2025年高中物理復(fù)習(xí)加練：動量定理及應(yīng)用

第七章動量守恒定律

微專題50動量定理及應(yīng)用

1.理解動量及動量變化量，應(yīng)用動量定理應(yīng)注意公式A=p'—p中“Ft”為合外力的沖量,

注意公式的矢量性。2.解決“流體問題”、“粒子流問題”等持續(xù)作用情況，需以極短時間

內(nèi)的流體為研究對象。

1.（2024?江蘇揚州市統(tǒng)考）質(zhì)量為4kg的物體由靜止開始做加速直線運動，其a—f圖像如圖

所示，則該物體（）

A.先做勻加速后做勻減速直線運動

B.2s末的動量為8kg加右

C.4s內(nèi)的動量變化量為0

D.4s內(nèi)受到合外力的沖量為32N-s

答案D

解析由a—/圖像可知，該物體先做加速度增大的加速運動后做加速度減小的加速運動，故

A錯誤；

由〃一/圖像與橫軸圍成的''面積”表示速度的變化量，所以0?2s內(nèi)，速度變化量％—0=

)x4X2m/s=4m/s,2s末的動量為pi=〃z%=4kgX4m/s=16kg-m/s,故B錯誤;

4s內(nèi)的速度變化量n—0=-X4X4m/s=8m/s

2

4s內(nèi)的動量變化量0=32kg-m/s,故C錯誤；

根據(jù)動量定理，4s內(nèi)受到合外力的沖量/=A0=32N-s故D正確。

2.（2023?安徽滁州市定遠三中模擬）空曠開闊的機場可能成為一些候鳥遷徙之前的聚集地或者

遷徙途中的落腳點，因此飛機起飛和降落的過程中，容易遭遇飛鳥撞擊。若飛鳥的質(zhì)量為心,

飛鳥的主（身）體長度為3飛機被飛鳥迎面撞擊時的航速為口,認為撞擊過程飛鳥做初速度

為零的勻變速直線運動，則飛機被飛鳥撞擊時所受平均撞擊力的大小為（）

mkb2m1424mk62

A.——B.------C.——D.-------

2LL4LL

答案A

解析撞擊過程飛鳥做初速度為零的勻變速直線運動，則￡=多看,解得撞擊時間％=",對

2

飛鳥由動量定理得產(chǎn)方=冽4一0,解得飛鳥撞擊時所受平均撞擊力的大小為b=——,由牛頓

2L

mK）2

第三定律可知飛機被飛鳥撞擊時所受平均撞擊力的大小為一，故A正確。

2L

3.（2023?廣東廣州市檢測）有的人會躺著看手機，若手機不慎跌落，會對人眼造成傷害。若手

機質(zhì)量為150g,從離人眼25cm處無初速度不慎跌落，碰到眼睛后手機反彈8nim,眼睛受

到手機的沖擊時間為0.1s,取重力加速度大小為g=10m/s2,3=2.236。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-s

C.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4kgm/s2

答案A

解析手機下落25cm過程由速度位移公式有n2=2g%,手機反彈8mm過程由速度位移公

式有/2=2g〃2,解得m/s,區(qū)=0.4m/s,手機動量變化量大小&?=加%—（—加⑷—0.4

kg-m/s,C正確；手機動量的變化率大小至=4kg-m/s2,D正確；根據(jù)動量定理可知，手機

''At

受到的沖量大小/=A/?=0.4N-s,B正確；對手機進行分析，由動量定理有（尸一

-（-mH）,解得尸=5.5N,由牛頓第三定律知，手機對人眼的沖擊力大小為5.5N,A錯誤。

4.（2024?江蘇揚州市統(tǒng)考）如圖，質(zhì)量為正的質(zhì)點在Oxy平面坐標系上以某一速度（如圖中箭

頭方向）運動時，受到方向沿一y方向的恒定合力廠作用，該質(zhì)點運動的最小速度為sin53°

=0.8,則下列說法正確的是（）

A.該質(zhì)點的動量先減小后不變

B.該質(zhì)點經(jīng)長時間運動速度后方向可以一直與廠方向一致

C.當(dāng)質(zhì)點速度為5,時的速度方向與X軸夾角為53。

3

3m

D.當(dāng)質(zhì)點速度由，增加到s時所用時間為‘竺1/

34F

答案C

解析質(zhì)點做類斜拋運動，》方向為勻速直線運動，＞方向做類豎直上拋運動，速度先減小后

增大，則質(zhì)點的合速度先減小后增大，故該質(zhì)點的動量先減小后增大，故A錯誤；

該質(zhì)點x方向的速度不為零，故該質(zhì)點經(jīng)長時間運動后速度方向不可能一直與廠方向一致，

故B錯誤；

質(zhì)點運動的最小速度為匕可得％=/,質(zhì)點速度為:/時的豎直方向的速度為匕＞=；［02_握

4

一/

3

144

設(shè)質(zhì)點速度與％軸正方向的夾角為可得tana=-=-,解得a=53。，故C正確;

K3

當(dāng)質(zhì)點速度由，增加到時

3

4次,

根據(jù)動量定理的=，“％,所用時間為---,故D錯誤。

3F

5.（2024?湖南長沙市雅禮中學(xué)?？迹┤鐖D是我國百丈深瀑布的局部風(fēng)景圖。已知該級瀑布的落

差約為〃=80m,流量（單位時間內(nèi)流出水的體積）Q=5m3/s,忽略水的初速度及空氣阻力的

影響，可認為水落到瀑布底部的巖石上時豎直速度減為0（水撞擊巖石的過程中可以忽略重力

的影響），則瀑布對底部巖石的沖擊力大小約為（）

A.2X103NB.2X104N

C.2X105ND.2X106N

答案C

解析水近似做自由落體運動，撞擊巖石前速度片/勵=40m/s,假設(shè)經(jīng)過一段極短的時

間Nt,該時間內(nèi)撞上巖石的水的質(zhì)量為=2。加對水由動量定理，可得pQAt（"0）=尸NA/,

5

FN=pgi^2X10N?根據(jù)牛頓第三定律，水對巖石的沖擊力大小約為2X105N。故選C。

6.（多選）（2024?湖北省聯(lián)考）如圖所示（俯視圖），一質(zhì)量為m的物體在光滑的水平面上運動，

已知物體受到一個恒定的水平力作用，先后經(jīng)過水平虛線上N、8兩點時的速度大小分別為

14=，、方向分別與43成a=60。斜向上、＜9=30。斜向下，已知下列說法

中正確的是（）

A.恒力大小為噂

B.從4到B的運動過程中恒力一直對物體做正功

C.物體從4到B的運動過程中的最小動能為‘3冽竺/

8

D.物體從A點運動到B點過程中恒力的沖量大小為2m/

答案CD

解析根據(jù)題意可知，整個運動過程中，物體受到一個恒定的水平力作用，則速度變化量的

方向與水平恒力方向相同，由矢量三角形得出速度變化量，如圖所示

X............送3

由幾何關(guān)系可得Ak\/%2+/2=2',恒力方向與45的夾角為60°o

112m修

物體從/點運動到2點過程，由動能定理有FLcos60°=?0一?匕2解得尸=——故A

22L

錯誤；

由圖可知，恒力與速度的夾角開始為鈍角，后為銳角，則從4到8的運動過程中恒力先做負

功，再做正功，故B錯誤；

根據(jù)上述分析可知，把％分解到垂直恒力方向和沿恒力方向，如圖所示

由幾何關(guān)系可得胃=30。，則有％、=%cos￡=；，，%,=%sin/=：/

13冽P2

可知，當(dāng)％y=0時，物體從4到B的運動過程中的動能最小，最小值為Ekmin==%/=------

28

故C正確；

由動量定理可得，物體從4點運動到B點過程中恒力的沖量大小為/=Ap="A|/=2冽/

故D正確。

7.有一柱形宇宙飛船，它的正面面積S=2m2,以片3X103m/s的相對速度飛入一宇宙微

粒塵區(qū)。此微粒塵區(qū)每1nP空間中有一個微粒，每一個微粒的平均質(zhì)量為加=2X10-7kg。

設(shè)微粒與飛船外殼碰撞后附著于飛船上，要使飛船速度不變，飛船的牽引力應(yīng)增加（）

A.3.6X103NB.3.6N

C.1.2X10-3ND.1.2N

答案B

解析選在時間加內(nèi)與飛船碰撞的微粒為研究對象，其質(zhì)量應(yīng)等于底面積為S、高為I/2V的

圓柱體內(nèi)微粒的質(zhì)量，即初動量為0,末動量為設(shè)飛船對微粒的作用力為

F,由動量定理得戶則尸="=吧=7"Sd;根據(jù)牛頓第三定律可知，微粒

△tNt

對飛船的撞擊力大小也等于加Si/,則飛船要保持原速度勻速飛行，牽引力應(yīng)增加P=F=

"￡修，代入數(shù)據(jù)得P=2X10^7X2X（3X103）2N=3.6N,故A、C、D錯誤，B正確。

8.（多選）某風(fēng)力發(fā)電機如圖所示，風(fēng)力帶動葉片轉(zhuǎn)動，葉片再帶動轉(zhuǎn)子（磁極）轉(zhuǎn)動，使定子（線

圈電阻不計）中產(chǎn)生電流，實現(xiàn)風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)化。已知葉片長為/,風(fēng)速為八空氣的密度

為小空氣遇到葉片旋轉(zhuǎn)形成的圓面后一半減速為零，一半以原速率穿過，下列說法正確的是

（）

A.一臺風(fēng)力發(fā)電機獲得風(fēng)能的功率為熱/2〉

B.一臺風(fēng)力發(fā)電機獲得風(fēng)能的功率為1?！?/

4

c.空氣對一臺風(fēng)力發(fā)電機的平均作用力大小為L叫2d

2

D.空氣對一臺風(fēng)力發(fā)電機的平均作用力大小為展

4

答案BC

解析建立一個“風(fēng)柱”模型如圖所示。

V

風(fēng)柱的質(zhì)量冽="『="兀/2%根據(jù)動能定理，風(fēng)力在這一段位移對風(fēng)力發(fā)電機做的功W=Ek

=1w^x1=^O7uZ2t4P2x1=i/)7l/2^r,風(fēng)柱對風(fēng)力發(fā)電機做功的功率即一臺風(fēng)力發(fā)電機獲得風(fēng)

能的功率為尸="=1m/2巴故A錯誤，B正確；對減速的空氣，根據(jù)動量定理可得人=1加/

t4