新高考物理三輪沖刺易錯題易錯點15 動量 動量定理（解析版）

易錯點15動量動量定理例題1.（2022·山東·高考真題）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【答案】A【解析】A．火箭從發(fā)射倉發(fā)射出來，受豎直向下的重力、豎直向下的空氣阻力和豎直向上的高壓氣體的推力作用，且推力大小不斷減小，剛開始向上的時候高壓氣體的推力大于向下的重力和空氣阻力之和，故火箭向上做加速度減小的加速運動，當向上的高壓氣體的推力等于向下的重力和空氣阻力之和時，火箭的加速度為零，速度最大，接著向上的高壓氣體的推力小于向下的重力和空氣阻力之和時，火箭接著向上做加速度增大的減速運動，直至速度為零，故當火箭的加速度為零時，速度最大，動能最大，故A正確；B．根據(jù)能量守恒定律，可知高壓氣體釋放的能量轉化為火箭的動能、火箭的重力勢能和內能，故B錯誤；C．根據(jù)動量定理，可知合力沖量等于火箭動量的增加量，故C錯誤；D．根據(jù)功能關系，可知高壓氣體的推力和空氣阻力對火箭做功之和等于火箭機械能的增加量，故D錯誤。故選A。【誤選警示】誤選B的原因：不能根據(jù)能量守恒定律判斷能量轉化的過程。誤選C的原因：對動量的定理的理解有誤，合力的沖量等于物體動量的變化量。誤選D的原因：對幾種功能關系理解不清，不能準確判斷合力的功和除了重力或彈力做功與機械能變化的關系。例題2.（多選）（2022·重慶·高考真題）一物塊在傾角為SKIPIF1<0的固定斜面上受到方向與斜面平行、大小與摩擦力相等的拉力作用，由靜止開始沿斜面向下做勻變速直線運動，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)處處相同。若拉力沿斜面向下時，物塊滑到底端的過程中重力和摩擦力對物塊做功隨時間的變化分別如圖曲線①、②所示，則（）A．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0B．當拉力沿斜面向上，重力做功為SKIPIF1<0時，物塊動能為SKIPIF1<0C．當拉力分別沿斜面向上和向下時，物塊的加速度大小之比為1∶3D．當拉力分別沿斜面向上和向下時，物塊滑到底端時的動量大小之比為SKIPIF1<0【答案】BC【解析】A．對物體受力分析可知，平行于斜面向下的拉力大小等于滑動摩擦力，有SKIPIF1<0由牛頓第二定律可知，物體下滑的加速度為SKIPIF1<0則拉力沿斜面向下時，物塊滑到底端的過程中重力和摩擦力對物塊做功為SKIPIF1<0SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得SKIPIF1<0故A錯誤；C．當拉力沿斜面向上，由牛頓第二定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0則拉力分別沿斜面向上和向下時，物塊的加速度大小之比為SKIPIF1<0故C正確；B．當拉力沿斜面向上，重力做功為SKIPIF1<0合力做功為SKIPIF1<0則其比值為SKIPIF1<0則重力做功為SKIPIF1<0時，物塊的動能即合外力做功為SKIPIF1<0，故C正確；D．當拉力分別沿斜面向上和向下時，物塊滑到底端時的動量大小為SKIPIF1<0則動量的大小之比為SKIPIF1<0故D錯誤。故選BC。【誤選警示】誤選A的原因：不能通過邏輯推理重力做功和摩擦力做功與時間的函數(shù)關系，通過兩式比值求動摩擦因素。誤選D的原因：不能通過邏輯推理當拉力分別沿斜面向上和向下時，物塊滑到底端時的動量大小定量關系。一、動量1.動量p＝mv，是描述物體運動狀態(tài)的物理量恒定的速率，是矢量，其方向與運動物體的速度方向相同.2.物體動量的變化Δp＝p′－p是矢量，其方向與速度變化的方向相同，在合力為恒力的情況下，物體動量的變化的方向也與物體加速度的方向相同，即與物體所受合外力的方向相同.3.關于動量變化量的求解(1)若初、末動量在同一直線上，則在選定正方向的前提下，可化矢量運算為代數(shù)運算.(2)若初、末動量不在同一直線上，運算時應遵循平行四邊形定則.二、動量定理1．對動量定理的理解(1)Ft＝p′－p是矢量式，兩邊不僅大小相等，而且方向相同．式中Ft是物體所受的合外力的沖量．(2)Ft＝p′－p除表明兩邊大小、方向的關系外，還說明了兩邊的因果關系，即合外力的沖量是動量變化的原因．(3)由Ft＝p′－p，得F＝eq\f(p′－p,t)＝eq\f(Δp,t)，即物體所受的合外力等于物體動量的變化率．(4)當物體運動包含多個不同過程時，可分段應用動量定理求解，也可以全過程應用動量定理．2．解題基本思路(1)確定研究對象．(2)對物體進行受力分析．可先求每個力的沖量，再求各力沖量的矢量和——合力的沖量；或先求合力，再求其沖量．(3)抓住過程的初、末狀態(tài)，選好正方向，確定各動量和沖量的正負號．(4)根據(jù)動量定理列方程，如有必要還需要補充其他方程，最后代入數(shù)據(jù)求解．易混點：1．動量與動能的比較動量動能物理意義描述機械運動狀態(tài)的物理量定義式p＝mvEk＝eq\f(1,2)mv2標矢性矢量標量變化因素合外力的沖量合外力所做的功大小關系p＝eq\r(2mEk)Ek＝eq\f(p2,2m)變化量Δp＝FtΔEk＝Fl2.動量和沖量(1)動量：運動物體的質量和速度的乘積叫做動量，即p=mv。是矢量，方向與v的方向相同。兩個動量相同必須是大小相等，方向一致。(2)沖量：力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量，即I=Ft。沖量也是矢量，它的方向由力的方向決定。3.動量定理：物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化。表達式：Ft=p′-p或Ft=mv′-mv(1)上述公式是一矢量式，運用它分析問題時要特別注意沖量、動量及動量變化量的方向。(2)公式中的F是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力。(3)動量定理的研究對象可以是單個物體，也可以是物體系統(tǒng)。對物體系統(tǒng)，只需分析系統(tǒng)受的外力，不必考慮系統(tǒng)內力。系統(tǒng)內力的作用不改變整個系統(tǒng)的總動量。(4)動量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時間變化的力。對于變力，動量定理中的力F應當理解為變力在作用時間內的平均值。1.（2022·重慶·高考真題）在測試汽車的安全氣囊對駕乘人員頭部防護作用的實驗中，某小組得到了假人頭部所受安全氣囊的作用力隨時間變化的曲線（如圖）。從碰撞開始到碰撞結束過程中，若假人頭部只受到安全氣囊的作用，則由曲線可知，假人頭部（

）A．速度的變化量等于曲線與橫軸圍成的面積 B．動量大小先增大后減小C．動能變化正比于曲線與橫軸圍成的面積 D．加速度大小先增大后減小【答案】D【解析】AB．由題知假人的頭部只受到安全氣囊的作用，則F—t圖像的面積即合外力的沖量，再根據(jù)動量定理可知F—t圖像的面積也是動量的變化量，且圖線一直在t軸的上方，則動量的大小一直增大，AB錯誤；C．根據(jù)動量與動能的關系有SKIPIF1<0，而F—t圖像的面積是動量的變化量，則動能的變化量與曲線與橫軸圍成的面積不成正比，C錯誤；D．由題知假人的頭部只受到安全氣囊的作用，則根據(jù)牛頓定律可知a∝F，即假人頭部的加速度先增大后減小，D正確。故選D。2.（2022·北京·高考真題）“雪如意”是我國首座國際標準跳臺滑雪場地。跳臺滑雪運動中，裁判員主要根據(jù)運動員在空中的飛行距離和動作姿態(tài)評分。運動員在進行跳臺滑雪時大致經過四個階段：①助滑階段，運動員兩腿盡量深蹲，順著助滑道的傾斜面下滑；②起跳階段，當進入起跳區(qū)時，運動員兩腿猛蹬滑道快速伸直，同時上體向前伸展；③飛行階段，在空中運動員保持身體與雪板基本平行、兩臂伸直貼放于身體兩側的姿態(tài)；④著陸階段，運動員落地時兩腿屈膝，兩臂左右平伸。下列說法正確的是（）A．助滑階段，運動員深蹲是為了減小與滑道之間的摩擦力B．起跳階段，運動員猛蹬滑道主要是為了增加向上的速度C．飛行階段，運動員所采取的姿態(tài)是為了增加水平方向速度D．著陸階段，運動員兩腿屈膝是為了減少與地面的作用時間【答案】B【解析】A．助滑階段，運動員深蹲是為了減小與空氣之間的摩擦力，A錯誤；B．起跳階段，運動員猛蹬滑道主要是通過增大滑道對人的作用力，根據(jù)動量定理可知，在相同時間內，為了增加向上的速度，B正確；C．飛行階段，運動員所采取的姿態(tài)是為了減小水平方向的阻力，從而減小水平方向的加速度，C錯誤；D．著陸階段，運動員兩腿屈膝下蹲可以延長落地時間，根據(jù)動量定理可知，可以減少身體受到的平均沖擊力，D錯誤。故選B。3.（2022·湖北·高考真題）一質點做曲線運動，在前一段時間內速度大小由v增大到2v，在隨后的一段時間內速度大小由2v增大到5v。前后兩段時間內，合外力對質點做功分別為W1和W2，合外力的沖量大小分別為I1和I2。下列關系式一定成立的是（）A．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0【答案】D【解析】根據(jù)動能定理可知SKIPIF1<0SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0由于速度是矢量，具有方向，當初、末速度方向相同時，動量變化量最小，方向相反時，動量變化量最大，因此沖量的大小范圍是SKIPIF1<0SKIPIF1<0比較可得SKIPIF1<0一定成立。故選D。1.(多選)在光滑水平面上，原來靜止的物體在水平力F的作用下，經過時間t、通過位移L后動量變?yōu)閜、動能變?yōu)镋k.以下說法正確的是()A．在F作用下，若這個物體經過位移2L，其動量等于2pB．在F作用下，若這個物體經過位移2L，其動能等于2EkC．在F作用下，若這個物體經過時間2t，其動能等于2EkD．在F作用下，若這個物體經過時間2t，其動量等于2p【答案】BD【解析】在光滑水平面上，合力大小等于F的大小，根據(jù)動能定理知FL＝eq\f(1,2)mv2，位移變?yōu)樵瓉淼?倍，動能變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)p＝eq\r(2mEk)，知動量變?yōu)樵瓉淼膃q\r(2)倍，故A錯誤，B正確；根據(jù)動量定理知，F(xiàn)t＝mv，時間變?yōu)樵瓉淼?倍，則動量變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)Ek＝eq\f(p2,2m)知，動能變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯誤，D正確．2．（2023·廣東廣州·一模）如圖，足夠長的磁鐵在空隙產生一個徑向輻射狀磁場，一個圓形細金屬環(huán)與磁鐵中心圓柱同軸，由靜止開始下落，經過時間t，速度達最大值v，此過程中環(huán)面始終水平。已知金屬環(huán)質量為m、半徑為r、電阻為R，金屬環(huán)下落過程中所經過位置的磁感應強度大小均為B，重力加速度大小為g，不計空氣阻力，則（）A．在俯視圖中，環(huán)中感應電流沿逆時針方向B．環(huán)中最大的感應電流大小為SKIPIF1<0C．環(huán)下落過程中所受重力的沖量等于其動量變化D．t時間內通過金屬環(huán)橫截面的電荷量為SKIPIF1<0【答案】B【解析】A．根據(jù)題意，由右手定則可知，在金屬環(huán)下落過程中，在俯視圖中，環(huán)中感應電流沿順時針方向，故A錯誤；B．根據(jù)題意可知，當重力等于安培力時，環(huán)下落的速度最大，根據(jù)平衡條件有SKIPIF1<0當環(huán)速度最大時，感應電動勢為SKIPIF1<0感應電流為SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0故B正確；C．當環(huán)從靜止下落過程中，由于切割磁感線，導致環(huán)中出現(xiàn)感應電流，受到安培阻力，則除了重力外，還受安培力作用，由動量定理可知，動量變化等于合外力的沖量，故C錯誤；D．設t時間內通過金屬環(huán)橫截面的電荷量為SKIPIF1<0，由題意可知，環(huán)下落速度為SKIPIF1<0時的感應電流大小為SKIPIF1<0由于環(huán)中感應電流不斷增大，則t時間內通過金屬環(huán)橫截面的電荷量SKIPIF1<0取向下為正方向，由動量定理有SKIPIF1<0又有SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0故D錯誤。故選B。3．（2022·江西南昌·模擬預測）我國運動員全紅嬋在2022年跳水世界杯比賽從SKIPIF1<0高的跳臺跳下，進入水的深度SKIPIF1<0后速度減為零。已知運動員的質量m=40kg，忽略空氣阻力，則運動員從入水到速度減為零的過程中水給運動員的沖量最接近（）A．705N·S B．565N·s C．425N·s D．285N·s【答案】A【解析】在入水前，運動員做自由落體運動，只受重力，則有SKIPIF1<0運動員入水后，做勻減速直線運動，最后速度減為0，設加速度為a，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由牛頓第二定律可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0落水后有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0可得運動員從入水到速度減為零的過程中水給運動員的沖量為SKIPIF1<0故選A。4．（2022·甘肅·永昌縣第一高級中學模擬預測）如圖，水平射出的子彈射穿直立于水平地面上的A、B兩靶，并留下兩個彈孔a、b，設子彈穿過靶過程能量損失不計，某同學測出彈孔a、b距離地面高度分別是SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，AB水平距離為SKIPIF1<0，同時還在地面上找到著彈點c，測量c點與B靶水平距離為SKIPIF1<0，不計空氣阻力，重力加速度為g，根據(jù)上述測量結果該同學不可能得到物理量是（）A．射擊點的位置 B．子彈出膛速度 C．子彈射出的初動量 D．子彈著地時的速度【答案】C【解析】B．設子彈射出到a孔時間為t，初速度SKIPIF1<0，子彈水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解出SKIPIF1<0和t，故B錯誤；A．已知a孔距地面的高度為h1，距落地點的水平距離為s1+s2，同時根據(jù)平拋運動的規(guī)律可知，子彈在整個平拋運動過程中水平距離和豎直高度分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0說明可以求得射擊點的位置，故A錯誤；C．子彈質量未知，故無法求出初動量，故C正確；D．子彈著地的速度為SKIPIF1<0說明可求得子彈著地時的速度，故D錯誤。故選C。5．（2022·重慶南開中學模擬預測）如圖所示，套在光滑的足夠長的水平直桿上的小球有向右的初速度（圖中未標出），現(xiàn)對小球施加水平向左的外力F，F(xiàn)的大小始終與小球的速度成正比，即SKIPIF1<0，k為與速度無關的常數(shù)。已知該球以初速度SKIPIF1<0沿桿向右運動的最大位移為SKIPIF1<0，以初速度SKIPIF1<0沿桿向右運動的最大位移為SKIPIF1<0，若SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0為（??）A．2 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】A【解析】設運動過程中平均速度為SKIPIF1<0，則平均拉力SKIPIF1<0最大位移SKIPIF1<0根據(jù)動量定理SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<0若SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0故選A。6．（2022·黑龍江哈爾濱·模擬預測）高空拋物行為曾被稱為“懸在城市上空的痛”，帶來很大的社會危害。2021年3月1日，“高空拋物”行為正式入刑。假設一500mL瓶裝水從80m高處自由落下，與地面接觸時間為0.05s，撞擊地面后速度變?yōu)?，則該瓶裝水對地面的沖擊力約為（）A．5N B．100N C．400N D．1000N【答案】C【解析】設瓶裝水質量為m,由質量與密度公式SKIPIF1<0得水的質量為SKIPIF1<0落地瞬間的速度為v，忽略空氣阻力，由動能定理得SKIPIF1<0得速度為SKIPIF1<0瓶裝水落地時受到自身的重力和地面的支持力，若規(guī)定向上為正方向，由動量定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0可得該瓶裝水對地面的沖擊力約為400N。故選C。7．（2022·湖北·模擬預測）如圖所示，在空間中水平面MN的下方分布著方向豎直向上的勻強電場，質量為m的帶電小球由MN上方的A點以一定的初速度水平拋出，從B點進入電場，到達C點時速度方向恰好水平。已知A、B、C三點在同一直線上，SKIPIF1<0，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．小球所受電場力大小為3mgB．小球帶負電C．小球從A到B與從B到C的運動時間之比為SKIPIF1<0D．小球從A到B與從B到C的合外力沖量的大小相等【答案】D【解析】C．小球在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做勻變速運動，A、B、C三點在同一直線上，SKIPIF1<0，可知，小球從A到B與從B到C的運動時間之比為SKIPIF1<0C錯誤；A．在豎直方向上，小球從A到B做勻加速運動，加速度大小為SKIPIF1<0，從B到C做勻減速運動，加速度大小為SKIPIF1<0，A、C兩點豎直方向的速度均為零，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0根據(jù)牛頓第二定律可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0A錯誤；B．從B到C小球在豎直方向上做減速運動，即所受合力豎直向上，因此可以判斷小球所受電場力豎直向上，小球帶正電，B錯誤；D．小球從A到B與從B到C的合外力沖量的大小分別表示為SKIPIF1<0SKIPIF1<0小球從A到B與從B到C的合外力沖量的大小相等，D正確。故選D。8．（2022·廣東廣州·模擬預測）有的人會躺著看手機，若手機不慎膚落，會對人眼造成傷害。若手機質量為150g，從離人眼25cm處無初速不慎跌落，碰到眼睛后手機反彈8mm，眼睛受到手機的沖擊時間為0.1s，取重力加速度g=10m/s2。對手機撞擊人眼的過程中，下列分析錯誤的是（）A．手機對人眼的沖擊力大小約為4N B．手機受到的沖量大小約為0.4N·sC．手機動量變化量大小約為0.4kg·m/s D．手機動量的變化率大小約為4kg·m/s2【答案】A【解析】C．手機下落25cm過程由位移速度關系有SKIPIF1<0手機反彈8mm過程由位移速度關系有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0手機動量變化量SKIPIF1<0C正確；D．手機動量的變化率大小SKIPIF1<0D正確；B．根據(jù)動量定理可知，手機受到的沖量大小SKIPIF1<0B正確；A．對手機進行分析，由動量定理有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0A錯誤。故選A。9．（2022·遼寧·模擬預測）2022年是抗戰(zhàn)勝利77周年（1945-2022）。鐵道游擊隊是在洪振海、王志勝建立的抗日情報站基礎上發(fā)展起來的一支由中國共產黨領導的抗日武裝力量。為了破壞日寇的火車，一位具有“扒飛車”本領的游擊隊隊員接到命令后，適時從高處飛身躍到一列以速度SKIPIF1<0運動的日寇的火車上。假設該隊員的質量為m，接觸火車瞬間前的速度方向豎直向下，且大小為SKIPIF1<0，然后與火車具有相同的速度。則該過程中隊員受到的沖量大小為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】D【解析】根據(jù)題意，考慮矢量疊加原則，由動量定理可知：該過程中隊員受到的沖量大小為SKIPIF1<0故選D。10．（2022·廣西柳州·模擬預測）一質量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖像如圖，則（）A．0~2s內合外力F的沖量為4N·s B．t=2s時物塊的動量大小為2kg·m/sC．0~4s內合外力F的沖量為0 D．t=4s時物塊的速度為零【答案】A【解析】AC．根據(jù)沖量的定義有I=Ft結合圖像可知，圖線與時間軸所圍面積表示合外力的沖量，上側的面積表示沖量方向為正，下側的面積表示沖量方向為負，則0~2s內合外力F的沖量SKIPIF1<00~4s內合外力F的沖量SKIPIF1<0A正確，C錯誤；BD．0~2s內根據(jù)動量定理有I1=mv1-0解得P1=mv1=4kg·m/s0~4s內根據(jù)動量定理有I2=mv2-0解得v2=1m/sCD錯誤。故選A。11．（多選）（2022·湖南·高考真題）神舟十三號返回艙進入大氣層一段時間后，逐一打開引導傘、減速傘、主傘，最后啟動反沖裝置，實現(xiàn)軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開后返回艙的運動情況，將其運動簡化為豎直方向的直線運動，其SKIPIF1<0圖像如圖所示。設該過程中，重力加速度不變，返回艙質量不變，下列說法正確的是（）A．在SKIPIF1<0時間內，返回艙重力的功率隨時間減小B．在SKIPIF1<0時間內，返回艙的加速度不變C．在SKIPIF1<0時間內，返回艙的動量隨時間減小D．在SKIPIF1<0時間內，返回艙的機械能不變【答案】AC【解析】A．重力的功率為SKIPIF1<0由圖可知在0~t1時間內，返回艙的速度隨時間減小，故重力的功率隨時間減小，故A正確；B．根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度可知在0~t1時間內返回艙的加速度減小，故B錯誤；C．在t1~t2時間內由圖像可知返回艙的速度減小，故可知動量隨時間減小。故C正確；D．在t2~t3時間內，由圖像可知返回艙的速度不變，則動能不變，但由于返回艙高度下降，重力勢能減小，故機械能減小，故D錯誤。故選AC。12．（多選）（2022·河南·新安縣第一高級中學模擬預測）如圖所示，一輕桿兩端分別固定a、b兩個半徑相等的光滑金屬球，a球質量為2m，b球質量為m。整個裝置放在光滑的水平面上，將此裝置從圖示位置由靜止釋放，經時間t小球b落地，則（）A．b球落地前瞬間速度方向豎直向下B．在b球下落過程中，a球對地壓力不可能等于2mgC．全程輕桿對b球的合沖量為零D．在b球落地前的整個過程中，輕桿對b球做的功為零【答案】AD【解析】A．對兩球及桿系統(tǒng)，水平方向受力為零，則在b球落地前瞬間，桿平行，兩球水平方向速度相等，則根據(jù)水平方向上的動量守恒SKIPIF1<0則SKIPIF1<0所以b球的水平速度為零，故b球落地前瞬間速度方向豎直向下，故A正確；B．在整個下落過程中，由A項可知，b在觸地前末速度為豎直方向，且a球速度為零，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒可知，b落地時速度與只在重力作用下的速度一樣，因此兩種運動的豎直方向上的速度如圖所示，圖中直線為b球自由落體運動時在豎直方向上的速度變化線，曲線為b球實際運動時在豎直方向上的速度變化線b球落地之前某時刻豎直方向的加速度可能為g，對b球而言，設此時桿與豎直方向夾角為SKIPIF1<0，則豎直方向上滿足SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故此時a球對地壓力等于2mg，故B錯誤；C．因b球在豎直方向上，自由落體運動和實際運動的位移與落地速度均相同，但是由B項圖中可知b球實際落地所用時間相對自由落體運動的時間要長，對自由落體SKIPIF1<0對實際運動SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0因此桿對b球的豎直方向的沖量必定不為零，且沖量方向向上，又因為桿對b球的水平沖量為零，故桿對b球的合沖量不為零，且方向豎直向上，故C錯誤；D．由B項可知，對b球而言，b球在實際運動和自由落體上末速度一樣，對自由落體SKIPIF1<0對實際運動SKIPIF1<0即SKIPIF1<0故D正確。故選AD。13．（多選）（2022·貴州貴陽·模擬預測）一位士兵坐在皮劃艇上用自動步槍沿水平方向連續(xù)射出2發(fā)子彈。此過程反沖力對槍的沖量大小為SKIPIF1<0，每發(fā)子彈離開槍口時的動量大小均為SKIPIF1<0，射出第一、二發(fā)子彈后，皮劃艇的動量大小分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。射擊前皮劃艇是靜止的，不考慮一切阻力。下列關系式成立的是（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】BC【解析】AB．射出第一發(fā)子彈后，根據(jù)動量守恒可得SKIPIF1<0射出第二發(fā)子彈后，根據(jù)動量守恒可得SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0A錯誤，B正確；CD．沿水平方向連續(xù)射出2發(fā)子彈，此過程反沖力對槍的沖量大小為SKIPIF1<0，根據(jù)動量定理可得SKIPIF1<0則有SKIPIF1<0C正確，D錯誤。故選BC。14．（多選）（2022·福建省福州第一中學模擬預測）1899年，蘇聯(lián)物理學家列別捷夫首先從實驗上證實了“光射到物體表面上時會產生壓力”，我們將光對物體單位面積的壓力叫壓強或光壓。已知頻率為SKIPIF1<0的光子的動量為SKIPIF1<0，式中h為普朗克常量（h=6.63×10-34J·s），c為光速（c=3×108m/s），某激光器發(fā)出的激光功率為P=1000W，該光束垂直射到某平整元件上，其光束截面積為S=1.00mm2，該激光的波長SKIPIF1<0=500nm下列說法正確的有（）A．該激光器單位時間內發(fā)出的光子數(shù)可表示為SKIPIF1<0B．該激光定能使金屬鎢（截止頻率為1.095×1015Hz）發(fā)生光電效應C．該激光不能使處于第一激發(fā)態(tài)的氫原子（E2=-3.4eV=-5.44×10-19J）電離D．該光束可能產生的最大光壓約為6.67Pa【答案】AC【解析】A．單位時間內射到平整元件上的光能為SKIPIF1<0每個光子的能量為SKIPIF1<0則該激光器單位時間內發(fā)出的光子數(shù)SKIPIF1<0故A正確；B．入射光的頻率為SKIPIF1<0入射光的頻率小于金屬鎢的截止頻率，不能發(fā)生光電效應，故B錯誤；C．入射光子的能量SKIPIF1<0光子能量小于處于第一激發(fā)態(tài)的氫原子的電離能，不能使其電離，故C正確；D．對單位時間內發(fā)出的光子，根據(jù)動量定理SKIPIF1<0根據(jù)以上分析可知SKIPIF1<0代入SKIPIF1<0，可得SKIPIF1<0故D錯誤。故選AC。15．（多選）（2022·吉林吉林·模擬預測）如圖所示，從地面上A點豎直向上拋出一質量為m的小球，小球上升到B點時的動能與小球上升到最高點后返回至C點時的動能相等，B點離地面高度為h，C點離地面高度為SKIPIF1<0，若空氣阻力SKIPIF1<0，大小不變，重力加速度為g，則（）A．小球上升的最大高度為SKIPIF1<0B．小球從最高點落到地面過程中重力沖量為SKIPIF1<0C．小球下落過程中從B點到C點機械能的變化量為SKIPIF1<0D．小球下落過程中從B點到C點動能的變化量為SKIPIF1<0【答案】AD【解析】A．設最大高度為H，根據(jù)動能定理，從B上升到最高點再返回到CSKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A正確；B．設下降的加速度為a，則根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0又SKIPIF1<0重力沖量為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故B錯誤；CD．從B點到C點，機械能的變化量為SKIPIF1<0SKIPIF1<0故C錯誤，D正確。故選AD。16．（2022·北京·高考真題）體育課上，甲同學在距離地面高SKIPIF1<0處將排球擊出，球的初速度沿水平方向，大小為SKIPIF1<0；乙同學在離地SKIPIF1<0處將排球墊起，墊起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球質量SKIPIF1<0，取重力加速度SKIPIF1<0。不計空氣阻力。求：（1）排球被墊起前在水平方向飛行的距離x；（2）排球被墊起前瞬間的速度大小v及方向；（3）排球與乙同學作用過程中所受沖量的大小I?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0，方向與水平方向夾角SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【解析】（1）設排球在空中飛行的時間為t，則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0；則排球在空中飛行的水平距離SKIPIF1<0（2）乙同學墊起排球前瞬間排球在豎直方向速度的大小SKIPIF1<0得SKIPIF1<0；根據(jù)SKIPIF1<0得SKIPIF1<0；設速度方向與水平方向夾角為SKIPIF1<0（如答圖所示）則有SKIPIF1<0（3）根據(jù)動量定理，排球與乙同學作用過程中所受沖量的大小SKIPIF1<017．（2022·浙江·高考真題）艦載機電磁彈射是現(xiàn)在航母最先進的彈射技術，我國在這一領域已達到世界先進水平。某興趣小組開展電磁彈射系統(tǒng)的設計研究，如圖1所示，用于推動模型飛機的動子（圖中未畫出）與線圈絕緣并固定，線圈帶動動子，可在水平導軌上無摩擦滑動。線圈位于導軌間的輻向磁場中，其所在處的磁感應強度大小均為B。開關S與1接通，恒流源與線圈連接，動子從靜止開始推動飛機加速，飛機達到起飛速度時與動子脫離；此時S擲向2接通定值電阻R0，同時施加回撤力F，在F和磁場力作用下，動子恰好返回初始位置停下。若動子從靜止開始至返回過程的v-t圖如圖2所示，在t1至t3時間內F=(800－10v）N，t3時撤去F。已知起飛速度v1=80m/s，t1=1.5s，線圈匝數(shù)n=100匝，每匝周長l=1m，飛機的質量M=10kg，動子和線圈的總質量m=5kg，R0=9.5Ω，B=0.1T，不計空氣阻力和飛機起飛對動子運動速度的影響，求（1）恒流源的電流I；（2）線圈電阻R；（3）時刻t3?！敬鸢浮浚?）80A；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【解析】（1）由題意可知接通恒流源時安培力SKIPIF1<0動子和線圈在0~t1時間段內做勻加速直線運動，運動的加速度為SKIPIF1<0根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得SKIPIF1<0（2）當S擲向2接通定值電阻R0時，感應電流為SKIPIF1<0此時安培力為SKIPIF1<0所以此時根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0由圖可知在SKIPIF1<0至SKIPIF1<0期間加速度恒定，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0（3）根據(jù)圖像可知SKIPIF1<0故SKIPIF1<0；在0~t2時間段內的位移SKIPIF1<0而根據(jù)法拉第電磁感應定律有SKIPIF1<0電荷量的定義式SKIPIF1<0SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0從t3時刻到最后返回初始位置停下的時間段內通過回路的電荷量，根據(jù)動量定理有SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<018．（2022·湖南·高考真題）如圖（a），質量為m的籃球從離地H高度處由靜止下落，與地面發(fā)生一次非彈性碰撞后反彈至離地h的最高處。設籃球在運動過程中所受空氣阻力的大小是籃球所受重力的SKIPIF1<0倍（SKIPIF1<0為常數(shù)且SKIPIF1<0），且籃球每次與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比相同，重力加速度大小為g。（1）求籃球與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比；（2）若籃球反彈至最高處h時，運動員對籃球施加一個向下的壓力F，使得籃球與地面碰撞一次后恰好反彈至h的高度處，力F隨高度y的變化如圖（b）所示，其中SKIPIF1<0已知，求SKIPIF1<0的大??；（3）籃球從H高度處由靜止下落后，每次反彈至最高點時，運動員拍擊一次籃球（拍擊時間極短），瞬間給其一個豎直向下、大小相等的沖量I，經過N次拍擊后籃球恰好反彈至H高度處，求沖量I的大小?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【解析】（1）籃球下降過程中根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0再根據(jù)勻變速直線運動的公式，下落的過程中有SKIPIF1<0籃球反彈后上升過程中根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0再根據(jù)勻變速直線運動的公式，上升的過程中有SKIPIF1<0則籃球與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比SKIPIF1<0（2）若籃球反彈至最高處h時，運動員對籃球施加一個向下的壓力F，則籃球下落過程中根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0籃球反彈后上升過程中根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0（3）方法一：由（1）問可知籃球上升和下降過程中的加速度分別為SKIPIF1<0（方向向下）SKIPIF1<0（方向向下）由題知運動員拍擊一次籃球（拍擊時間極短），瞬間給其一個豎直向下、大小相等的沖量I，由于拍擊時間極短，則重力的沖量可忽略不計，則根據(jù)動量定理有SKIPIF1<0即每拍擊一次籃球將給它一個速度v。拍擊第1次下降過程有SKIPIF1<0上升過程有SKIPIF1<0代入k后，下降過程有SKIPIF1<0上升過程有SKIPIF1<0聯(lián)立有SKIPIF1<0拍擊第2次，同理代入k后，下降過程有SKIPIF1<0上升過程有SKIPIF1<0聯(lián)立有SKIPIF1<0再將h1代入h2有SKIPIF1<0拍擊第3次，同理代入k后，下降過程有SKIPIF1<0上升過程有SKIPIF1<0聯(lián)立有SKIPIF1<0再將h2代入h3有SKIPIF1<0直到拍擊第N次，同理代入k后，下降過程有SKIPIF1<0上升過程有SKIPIF1<0聯(lián)立有SKIPIF1<0將hN-1代入hN有SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0，SKIPIF1<0則有SKIPIF1<0則SKIPIF1<0方法二：SKIPIF1<0由（1）問可知籃球上升和下降過程中的加速度分別為SKIPIF1<0（方向向下）SKIPIF1<0（方向向下）由題知運動員拍擊一次籃球（拍擊時間極短），瞬間給其一個豎直向下、大小相等的沖量I，由于拍擊時間極短，則重力的沖量可忽略不計，則根據(jù)動量定理有SKIPIF1<0即每拍擊一次籃球將給它一個速度v’。設籃球從H下落時，速度為SKIPIF1<0，反彈高度為SKIPIF1<0，籃球受到沖量I后速度為v’，落地時速度為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0，SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0代入k可得，SKIPIF1<0……①籃球再次反彈，反彈速度為kSKIPIF1<0，設反彈高度為h1，受到沖量后，落地速度為v2，同理可得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0同理化簡可得SKIPIF1<0……②籃球第三次反彈，反彈速度為kSKIPIF1<0，設反彈高度為h2，受到沖量后，落地速度為v3，同理可得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0同理化簡可得SKIPIF1<0……③……第N次反彈可得SKIPIF1<0……（N）對式子①②③……(N)兩側分別乘以SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0……、SKIPIF1<0，再相加可得SKIPIF1<0得SKIPIF1<0其中，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，可得SKIPIF1<0可得沖量I的大小SKIPIF1<019．（2022·浙江·高考真題）離子速度分析器截面圖如圖所示。半徑為R的空心轉筒P，可繞過O點、垂直xOy平面（紙面）的中心軸逆時針勻速轉動（角速度大小可調），其上有一小孔S。整個轉筒內部存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。轉筒下方有一與其共軸的半圓柱面探測板Q，板Q與y軸交于A點。離子源M能沿著x軸射出質量為m、電荷量為–q（q>0）、速度大小不同的離子，其中速度大小為v0的離子進入轉筒，經磁場偏轉后恰好沿y軸負方向離開磁場。落在接地的筒壁或探測板上的離子被吸收且失去所帶電荷，不計離子的重力和離子間的相互作用。（1）①求磁感應強度B的大?。虎谌羲俣却笮関0的離子能打在板Q的A處，求轉筒P角速度ω的大??；（2）較長時間后，轉筒P每轉一周有N個離子打在板Q的C處，OC與x軸負方向的夾