高考物理三年真题专项汇编卷（2018-2020） 考点七 ：动量 Word版含答案

高考物理三年真题专项汇编卷（2018-2020）
考点七 ：动量
（2020北京卷，13）1.在同一竖直平面内，3个完全相同的小钢球（1号、2号、3号）悬挂于同一高度；静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。以下分析正确的是( )
A.将1号移至高度h释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度h。若2号换成质量不同的小钢球，重复上述实验，3号人能摆至高度h
B.将1、2号一起移至高度h释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都守恒
C.将右侧涂胶的1号移至高度h释放，1、2号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒，3号仍能摆至高度h
D.将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度h释放，碰撞后，2、3号粘在一起向右运动，未能摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都不守恒
（2020新高考Ι卷，18）2.如图所示，一倾角为θ的固定斜面的底端安装一弹性挡板，两物块的质量分别为m和，Q静止于斜面上A处。某时刻，P以沿斜面向上的速度与Q发生弹性碰撞。Q与斜面间的动摩擦因数等于，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P与斜面间无摩擦，与挡板之间的碰撞无动能损失。两物块均可以看作质点，斜面足够长，Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞。重力加速度大小为g。
（1）求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小；
（2）求第n次碰撞使物块Q上升的高度；
（3）求物块Q从A点上升的总高度H；
（4）为保证在Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞，求A点与挡板之间的最小距离s。
（2020全国Ⅰ卷，1）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
（2020全国Ⅱ卷，8）（多选）4.水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s，反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为（ ）
A．48 kg B．53 kg C．58 kg D．63 kg
（2020全国Ⅲ卷，2）5.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1 kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为( )
A.3 J B.4 J C.5 J D.6 J
（2019全国Ⅰ卷，3）6.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，产生的推力约为，则它在时间内喷射的气体质量约为( )
A． B． C． D．
（2018全国Ⅱ卷，2）7.高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2m/s,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )
A.10N B.102N C.103N D.104N
答案以及解析
1.答案：D
解析：A项，若2号换成质量不同的小钢球，无法实现速度交换，所以3号不能摆至高度h，故A项错误。B项，由于细线对小球的拉力改变了小球的速度，所以改变了小球的动量，可知释放后动量不守恒，故B项错误。C项，设1号碰撞前瞬间速度为v，碰撞后1号和2号的共同速度为，3号的速度为，根据动量守恒，根据机械能守恒，两式联立解得，所以3号球具有的动能无法使其摆至高度h，故C项错误。D项，将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度h释放，碰撞后，2、3号粘在一起向右运动，未能摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都不守恒，故D项正确。综上所述，本题正确答案为D。
2.答案：解：（1）P与Q的第一次碰撞，取P的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得①
由机械能守恒定律得②
联立①②式得③
④
故第一次碰撞后P的速度大小为，Q的速度大小为
（2）设第一次碰撞后Q上升的高度为，对Q由运动学公式得⑤
联立①②⑤式得⑥
设P运动至与Q刚要发生第二次碰撞前的位置时速度为，第一次碰后至第二次碰前，
对P由动能定理得⑦
联立①②⑤⑦式得⑧
P与Q的第二次碰撞，设碰后P与Q的速度分别为，由动量守恒定律得⑨
由机械能守恒定律得⑩
联立①②⑤⑦⑨⑩式得?
?
设第二次碰撞后Q上升的高度为，对Q由运动学公式得?
联立①②⑤⑦⑨⑩?式得?
设P运动至与Q刚要发生第三次碰撞前的位置时速度为，第二次碰后至第三次碰前，对P由动能定理得?
联立①②⑤⑦⑨⑩??式得?
P与Q的第三次碰撞，设碰后P与Q的速度分别为，由动量守恒定律得?
由机械能守恒定律得?
联立①②⑤⑦⑨⑩????式得?
?
设第三次碰撞后Q上升的高度为，由运动学公式得?
联立①②⑤⑦⑨⑩?????式得?
总结可知，第n次碰撞后，物块Q上升的高度为?
（3）当达到H时，两物块到此处的速度可视为零，对两物块运动全过程由动能定理得?
解得?
（4）设Q第一次碰撞至速度减为零需要的时间为，由运动学公式得?
设P运动到斜面底端时的速度为，需要的时间为，由运动学公式得?
?
设P从A点到Q第一次碰后速度减为零处匀减速运动的时间为，?
当A点与挡板之间的距离最小时?
联立的?????式，代入数据得?
3.答案：D
解析：行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内安全气囊被弹出并瞬间充满气体，增大了司机的受力面积，减少了司机单位面积的受力大小，可以延长司机的受力时间，从而减小了司机受到的作用力，A项错误，D项正确；碰撞前司机动量等于其质量与速度的乘积，碰撞后司机动量为零，所以安全气囊不能减少碰撞前后司机动量的变化量，B项错误；碰撞过程中通过安全气囊将司机的动能转化为司机对安全气囊做的功，C项错误。
4.答案：BC
解析：选运动员退行速度方向为正方向，设运动员的质量为M，物块的质量为m，物块被推出时的速度大小为，运动员第一次推出物块后的退行速度大小为。根据动量守恒定律，运动员第一次推出物块时有，物块与挡板发生弹性碰撞，以等大的速率反弹；第二次推出物块时有，依此类推，，又运动员的退行速度，解得，即，故B、C项正确，A、D项错误。
5.答案：A
解析：设乙物块的质量为m，由动量守恒定律有，代入图中数据解得，进而可求得碰撞过程中两物块损失的机械能为，代入图中数据解得，选项A正确。
6.答案：B
解析：设该发动机在时间内，喷射出的气体质量为m，根据动量定理，，可知，在内喷射出的气体质量，故本题选B。
7.答案：C
解析：根据自由落体运动规律和动量定理有 (h为25层楼的高度,约70m), ,代入数据解得,所以C正确。