歷年高考物理試卷分類匯編-動(dòng)量和動(dòng)量定理

1、2動(dòng)量和動(dòng)量定理1.2012 年天津卷 9. （1）質(zhì)量為 0.2kg 的小球豎直向下以 6m/s 的速度落至水平地面，再以 4m/s 的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化為kgm/s 。若小球與地面的作用時(shí)間為 0.2s，則小球受到地面的平均作用力大小為解析：取豎直向上為正方向則初動(dòng)量為負(fù)末動(dòng)量為正，動(dòng)量變化為n（g=10m/s ）。dp = p -p =4 0.2 -( -6 0.2) =2kgm/sdp 2f = +mg = +0.2 10 =12 t 0.2n2.2014 年物理上海卷22a動(dòng)能相等的兩物體 a、 b 在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們

2、的速度大小之比v v =2: 1，則動(dòng)量大小之比 p p = ;兩者碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，其總動(dòng)量與 a 原來動(dòng)量大小 a b a b之比 pp = a【答案】12；。11【解析】動(dòng)能e =k12mv2，由 v v =2: 1 ，可知兩者質(zhì)量之比 14，所以動(dòng)量的關(guān)系為：12； a b兩者碰撞遵循動(dòng)量守恒，其總動(dòng)量與 a 的動(dòng)量等大反向，所以碰后的總動(dòng)量與 a 原來的動(dòng)量之比為 11。3.2017 年海南卷 1光滑水平桌面上有 p、q 兩個(gè)物塊，q 的質(zhì)量是 p 的 n 倍。將一輕彈簧置于 p、 q 之間，用外力緩慢壓 p、q。撤去外力后，p、q 開始運(yùn)動(dòng)，p 和 q 的動(dòng)量大小的比值為 （ d

3、）a n2bnc1nd1解析：由動(dòng)量守恒定律得 0 =mv -mv ，所以 p 和 q 的動(dòng)量大小的比值為 1:1，d 正確。p q4.2015 年理綜重慶卷 3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，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 ）am 2 gh m 2 gh+mg bt t-mgcm gh m gh+mg dt t-mg解析：人下落 h 高度為自由落體運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v 2 =2 gh，可知v =2

4、 gh；緩沖過程（取向2341332上為正）由動(dòng)量定理得( f -mg )t =0 -( -mv )，解得：m 2 ghf = +mgt，故選 a。5.2015 年理綜北京卷 18“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，長彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高 處跳下，將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)。從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程 中，下列分析正確的是 （ a ）a 繩對(duì)人的沖量始終向上，人的動(dòng)量先增大后減小b 繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功，人的動(dòng)能一直減小c 繩恰好伸直時(shí)，繩的彈性勢(shì)能為零，人的動(dòng)能最大d 人在最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力解析：繩子從伸直到第一次下降至最低點(diǎn)的過程中，拉

5、力逐漸增大，由牛頓第二定律mg -t =ma可得，人先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)mg =t時(shí)加速度減小到 0，人的速度最大，即動(dòng)量最大，動(dòng)能也最大。此后人繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)（t mg），人做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量一直減小到零，全程拉力向上，其沖量一直向上，選項(xiàng)a 正確、選項(xiàng) c 和 d 錯(cuò)誤。b、拉力與運(yùn)動(dòng)方向相反，一直 做負(fù)功，但動(dòng)能先增大后減小，選項(xiàng) b 錯(cuò)誤。故選 a。6.2018 年全國卷 ii、15高空墜物極易對(duì)行人造成傷害。若一個(gè)50 g 的雞蛋從一居民樓的 25層墜下，與地面的撞擊時(shí)間約為 2 ms，則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為 （ c ）a10 nb10 nc10 nd10 n

6、解析：本題是一道估算題，要知道一層樓的高度大約 3m，根據(jù)動(dòng)能定理： mgh = mv22得 v = 2 gh = 2 10 3 24 =12 10 m/s設(shè)向下為正，由受力分析，落地時(shí)雞蛋受到重力和地面對(duì)雞蛋的沖擊力，由動(dòng)量定理可得： mgt -nt =0 -mv聯(lián)立方程解得 n=10 n由牛頓第三定律可知該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為 n=10 n，選項(xiàng) c 正確。7.2018 年北京卷、22（16 分）2022 年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞 性的項(xiàng)目之一。某滑道示意圖如下，長直助滑道 ab 與彎曲滑道 bc 平滑銜接，滑道 bc 高 h = 10 m，c 是半徑

7、r = 20 m 圓 弧的最低點(diǎn)。質(zhì)量 m = 60 kg 的運(yùn)動(dòng)員從 a 處由靜止開始勻加 速下滑，加速度 a = 4.5 m/s ，到達(dá) b 點(diǎn)時(shí)速度 v = 30 m/s。b。取重力加速度 g =10 m/s2ah bc（1） 求長直助滑道 ab 的長度 l；（2） 求運(yùn)動(dòng)員在 ab 段所受合外力的沖量 i 的大??；2c（3）若不計(jì) bc 段的阻力，畫出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過c 點(diǎn)時(shí)的受力圖，并求其所受支持力f 的大小。nv 2 -v 2解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式，有 l = b a =100 m2a（2）根據(jù)動(dòng)量定理，有 i =mv -m v =1 8 0 0 n sb a（3）運(yùn)動(dòng)員經(jīng) c

8、 點(diǎn)時(shí)的受力分析如答圖 2fn根據(jù)動(dòng)能定理，運(yùn)動(dòng)員在 bc 段運(yùn)動(dòng)的過程中，有： mgh =1 1 mv - mv2 2b2根據(jù)牛頓第二定律，有f -mg =m nv 2cr答圖 2g得 f = 3900nn8.2013 年天津卷2我國女子短道速滑隊(duì)在今年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子 3000m 接力三連冠。觀察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交捧”的運(yùn)動(dòng)員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時(shí)，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中，忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用，則 a甲對(duì)乙的沖量一定等于乙對(duì)甲的沖量b 甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等方向相反c 甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的

9、動(dòng)能減少量d 甲對(duì)乙做多少負(fù)功，乙對(duì)甲就一定做多少正功【答案】b【解析】本題主要考察能量（做功正負(fù)判斷）、動(dòng)量（動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒）相關(guān)知識(shí)。 設(shè)甲乙兩運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量分別為 m 、m ，追上之前的瞬間甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員的速度分別是 v ，v ， 根據(jù)甲 乙 甲 乙題意整個(gè)交接棒過程可以分為兩部分： 完全非彈性碰撞過程“交棒”；m v +m v =（m +m ）v甲 甲 乙 乙 甲 乙 共 向前推出（人船模型）“接棒” （m +m ）v = m v +m v甲 乙 共 甲 甲 乙 乙由上面兩個(gè)方程聯(lián)立可以解得：m v = m v ，即 b 選項(xiàng)正確。甲 甲 乙 乙經(jīng)歷了中間的完全非彈性碰撞過程 會(huì)有能

10、量損失，c、d 選項(xiàng)錯(cuò)誤。9.2017 年新課標(biāo)卷 20一質(zhì)量為 2 kg 的物塊在合外力 f 的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。f 隨時(shí)間 t 變化的圖線如圖所示，則 at=1 s 時(shí)物塊的速率為 1 m/sbt=2 s 時(shí)物塊的動(dòng)量大小為 4 kgm/s ct=3 s 時(shí)物塊的動(dòng)量大小為 5 kgm/s dt=4 s 時(shí)物塊的速度為零210-1f/n1 2 3 4 t/s222答：ab解析：由動(dòng)量定理可得：ft=mv，解得v =ftm，t=1 s 時(shí)物塊的速率為ft 2 1v = = =1m/s m 2，故 a正確；在 f-t 圖中面積表示沖量，所以 t=2 s 時(shí)物塊的動(dòng)量大小為p =ft

11、=2 2kg m/s =4kg m/s，t=3 s 時(shí)物塊的動(dòng)量大小為 p =（22-1 1）kg m/s =3kg m/s，t=4 s 時(shí)物塊的動(dòng)量大小為p=（22-12）kgm/s =2kg m/s，所以 t=4 s 時(shí)物塊的速度為 1m/s，故 b 正確，c、d 錯(cuò)誤。10.2013 年天津卷10（16 分）質(zhì)量為 m=4kg 的小物塊靜止于水平地面上的 a 點(diǎn)，現(xiàn)用 f=10n 的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在 b 點(diǎn)，a、b 兩點(diǎn)相距 x=20m，物塊與地面間的動(dòng)摩 擦因數(shù) =0.2，g 取 10m/s ，求：物塊在力 f 作用過程發(fā)生位移 x 的大小：l撤

12、去力 f 后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間 t。解析：（1）設(shè)物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為 f ，則 f =mg1 1根據(jù)動(dòng)能定理，對(duì)物塊由 a 到 b 整個(gè)過程，有 f x -f x =01 112代入數(shù)據(jù)，解得 x =16m1（2）設(shè)剛撤去力 f 時(shí)物塊的速度為 v，此后物塊的加速度為 a，滑動(dòng)的位移為 x ，則2x = x- x 2 1由牛頓第二定律得fa = 1m45由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得v =2ax2以物塊運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理，得 -f t=0-mv1代入數(shù)據(jù)，解得t=2s11.2015 年理綜天津卷 10、（16 分）某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖，皮帶在電動(dòng)機(jī) 的帶動(dòng)下保持 v=

13、1m/s 的恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為 m=2kg 的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) =0.5，設(shè)皮帶足夠長，取 g=10m/s ， 在郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過程中，求（1） 郵件滑動(dòng)的時(shí)間 t；（2） 郵件對(duì)地的位移大小 x；（3） 郵件與皮帶間的摩擦力對(duì)皮帶做的功 w.mv答案：（1）0.2s； （2）0.1m； （3）-2j；解析：（1）設(shè)郵件放到皮帶上與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)過程中受到的滑動(dòng)摩擦力為 f，則有：2b0f =mmg取向右為正方向，對(duì)郵件應(yīng)用動(dòng)量定理，有：ft =mv -0由式解得：t =0.2s（2）郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過程中，對(duì)郵件應(yīng)用動(dòng)能定理，有：fx

14、 =12mv2-0由式并代入數(shù)據(jù)解得：x =0.1m（3）郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過程中，設(shè)皮帶相對(duì)地面的位移為 s，則有：s =vt摩擦力對(duì)皮帶做的功為：w =-fs由式代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得：w =-2j12.2015 年理綜安徽卷 22（14 分）一質(zhì)量為 0.5 kg 的小物塊放在水平地面上的 a 點(diǎn)，距離 a 點(diǎn) 5 m 的位置 b 處是一面墻，如圖所示。物塊以 v =9 m/s 的初速度從 a0。點(diǎn)沿 ab 方向運(yùn)動(dòng)，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為 7 m/s，碰后以 6 m/s 的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止。g 取 10 m/sav0b（1） 求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù) ；（2） 若碰撞時(shí)間為

15、0.05 s，求碰撞過程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小 f； （3）求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功 w?！敬鸢浮浚?）0.32； （2）130 n； （3）9 j解析：（1）由 a 到 b 做勻減速運(yùn)動(dòng)，v2b-v 20=2 axab，由牛頓第二定律-mmg =ma，聯(lián)立得 =0.32（或根據(jù)動(dòng)能定理1 1mv 2 - mv 2 =-mmgx 2 2ab，得 =0.32 ）（2）根據(jù)動(dòng)量定理，取水平向左為正方向，有f dt =mv b-mvb，代入數(shù)據(jù)，得f =130 n（3）根據(jù)動(dòng)能定理，-w =0 -12mv 2b，所以w =9 j13.2016 年北京卷 18.如圖所示，一顆人造

16、衛(wèi)星原來在橢圓軌道 1 繞地球 e 運(yùn)行，在 p 變軌后進(jìn)入軌 道 2 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是a.不論在軌道 1 還是在軌道 2 運(yùn)行，衛(wèi)星在 p 點(diǎn)的速度都相同2b.不論在軌道 1 還是在軌道 2 運(yùn)行，衛(wèi)星在 p 點(diǎn)的加速度都相同1c.衛(wèi)星在軌道 1 的任何位置都具有相同加速度 d.衛(wèi)星在軌道 2 的任何位置都具有相同動(dòng)量 【答案】bepy【解析】從軌道 1 變軌到軌道 2，需要加速。故 v v ；人造衛(wèi)星在萬有引力作用下繞地球運(yùn)行，2p 1p在任意位置 a =f f m合 = 引 =g ，無論在軌道 1 還是軌道 2，都是在 p 點(diǎn)，與地球距離相等，加速 m m r 2度均相同

17、，因此 b 正確；在軌道 1 不同的位置離地球距離不同，加速度大小不同，故 c 不正確； 動(dòng)量是矢量，在軌道 2 不同位置，衛(wèi)星的速度方向不同，所以動(dòng)量方向不同，則動(dòng)量不相同，故d 錯(cuò)誤。14.2016年北京卷 24(20 分)（1）動(dòng)量定理可以表示為 p=ft，其中動(dòng)量 p 和力 f 都是矢量。在運(yùn)用動(dòng)量定理處理二維問題時(shí)， 可以在相互垂直的 x、y 兩個(gè)方向上分別研究。例如，質(zhì)量為 m 的小球斜射到木板上，入射的角度是 ，碰撞后彈出的角度也是 ，碰撞y前后的速度大小都是 v，如圖 1 所示。碰撞過程中忽略小球所受重力。 a分別求出碰撞前后 x、y 方向小球的動(dòng)量變化 p 、p ；x yb分

18、析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较颉v 圖 1vx（2）激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的動(dòng)量沿光傳播方向運(yùn)動(dòng)。激光照射到物體上， 在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時(shí)，也會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生作用。光鑷效應(yīng)就是一個(gè)實(shí)例，激光束可以 像鑷子一樣抓住細(xì)胞等微小顆粒。一束激光經(jīng) s 點(diǎn)后被分成若干細(xì)光束，若不考慮光的反射和吸收，其中光束和穿過介質(zhì)小球的光路如圖所示，圖中o 點(diǎn)是介質(zhì)小球的球心，入射時(shí)光束和與 so 的夾角均為 ， 出射時(shí)光束均與 so 平行。請(qǐng)?jiān)谙旅鎯煞N情況下，分析說明兩 光束因折射對(duì)小球產(chǎn)生的合力的方向。so圖 2a. 光束和強(qiáng)度相同；b. 光束比強(qiáng)度大?！敬鸢浮浚?）a. dp =0

19、， dp =2mv cosq，方向沿 y 軸正方向； b. y 軸負(fù)方向x y（2）a. 兩光束對(duì)小球的合力的方向沿 so 向左 【解析】b. 兩光束對(duì)小球的合力的方向指向左上方（1）a.在沿 x 軸方向， dp =p -p =mv sinx 末x 初xq-mv sinq=0在沿 y 軸方向， dp =p -p =mv cosq-mv(-cosq) =2mv cosqx 末y 初yb.設(shè)木板對(duì)小球的兩個(gè)方向的作用力分別為 f 、f ；x y沿 y 軸正方向依題意，對(duì)小球由動(dòng)量定理可得： f =xdpx =0 ， f = dtdpydt2mv cosq= 。dt由牛頓第三定律可知，小球?qū)δ景宓淖饔昧?f =f =0 ； f =-f =-x x y y即小球?qū)δ景宓淖饔昧ρ?y 軸負(fù)方向。2mv cosqdt11 y122 y21 ydt2 y2 y2（2）設(shè)每個(gè)粒子的動(dòng)量為 p。激光束穿出介質(zhì)球后，粒子動(dòng)量大小不變。以水平向右為 x 軸為正方向，以豎直向上為 y 軸為正方向。對(duì)光束： d