专题16动量体育娱乐模型-2023年高考物理动量常用模型最新模拟题精练（原卷版）

高考物理《动量》常用模型最新模拟题精练

专题16  动量+体育娱乐模型

一、选择题

1. （2023·河北石家庄名校联考）如图所示，北京冬奥会2000米短道速滑接力热身赛上，当运动员在光滑冰面上交接时后方运动员甲用力推前方运动员乙。下列说法正确是

A．甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力 

B．甲推出乙后，甲一定向后运动 

C．甲、乙的动量变化相同 

D．甲、乙所受推力的冲量大小相等

2．(2022福建南平联考)作为时尚背年热爱的运动，溜旱冰又炫又酷，备受追捧。如图甲所示，水平地面上有、两位同学，的质量为，静止在地面上，以一定的初速度向滑去，一段时间后抱住一起向右运动。若以向右为正，运动的位移-时间图像（图像）如图乙所示，不计空气阻力以及地面对人的阻力，则下列说法正确的是（    ）

A．的质量为

B．的质量为

C．抱住的过程中损失的机械能为

D．抱住的过程中损失的机械能为

 3. （2022河北重点中学期中素养提升）2022年冬奥会将在北京举行，冰壶是冬奥会的传统比赛项目。在冰壶动中运动员可以通过冰壶刷摩擦冰面来控制冰壶的运动。在某次训练中，A壶与静止的壶发生对心碰撞，碰后运动员用冰壶刷摩擦壶运动前方的冰面。碰撞前后两壶运动的图线如图中实线所示，已知与平行，且两冰壶质量相等，由图像可得（　　）

A. 碰后壶的加速度大小为

B. 碰后至停止的过程中，A、两壶的运动时间之比为

C. 碰后至停止的过程中，A、两壶所受摩擦力的冲量大小之比为

D. 两冰壶发生的碰撞为弹性碰撞

4.（2020成都调研）甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是2m/s，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比（    ）

A.  B.  C.  D.

5. （2020年4月温州选考适应性测试）如图所示，篮球训练中，某同学伸出双手迎接飞来的篮球，触球后双手随篮球收缩至胸前。这样接球有助于减小接球过程中

A.篮球动量的变化量        B.篮球动能的变化量

C.篮球对手的作用力        D.篮球对手作用力的冲量

6.两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是

A．互推后两同学总动量增加

B．互推后两同学动量大小相等，方向相反

C．分离时质量大的同学的速度小一些

D．互推过程中机械能守恒

7. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，如图所示。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则　　

A. 甲对乙和乙对甲的冲量大小相等、方向相反
B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功

8.如图所示，左图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图。跳楼机由静止开始从a位置自由下落到b位置，再从b位置开始以恒力制动竖直下落到c位置停下。已知跳楼机和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g，忽略空气阻力。则              (　　)

A.从a到b与从b到c的运动时间之比为2∶1

B.从a到b，跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等

C.从b到c，跳楼机受到的制动力大小等于2mg

D.从a到b，跳楼机和游客总重力的冲量大小为m

9  如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为I，运动员入水后到最低点的运动过程记为II，忽略空气阻力，则运动员（    ）

A. 过程I的动量改变量等于零
B. 过程II的动量改变量等于零
C. 过程I的动量改变量等于重力的冲量
D. 过程II 的动量改变量等于重力的冲量
 

10. 乒乓球运动的高抛发球是由我国运动员刘玉成于1964年发明的，后成为风世界乒兵球坛的一项发球技术。某运动员在一次练习发球时，手掌张开且伸平，将一质量为的乒乓球由静止开始竖直向上抛出，抛出后向上运动的最大高度为，若抛球过程，手掌和球接触时间为5ms，不计空气阻力，则该过程中手掌对球的作用力大小约为　　

A.  B. 4N C. 40N D. 400N

二．计算题

1.（2023河北邢台五校联考）(１２分)如下图所示,杂技 “双人空中飞人”是一种精彩绝伦的表演.。小明同学为了研究其中的物理原理简化情景如下:一名质量为 M 演 员倒挂在秋千上,在秋千绳子与竖直方向成θ 角时,在其他工作人员 帮助下由静止开始运动，,另一名质量为 m 的演员从秋千运动轨迹的 正下方舞台上同平面水平由静止开始做加速度为a 的匀加速直线运 动,当经过时间t,秋千运动到最低点时,质量为 M 的演员正好双手 抓住质量为m 的演员,并一起恰好荡到竖直高度比秋千最低点高h 的一个平台上。.已知秋千绳子长度为L，,两名演员的身高均可在该问 题中忽略,且不计一切阻力.

求:(１)质量为 M 的演员在最低点时的速度?

(２)求平台比秋千最低点高的距离h 为多少?

2. （2022安徽巢湖一中等十校联盟最后一卷）北京2022年冬奥会冰壶比赛在北京“冰立方”举行。比赛时，运动员推着冰壶出发，如图，在投掷线AB处（壶与投掷线相切）将冰壶以一定的初速度推出，按比赛规则，他的队友可以用毛刷在冰壶滑行的前方刷冰，减小摩擦因数以调节冰壶的运动。不刷冰的情况下冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02。圆垒中心O到投掷线的距离l=29.85m，圆垒半径为R=1.85m，红、蓝冰壶质量相等，半径均为r=0.15m，g取10m/s2。

（1）运动员以多大的速度沿图中虚线从投掷线将冰壶推出，不刷冰的情况下，冰壶的中心能恰好停在O点；

（2）一蓝壶静止在图中虚线上P点，其中心到O点的距离；不刷冰的情况下，红壶从投掷线出发的速度为；方向沿中心线向蓝壶滑去，两壶发生正碰，碰后红壶速度大小变为；请通过计算判断，红壶、蓝壶能否进入圆垒？

3.（11分）(2022石家庄一模)“上至九十九，下至刚会走，吴桥耍杂技，人人有一手”，这句千年民谣生动反映了吴桥杂技文化的广泛性和深厚的群众基础。某次杂技表演的过程可进行如下简化：长的轻绳上端固定不动，一质量的男演员站在高台边缘拉紧轻绳下端，绷紧的轻绳与竖直方向的夹角男演员从静止向下摆动，同时地面上的质量的女演员沿男演员摆动方向加速奔跑，当男演员摆至最低点时，女演员速度达到5m/s，她迅速伸出双手抱住男演员后一起向上摆起，两演员均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取，求：

（1）男演员在该表演过程中摆动到最低点被抱住前对轻绳的拉力大小；

（2）两位演员一起摆到的最大高度。

4.（2022·吉林长春一模）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体有项目。比赛场地示意图如图所示，某次比赛时，运动员从起滑架处推着红冰壶出发，在投掷线AB处放手让红冰壶以一定的速度滑出，沿虚线向圆心运动，并以1.2m/s的速度与对方置于圆垒圆心O处的相同质量的蓝冰壶发生正碰，且碰后蓝冰壶滑行2.7m停下。已知两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为，重力加速度g取10。求：

（1）碰撞后红冰壶的速度大小；

（2）碰撞后两冰壶的最远距离。

5.（11分）（2022河北保定重点高中质检） 游乐场投掷游戏的简化装置如图所示，质量为M=2kg的球a放在高度h=1.8m的平台上，长木板c放在水平地面上，带凹槽的容器b放在c的最左端。a、b可视为质点，b、c质量均为m=1kg,b、c间的动摩擦因数μ1=0.4,c与地面间的动摩擦因数μ2=0.6,在某次投掷中，球a以v0＝6m/s的速度水平抛出，同时给木板c施加一水平向左、大小为24N的恒力，使球a恰好落入b的凹槽内并瞬间与b合为一体。取g=10m/s2,求：

（1)球a抛出时，凹槽b与球a之间的水平距离x0;

（2)a、b合为一体时的速度大小。

6.（12分）（2021年高考物理重庆实战猜题卷）某弹射游戏简化模型如图所示，弹射筒与水平方向的夹角θ可任意调整，其出口位置始终在水平虚线上，弹射筒中弹簧的压缩程度可以根据需要调整。长度、高度可忽略的平板小车静止于平台边缘，一小物块放置于小车的左端，物块与小车间的动摩擦因数。物块距离弹射筒口高度，与弹射筒口间的水平距离为x。平台上距小车右端处的P点有一锁定装置，当小车到达此处就会被锁定。游戏开始时，需要调整好弹射筒的位置与水平方向的夹角以及控制好弹簧的压缩程度，使弹射出的小球到达最高点时恰与物块发生弹性正碰。已知小球、物块与小车三者的质量相同，不计小车与平台间的摩擦，重力加速度。

（1）要使弹射出的小球能在最高点时与物块发生碰撞，求应满足的关系；

（2）要使物块能够落到P点右侧区域，求x的最小值。

7．（20分）（福建漳州市2021届高三毕业班适应性测试1）有一种打积木的游戏，装置如图所示，三块完全相同的钢性积木B、C、D叠放在靶位上，宽度均为d，积木C、D夹在固定的两光滑薄板间，一球A（视为质点）用长为L，且不可伸长的轻绳悬挂于O点。游戏时，钢球拉至与O等高的P点（保持绳绷直）由静止释放，钢球运动到最低点时与积木B发生的碰撞为弹性碰撞且瞬间完成，积木B滑行一段距离（大于）后停下。已知钢球和每块积木的质量均为m，各水平接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，空气阻力不计，求：

（1）钢球下落到最低点且与B碰撞前的速度大小v0；

（2）积木B向前滑动的距离s；

（3）将钢球再次拉起至P点无初速释放，积木C沿B的轨迹前进。求C被A球撞后经多长时间与B球相遇。

8．（2020湖南长沙期末）质量为m0=80kg的溜冰运动员推着一辆质量为mA=16kg的小车A以v0=10m/s的共同速度在光滑的冰面上向右匀速滑行。某时刻，他发现正前方有一辆静止的小车B，小车B的质量为mB=64kg，运动员为了避免自己与小车B相撞，将小车A用力向正前方推出，小车A离开运动员时相对于地面的速度为vA=20m/s，小车A与小车B发生碰撞后沿原路反弹回来。运动员抓住反弹回来的小车A，再次与小车A以共同的速度前进。在此后的过程中，小车A和小车B恰好不会再次相撞。不考虑摩擦和空气阻力。
求：（1）将小车A推出后，运动员的速度v1；
（2）小车A与小车B碰撞后，小车B的速度v2。

9．（9  分）（2020浙江名校协作体二模）双人花样滑冰是人们喜爱的体育运动。如图所示，光滑水平冰面上男女运动员在表演就要结束阶段，质量为 m=45kg 的女运动员停止发力后，以 v=12m/s 的水平速度滑向静止的质量为M=75kg 的男运动员，瞬间被男运动员接住，一起向前匀速滑行了 9m，之后男运动员制动做匀减速直线滑行了 2.25m 后停下。求：

（1）男女运动员一起匀速运动的速度大小；

（2）男女运动员一起运动的总时间；

（3）匀减速滑行过程中受到平均阻力的大小。

10. （12分）（2020高考模拟示范卷3）北京2022年冬奥运会和冬残奥运开闭幕式计划在北京市区举行，国家游泳中心“水立方”又将迎来新的使命，在这里将进行冰壶的比赛项目。在冰壶比赛中我们经常可以听到这些词：“先手”、“后手”、“进营”、“打定”等。其中“打定”就是将对方的冰壶击打出大本营，自己的冰壶停在打击位置，从而留在大本营。此过程中两个冰壶的碰撞可以看作是对心弹性碰撞，两个冰壶质量完全相同，且运算时可当质点处理。下图为冰壶场地示意图，大圆半径为R，栏线到圆心的距离为L，已知冰壶甲静止于圆心O处。

（1）请用物理学知识解释“打定”中，自己的冰壶在打击后停在击打位置不动的现象；

（2）已知冰壶和冰面之间的动摩擦因数为μ，欲通过“打定”的技巧将甲冰壶打出大本营，求乙冰壶从A点投出时速度应满足的条件。

11．光滑水平地面上，人与滑板A一起以v0＝0.5m/s的速度前进，正前方不远处有一横杆，横杆另一侧有一静止滑板B，当人与A行至横杆前，人相对滑板竖直向上起跳越过横杆，A从横杆下方通过并与B发生弹性碰撞，之后人刚好落到B上，不计空气阻力，求最终人与B共同速度是多少？已知m人＝40kg，mA＝5kg，mB＝10kg．

12.甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他的冰车质量共为M＝30 kg，乙和他的冰车质量也是30 kg，游戏时，甲推着一个质量为m＝15 kg的箱子和他一起以大小为v0＝2.0 m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时，乙迅速把它抓住，若不计冰面的摩擦力，问：

(1)甲至少要以多大的速度(相对地面)将箱子推出，才能避免与乙相撞？

(2)甲推出箱子时对箱子做了多少功？

13.　如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．(不计水的阻力)

14．起跳摸高是学生常进行的一项活动。某中学生身高1.80 m，质量80 kg。他站立举臂，手指摸到的高度为2.10 m。在一次摸高测试中，如果他先下蹲，再用力蹬地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到的高度为2.55 m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.2 s。不计空气阻力(g取10 m/s2)。求：

(1)他跳起刚离地时的速度大小；

(2)上跳过程中他对地面平均压力的大小。