高考物理《動量》常用模型最新模擬題精練專題2.動量定理+實際模型一．選擇題1.（2023湖北四市七校聯盟期中聯考）高速磁懸浮列車在水平長直軌道上的模擬運行圖如圖所示，列車由質量均為m的5節車廂組成，其中1號車廂為動力車廂。列車由靜止開始以額定功率P運行，經過一段時間達到最大速度，列車向右運動過程中，1號車廂會受到前方空氣的阻力，假設車廂碰到空氣前空氣的速度為0，碰到空氣后空氣的速度立刻與列車速度相同，已知空氣密度為ρ。1號車廂的迎風面積（垂直運動方向上的投影面積）為S，不計其他阻力，忽略2號、3號、4號、5號車廂受到的空氣阻力。當列車以額定功率運行到速度為最大速度的一半時，2號車廂對3號車廂的作用力大小為（）A. B. C. D.2.（2023湖北六校期中聯考）傳說英國科學家瓦特觀察到水蒸氣頂起鍋蓋，進而發明了蒸汽機。假設每個水分子的質量均為m，運動的水分子均垂直撞擊平板鍋蓋，撞擊速度均為v。每次撞擊后速度大小均變為v/3，方向垂直鍋蓋，撞擊的時間極短，發現質量為M的鍋蓋剛好被頂起。忽略水分子所受重力，則單位時間撞擊鍋蓋的水分子個數為（）A. B. C. D.3.（2022山東濟南5月模擬）在天宮課堂第二課上，航天員葉光富給我們展示了一個“科學實驗重器”—“高微重力科學實驗柜”。如圖甲所示，當柜體受到一個干擾偏離原位置時，柜體通過噴氣又慢慢回到了原位置。將該過程簡化為如圖乙所示的模型，物塊靜止在光滑水平面上的O點，左右有兩個噴氣裝置A和B，當給物塊一個向左的初速度時，噴氣裝置A立即向左噴氣，經過一段時間，裝置A關閉，同時裝置B向右噴氣，直到物塊回到出發點O且速度為零，假設噴氣裝置A、B噴氣過程中對物塊的作用力大小相等且不變，噴氣對物塊質量的影響忽略不計，則該過程中A、B噴氣裝置噴氣的時間之比等于（）

A.1 B.2 C.2 D.+14.（2021山西太原期末）為測量干粉滅火器噴出磷酸鹽的速度，有人做了這樣的實驗：如圖，人坐在小車上，手持滅火器，按壓閥門讓滅火器水平向前噴射。測得在8.0s內，人勻加速移動的距離為16.0m。已知人（連同設備）的總質量為60kg，滅火器單位時間內噴出磷酸鹽的質量恒為0.20kg/s，小車同地面間的動摩擦因數為0.02。忽略該過程中人總質量的變化，可估算出磷酸鹽噴出的速率最接近（）A.60m/s B.100m/sC.120m/s D.210m/s5.(2022廣東湛江模擬)快遞運輸時，我們經常看到，有些易損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6.（2022浙江嘉興高二期末）單板大跳臺是冬奧會上一項緊張刺激的項目。在北京冬奧會上該項目比賽中，某攝影愛好者用手機連拍功能拍攝到了運動員從起跳到落地的全過程，如圖所示。已知手機連拍的時間間隔一定，且不能忽略運動員在飛行過程中所受空氣阻力，則運動員在空中飛行過程中（）

A.運動軌跡是拋物線B.在最高點時的速度最小C.上升過程中減少的動能全部轉化為重力勢能D.圖片中任意兩相鄰位置間的動量變化量不同7．（2021吉林名校四模）如圖所示，學生練習用頭顛球。某一次足球由靜止開始自由下落80cm后，被重新頂起，離開頭部后豎直上升的最大高度仍為80cm。已知足球與頭部的作用時間為0.1s，足球的質量為0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力下列說法正確的是A．足球與頭部碰撞過程前后，動量守恒，機械能守恒B．足球與頭部作用過程中動量變化量的大小為3.2kg·m/sC．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3.2N·sD．頭部對足球的平均作用力為足球重力的10倍8.(2020·衡水中學月考)如圖所示，在一次冰壺比賽中，冰壺(可看作質點)被釋放后，在水平面上做勻減速直線運動，依次經過a、b、c三點，到達c點時冰壺恰好停止。已知a、b間的距離是b、c間距離的3倍。不計空氣阻力，下列說法正確的是()A．冰壺通過ab段所用時間小于通過bc段所用時間B．冰壺在ab段所受摩擦力的沖量等于在bc段所受摩擦力的沖量C．冰壺在ab段的動量變化量大于在bc段的動量變化量D．冰壺在ab段的動能變化量等于在bc段的動能變化量9.（2022江西部分重點高中聯考）世界第一款垂直起降的“鷂式"戰斗機，是由英國研發的一款亞音速噴氣式戰斗機，“鷂式"戰斗機采用一臺飛馬發動機，機身前后有四個可旋轉0°~98.5°角的噴氣口提供垂直起落和常規飛行所需的動升力和推力，當噴口向下時,產生的推力可使飛機垂直上升；當噴口向后時，產生的推力可使飛機前進。飛行員調整噴口的方向和角度，便可改變飛機的飛行姿態。某次作戰任務中質量為8t的“鷂式”戰斗機懸停在空中，四個豎直向下的噴口向下噴射的氣體速度約為2.5km/s，不考慮飛機質量變化的影響，重力加速度g取10m/s2。則在1s內平均每個噴口噴射的氣體質量約為（）A．2kgB．8kgC．16kgD．32kg10（2021年河南高三調研）2020年12月3日23時嫦娥五號上升器發動機以3000N的動力工作約6分鐘，成功將攜帶樣品的上升器送入到近月點環月軌道。若該發動機向后噴射的氣體速度約為10km／s，則它在1s時間內噴射的氣體質量約為（）A．0．30kgB．0．50kgC．0．60kgD．0．90kg11.（2021年高考河南適應性考試）高樓墜物極其危險，被稱為“懸在城市上空的劍”。若一枚質量為50g的雞蛋，從27層樓的窗戶自由落下，與地面撞擊時間約為0.001s。不計空氣阻力，則雞蛋對地面的平均作用力約為（）A.3000N B.2000N C.1000N D.500N12.(2020·長沙月考)如圖所示，運動員在水上做飛行運動表演。他操控噴射式懸浮飛行器將水帶送上來的水反轉180°后豎直向下噴出，令自己懸停在空中。已知運動員與裝備的總質量M為100kg，兩個圓管噴嘴的直徑均為10cm，已知重力加速度大小g＝10m/s2，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，則噴嘴處噴水的速度大約為()A．3.0m/s B．5.6m/sC．8.0m/s D．10.2m/s13．(2020·洛陽一模)高空拋物是一種不文明的行為，而且會帶來很大的社會危害。某小區樓下一位年輕媽媽被從三樓陽臺丟下的一節5號干電池擊中頭部，當場受傷。若一節質量為0.1kg的干電池從1.25m高處自由下落到水平地面上后又反彈到0.2m高度處，電池第一次接觸地面的時間為0.01s，第一次落地對地面的沖擊力跟電池重量的比值為k，重力加速度大小g＝10m/s2，不計空氣阻力，則()A．該電池的最大重力勢能為10JB．該電池的最大動能為100JC．k＝71D．電池在接觸地面過程中動量的變化量大小為0.3kg·m/s14、（2021云南昆明重點高中期中）幾個水球可以擋住一顆子彈？《國家地理頻道》的實驗結果是：四個水球足夠！完全相同的水球緊挨在一起水平排列，子彈在水球中沿水平方向做勻變速直線運動，恰好能穿出第4個水球，則下列判斷正確的是（）A．子彈在每個水球中的速度變化相同B．子彈在每個水球中運動的時間不同C．每個水球對子彈的沖量不同D．子彈在每個水球中的動能變化相同15．(2020·寶雞二模)超強臺風在沿海登陸時，其風力可達到17級，對固定建筑物破壞程度非常巨大。請你根據所學物理知識推算固定建筑物所受風力(空氣的壓力)與風速(空氣流動速度)大小關系，假設某一建筑物垂直風速方向的受力面積為S，風速大小為v，空氣吹到建筑物上后速度瞬間減為零，空氣密度為ρ，風力F與風速大小v的關系式為()A．F＝ρSv B．F＝ρSv2C．F＝eq\f(1,2)ρSv3 D．F＝ρSv316.（2020全國I卷高考仿真模擬1）高空作業須系安全帶，如果質量為m的高空作業人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對人剛產生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運動).此后經歷時間t安全帶達到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時間安全帶對人的平均作用力大小為()A.eq\f(m\r(2gh),t)＋mg B.eq\f(m\r(2gh),t)－mgC.eq\f(m\r(gh),t)＋mg D.eq\f(m\r(gh),t)－mg17.在列車編組站里，一節動車車廂以1m/s的速度碰上另一節靜止的拖車車廂，碰后兩節車廂結合在一起繼續運動．已知兩節車廂的質量均為20t，則碰撞過程拖車車廂受到的沖量大小為(碰撞過程時間很短，內力很大)()A．10N·s B．20N·sC．104N·s D．2×104N·s18．用豆粒模擬氣體分子，可以模擬氣體壓強產生的原理．如圖所示，從距秤盤80cm高處把1000粒的豆粒連續均勻地倒在秤盤上，持續作用時間為1s，豆粒彈起時豎直方向的速度大小變為碰前的一半，方向相反．若每個豆粒只與秤盤碰撞一次，且碰撞時間極短(在豆粒與秤盤碰撞極短時間內，碰撞力遠大于豆粒受到的重力)，已知1000粒的豆粒的總質量為100g．則在碰撞過程中秤盤受到的壓力大小約為()A．0.2N B．0.6NC．1.0N D．1.6N19..李老師在課堂上做了如下的小實驗：他把一支粉筆豎直放在水平桌面上靠近邊緣的紙條上，如圖所示．第一次他慢慢拉動紙條將紙條抽出，粉筆向后傾倒．第二次他快速將紙條抽出，粉筆輕微晃動一下又靜立在桌面上．兩次現象相比，下列說法正確的是()A．第一次粉筆的慣性更小B．第一次粉筆受到紙帶的摩擦力更大C．第一次粉筆受到紙帶的沖量更小D．第一次粉筆獲得的動量更大20.（2020安徽皖江名校聯盟第5次聯考）如果沒有空氣阻力,天上的云變成雨之后落到地面,在經過一路的加速后,到達地面時的速度會達到300米/秒,這樣的速度基本相當于子彈速度的一半,是非常可怕的。由于空氣阻力的作用,雨滴經過變加速運動,最終做勻速運動,一般而言,暴雨級別的雨滴落地時的速度為8~9米/秒。某次下暴雨時小明同學恰巧打著半徑為0.5m的雨傘(假設傘面水平,雨水的平均密度為0.5kg/m3),由于下雨使小明增加撐雨傘的力最小約為A.0.25NB.2.5NC.25ND.250N21．（2020山東青島期末）2019年8月11日超強臺風“利奇馬”登陸青島，導致部分高層建筑頂部的廣告牌損毀。臺風“利奇馬”登陸時的最大風力為11級，最大風速為30m／s。某高層建筑頂部廣告牌的尺寸為：高5m、寬20m，空氣密度=1.2kg／m3，空氣吹到廣告牌上后速度瞬間減為0，則該廣告牌受到的最大風力約為A．3.9×103NB．1.2×105NC．1.0×104ND．9.0×l04N22.（2020湖南長沙期末）“守株待兔”是我們熟悉的寓言故事，它出自《韓非子》，原文為：宋人有耕田者。田中有株，兔走觸株，折頸而死。因釋其耒而守株，翼復得兔。兔不可復得，而身為宋國笑。假設一只兔子質量為2kg，受到驚嚇后從靜止開始沿水平道路勻加速直線運動，經過1.2s速度大小達到9m/s后勻速奔跑，撞樹后被水平彈回，反彈速度大小為1m/s，設兔子與樹的作用時間為0.05s，重力加速度g=10m/s2．下列說法確的是（）A.

加速過程中兔子的加速度為180m/s2B.

加速過程中地面對兔子的平均作用力大小為20NC.

撞樹過程中樹對兔子的平均作用力大小為320ND.

撞樹過程中樹對兔子的平均作用力大小為400N二．計算題1.(2020·北京海淀區模擬)如圖甲所示，校園中的噴泉將水以相同傾斜角度和速率噴射而出，噴出的水落到水面泛起漣漪甚為美觀。噴出的水的運動可視為一般的拋體運動，在水平方向不受力，在豎直方向只受重力，我們可以仿照研究平拋運動的方法來研究一般的拋體運動。噴泉噴出水的運動軌跡示意圖如圖乙所示，噴出的水上升的最大高度為h，落在水面的位置距噴水口的水平距離為d。已知噴水口的水流量為Q(水流量Q為單位時間內噴出水的體積)，水的密度為ρ，重力加速度為g，忽略空氣阻力。(1)求噴出的水上升至最大高度時水平速度vx的大小；(2)假設水落在水面上時速度立即變為零，且在極短時間內落到水面的水受到的重力可忽略不計，求水落到水面時對水面豎直向下的平均作用力Fy的大小；(3)該噴泉利用水泵將水先從地下水池由靜止提升至噴泉水面，然后再噴射出去。已知地下水池的水面距噴泉水面的高度恒為H，若H＝h，d＝4h，水泵的效率為η，求水泵的平均功率P。2..(2022山東聊城一模)運用動量定理處理二維問題時，可以在相互垂直的兩個方向上分別研究．北京2022年冬奧會國家跳臺滑雪賽道如圖甲所示，某運動員在空中運動的部分軌跡如圖乙所示，在軌跡上取三個點A、B、C，測得三點間的高度差和水平間距分別為、、．運動員落到傾角為23°的滑道上時，速度方向與滑道成30°角，用了0.7s完成屈膝緩沖后沿滑道下滑．若空氣阻力、滑道摩擦均不計，運動員連同裝備質量為70kg，取重力加速度，，，，．求；（1）運動員在空中運動的水平速度；（2）屈膝緩沖過程中運動員受到的平均沖力的大小．

3..(2020北京西城沖刺)城市進入高樓時代后，高空墜物已成為危害極大的社會安全問題，由物理學知識可知，即使是很小的物體從高處墜落也可能對人造成嚴重的傷害。設一個50g的雞蛋從16樓的窗戶自由落下，相鄰樓層的高度差約為3m，雞蛋下落起點距地面的高度約為45m，雞蛋撞擊地面后速度減為0。為便于估算，不計空氣阻力，不計與地面撞擊過程中雞蛋的重力，g取10m/s2。(1)求雞蛋與地面撞擊前的速度大小以及撞擊過程中地面對雞蛋作用的沖量大小；(2)若雞蛋與地面撞擊的時間為3×10-3s，求雞蛋對地面的平均沖擊力的大小。4（9分）某同學遇到一道“智力題”：一個騎著電動平衡車的雜技演員帶著兩個相同的鐵球想通過一座很長的小橋，但小橋所能承受的最大壓力是演員、電動平衡車和其中一個鐵球的重力之和，演員能否帶著兩個鐵球一次性地從橋上走過去？該同學利用所學的拋體運動，提出解決方案：騎著電動平衡車的演員通過小橋的過程中，只需不斷地交替將一個鐵球拋在空中，這樣手里始終不會有兩個鐵球，小橋所承受的壓力不會超過其限度，從而保證演員帶著兩個鐵球安全過橋。你認為該同學的方案是否合理？請結合所學知識，建立合理模型，通過分析說明。5如圖甲所示，蹦床是常見的兒童游樂項目之一，兒童從一定高度落到蹦床上，將蹦床壓下后，又被彈回到空中，如此反復，達到鍛煉和玩耍的目的。FxO丙乙甲如圖乙所示，蹦床可以簡化為一個豎直放置的輕彈簧，彈力的大小為kx（x為床面下沉的距離，也叫形變量FxO丙乙甲（1）在一次玩耍中，某質量為m的小孩，從距離蹦床床面高H處由靜止下落，將蹦床下壓到最低點后，再被彈回至空中。a．b．求出小孩剛接觸蹦床時的速度大小v；c．若已知該小孩與蹦床接觸的時間為t，求接觸蹦床過程中，蹦床對該小孩的沖量大小I。（2）借助F-x圖，可確定彈力做功的規律。在某次玩耍中，質量不同的兩個小孩（均可視為質點），分別在兩張相同的蹦床上彈跳，請判斷：這兩個小孩，在蹦床上以