高考物理- 动量和冲量(解析版)

专题7.10 动量和冲量

【考纲解读与考频分析】

动量和冲量是两个重要物理量，高考一般吧动量和冲量与其他知识综合考查。

【高频考点定位】：动量和冲量

考点一：动量和冲量

【3年真题链接】

1．（2017海南物理·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，P、Q开始运动，P和Q的动量大小的比值为（）

A．2n B．n C．1

n

D．1

【参考答案】.D

【命题意图】本题考查动量守恒定律及其相关的知识点。

【解题思路】P、Q两个物块组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律，撤去外力后，P、Q开始运动，P 和Q的动量大小的比值为1，选项D正确。

2..(2017·全国理综I卷·14)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）

A.30kg⋅m/s

B.5.7×2

10kg⋅m/s

C.6.0×2

10kg⋅m/s D.6.3×2

10kg⋅m/s

【参考答案】A

【命题意图】本题考查动量守恒定律及其相关的知识点。

【关键一步】燃气从火箭喷口在很短的时间内喷出，其重力冲量和空气阻力冲量都很小，因此可把火箭和燃气组成的系统看作所受合外力为零，运用动量守恒定律解答。

【解题思路】燃气从火箭喷口在很短的时间内喷出的瞬间，火箭和燃气组成的系统动量守恒，设火箭的动量为p，根据动量守恒定律，可得：p-mv0=0，解得p=mv0=0.050kg×600m/s=30kg·m/s，选项A正确。

3.（2018北京理综）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，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/s 2

，到达B 点时速度v B =30 m/s 。取重力加速度g =10 m/s 2。 （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的I 大小；

（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F N 的大小。

【名师解析】（16分）

（1）根据匀变速直线运动公式，有22100m 2B A

v v L a

-==

（2）根据动量定理，有1800N s B A I mv mv =-=⋅ （3）运动员经C 点时的受力分析如答图2

根据动能定理，运动员在BC 段运动的过程中，有

221122

C B mgh mv mv =

- 根据牛顿第二定律，有2

N C

v F mg m R

-= 得F N =3 900 N

4．（2017天津理综）“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是

A ．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变

B ．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力

C ．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零

D ．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变 【参考答案】B 【名师解析】

机械能等于动能和重力势能之和，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能时刻发生

变化，则机械能在变化，故A 错误；在最高点对乘客受力分析，根据牛顿第二定律有：r v m N mg 2

=-，

座椅对他的支持力mg r

v m mg N <-=2

，故B 正确；乘客随座舱转动一周的过程中，动量不变，根据动

量定理，所受合力的冲量为零，但是重力的冲量0≠⋅=t mg I ，故C 错误；乘客重力的瞬时功率

θcos ⋅=mgv P ，其中θ为线速度和竖直方向的夹角，摩天轮转动过程中，乘客的重力和线速度的大小不

变，但θ在变化，所以乘客重力的瞬时功率在不断变化，故D 错误。

5．（2017全国III 卷·20）一质量为2kg 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 ．1s t =时物块的速率为1m/s B ．2s t =时物块的动量大小为4kg·m/s C ．3s t =时物块的动量大小为5 kg·m/s D ．4s t =时物块的速度为零

s

【参考答案】AB

【名师解析】由题给的F 随时间t 变化的图线可知，在0~2s 的时间内，F =2N ，在2~4s 的时间内，F’=-1N ，根据动量定理，t 0Ft mv mv =-，可知1s t =时，11Ft mv =，代入数据可得11

1212

Ft v m ⨯=

= m/s=1 m/s ，选项A 正确；2s t =时，p 2=Ft 2，代入数据可得p 2=4kg·

m/s ，选项B 正确；3s t =时，p 3=Ft 2+ F’( t 3- t 2)，代入数据可得p 3=2×2 kg·m/s+（-1）（3-2）kg·m/s =3kg·m/s ，选项C 错误；4s t =时，由动量定理，()2424Ft F t t mv '+-=，代入数据可得 ()

()

2424221422

Ft F t t v m

'+-⨯-⨯-=

=

m/s=1 m/s ，选项D 错误。

【2年模拟再现】

1.(2019.广东广州市一模

)如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为I ，运动员入水后到最低点的运动过程记为II ，忽略空气阻力，则运动员

A. 过程I 的动量改变量等于零

B. 过程II 的动量改变量等于零

C. 过程I 的动量改变量等于重力的冲量

D. 过程II 的动量改变量等于重力的冲量 【参考答案】C

【名师解析】过程I 中动量改变量等于重力的冲量，即为mgt ，不为零，故A 错误，、C 正确；运动员进入水前的速度不为零，末速度为零，过程II 的动量改变量不等于零，故B 错误；过程II 的动量改变量等于合外力的冲量，不等于重力的冲量，故D 错误；