2022 年高考物理二轮典型专题（7）——动量守恒定律 一、单选题 1．（2021·湖北·高考真题）抗日战争时期，我军缴获不少敌军武器武装自己，其中某轻机枪子弹弹头质 量约 8 g，出膛速度大小约 750 m/s。某战士在使用该机枪连续射击 1 分钟的过程中，机枪所受子弹的平均 反冲力大小约 12 N，则机枪在这 1 分钟内射出子弹的数量约为（　　） A．40 B．80 C．120 D．160 2．（2021·北京·高考真题）如图所示，圆盘在水平面内以角速度 ω 绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴 r 处 的 P 点有一质量为 m 的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由 P 点滑至圆盘上的 某点停止。下列说法正确的是（　　） A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为 2m  r C．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动 D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为 m r 3．（2022·山东潍坊·一模）在水平面上固定一粗糙斜面，先让一滑块从斜面顶端由静止下滑到底端，再 让滑块以某一速度从底端上滑刚好能滑到顶端，用照相机记录滑块下滑和上滑的频闪照片如图所示。已 知照片上相邻位置的时间间隔相等，下列说法正确的是（　　） A．图甲是滑块上滑的频闪照片 B．滑块下滑时的速度变化快 C．滑块下滑到底端时的速度大于其沿斜面上滑时的初速度 D．滑块下滑过程中重力的冲量大于上滑过程中重力的冲量 4．（2022·新疆乌鲁木齐·一模）如图所示，一侧为弧形轨道的物块 A 静止在光滑水平面上，轨道底端切 线水平，一小球由静止开始从物块 A 的最高点沿轨道滚到最低点，在此过程中，小球受到重力的冲量的 大小为 IG，受到物块 A 的作用力的冲量的大小为 IA，受到合外力的冲量的大小为 I 合。下列关系式中正确 的是（　　） A．IG>IA>I 合 B．IG>I 合>IA C．IA>I 合>IG D．IA>IG>I 合 5．（2022·新疆昌吉·一模）一个静止在水平地面上的物体，质量为 0.1kg，受到竖直向上的拉力 F 作用， 2 F 随时间 t 的变化情况如图所示。若 g 取 10m / s ，则下列说法正确的是（　　） A．0-3s 内，物体的速度逐渐增大 B．3s 时物体的速度最大 C．第 5s 末和第 9s 末物体的速度相等 D．第 7s 末物体离地面的高度最大 6．（2021·河南信阳·一模）篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动，通过篮球对地冲击力大小判断篮球 的性能，某同学让一篮球从 t  1.40s h1  1.8m 高处自由下落，测出篮球从开始下落至反弹到最高点所用时间 ，该篮球反弹时从离开地面至最高点所用时间为 0.5s ，篮球的质量 m  0.45kg ， g  10m/s 2 。则 篮球对地面的平均作用力大小为（　　）（不计空气阻力） A． 3N B． 21N C． 33N 7．（2021·辽宁·模拟预测）如图甲所示，物块 A、B 的质量分别是 D． 28N mA  3.0kg 和 mB  2.0kg ，用轻弹簧拴 接，放在光滑的水平地面上，物块 B 右侧与竖直墙相接触。另有一物块 C 在 t=0 时刻以一定速度向右运动， 在 t=4s 时与物块 A 相碰，并立即与 A 粘在一起不再分开，物块 C 的 v—t 图像如图乙所示，下列说法正确 的是（　　） A．物块 B 离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为 72J B．4s 到 12s 的时间内，墙壁对物块 B 的冲量大小为 24N·s C．物块 B 离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能为 18J D．物块 B 离开墙壁后，物块 B 的最大速度为 2m/s 8．（2021·重庆市第三十七中学校模拟预测）在刚刚结束的东京奥运跳水比赛中，中国跳水队以 7 金 5 银 的成绩完美收官。假设质量为 m 的跳水运动员从跳台上以初速度 v0 向上跳起，跳水运动员在跳台上从起 跳到入水前重心下降 H，入水后受水阻力而减速为零，不计跳水运动员水平方向的运动，运动员入水后 到速度为零时重心下降 h，不计空气阻力，则（　　） 2 A．运动员起跳后在空中运动过程中受到合外力冲量大小为 m v0  2 gH 2 B．水对运动员阻力的冲量大小为 m v0  2 gH 1 C．运动员克服水的阻力做功为 mgH＋ 2 mv02 1 D．运动员从跳起到入水后速度减为零的过程中机械能减少量为 mg（H＋h）＋ 2 mv02 9．（2021·湖南·模拟预测）如图所示，某次训练时将乒乓球发球机置于地面上方某一合适位置，正对竖 直墙面水平发射乒乓球。现有两个质量相同乒乓球 a 和 b 以不同速度水平射出，碰到墙面时下落的高度之 比为 9：16，不计阻力，则乒乓球 a 和 b（　　） A．初速度之比为 3：4 B．重力对两乒乓球的冲量大小之比为 9：16 C．从射出到碰到墙面时重力做功的平均功率之比为 3：4 D．碰到墙面时重力的瞬时功率之比为 9：16 10．（2022·广东·模拟预测）某车间传输货物时，需要从 P 位置搭一根直轨道到传送带上，然后将货物从 P 处轻放滑到倾斜传送带上，如图，某工人搭了两条光滑导轨，PA 竖直、PB 垂直于传送带，现同时在 P 点释放两个质量相同的小货物（均视为质点），各自沿两条导轨滑下，则它们滑到导轨底端过程中，忽 略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．PA 轨道的小货物先到 B．重力的冲量大小相同 C．到达底端时速度大小相同 D．到达底端时重力的瞬时功率相同 11．（2021·辽宁·模拟预测）“蹦蹦床”游乐项目是孩子们经常去游乐场玩的一款项目。将儿童在“蹦蹦床”上 弹起、下落的过程简化为竖直方向上的运动。一质量为 m 的儿童从 h 高度处落下，从接触蹦床到速度大 小减为零的时间为 t ，在此过程中（　　） A．蹦床对他的冲量大小为 B．蹦床对他的冲量大小为 C．蹦床对他的冲量大小为 D．蹦床对他的冲量大小为 mg t  m 2 gh m 2 gh ，蹦床对他做功不为 0 ，蹦床对他做功不为 0 mg t  m 2 gh mg t  m 2 gh ，蹦床对他做功为 0 ，蹦床对他做功为 0 二、填空题 12．（2021·北京延庆·一模）继 2018 年“东方超环”实现一亿度运行之后，更先进的“中国环流 2 号”（图 甲）于 2020 年 12 月 4 日首次放电成功，我国的托卡马克技术又有了新的突破，正在引领全世界走向能源 的圣杯——可控核聚变。可控核聚变的磁约束像一个无形的管道，将高温等离子体束缚在其中，通过电 磁感应产生的涡旋电场给等离子体加速，使其达到核聚变的点火温度。利用环流 2 号的原理，可以做一 些简化后的模拟计算。半径为 r 的环形光滑管道处于垂直纸面向里、随时间均匀增大的匀强磁场中，磁感 应强度的变化规律为 B=kt，如图乙所示。t=0 时刻，一个质量为 m、电荷量为+q 的微粒，从静止开始被涡 旋电场加速，t 时刻与一个静止的中性粒子 m0 相撞，并结合在一起，电荷量不变。在计算过程中均不考虑 重力。 （1）① 随时间均匀增大的匀强磁场在管道内产生涡旋电场的强弱___________； A．增大 B．不变 C．减小 ② 请说出微粒被涡旋电场加速后在磁场中的旋转方向；___________ （2）① 求碰前瞬间带电微粒的速度 v；___________ ② 请证明：无论 m0 多大，碰后瞬间管道对结合体的作用力方向均沿圆环半径向外。___________ 13．（2013·上海浦东新·一模）如图所示，将两条完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小 车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为 3m/s，方向水平向右，乙车速度大小为 2m/s，方向水平向左， 两车在同一直线上，当乙车的速度为零时，甲车速度为________m/s，方向________． 14．（2018·天津蓟州·二模）某机械装置的竖直切面如图所示，装置由内壁光滑的圆管构成，其中 AB 部 分水平，BC 部分是内径为 R 的半圆，且圆管半径远小于 R．由于某种原因，一质量为 m 的小球 a 留在了 水平管内，现用一个质量也为 m 的小球 b“冲撞”小球 a，小球 a 恰好到达圆管最高点 C，已知两小球发生 弹性正碰，两小球直径略小于圆管直径，重力加速度为 g。则小球 b 的入射速度大小为______，小球 b 对 小球 a 的冲量大小为______。 三、解答题 15．（2022·福建龙岩·一模）如图甲所示，斜面上有一个轻弹簧，一端与斜面固定，另外一端与木板固定。 木板在 A 点时，弹簧处于压缩状态，释放木板，木板由静止开始沿斜面向上运动，其 v－t 图像如图乙所 示（图线为正弦曲线）。木板在 t1 时刻速度达到最大为 v1，t2 时刻到达 B 点，此时弹簧处于伸长状态。已 知木板的质量为 m，斜面与水平面夹角为 θ，A、B 两点相距为 L，木板、物块与斜面的动摩擦因数均为 μ，重力加速度为 g，弹簧始终在弹性限度内。 （1）求 t1 时刻弹簧弹力的大小； （2）若已知弹簧的劲度系数为 k，木板在 A、B 两点的加速度大小相等，求此加速度的大小； （3）若某时刻有一质量也为 m 的物块在 C 点由静止开始沿斜面下滑，在 t1 时刻恰好与木板发生弹性碰撞， 碰后木板沿斜面向下运动恰好回到 A 点，求 B、C 两点之间的距离。 16．（2021·江西·模拟预测）如图所示，半径为 R 的光滑半圆形轨道 ABD 固定在地面上， AD 为圆的水平 直径，A 点正上方高 2R 处有一质量为 m 的小球 P，在 D 点正上方高 2R 处有一个质量为 2m 的小球 Q，先 释放小球 Q，当小球 Q 运动到 A 点时，释放小球 P，两球在空中沿竖直方向发生正碰，碰撞后小球 P 刚好 能上升到开始释放的位置，两球碰撞过程相互作用力远大于球的重力，重力加速度为 g，不计两小球的大 小。 （1）小球 Q 第一次运动到轨道最低点 B 时，对轨道的压力多大？ （2）两球碰撞过程系统损失的机械能为多少？ 17．（2021·广东肇庆·模拟预测）如图所示，质量为 2 kg 的 L 型滑板 A 静止放在光滑水平面上，滑板右端 固定一根轻质弹簧，弹簧左端连接质量为 1 kg 的物块 B ， B 静止在 P 点，弹簧恰好处于原长。 A 板上表面 以 P 点为临界点，左侧粗糙，右侧光滑。质量为 1 kg 的物块 C 以水平速度 v0  2 m / s 由滑板 A 上表面左端向