综合训练8 动量守恒定律（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用）

这是一份综合训练8 动量守恒定律（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用），共11页。试卷主要包含了单选题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．（2023秋·上海崇明·高三校考阶段练习）质量为的小球以的速度竖直落到地板上，随后以的速度反向弹回。若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】小球动量的变化为
故选D。
2．（2023秋·上海崇明·高三校考阶段练习）如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，已知重力加速度大小为g，下列关于物体在时间t内所受力的冲量正确的是（ ）
A．拉力F的冲量大小为Ft
B．拉力F的冲量大小为
C．摩擦力的冲量大小为Ft
D．重力的冲量大小为0
【答案】A
【详解】AB．由冲量的定义知，拉力F的冲量大小为
故A正确，B错误；
C．由平衡条件可得摩擦力的大小
则摩擦力的冲量大小为
故C错误；
D．由冲量的定义可知，重力的冲量大小为
故D错误。
故选A。
3．（2023秋·上海崇明·高三校考阶段练习）最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为
A．1.6×102 kgB．1.6×103 kgC．1.6×105 kgD．1.6×106 kg
【答案】B
【详解】设该发动机在s时间内，喷射出的气体质量为，根据动量定理，，可知，在1s内喷射出的气体质量，故本题选B．
4．（2023秋·上海崇明·高三校考阶段练习）行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（ ）
A．增加了司机单位面积的受力大小
B．减少了碰撞前后司机动量的变化量
C．将司机的动能全部转换成汽车的动能
D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
【答案】D
【详解】A．因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故A错误；
B．有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B错误；
C．因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，故C错误；
D．因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D正确。
故选D。
5．（2023秋·上海崇明·高三校考阶段练习）一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（ ）

A．t=1 s时物块的速率为1 m/s
B．t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C．t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
D．t=4 s时物块的速度为零
【答案】AB
【详解】A．由动量定理有
解得时物块的速率为
故A正确；
B．图线与时间轴所围面积表示冲量，根据动量定理可知，时物块的动量大小为
故B正确；
C．根据动量定理可知，时物块的动量大小为
故C错误；
D．根据动量定理可知，时物块的动量大小为
则时物块的速度为
故D错误。
故选AB。
6．（2023秋·上海浦东新·高三上海市实验学校校考阶段练习）关于一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功W和总冲量I，下列说法中，正确的是（ ）
A．W一定为零B．W一定不为零C．I一定为零D．I可能不为零
【答案】C
【详解】AB．一对作用力和反作用力作用在不同物体上，两物体的位移无直接关系，故同一段时间内做的总功W不确定，故AB错误；
CD．一对作用力和反作用力始终大小相等方向相反，故同一段时间内做的总冲量I一定为零，故C正确，D错误。
故选C。
7．（2023秋·上海浦东新·高三上海市建平中学校考阶段练习）一个质量为m的小球甲以速度V在光滑水平面上运动，与一个等质量的静止小球乙正碰后，甲球的速度变为v，那么乙球获得的动能等于（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】设甲的速度方向为正方向；根据动量守恒得
mV = mv + mv′
解得
v′ = V–v
所以乙球的动能为
故选B。
【点睛】解决本题的关键知道小球碰撞的瞬间动量守恒，通过动量守恒定律求出碰后小球乙的速度；在解题时要注意动量守恒定律的矢量性，应先设明正方向。
8．（2023秋·上海浦东新·高三上海市建平中学校考阶段练习）质量相同的甲、乙两人站在光滑的冰面上，甲的手中拿有一个球。甲将球抛给乙，乙接到后，又抛给甲，如此反复多次，最后球落在乙的手中。此时甲、乙两人的速率关系是（ ）
A．甲、乙两人速率相等B．甲速率大
C．乙速率大D．两人仍保持静止状态
【答案】B
【详解】设人的质量为M，球的质量为m，在冰面上抛球，系统动量守恒，初状态两者速度为零，总动量为零，最后球落在乙的手中时，由动量守恒可得
整理可得，故甲的速率大，B正确。
故选B。
9．（2023秋·上海崇明·高三校考阶段练习）A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动。B球在前，A球在后，发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球的速率之比vA′∶vB′为（ ）
A．1∶2B．1∶3C．2∶1D．2∶3
【答案】D
【详解】设碰撞前A的速率为，由题意可知碰后的速率为
根据动量守恒有
解得
可得
vA′∶vB′=2:3
10．（2023秋·上海闵行·高三上海市七宝中学校考开学考试）汽车安全气囊被称为“生命的守护神”，汽车发生碰撞事故安全气囊弹出，可以减小人体（ ）
A．动量的变化B．受到的冲量C．动能的变化D．受到的作用力
【答案】D
【详解】发生车祸时，速度减为0，人的动量变化量一定，动能变化量一定，安全气囊可以延长作用时间，不会改变动量变化量和冲量，根据Ft=mΔv可知受到作用力减小，与人体接触面积增加，从而减小对人体的伤害，故D正确，ABC错误；
故选D。
11．（2023秋·上海崇明·高三校考阶段练习）高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）
A．10 NB．102 NC．103 ND．104 N
【答案】C
【详解】试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小．
设鸡蛋落地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是3m，
由动能定理可知： ，
解得：
落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，
由动量定理可知： ，解得： ，
根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N，故C正确
故选C
点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力
12．（2023·上海·高三专题练习）如图甲所示，某选手正在进行定点投篮。在篮球运动所在的竖直平面内建立坐标系，如图乙所示，篮球由A点投出，A、B、C、D是篮球运动轨迹上的四点，C为篮球运动的最高点。重力加速度为g，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．篮球经过C点时速度大小为
B．篮球经过B点和D点的动量相同
C．篮球在C点时，重力的瞬时功率不为零
D．篮球由A到B和由B到C的过程中，动量的变化量相同
【答案】D
【详解】A．依题意，篮球抛出后做斜抛运动，利用逆向思维，可知篮球从C点做平抛运动到A点，设C点的坐标为（0，），从C点到B点用时为，由乙图可知
联立可得
故A错误；
B．由乙图可知，B点和D点在同一水平高度上，则由对称性可知篮球在两点时速度大小相等，但方向不同，所以篮球经过B点和D点的动量不同，故B错误；
C．篮球在C点是轨迹的最高点，其竖直方向的速度分量为0，因此篮球在C点时，重力的瞬时功率为零，故C错误；
D．由乙图可知篮球从A到B和由B到C过程水平方向发生的位移相等，则所用时间相等，根据动量定理可得
所以动量变化量相同，故D正确。
故选D。
13．（2023秋·上海浦东新·高三上海市实验学校校考阶段练习）质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，A球动量为7kg·m/s，B球的动量为5kg·m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值是（ ）
A．PA=3kg·m/s PB=9kg·m/sB．PA=-4kg·m/s PB=17kg·m/s
C．PA=-2kg·m/s PB=14kg·m/sD．PA=6kg·m/s PB=6kg·m/s
【答案】D
【详解】以两物体组成的系统为研究对象，以A的初速度方向为正方向，两个物体的质量均为m，碰撞前系统的总动量：
P=7kg⋅m/s+5kg⋅m/s=12kg⋅m/s，
系统的总动能：
；
A.若碰后A、B两球动量为：pA=3kg⋅m/s，pB=9kg⋅m/s，系统的总动量
P′=3+9=12kg⋅m/s，
遵守动量守恒定律。
>Ek，
故碰撞后动能增大，是不可能发生的，故A错误；
B.若碰后A、B两球动量为：pA=-4kg⋅m/s，pB=17kg⋅m/s，系统的总动量
P′=-4+17=13kg⋅m/s，
不遵守动量守恒定律，故B错误；
C.若碰后A、B两球动量为：pA=−2kg⋅m/s，pB=14kg⋅m/s，系统的总动量：
P′=−2+14=12kg⋅m/s，
遵守动量守恒定律。
>Ek，
故碰撞后动能增大，是不可能发生的，故C错误；
D.若碰后A、B两球动量为：pA=6kg⋅m/s，pB=6kg⋅m/s，系统的总动量
P′=6+6=12kg⋅m/s，
遵守动量守恒定律。
故碰撞后动能减小，并且不会发生二次碰撞，是可能发生的，故D正确。
故选：D
14．（2023秋·上海浦东新·高三上海市建平中学校考阶段练习）如图，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s。则（ ）
A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5
B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10
C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5
D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：2
【答案】A
【详解】根据

可知动量相同，质量小的速度大，A球的速度比B球大，所以左方是A球。根据动量守恒定律
根据题意
mB=2mA
解得
故选A。
15．（2023秋·上海浦东新·高三上海师大附中校考阶段练习）如图，足够长的间距的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向如图所示．一根质量，阻值的金属棒a以初速度从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量，阻值的原来静置在导轨上的金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则（ ）
A．金属棒a第一次穿过磁场时做匀减速直线运动
B．金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流
C．金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为
D．金属棒a最终停在距磁场左边界处
【答案】BD
【详解】A．金属棒a第一次穿过磁场时受到安培力的作用，做减速运动，由于速度减小，感应电流减小，安培力减小，加速度减小，故金属棒a做加速度减小的减速直线运动，故A错误；
B．根据右手定则可知，金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流，故B正确；
C．电路中产生的平均电动势为
平均电流为
金属棒a受到的安培力为
规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得
解得对金属棒第一次离开磁场时速度
金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，电路中产生的总热量等于金属棒a机械能的减少量，即
联立并带入数据得
由于两棒电阻相同，两棒产生的焦耳热相同，则金属棒b上产生的焦耳热
故C错误；
D．规定向右为正方向，两金属棒碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒得
联立并带入数据解得金属棒a反弹的速度为
设金属棒a最终停在距磁场左边界处，则从反弹进入磁场到停下来的过程，电路中产生的平均电动势为
平均电流为
金属棒a受到的安培力为
规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得
联立并带入数据解得
故D正确。
故选BD。