2022届全国高三物理模拟试题汇编：动量和冲量及答案

 动量和冲量

一、单选题

1．如图所示为一名同学“立定跳远”的频闪照片。对这位同学的物理分析正确的是（　　）

A．跳远过程可以看作质点

B．跳起至落到沙坑过程中动量先增大后减小

C．跳起至落到沙坑过程中重力势能先增大后减小

D．落到沙坑后沙坑作用力的冲量小于重力的冲量

2．蹦极是一项刺激的户外休闲活动，足以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”，蹦极者站在高塔顶端，将一端固定的弹性长绳绑在槐关节处。然后双臂伸开，双腿并拢，头朝下跳离高塔，设弹性绳的原长为L，蹦极者下落第一个 时动量的增加量为△p1，下落第五个 时动量的增加量为△p2，把蹦极者视为质点，蹦极者离开塔顶时的速度为零，不计空气阻力，则 等于（　　）  

A．1 B． C．5 D．

3．动靶射击训练时，质量为0.5kg的动靶从地平面下方5m处的A点竖直上抛，B点为动靶可到达的最高点，高出地平面15m，如图所示。已知动靶在地平面以上被击中为“有效击中”。忽略空气阻力及子弹的飞行时间，g=10m/s2。则动靶（　　） 

A．从A点抛出的初速度为25m/s

B．从A上升到B过程中，重力的冲量大小为10N·s

C．可被“有效击中”的时间为2s

D．在经过地平面附近时更容易被击中

4．如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力下列说法正确的是（　　） 

A．头部对足球的平均作用力为足球重力的10倍

B．足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kg·m/s

C．足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2kg·m/s

D．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N·s

5．质量 的物块静止在光滑水平面上，t=0时刻对该物块施加一沿水平方向的力F，F随时间t按如图所示的规律变化。下列说法正确的是（　　） 

A．第2s末，物块距离出发点最远

B．第2s末，物块的动量为5kg·m/s

C．第4s末，物块的速度最大

D．第3s末，物块的加速度为2.5m/s2

6．用传感器研究质量为2kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0~6s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） 

A．0~2s内物体做匀加速直线运动 B．0~2s内物体速度增加了4m/s

C．2~4s内合外力冲量的大小为8Ns D．4~6s内合外力对物体做正功

7．雨滴在空气中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴运动的速度v随时间t的变化关系如图所示，经过时间t1，速度达到v1，经过时间t2（t2=2t1），速度达到vm，此后雨滴以速度vm做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） 

A．在0~t1时间内，雨滴运动的加速度逐渐增大

B．在0~t1时间内，雨滴受到的阻力逐渐增大

C．在0~t1与t1~t2两段时间内重力对雨滴做的功相等

D．在0~t1与t1~t2两段时间内雨滴所受重力的冲量不相等

8．质量为1kg的某物体在水平面内做直线运动，运动的时间为t，位移为x。物体的 -t图象如图所示，下列说法中正确的是（　　） 

A．物体在t＝0→5s内的平均速度为5m/s

B．物体的加速度为-2m/s2

C．在t＝0→2.5s的这段时间内，物体受到合外力的冲量为-5N•s

D．在t＝0→2.5s的这段时间内，物体动能的变化量为-50J

9．质量为2kg的物体在粗糙的水平地面上运动，当运动的速度为l0m/s时，给物体施加一个水平恒力，在此恒力的作用下物体做直线运动，其速度随时间的变化如图所示，则下列说法中错误的是（g取l0m/s2）（　　） 

A．恒力的大小为6N

B．前4s内摩擦产生的热量为48J

C．前6s内合外力的冲量大小为24N·S

D．物体与地面间的动摩擦因数为0.2

10．如图，物体P、Q置于光滑水平面上，某时刻分别在相同大小的水平恒力F1、F2作用下，由静止开始运动，经时间t，P、Q发生的位移大小关系为xP<xQ。则t时刻（　　） 

A．F2的功率比F1的大 B．P的速度比Q的大

C．P的动能比Q的大 D．P的动量比Q的大

11．为了研究平抛物体的运动，用两个完全相同的小球A、B做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球立即水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落地．A、B两小球自开始下落到落地前的过程中，两球的（　　） 

A．速率变化量相同 B．速度变化率不同

C．动量变化量相同 D．动能变化量不同

二、多选题

12．如图所示，水平线MN以上空间存在足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向水平。质量为m、电阻为R粗细均匀的单匝矩形线圈，ab=L、bc=1.2L，处于匀强磁场中，线圈平面与磁感线垂直。将线圈从距离MN为h处自由释放，线圈运动过程中ab边始终保持与MN平行，当线圈ab边通过MN时刚好开始做匀速运动。若以a为轴、在纸面内将线圈顺时针旋转90°后再自由释放，线圈运动过程中ad边也始终保持与MN平行。以下判断正确的是（　　）

A．线圈ad边到达MN时，仍然会开始做匀速运动

B．线圈cd边到达MN时速度的值大于bc边到达MN时速度的值

C．线圈两次穿越磁场的过程中，通过线圈横截面的电荷量相同

D．线圈两次穿越磁场的过程中，安培力对线圈冲量的大小相等

13．游乐园中的“蹦极”项目是先将游客提升至几十米高处，然后释放，释放的开始阶段，游客做自由落体运动，则（　　）  

A．在刚释放的瞬间，游客的速度和加速度均为零

B．在刚释放的瞬间，游客的速度为零，加速度不为零

C．释放的开始阶段，游客减小的重力势能与该阶段重力的冲量的二次方成正比

D．释放的开始阶段，游客减小的重力势能与该阶段增加的动量成正比

14．如图，一条全长为L、质量为m的匀质软绳拉直置于水平桌面边缘上，轻微扰动后使它从静止开始沿桌面边缘下滑，重力加速度为g，空气阻力与摩擦阻力均不计，下列说法正确的是（　　）

A．软绳下滑过程中加速度随时间均匀增大

B．软绳有一半下落时加速度大小为

C．软绳刚好全部离开桌面时速度大小为

D．运动过程中留在桌面上软绳的动量最大值为

15．如图甲所示，质量M=0.8kg的足够长的木板静止在光滑的水平面上，质量m=0.2kg的滑块静止在木板的左端，在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F，4s后撤去力F。若滑块与木板间的动摩擦因数 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是（　　） 

A．0~4s时间内拉力的冲量共为3.2N·s

B．t=4s时滑块的速度大小为9.5m/s

C．木板受到滑动摩擦力的冲量共为2.8N·s

D．木板的速度最大为2m/s

三、综合题

16．如图所示，半径为R的竖直圆环在电动机作用下，可绕水平轴O转动，圆环边缘固定一只质量为m的连接器。轻杆通过轻质铰链将连接器与活塞连接在一起，活塞质量为M，与固定竖直管壁间摩擦不计。当圆环逆时针匀速转动时，连接器动量的大小为p，活塞在竖直方向上运动。从连接器转动到与O等高位置A开始计时，经过一段时间连接器转到最低点B，此过程中，活塞发生的位移为x，重力加速度取g。求连接器：

（1）所受到的合力大小F；

（2）转到动量变化最大时所需的时间t；

（3）从A转到B过程中，轻杆对活塞所做的功W。

答案解析部分

1．【答案】C

2．【答案】D

3．【答案】B

4．【答案】C

5．【答案】B

6．【答案】C

7．【答案】B

8．【答案】D

9．【答案】C

10．【答案】A

11．【答案】C

12．【答案】B,C

13．【答案】B,C

14．【答案】B,C,D

15．【答案】B,C

16．【答案】（1）解：连接器做匀速圆周运动的速度

则连接器做匀速圆周运动所受到的合力大小

（2）解：当连接器转到右侧与A点对称位置时动量变化最大，此时用时间

（3）解：设连接器在A点时连杆与竖直方向的夹角为θ，则此时连杆的速度为

而对活塞

可知活塞的速度

当连接器到达B点时，活塞的速度为零，则从A到B，对活塞由动能定理

解得