試）高樓墜物極其危險(xiǎn)，被稱為“懸在城市上空的劍”。若一枚質(zhì)量為50g的雞蛋，從27層樓的窗戶自由落下，與地面撞擊時(shí)間約為0.001s。不計(jì)空氣阻力，則雞蛋對(duì)地面的平均作用力約為（）A.3000N B.2000N C.1000N D.500N12.(2020·長(zhǎng)沙月考)如圖所示，運(yùn)動(dòng)員在水上做飛行運(yùn)動(dòng)表演。他操控噴射式懸浮飛行器將水帶送上來的水反轉(zhuǎn)180°后豎直向下噴出，令自己懸停在空中。已知運(yùn)動(dòng)員與裝備的總質(zhì)量M為100kg，兩個(gè)圓管噴嘴的直徑均為10cm，已知重力加速度大小g＝10m/s2，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，則噴嘴處噴水的速度大約為()A．3.0m/s B．5.6m/sC．8.0m/s D．10.2m/s13．(2020·洛陽一模)高空拋物是一種不文明的行為，而且會(huì)帶來很大的社會(huì)危害。某小區(qū)樓下一位年輕媽媽被從三樓陽臺(tái)丟下的一節(jié)5號(hào)干電池?fù)糁蓄^部，當(dāng)場(chǎng)受傷。若一節(jié)質(zhì)量為0.1kg的干電池從1.25m高處自由下落到水平地面上后又反彈到0.2m高度處，電池第一次接觸地面的時(shí)間為0.01s，第一次落地對(duì)地面的沖擊力跟電池重量的比值為k，重力加速度大小g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力，則()A．該電池的最大重力勢(shì)能為10JB．該電池的最大動(dòng)能為100JC．k＝71D．電池在接觸地面過程中動(dòng)量的變化量大小為0.3kg·m/s14、（2021云南昆明重點(diǎn)高中期中）幾個(gè)水球可以擋住一顆子彈？《國家地理頻道》的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：四個(gè)水球足夠！完全相同的水球緊挨在一起水平排列，子彈在水球中沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，恰好能穿出第4個(gè)水球，則下列判斷正確的是（）A．子彈在每個(gè)水球中的速度變化相同B．子彈在每個(gè)水球中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同C．每個(gè)水球?qū)ψ訌椀臎_量不同D．子彈在每個(gè)水球中的動(dòng)能變化相同15．(2020·寶雞二模)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)在沿海登陸時(shí)，其風(fēng)力可達(dá)到17級(jí)，對(duì)固定建筑物破壞程度非常巨大。請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)推算固定建筑物所受風(fēng)力(空氣的壓力)與風(fēng)速(空氣流動(dòng)速度)大小關(guān)系，假設(shè)某一建筑物垂直風(fēng)速方向的受力面積為S，風(fēng)速大小為v，空氣吹到建筑物上后速度瞬間減為零，空氣密度為ρ，風(fēng)力F與風(fēng)速大小v的關(guān)系式為()A．F＝ρSv B．F＝ρSv2C．F＝eq\f(1,2)ρSv3 D．F＝ρSv316.（2020全國I卷高考仿真模擬1）高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng)).此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為()A.eq\f(m\r(2gh),t)＋mg B.eq\f(m\r(2gh),t)－mgC.eq\f(m\r(gh),t)＋mg D.eq\f(m\r(gh),t)－mg17.在列車編組站里，一節(jié)動(dòng)車車廂以1m/s的速度碰上另一節(jié)靜止的拖車車廂，碰后兩節(jié)車廂結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)．已知兩節(jié)車廂的質(zhì)量均為20t，則碰撞過程拖車車廂受到的沖量大小為(碰撞過程時(shí)間很短，內(nèi)力很大)()A．10N·s B．20N·sC．104N·s D．2×104N·s18．用豆粒模擬氣體分子，可以模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原理．如圖所示，從距秤盤80cm高處把1000粒的豆粒連續(xù)均勻地倒在秤盤上，持續(xù)作用時(shí)間為1s，豆粒彈起時(shí)豎直方向的速度大小變?yōu)榕銮暗囊话耄较蛳喾矗裘總€(gè)豆粒只與秤盤碰撞一次，且碰撞時(shí)間極短(在豆粒與秤盤碰撞極短時(shí)間內(nèi)，碰撞力遠(yuǎn)大于豆粒受到的重力)，已知1000粒的豆粒的總質(zhì)量為100g．則在碰撞過程中秤盤受到的壓力大小約為()A．0.2N B．0.6NC．1.0N D．1.6N19..李老師在課堂上做了如下的小實(shí)驗(yàn)：他把一支粉筆豎直放在水平桌面上靠近邊緣的紙條上，如圖所示．第一次他慢慢拉動(dòng)紙條將紙條抽出，粉筆向后傾倒．第二次他快速將紙條抽出，粉筆輕微晃動(dòng)一下又靜立在桌面上．兩次現(xiàn)象相比，下列說法正確的是()A．第一次粉筆的慣性更小B．第一次粉筆受到紙帶的摩擦力更大C．第一次粉筆受到紙帶的沖量更小D．第一次粉筆獲得的動(dòng)量更大20.（2020安徽皖江名校聯(lián)盟第5次聯(lián)考）如果沒有空氣阻力,天上的云變成雨之后落到地面,在經(jīng)過一路的加速后,到達(dá)地面時(shí)的速度會(huì)達(dá)到300米/秒,這樣的速度基本相當(dāng)于子彈速度的一半,是非?？膳碌?。由于空氣阻力的作用,雨滴經(jīng)過變加速運(yùn)動(dòng),最終做勻速運(yùn)動(dòng),一般而言,暴雨級(jí)別的雨滴落地時(shí)的速度為8~9米/秒。某次下暴雨時(shí)小明同學(xué)恰巧打著半徑為0.5m的雨傘(假設(shè)傘面水平,雨水的平均密度為0.5kg/m3),由于下雨使小明增加撐雨傘的力最小約為A.0.25NB.2.5NC.25ND.250N21．（2020山東青島期末）2019年8月11日超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”登陸青島，導(dǎo)致部分高層建筑頂部的廣告牌損毀。臺(tái)風(fēng)“利奇馬”登陸時(shí)的最大風(fēng)力為11級(jí)，最大風(fēng)速為30m／s。某高層建筑頂部廣告牌的尺寸為：高5m、寬20m，空氣密度=1.2kg／m3，空氣吹到廣告牌上后速度瞬間減為0，則該廣告牌受到的最大風(fēng)力約為A．3.9×103NB．1.2×105NC．1.0×104ND．9.0×l04N22.（2020湖南長(zhǎng)沙期末）“守株待兔”是我們熟悉的寓言故事，它出自《韓非子》，原文為：宋人有耕田者。田中有株，兔走觸株，折頸而死。因釋其耒而守株，翼復(fù)得兔。兔不可復(fù)得，而身為宋國笑。假設(shè)一只兔子質(zhì)量為2kg，受到驚嚇后從靜止開始沿水平道路勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過1.2s速度大小達(dá)到9m/s后勻速奔跑，撞樹后被水平彈回，反彈速度大小為1m/s，設(shè)兔子與樹的作用時(shí)間為0.05s，重力加速度g=10m/s2．下列說法確的是（）A.

加速過程中兔子的加速度為180m/s2B.

加速過程中地面對(duì)兔子的平均作用力大小為20NC.

撞樹過程中樹對(duì)兔子的平均作用力大小為320ND.

撞樹過程中樹對(duì)兔子的平均作用力大小為400N二．計(jì)算題1.(2020·北京海淀區(qū)模擬)如圖甲所示，校園中的噴泉將水以相同傾斜角度和速率噴射而出，噴出的水落到水面泛起漣漪甚為美觀。噴出的水的運(yùn)動(dòng)可視為一般的拋體運(yùn)動(dòng)，在水平方向不受力，在豎直方向只受重力，我們可以仿照研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法來研究一般的拋體運(yùn)動(dòng)。噴泉噴出水的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖如圖乙所示，噴出的水上升的最大高度為h，落在水面的位置距噴水口的水平距離為d。已知噴水口的水流量為Q(水流量Q為單位時(shí)間內(nèi)噴出水的體積)，水的密度為ρ，重力加速度為g，忽略空氣阻力。(1)求噴出的水上升至最大高度時(shí)水平速度vx的大小；(2)假設(shè)水落在水面上時(shí)速度立即變?yōu)榱?，且在極短時(shí)間內(nèi)落到水面的水受到的重力可忽略不計(jì)，求水落到水面時(shí)對(duì)水面豎直向下的平均作用力Fy的大??；(3)該噴泉利用水泵將水先從地下水池由靜止提升至噴泉水面，然后再噴射出去。已知地下水池的水面距噴泉水面的高度恒為H，若H＝h，d＝4h，水泵的效率為η，求水泵的平均功率P。2..(2022山東聊城一模)運(yùn)用動(dòng)量定理處理二維問題時(shí)，可以在相互垂直的兩個(gè)方向上分別研究．北京2022年冬奧會(huì)國家跳臺(tái)滑雪賽道如圖甲所示，某運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的部分軌跡如圖乙所示，在軌跡上取三個(gè)點(diǎn)A、B、C，測(cè)得三點(diǎn)間的高度差和水平間距分別為、、．運(yùn)動(dòng)員落到傾角為23°的滑道上時(shí)，速度方向與滑道成30°角，用了0.7s完成屈膝緩沖后沿滑道下滑．若空氣阻力、滑道摩擦均不計(jì)，運(yùn)動(dòng)員連同裝備質(zhì)量為70kg，取重力加速度，，，，．求；（1）運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的水平速度；（2）屈膝緩沖過程中運(yùn)動(dòng)員受到的平均沖力的大小．

3..(2020北京西城沖刺)城市進(jìn)入高樓時(shí)代后，高空墜物已成為危害極大的社會(huì)安全問題，由物理學(xué)知識(shí)可知，即使是很小的物體從高處墜落也可能對(duì)人造成嚴(yán)重的傷害。設(shè)一個(gè)50g的雞蛋從16樓的窗戶自由落下，相鄰樓層的高度差約為3m，雞蛋下落起點(diǎn)距地面的高度約為45m，雞蛋撞擊地面后速度減為0。為便于估算，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)與地面撞擊過程中雞蛋的重力，g取10m/s2。(1)求雞蛋與地面撞擊前的速度大小以及撞擊過程中地面對(duì)雞蛋作用的沖量大小；(2)若雞蛋與地面撞擊的時(shí)間為3×10-3s，求雞蛋對(duì)地面的平均沖擊力的大小。4（9分）某同學(xué)遇到一道“智力題”：一個(gè)騎著電動(dòng)平衡車的雜技演員帶著兩個(gè)相同的鐵球想通過一座很長(zhǎng)的小橋，但小橋所能承受的最大壓力是演員、電動(dòng)平衡車和其中一個(gè)鐵球的重力之和，演員能否帶著兩個(gè)鐵球一次性地從橋上走過去？該同學(xué)利用所學(xué)的拋體運(yùn)動(dòng)，提出解決方案：騎著電動(dòng)平衡車的演員通過小橋的過程中，只需不斷地交替將一個(gè)鐵球拋在空中，這樣手里始終不會(huì)有兩個(gè)鐵球，小橋所承受的壓力不會(huì)超過其限度，從而保證演員帶著兩個(gè)鐵球安全過橋。你認(rèn)為該同學(xué)的方案是否合理？請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，建立合理模型，通過分析說明。5如圖甲所示，蹦床是常見的兒童游樂項(xiàng)目之一，兒童從一定高度落到蹦床上，將蹦床壓下后，又被彈回到空中，如此反復(fù)，達(dá)到鍛煉和玩耍的目的。FxO丙乙甲如圖乙所示，蹦床可以簡(jiǎn)化為一個(gè)豎直放置的輕彈簧，彈力的大小為kx（x為床面下沉的距離，也叫形變量FxO丙乙甲（1）在一次玩耍中，某質(zhì)量為m的小孩，從距離蹦床床面高H處由靜止下落，將蹦床下壓到最低點(diǎn)后，再被彈回至空中。a．b．求出小孩剛接觸蹦床時(shí)的速度大小v；c．若已知該小孩與蹦床接觸的時(shí)間為t，求接觸蹦床過程中，蹦床對(duì)該小孩的沖量大小I。（2）借助F-x圖，可確定彈力做功的規(guī)律。在某次玩耍中，質(zhì)量不同的兩個(gè)小孩（均可視為質(zhì)點(diǎn)），分別在兩張相同的蹦床上彈跳，請(qǐng)判斷：這兩個(gè)小孩，在蹦床上以