十年（2011-2020）高考真题物理分项详解08 动量定理及动量守恒定律（解析版)

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十年高考分类汇编专题08动量定理及动量守恒定律

（2011-2020）

题型一、动量与动量定理的综合应用................................................................................................1

题型二、动量守恒定律与能量的综合应用模型一（碰撞类）........................................................5

题型三、动量守恒定律与能量的综合应用模型二（弹簧类）......................................................16

题型四、动量守恒定律与能量的综合应用模型三（反冲类）......................................................20

题型五、动量守恒定律与能量的综合应用模型四（子弹木块、板块类）..................................25

题型六、动量守恒定律与能量的综合应用模型五（轨道类）......................................................27

题型七、实验:验证动量守恒定律.....................................................................................................30

题型一、动量与动量定理的综合应用

1.（2020 江苏）.一只质量为的乌贼吸入的水，静止在水中。遇到危险时，它在极短时间内把

吸入的水向后全部喷出，以的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速度大小 v。

【答案】

【解析】乌贼喷水过程，时间较短，内力远大于外力；选取乌贼逃窜的方向为正方向，根据动量守恒定律

得

解得喷出水的速度大小为

2.（2020 全国 1）.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

【考点】动量、动量定理、动能定理

【答案】D

【解析】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。

3.（2018 全国 2）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（）

A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N

【考点】动量定理

【答案】C

【解析】根据自由落体运动和动量定理有 2gh=v2(h 为25 层楼的高度，约 70 m)，Ft=mv，代入数据解得

F≈1×103 N，所以 C正确.

4.（2018 北京）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/s2，到达B点时速度 vB=30 m/s.取

重力加速度 g=10 m/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FN 的大小.

【考点】运动分析、动量定理、牛二定律

【答案】：（1）100m，（2）1 800 N·s （3）3 900 N

【解析】（1）根据匀变速直线运动公式，有 L=（v2B－v2A）/2a=100 m

（2）根据动量定理，有 I=mvB－mvA=1 800 N·s

（3）运动员经 C点时重力与支持力提供其做圆周运动的向心力；

根据动能定理，运动员在BC 段运动的过程中，有mgh=1/2mv2C-1/2mv2B

根据牛顿第二定律，有 FN-mg=mv2C/R

联立解得 FN=3 900 N

5.（2018 江苏）如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为 m，运动速度的大小为 v，方向向下．经过

时间 t，小球的速度大小为 v，方向变为向上．忽略空气阻力，重力加速度为 g，求该运动过程中，小球所

受弹簧弹力冲量的大小．

【考点】动量定理

【答案】2mv+mgt

【解析】取向上为正方向，动量定理 mv-(-mv)=I 且I=(F-mg)t

解得 IF=Ft=2mv+mgt

6.（2017 全国 3）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( )

A．t=1 s 时物块的速率为1 m/s

B．t=2 s 时物块的动量大小为 4 kg·m/s

C．t=3 s 时物块的动量大小为 5 kg·m/s

D．t=4 s 时物块的速度为零

【考点】动量定理

【答案】AB

【解析】由动量定理可得：Ft=mv，解得 /，t=1 s 时物块的速率为=1 m/s，故

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