动量定理及其应用 高频考点梳理 专题练 2026届高考物理复习备考

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动量定理及其应用 高频考点梳理
专题练 2026届高考物理复习备考
一、单选题
1．将质量为m=1kg的物块置于水平地面上，已知物块与水平桌面间的动摩擦因数为μ=0.5，现在物块上施加一个平行于水平面的恒力F=10N，物体静止开始运动，作用4s后撤去F。已知g=10m/s2，对于物块从静止开始到物块停下这一过程下列说法正确的是（　　）
A．物块整个过程物块运动的时间为6s B．物块整个过程物块运动的时间为8s
C．整个过程中物块的位移大小为40m D．整个过程中物块的位移大小为60m
2．我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射舱内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（ ）
A．火箭的加速度为零时，动能最大
B．高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能
C．高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量
D．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量
3．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
4．人们常利用高压水枪洗车，假设水枪喷水口的横截面积为S，喷出水流的流量为Q（单位时间流出的水的体积），水流垂直射向汽车后速度变为0。已知水的密度为，则水流对汽车的平均冲击力为（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，竖直面内有一个固定圆环，MN是它在竖直方向上的直径。两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上，。将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放，在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．合力对两滑块的冲量大小相同
B．重力对a滑块的冲量较大
C．弹力对a滑块的冲量较小
D．两滑块的动量变化大小相同
6．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．＋mg B．－mg
C．＋mg D．－mg
7．一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，力F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．第2s末，质点的动量为0
B．第2s末，质点的动量方向发生变化
C．第4s末，质点回到出发点
D．在1~3s时间内，力F的冲量为0
8．某科研团队通过传感器收集并分析运动数据，为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中，其单位质量受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中至内，曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员的质量为，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　）
A．起跳过程中运动员的最大加速度约为
B．起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为
C．起跳后运动员重心上升的最大高度约为
D．起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
9．2006年9月，中国第一座太空娱乐风洞在四川省绵阳市建成并投入运营。娱乐风洞是一种空中悬浮装置，在一个特定的空间内人工制造和控制气流，游客只要穿上特制的可改变受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）的飞行服跳入飞行区，即可通过改变受风面积来实现向上、向下运动或悬浮。现有一竖直圆柱形风洞，风机通过洞口向风洞内“吹气”，产生竖直向上、速度恒定的气流。某时刻，有一质量为m的游客恰好在风洞内悬浮，已知气流密度为，游客受风面积为S，重力加速度为g，假设气流吹到人身上后速度变为零，则气流速度大小为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
10．质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用，力F与时间t的关系如图所示，则（　　）
A．时间内水平力F的冲量为
B．t0时刻物体的动量为
C．2t0时刻物体的速度为
D．2t0时刻物体的速度为
11．如图甲所示，物体置于足够长光滑斜面上并锁定，时刻解除锁定，并对物体沿斜面施加如图乙所示变化的力F，以沿斜面向下为正方向，下列说法正确的是（　　）
A．，物体一直沿斜面向下运动
B．，合外力的总冲量为0
C．时动量是时的一半
D．过程物体的位移小于的位移
12．蹦床运动中，体重为60kg的运动员在时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，重力加速度大小取。下列说法正确的是（　　）
A．时，运动员的重力势能最大
B．时，运动员的速度大小为10m/s
C．时，运动员恰好运动到最大高度处
D．运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4600N
13．使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻（　　）
A．甲的速度大小比乙的大
B．甲的动量大小比乙的小
C．甲的动量大小与乙的相等
D．甲和乙的动量之和不为零
14．某同学受电动窗帘的启发，设计了如图所示的简化模型．多个质量均为的滑块可在水平滑轨上滑动，忽略阻力．开窗帘过程中，电机对滑块1施加一个水平向右的恒力，推动滑块1以的速度与静止的滑块2碰撞，碰撞时间为，碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为．关于两滑块的碰撞过程，下列说法正确的有（ ）

A．该过程动量守恒
B．滑块1受到合外力的冲量大小为
C．滑块2受到合外力的冲量大小为
D．滑块2受到滑块1的平均作用力大小为
三、解答题
15．某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度竖直向上喷出；玩具底部为平板面积略大于；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为，重力加速度大小为g。求：
(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；
(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D D C A D C C AC
题号 11 12 13 14
答案 AD BD BD BD
1．B
【详解】AB．在整个过程中由动量定理
解得
t=8s
选项A错误，B正确；
CD．物体在前4s运动的过程中由动量定理
解得
v=20m/s
因物体加速和减速过程的平均速度都为
全程的平均速度也为，则物体的总位移
选项CD错误。
故选B。
2．A
【详解】A．火箭从发射舱发射出来，受竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力和竖直向上的高压气体的推力作用，且推力大小不断减小，刚开始向上的时候高压气体的推力大于向下的重力和空气阻力之和，故火箭向上做加速度减小的加速运动，当向上的高压气体的推力等于向下的重力和空气阻力之和时，火箭的加速度为零，速度最大，接着向上的高压气体的推力小于向下的重力和空气阻力之和时，火箭接着向上做加速度增大的减速运动，直至速度为零，故当火箭的加速度为零时，速度最大，动能最大，故A正确；
B．根据能量守恒定律，可知高压气体释放的能量转化为火箭的动能、火箭的重力势能和内能，故B错误；
C．根据动量定理，可知合力冲量等于火箭动量的增加量，故C错误；
D．根据功能关系，可知高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭机械能的增加量，故D错误。
故选A。
3．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。
4．D
【详解】选择短时间内与汽车发生相互作用的水为研究对象，该部分水的质量为，由于喷出水流的流量为指单位时间流出的水的体积，则有，根据动量定理有，根据牛顿第三定律有，解得水流对汽车的平均冲击力为，故选D。
5．C
【详解】题图为是“等时圆”，即两滑块同时到达滑轨底端。合力（为滑轨倾角），，因此合力对滑块的冲量较大，滑块的动量变化也大；重力的冲量大小，方向都相同；弹力，，因此弹力对滑块的冲量较小，故选项C正确。
6．A
【详解】在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有
即在产生拉力瞬间速度为
之后人在安全带的作用下做变速运动，末速度为零，设向上为正方向，则根据动量定理可得
联立解得
故选A。
【点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向。
7．D
【详解】AB．由题图可知，0~2s时间内F的方向和质点运动的方向相同，质点经历了加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动，第2s末质点的速度最大，动量最大，方向不变，AB错误；
C．2~4s内F的方向与0~2s内F的方向不同，该质点0~2s内做加速运动，2~4s内做减速运动，质点在0~4s内的位移均为正，第4s末没有回到出发点，C错误；
D．在图像中，图线与横轴所围的面积表示力F的冲量，由题图可知，1~2s内的面积与2~3s内的面积大小相等，一正一负，则在1~3s时间内，力F的冲量为0，D正确；
故选D。
8．C
【详解】A．由图像可知，运动员受到的最大支持力约为
根据牛顿第二定律可知，起跳过程中运动员的最大加速度约为
故A错误；
BCD．根据图像可知，起跳过程中支持力的冲量为
起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
根据动量定理可得
解得起跳离开地面瞬间的速度为
则起跳后运动员重心上升的平均速度为
起跳后运动员重心上升的最大高度为
故BD错误，C正确。
故选C。
9．C
【详解】在时间内吹到人体的气体质量为
设人对气流的力大小为，则对此段气体由动量定理有
由牛顿第三定律，风给人的力大小为
人受力平衡。所以
解得
故选C。
10．AC
【详解】A．根据公式可知，在图像中，图线与横轴围成的面积表示冲量的大小，则由图可知，时间内水平力F的冲量为
故A正确；
B．根据题意，由动量定理可得，t0时刻物体的动量为
故B错误；
CD．由图可知，力在时间内的冲量为
由动量定理可得，2t0时刻物体的动量为
可得，2t0时刻物体的速度为
故D错误C正确。
故选AC。
11．AD
【详解】根据图像可知当时，物体加速度为，方向沿斜面向下；当时，物体加速度大小为，方向沿斜面向上，作出物体内的图像，根据图像可知物体一直沿斜面向下运动，故A正确；根据图像可知物体的末速度不等于0，根据动量定理，故B错误；根据图像可知时物体速度大于时物体的速度，故时动量不是时的一半，故C错误；图像与横轴围成的“面积”表示位移，故由图像可知过程物体的位移小于的位移，故D正确。
12．BD
【详解】根据题图分析可知，时，运动员对蹦床作用力最大，则此时运动员下降至最低点，运动员的重力势能最小，A错误；根据题图分析可知，时运动员离开蹦床，做竖直上抛运动，经2s后，即时再次落至蹦床上，根据竖直上抛运动的对称性可知，时，运动员运动至最大高度处，根据可知，运动员在时的速度大小，B正确，C错误；对运动员与蹦床一次相互作用过程，根据动量定理有，代入数据解得，D正确。
13．BD
【详解】根据可得，因，故，则在它们相互接近过程中的任意时刻甲的速度大小比乙的小，选项A错误；，又，则，故甲和乙组成的系统合外力的冲量方向向左，即甲的动量大小比乙的小，选项B、D正确，C错误。
14．BD
【详解】A．取向右为正方向，滑块1和滑块2组成的系统的初动量为
碰撞后的动量为
则滑块的碰撞过程动量不守恒，故A错误；
B．对滑块1，取向右为正方向，则有
负号表示方向水平向左，故B正确；
C．对滑块2，取向右为正方向，则有
故C错误；
D．对滑块2根据动量定理有
解得
则滑块2受到滑块1的平均作用力大小为，故D正确。
故选BD。
15．(1)；(2)
【详解】(1)设时间内，从喷口喷出的水的体积为，质量为，则
，
则单位时间内从喷口喷出的水的质量为
(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为。对于时间内喷出的水，有能量守恒得
在高度处，时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为
设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有
由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得
联立式得
【点睛】本题考查了动量定理的应用，要知道玩具在空中悬停时，受力平衡，合力为零，也就是水对玩具的冲力等于玩具的重力。本题的难点是求水对玩具的冲力，而求这个冲力的关键是单位时间内水的质量，注意空中的水柱并非圆柱体，要根据流量等于初刻速度乘以时间后再乘以喷泉出口的面积S求出流量，最后根据m=ρV求质量。
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