《2025年高考调研高考总复习讲义高中物理人教版》

例(2021·福建)福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知 $10$ 级台风的风速范围为 $24.5 \sim 28.4\ m/s$，$16$ 级台风的风速范围为 $51.0 \sim 56.0\ m/s$。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则 $16$ 级台风对该交通标志牌的作用力大小约为 $10$ 级台风的 (B)

A.$2$ 倍
B.$4$ 倍
C.$8$ 倍
D.$16$ 倍

答案： 例 【答案】 B
【解析】 设空气的密度为$\rho$，风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的横截面积为$S$，在时间$\Delta t$内的空气质量为$\Delta m = \rho S v \cdot \Delta t$，假定台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的末速度变为零，对风由动量定理有$-F \cdot \Delta t = 0 - \Delta m v$，可得$F = \rho S v^2$，10级台风的风速$v_{1} \approx 25 m/s$，16级台风的风速$v_{2} \approx 50 m/s$，则有$\frac{F_{2}}{F_{1}} = \frac{v_{2}^2}{v_{1}^2} = 4$.故选B项.

1.(2022·山东)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，发射仓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)

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

答案： 1.答案 A
解析 从火箭开始运动到点火的过程中，火箭先加速运动后减速运动，当加速度为零时，动能最大，A项正确；高压气体释放的能量转化为火箭的动能和重力势能及火箭与空气间因摩擦产生的热量，B项错误；根据动量定理可得高压气体对火箭的推力$F$、火箭自身的重力$mg$和空气阻力$f$的冲量矢量和等于火箭动量的变化量，C项错误；根据动能定理可得高压气体对火箭的推力$F$、火箭自身的重力$mg$和空气阻力$f$对火箭做的功之和等于火箭动能的变化量，D项错误.

2.(2021·湖北)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 (C)

A.$40$
B.$80$
C.$120$
D.$160$

答案： 2.答案 C
解析 设1分钟内射出的子弹数量为$n$，则对这$n$颗子弹由动量定理得$Ft = nmv_{0}$，代入数据解得$n = 120$，C项正确，A、B、D三项错误.故选C项.

3.(2023·广东)(多选)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 $1\ kg$ 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 $F$，推动滑块 $1$ 以 $0.40\ m/s$ 的速度与静止的滑块 $2$ 碰撞，碰撞时间为 $0.04\ s$，碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为 $0.22\ m/s$。关于两滑块的碰撞过程，下列说法正确的有 (BD)


A.该过程动量守恒
B.滑块 $1$ 受到合力的冲量大小为 $0.18\ N \cdot s$
C.滑块 $2$ 受到合力的冲量大小为 $0.40\ N \cdot s$
D.滑块 $2$ 受到滑块 $1$ 的平均作用力大小为 $5.5\ N$

答案： 3.答案 BD
解析 取向右为正方向，滑块1和滑块2组成的系统的初动量为$p_{1} = mv_{1} = 1 × 0.40 kg \cdot m/s = 0.40 kg \cdot m/s$，碰撞后的动量为$p_{2} = 2mv_{2} = 2 × 1 × 0.22 kg \cdot m/s = 0.44 kg \cdot m/s$，则滑块的碰撞过程动量不守恒，故A项错误；对滑块1，取向右为正方向，则有$I_{1} = mv_{2} - mv_{1} = 1 × 0.22 kg \cdot m/s - 1 × 0.40 kg \cdot m/s = -0.18 kg \cdot m/s$，负号表示方向水平向左，故B项正确；对滑块2，取向右为正方向，则有$I_{2} = mv_{2} = 1 × 0.22 kg \cdot m/s = 0.22 kg \cdot m/s$，故C项错误；对滑块2根据动量定理有$F \Delta t = I_{2}$，解得$F = 5.5 N$，则滑块2受到滑块1的平均作用力大小为$5.5 N$，故D项正确.故选B、D两项.

4.(2022·重庆)在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线(如图)。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部 (D)


A.速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积
B.动量大小先增大后减小
C.动能变化正比于曲线与横轴围成的面积
D.加速度大小先增大后减小

答案： 4.答案 D
解析 由题知假人的头部只受到安全气囊的作用，则$F-t$图像的面积即合力的冲量，再根据动量定理可知$F-t$图像的面积也是动量的变化量，且图线一直在$t$轴的上方，则动量的大小一直增大，A、B两项错误；根据动量与动能的关系有$E_{\rm k} = \frac{p^2}{2m}$，而$F-t$图像的面积是动量的变化量，则动能的变化量与曲线与横轴围成的面积不成正比，C项错误；由题知假人的头部只受到安全气囊的作用，则根据牛顿第二定律可知$a \propto F$，即假人头部的加速度先增大后减小，D项正确.故选D项.

5.(2021·湖南)物体的运动状态可用位置 $x$ 和动量 $p$ 描述，称为相，对应 $p - x$ 图像中的一个点。物体运动状态的变化可用 $p - x$ 图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿 $x$ 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是 (D)


A.
B.
C.
D.

答案： 5.答案 D
解析 根据题意，需要得到初速度为零的匀加速直线运动状态下的动量$p$和位移$x$的关系.根据动量的定义式$p = mv$及初速度为0的匀加速直线运动所满足的关系$v^2 = 2ax$，联立可得$p = \sqrt{2a} \cdot m(x)^{\frac{1}{2}}$，其中加速度$a$、质量$m$均不变，则动量$p$和位移$x$的关系式为幂函数，故物体对应的相轨迹为幂函数，D项正确.