高考物理必備專題18之08 動量的新情景問題（原卷版）

專題08動量動量守是必考內(nèi)容從近幾年各地高考試題的看，主要有二種命題方式，一是以生產(chǎn)、生活、高科技實際為背景的動量定理和動量守恒定律的應(yīng)用，這類問題一般難度不大；二是在考查動量守怛定律的同時綜合考查力學的主干知識，尤其是結(jié)合能量守恒定律來解決碰撞、打擊、反沖等問題，以及動量守恒定律與圓周運動結(jié)合的問題，這類考題具有過程錯綜復(fù)雜，圖景“撲朔迷離”、知識覆蓋廣的特點，分值高，難度大，復(fù)習時值得注意。試題情境生活實踐類安全行車(安全氣囊)、交通運輸(機車碰撞、噴氣式飛機)、體育運動(滑冰接力、球類運動)、火箭發(fā)射、爆炸、高空墜物1.(2022廣東湛江模擬)快遞運輸時，我們經(jīng)?？吹剑行┮讚p壞物品外面都會利用充氣袋進行包裹，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量的變化C.可以使某顛簸過程中物品動量變化的時間延長D.可以使某顛簸過程中物品動量對時間的變化率減小2.（2022·廣東省茂名市高州市第二次模擬）如圖所示，正在太空中行走的字航員A、B沿同一直線相向運動，相對空間站的速度大小分別為3m/s和1m/s，迎面碰撞后（正碰），A、B兩人均反向運動，速度大小均為2m/s。則A、B兩人的質(zhì)量之比為（）A.3：5 B.2：3 C.2：5 D.5：33.（2022·廣東佛山市第二次模擬)圖是某汽車安全氣囊的工作原理圖。當汽車發(fā)生意外碰撞時，鋼球?qū)毫鞲虚y門的壓力大于閾值F時閥門就會打開，鋼球接通觸片開關(guān)點燃炸藥，釋放大量氣體瞬間充滿安全氣囊。在某次碰撞過程中，汽車在時間t內(nèi)速度由v減速至零，且安全氣囊打開。設(shè)此過程為勻減速直線運動，汽車的質(zhì)量為M，鋼球質(zhì)量為m，鋼球在水平方向除與閥門間的相互作用外，所受其它外力可忽略不計，則碰撞前車速v大于（）A. B. C. D.4.（2022四川省成都石室中學高三“二診模擬”）如圖為某中國運動員在冬奧會短道速滑比賽中的精彩瞬間。假定他正沿圓弧形彎道勻速率滑行，在一極短時間內(nèi)滑過的角度為，則他在這個過程中（）A.所受的合外力為零，做勻速運動 B.所受的合外力恒定，做勻加速運動C.合外力做功為零，合力的沖量也為零 D.合外力做功為零，合力的沖量不為零5.（2022·廣東廣州市綜合測試)如圖，水平飛向球棒的壘球被擊打后，動量變化量為，則（）A.球的動能可能不變B.球的動量大小一定增加C.球?qū)Π舻淖饔昧εc棒對球的作用力大小一定相等D.球受到棒的沖量方向可能與球被擊打前的速度方向相同6.（2022·廣東深圳市第一次調(diào)研考試)2明朝的《天工開物》記載了我國古代勞動人民的智慧。如圖所示，可轉(zhuǎn)動的把手上a點到轉(zhuǎn)軸的距離為2R，轆轤邊緣b點到轉(zhuǎn)軸的距離為R。人甲轉(zhuǎn)動把手，把井底的人乙加速拉起來，則（）A.a點的角速度大于b點的角速度 B.a點的線速度小于b點的線速度C.繩對乙拉力的沖量等于乙的動量變化量 D.繩對乙的拉力大于乙的動量變化率7.（2022·廣東·模擬預(yù)測）蹦床是我國的優(yōu)勢運動項目，我國蹦床運動員朱雪瑩在東京奧運會上一舉奪冠，為祖國爭了光。如圖所示為朱雪瑩比賽時的情景，比賽中某個過程，她自距離水平網(wǎng)面高3.2m處由靜止下落，與網(wǎng)作用后，豎直向上彈離水平網(wǎng)面的最大高度為5m，朱雪瑩與網(wǎng)面作用過程中所用時間0.7s。不考慮空氣阻力，重力加速度取，則若朱雪瑩質(zhì)量為60kg，則網(wǎng)面對她的沖量大小為（）A． B．C． D．8.（2022·重慶市江津第八中學校模擬預(yù)測）氣墊鞋通過氣墊的緩沖減小地面對腳的沖擊力，如圖所示。某同學的體重為G，穿著平底布鞋時雙腳豎直著地過程中與地面的作用時間為，受到地面的平均沖擊力大小為。若腳著地前的速度保持不變，該同學穿上某型號的氣墊鞋時，雙腳豎直著地過程中與地面的作用時間變?yōu)?，則該同學受到地面的平均沖擊力大小變?yōu)椋ǎ〢． B． C． D．9.（2022·廣東高三月考）滑冰是很多人非常喜歡的一項運動。在一次訓練中，某質(zhì)量為的女運動員以大小為的速度向靜止的男運動員運動，靠近男運動員的瞬間被男運動員抱起，且保持姿勢不變。若男運動級的質(zhì)量為，則抱起后瞬間兩運動員的速度大小為（）A． B． C． D．10.（2022·河南安陽模擬）絲網(wǎng)版畫有其獨特的繪畫語言，其藝術(shù)水準可與國畫、油畫等其它藝術(shù)作品相婉美。絲網(wǎng)版畫在顯影時需要用高壓水槍沖洗，直至優(yōu)美畫面顯出，若高壓水槍噴口的出水速度為，水的密度，水與版畫接觸后沿版畫平面散開，則版畫單位面積上受到的沖擊力為（）A． B． C． D．11.(2022安徽省滁州市定遠二中高考模擬)全民運動，始于“足下”，足球已經(jīng)成為中國有“體育大國”向“體育強國”轉(zhuǎn)變具有代表性的重要一步。如圖所示，學生練習用腳顛球。足球的質(zhì)量為0.4kg，某一次足球由靜止自由下落0.8m，被重新顛起，離開腳部后豎直上升的最大高度為0.45m。已知足球與腳部的作用時間為0.1s，重力加速度大小g取10m/s2，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.足球從下落到再次上到最大高度，全程用了0.7sB.在足球與腳接觸的時間內(nèi)，合外力對足球做的功為1.4JC.足球與腳部作用過程中動量變化量大小為2.8kg?m/sD.足球從最高點下落至重新回到最高點的過程中重力的沖量大小為4N?s12.（2022·廣東省普通高考第二次模擬）汕頭市屬于臺風頻發(fā)地區(qū)，圖示為風級（0~12）風速對照表。假設(shè)不同風級的風迎面垂直吹向某一廣告牌，且吹到廣告牌后速度立刻減小為零，則“12級”風對廣告牌的最大作用力約為“4級”風對廣告牌最小作用力的（）風級風速（m/s）風級風速（m/s）00~0.2713.9~17.110.3~1.5817.2~20.721.6~3.3920.8~24.433.3~5.41024.5~28.445.5~7.91128.5~32.658.0~10.71232.7~36.9610.8~13.8…….…….A.45倍 B.36倍 C.27倍 D.9倍13.（2022·山東高考試題·T2）我國多次成功使用“冷發(fā)射”技術(shù)發(fā)射長征十一號系列運載火箭。如圖所示，發(fā)射倉內(nèi)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(zhuǎn)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14.（2022·浙江·高三模擬）北京冬奧會開幕式的浪漫煙花（如圖甲），讓人驚嘆不已。假設(shè)某種型號的禮花彈在地面上從專用炮筒中沿豎直方向射出，到達最高點時炸開（如圖乙）。禮花彈的結(jié)構(gòu)如圖丙所示，其工作原理為：點燃引線，引燃發(fā)射藥燃燒發(fā)生爆炸，禮花彈獲得一個初速度并同時點燃延期引線。當禮花彈到最高點附近時，延期引線點燃禮花彈，禮花彈炸開。已知禮花彈質(zhì)量，從炮筒射出的速度為，整個過程中禮花彈所受的空氣阻力大小始終是其重力大小的0.25倍，延期引線的燃燒速度為，忽略炮筒的高度，重力加速度取。（1）求禮花彈射出后，上升的最大高度h；（2）要求爆炸發(fā)生在超過禮花彈最大高度的96%范圍，則延期引線至少多長；（3）設(shè)禮花彈與炮筒相互作用的時間，求禮花彈對炮筒的平均作用力大小。15.（2022·廣東·深圳市光明區(qū)高級中學模擬預(yù)測）2022年舉辦的第24屆冬奧會中,短道速滑接力賽是冰上最為激烈的運動項目之一。質(zhì)量60kg的隊員甲，以速度12m/s從后方接近質(zhì)量為50kg的隊員乙，身體接觸前隊員乙的速度為9.6m/s；隊員甲在推送隊員乙的過程中推送時間極短，隊員乙被推后的瞬時速度為12m/s，隊員甲助力后在直道上向前滑行了19m，接著碰撞上緩沖墊后1s停下；運動員的鞋子與冰面間的動摩擦因數(shù)為0.05，g取10m/s2。（1）求甲運動員助力后的速度；（2）求甲對緩沖墊的平均作用力是多少。16.（2022屆四川省成都市第七中學2月階段測試）如圖甲所示，避險車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施，由制動坡床和防撞設(shè)施等組成。如圖乙所示，某同學在實驗室模擬避險車道，傾角為的固定斜面與水平面在點平滑連接，質(zhì)量為M的物塊A在距O點為處時以速率向斜面滑動，A與水平面和斜面間的滑動摩擦因數(shù)均為。已知重力加速度g取，忽略物塊A經(jīng)過O點時的機械能損失，物塊A可視為質(zhì)點。（1）為使A不與斜面頂端的防撞設(shè)施相碰，求斜面的最小高度h；（計算結(jié)果可保留根號）（2）實驗中撤掉斜面，在斜面底端O位置放置質(zhì)量為的物塊B模擬小型車輛，A重復(fù)上述運動與B發(fā)生瞬時正碰，碰后兩車一起向前運動，B與水平面間的動摩擦因數(shù)也為，求碰后B能向前滑行的距離。17.(2022南昌一模)康樂棋是一種玩法類似桌球的非傳統(tǒng)棋類游戲。如圖所示，某次比賽時，母棋位于水平桌面上A點，目標棋子位于B點，洞口位于A、B連線延長線上的C點，且A、B間距與B、C間距均為L。比賽選手用旗桿撞擊母棋，使母棋瞬間獲得大小為v的初速度，母棋運動至B點與目標棋子發(fā)生對心正碰，碰后瞬間目標棋子速度大小為0.6v，之后目標棋子恰好落入洞中。已知兩棋子質(zhì)量均為m且可看作質(zhì)點，它們與桌面間動摩擦因數(shù)相同，重力加速度為g。求：（1）棋子與水平桌面之間的摩擦因數(shù)；（2）母棋與目標棋子碰后瞬間，母棋的動能。18.（2022·廣東高考試題卷·T13）某同學受自動雨傘開傘過程的啟發(fā)，設(shè)計了如圖所示的物理模型。豎直放置在水平桌面上的滑桿上套有一個滑塊，初始時它們處于靜止狀態(tài)。當滑塊從A處以初速度為向上滑動時，受到滑桿的摩擦力f為，滑塊滑到B處與滑桿發(fā)生完全非彈性碰撞，帶動滑桿離開桌面一起豎直向上運動。已知滑塊的質(zhì)量，滑桿的質(zhì)量，A、B間的距離，重力加速度g取，不計空氣阻力。求：（1）滑塊在靜止時和向上滑動的過程中，桌面對滑桿支持力的大小和；（2）滑塊碰撞前瞬間的速度大小v1；（3）滑桿向上運動的最大高度h。19.(2022廣東湛江模擬)如圖甲所示，“打彈珠”是一種常見的民間游戲，該游戲的規(guī)則為：將手中一彈珠以一定的初速度瞬間彈出，并與另一靜止的彈珠發(fā)生碰撞，被碰彈珠若能進入小坑中即為勝出?，F(xiàn)將此游戲進行簡化，如圖乙示，粗糙程度相同的水平地面上，彈珠A和彈珠B與坑在同一直線上，兩彈珠間距x1=2m，彈珠B與坑的間距x2=1m。某同學將彈珠A以v0=6m/s的初速度水平向右瞬間彈出，經(jīng)過時間t1=0.4s與彈珠B正碰（碰撞時間極短），碰后彈珠A又向前運動x=0.1m后停下。已知兩彈珠的質(zhì)量均為2.5g，取重力加速度g=10m/s2，若彈珠A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均相同，并將彈珠的運動視為滑動，求：（1）碰撞前瞬間彈珠A的速度大小和彈珠與地面間的動摩擦因數(shù)μ；（2）兩彈珠碰撞瞬間的機械能損失，并判斷該同學能否勝出。20.（2022·湖北高考試題·T16）打樁機是基建常用工具。某種簡易打樁機模型如圖所示，重物A、B和C通過不可伸長的輕質(zhì)長繩跨過兩個光滑的等高小定滑輪連接，C與滑輪等高（圖中實線位置）時，C到兩定滑輪的距離均為L。重物