11-19年高考物理真题分专题汇编之023动量和动量定理.pdf
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1、11-1911-19 年高考物理真题分专题汇编之年高考物理真题分专题汇编之 023023 动量和动量定理动量和动量定理1.20121.2012 年天津卷年天津卷 9.(1)质量为 0.2kg 的小球竖直向下以 6m/s 的速度落至水平地面,再以 4m/s 的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为kgm/s。若小球与地面的作用时间为0.2s,则小球受到地面的平均作用力大小为N(g=10m/s2)。解析:取竖直向上为正方向则初动量为负末动量为正,动量变化为p p p 40.2 (60.2)2kgm/sF p2 mg 0.210 12Nt0.22.20142.2014 年
2、物理上海卷年物理上海卷22A动能相等的两物体 A、B 在光滑水平面上沿同一直线相向而行,它们的速度大小之比vAvB=2:1,则动量大小之比PAPB=;两者碰后粘在一起运动,其总动量与A 原来动量大小之比 PPA=。【答案】12;11【解析】动能Ek12mv,由 vAvB=2:1,可知两者质量之比 14,所以动量的关系为:12;2两者碰撞遵循动量守恒,其总动量与 A 的动量等大反向,所以碰后的总动量与 A 原来的动量之比为11。3.20173.2017 年海南卷年海南卷 1光滑水平桌面上有P、Q 两个物块,Q 的质量是 P 的 n 倍。将一轻弹簧置于P、Q 之间,用外力缓慢压P、Q。撤去外力后,
3、P、Q 开始运动,P 和 Q 的动量大小的比值为(D)An2BnC1D1n解析:由动量守恒定律得0 mvP MvQ,所以 P 和 Q 的动量大小的比值为 1:1,D 正确。4.20154.2015 年理综重庆卷年理综重庆卷 3高空作业须系安全带。如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。.此后经历时间 t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上。则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(A)Am 2ghm 2ghm ghm ghmgBmgCmgDmgtttt2解析:人下落 h 高度为自由落体运动,由运动学公式v
4、 2gh,可知v 2gh;缓冲过程(取向上为正)由动量定理得(F mg)t 0(mv),解得:F m 2ghmg,故选 A。t5.20155.2015 年理综北京卷年理综北京卷 18“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是(A)A绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小B绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小C绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力解析:绳子从伸直到第一次下降至最低点的过程中,拉力逐渐增大,由牛
5、顿第二定律mg T ma可得,人先做加速度减小的加速运动,当mg T时加速度减小到 0,人的速度最大,即动量最大,动能也最大。此后人继续向下运动(T mg),人做加速度增大的减速运动,动量一直减小到零,全程拉力向上,其冲量一直向上,选项A 正确、选项C 和 D 错误。B、拉力与运动方向相反,一直做负功,但动能先增大后减小,选项B 错误。故选 A。6.20186.2018 年全国卷年全国卷 II II、15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(C)A10 NB102 NC103 ND104 N解
6、析:本题是一道估算题,要知道一层楼的高度大约3m,根据动能定理:mgh12mv2得v 2gh 210324 12 10 m/s设向下为正,由受力分析,落地时鸡蛋受到重力和地面对鸡蛋的冲击力,由动量定理可得:mgt Nt 0 mv联立方程解得 N=103N由牛顿第三定律可知该鸡蛋对地面产生的冲击力约为N=103N,选项 C 正确。7.20187.2018 年北京卷、年北京卷、22(16 分)2022 年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下,长直助滑道 AB 与弯曲滑道 BC 平滑衔接,滑道BC 高 h=10 m,C 是半径 R=20 m 圆弧的最低点
7、。质量 m=60 kg 的运动员从 A 处由静止开始匀加速下滑,加速度 a=4.5 m/s2,到达 B 点时速度 vB=30 m/s。取重力加速度g 10m/s2。(1)求长直助滑道 AB 的长度 L;(2)求运动员在 AB 段所受合外力的冲量 I 的大小;hBCA(3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力FN的大小。vB2vA2解:(1)根据匀变速直线运动公式,有L 100m2a(2)根据动量定理,有I mvBmvA1 8 0 0 N s(3)运动员经 C 点时的受力分析如答图 211根据动能定理,运动员在BC 段运动的过程中,有:mgh mvC2mvB22
8、2FN根据牛顿第二定律,有得FN=3900N8.20138.2013 年天津卷年天津卷vC2FNmg mRG答图 22我国女子短道速滑队在今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“交捧”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。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甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量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【答案】B【解析】本题主要考察能量(做功正负判断)、动量(动量定理、动
9、量守恒)相关知识。设甲乙两运动员的质量分别为m甲、m乙,追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是v甲,v乙,根据题意整个交接棒过程可以分为两部分:完全非弹性碰撞过程“交棒”;m甲v甲+m乙v乙=(m甲+m乙)v共 向前推出(人船模型)“接棒”(m甲+m乙)v共=m甲v甲+m乙v乙由上面两个方程联立可以解得:m甲v甲=m乙v乙,即 B 选项正确。经历了中间的完全非弹性碰撞过程 会有能量损失,C、D 选项错误。9.20179.2017 年新课标卷年新课标卷 20一质量为 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At=1 s 时物块的速率为
10、1 m/sBt=2 s 时物块的动量大小为 4 kgm/sCt=3 s 时物块的动量大小为 5 kgm/sDt=4 s 时物块的速度为零210-1F/N1234 t/s答:AB解析:由动量定理可得:Ft=mv,解得v FtFt21v 1m/s,故 Am,t=1 s 时物块的速率为m2正确;在 F-t 图中面积表示冲量,所以t=2 s 时物块的动量大小为p Ft 22kgm/s 4kgm/s,t=3 s 时物块的动量大小为p (2 2-11)kg m/s 3kgm/s,t=4 s 时物块的动量大小为p (22-12)kgm/s 2kgm/s,所以 t=4 s 时物块的速度为 1m/s,故 B 正
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