2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练17动量冲量和动量定理含解析.pdf
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1、动量、冲量和动量定理动量、冲量和动量定理 小题狂练 小题是基础 练小题 提分快 1.2019河北省武邑中学调研质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度 水平射向竖直墙,结果子弹穿墙而过,橡皮泥粘在墙上,钢球被以原速率反向弹回关于它 们对墙的水平冲量的大小,下列说法中正确的是( ) A子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等 B子弹对墙的冲量最小 C橡皮泥对墙的冲量最小 D钢球对墙的冲量最小 答案:B 解析 : 设子弹a、橡皮泥b和钢球c的质量均m,初速度均为v0,子弹穿墙后的速度为v, 则根据动量定理有:Iam(v0v),Ibmv0,Ic2mv0,所以 B 项正确,A、C、D 项错误 22
2、019山东省枣庄八中模拟关于冲量,下列说法正确的是( ) A合外力的冲量是物体动量变化的原因 B作用在静止的物体上的某个力的冲量一定为零 C物体的动量越大,受到的冲量越大 D冲量的方向与力的方向相同 答案:A 解析:根据动量定理知,冲量是引起动量变化的原因,故 A 项正确;根据IFt知,作 用在静止的物体上的力的冲量不为零,故 B 项错误 ; 动量越大说明物体的速度越大,但无法 说明动量的变化, 故不能说明物体冲量的大小, 故 C 项错误 ; 恒力冲量方向与力的方向相同, 变力冲量方向不一定与力的方向相同,故 D 项错误 32019福建质检(多选)为了进一步探究课本中的迷你小实验,某同学从圆珠
3、笔中 取出轻弹簧,将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端套上笔帽,用力把笔帽往下压后迅速放 开,他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上运动一段距离不计空气阻力,忽略笔帽与弹簧间 的摩擦,在弹簧恢复原长的过程中( ) A笔帽一直做加速运动 B弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等 C弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等 D弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率 答案:CD 解析 : 在弹簧恢复原长的过程中,笔帽先向上做加速运动,弹簧压缩量减小,弹力 减小,加速度逐渐减小;当弹力等于重力时,笔帽加速度为零,速度最大;此后弹力小于重 力,合力向下,加速度与速度反向,笔帽做减速运动,A
4、错误笔帽向上运动,受到的弹力 方向向上, 力与位移同向, 故弹力对笔帽做正功, 重力方向向下, 与位移反向, 对笔帽做负功, 由于笔帽动能增加,所以弹簧对笔帽做的功大于笔帽克服重力做的功,又时间相同,根据功 率的定义,可知 D 正确弹簧对桌面虽然有弹力,但没有位移,所以不做功,B 错误由于 轻弹簧质量不计,所以弹簧对桌面的弹力大小等于弹簧对笔帽的弹力大小,作用时间相同, 冲量大小相等,C 正确 42019天津市静海县一中调研如图所示,p、p分别表示物体受到冲量前、后的 动量,短线表示的动量大小为 15 kgm/s,长线表示的动量大小为 30 kgm/s,箭头表示动 量的方向在下列所给的四种情况
5、下,物体动量改变量相同的是( ) A B C D 答案:C 解析 : 取向右为正方向中初动量p30 kgm/s,末动量p15 kgm/s,则动 量变化量为 ppp45 kgm/s;中初动量p15 kgm/s,末动量p30 kgm/s,则动量变化量为 ppp15 kgm/s; 中初动量p15 kgm/s,末动量 p30 kgm/s,则动量变化量为 ppp45 kgm/s;中初动量p30 kgm/s,末动量p15 kgm/s,则动量变化量为 ppp15 kgm/s; 故 物体动量改变量相同故 C 项正确 52019四川省成都模拟如图所示为某物业公司的宣传提醒牌从提供的信息知: 一枚 30 g 的鸡
6、蛋从 17 楼(离地面安全帽为 45 m 高)落下, 能砸破安全帽 若鸡蛋壳与安全帽 的作用时间为 4.5104s,人的质量为 50 kg,重力加速度g取 10 m/s2,则安全帽受到的 平均冲击力的大小约为( ) A1 700 N B2 000 N C2 300 N D2 500 N 答案:B 解析 : 鸡蛋从 17 楼(离地面安全帽为 45 m 高)落下,可近似看成是自由落体运动,则根 据v22gh可得落到安全帽上的瞬时速度为v30 m/s,鸡蛋壳与安全帽碰撞的过程,若选 竖 直 向 上 为 正 方 向 , 由 动 量 定 理 得 : (Fmg)t 0 (mv), Fmg mv t 301
7、022.0103 (N),由牛顿第三定律,安全帽受到平均冲击力大 30 103 3 4.5 104 小FF2.0103 N,选项 B 正确 6 2019山东省临沂一中摸底如图所示,AB是固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,CD 是固定于竖直平面内的光滑斜面轨道,A、B两点和C、D两点的高度差相同,且AB的弧长 与斜面CD长度相等现让小球甲从A点沿圆弧轨道下滑到B点,小球乙从C点沿斜面轨道 下滑到D点,两球质量相等,以下说法正确的是( ) A甲球重力的冲量比乙球重力的冲量小 B甲球所受合外力的冲量比乙球所受合外力的冲量小 C两球所受轨道的支持力的冲量均为零 D两球动量的变化量相同 答案:A 解析:根
8、据机械能守恒可知,两球滑到轨道末端速度大小相等,方向不同;根据动量定 理可知,两球所受到的合外力的冲量大小相等,选项 B 错误;支持力与时间的乘积不为零, 所以支持力的冲量不为零, 选项 C 错误 ; 由于末速度方向不同, 所以两球动量的变化量不同, 选项 D 错误 ; 甲球做加速度减小的加速运动,乙球做匀加速直线运动,根据速度大小与时间 的关系可知,甲球运动的时间短,所以甲球重力的冲量比乙球重力的冲量小,选项 A 正确 72019甘肃省河西五市模拟一物体在合外力F的作用下从静止开始做直线运动, 合外力方向不变, 大小随时间的变化如图所示, 该物体在t0和 2t0时刻, 动能分别为Ek1、Ek
9、2, 动量分别为p1、p2,则( ) AEk29Ek1,p23p1 BEk23Ek1,p23p1 CEk28Ek1,p24p1 DEk23Ek1,p22p1 答案:A 解析 : 根据动量知识得F0t0mv1,2F0t0mv2mv1, 联立解得v1 :v21 : 3, 得p1 :p2 1:3,由Ek得Ek1:Ek21:9,故选 A. p2 2m 82019山西大学附中模拟(多选)以下四个图描述的是竖直上抛的物体的动量增量 随时间变化的曲线和动量变化率随时间变化的曲线 若不计空气阻力, 取竖直向上为正方向, 那么正确的是( ) 答案:CD 解析 : 根据动量定理可得pmgt, 选项A错误, C正确
10、 ; 物体的动量变化率mg, p t 选项 B 错误,选项 D 正确 92019浙江省余姚中学一测(多选)将质量为m的物体A以速率v0水平抛出,经过 时间t后,物体下落了一段距离,速率仍为v0,方向与初速度相反,如图所示重力加速 度为g,在这一运动过程中,下列说法中正确的是( ) A风对物体做的功为零 B风对物体做负功 C物体机械能减少mg 2t2 2 D风对物体的冲量大小大于 2mv0 答案:BD 解析:物体被抛出后,重力对其做正功,但是其动能没有增加,说明风对物体做负功, 选项 A 错误,B 正确;由于不知道风的方向,所以无法计算物体下落的高度,也就无法计算 重力和风对物体所做的功,选项
11、C 错误;重力的冲量竖直向下,大小为mgt,合力的冲量为 2mv0,根据矢量的合成可知,风对物体的冲量大小大于 2mv0,选项 D 正确 102019四川省成都模拟水平面上有质量相等的a、b两个物体,水平推力F1、F2 分别作用在a、b上,一段时间后撤去推力,物体继续运动一段距离后停下,两物体的vt 图线如图所示,图中ABCD,则整个过程中( ) AF1的冲量等于F2的冲量 BF1的冲量大于F2的冲量 C摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量 D合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量 答案:D 解析:AB与CD平行,所以撤去推力后两物体的加速度相等,即两物体受到的摩擦力大 小相等,
12、但a的运动时间小于b的时间,根据Ift可知,摩擦力对a物体的冲量小于摩擦 力对b物体的冲量, C 错误 ; 根据动量定理, 对整个过程研究得 :F1t1ftOB0,F2t2ftOD0, 由题图看出,tOBtOD,则有F1t1F2t2,即F1的冲量小于F2的冲量,A、B 错误;根据动量定 理可知,合外力的冲量等于物体动量的变化量,a、b两个物体动量的变化量都为零,所以 合外力的冲量相等,D 正确 112019河南省开封模拟(多选)如图所示,竖直环A半径为r,固定在木板B上, 木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一挡板固定在地上,B不能左右运动,在环的最 低点静置一小球C,A、B、C的质量均为m
13、,给小球一水平向右的瞬时冲量I,小球会在环内 侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,瞬时冲量必 须满足(重力加速度为g)( ) A最小值为m B最小值为m4gr5gr C最大值为m D最大值为m6gr7gr 答案:BD 解析:由动量定理可得小球获得的水平初速度v0 ,当冲量I最大时,设小球在最高 I m 点的速度大小为v1,由受力分析可知小球在最高点受到重力、环对小球的压力,对A和B 受力分析可知A和C间的弹力最大值F2mg, 小球在最高点时由牛顿第二定律可得Fmgm ,小球从最低点到最高点过程中由机械能守恒定律可得 2mgrmvmv,联立可得v0 v2 1 r
14、 1 2 2 0 1 2 2 1 ,根据Imv0可得Im,即瞬时冲量最大值为m,选项 C 错误,D 正确;当7gr7gr7gr 冲量I最小时, 设小球在最高点时的速度为v2, 此时小球只受重力, 由牛顿第二定律可得mg m, 小球从最低点到最高点过程中, 由机械能守恒定律可得 2mgrmvmv, 联立可得v0 v2 2 r 1 2 2 0 1 2 2 2 ,根据Imv0可得Im,即瞬时冲量最小值为m,选项 A 错误,B 正确5gr5gr5gr 122019唐山统考 1998 年 6 月 18 日,清华大学对富康轿车成功地进行了中国 轿车史上的第一次安全性碰撞试验,成为“中华第一撞” ,从此,我
15、国汽车整体安全性碰撞 试验开始与国际接轨,在碰撞过程中,下列关于安全气囊的保护作用认识正确的是( ) A安全气囊减小了驾驶员的动量的变化 B安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量 C安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率 D安全气囊延长了撞击力的作用时间,从而使动量变化更大 答案:C 解析:碰撞过程中,驾驶员的初、末动量与是否使用安全气囊无关,A 项错误;由动量 定理可知,驾驶员受到的撞击力的冲量不变,B 项错误 ; 安全气囊延长了撞击力的作用时间, 但是撞击力的冲量一定,故驾驶员的动量变化不变、动量变化率减小,C 项正确,D 项错误 132015重庆卷高空作业须系安全带如果质量为m的高空作业人
16、员不慎跌落,从 开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)此后经历 时间t安全带达到最大伸长, 若在此过程中该作用力始终竖直向上, 则该段时间安全带对人 的平均作用力大小为( ) A.mg B.mg m2gh t m2gh t C.mg D.mg m gh t m gh t 答案:A 解析 : 人做自由落体运动时,有v,选向下为正方向,又mgtFt0mv,得F2gh mg,所以 A 项正确 m2gh t 14 2019衡水中学调研(多选)如图所示, 可看作质点的物体从光滑固定斜面的顶端a 点以某一初速度水平抛出,落在斜面底端b点,运动时间为t,合外力做功为W1,合
17、外力的 冲量大小为I1.若物体从a点由静止释放,沿斜面下滑,物体经过时间 2t到达b点,合外 力做功为W2,合外力的冲量大小为I2.不计空气阻力,下列判断正确的是( ) AW1:W21:1 BI1:I21:2 C斜面与水平面的夹角为 30 D物体水平抛出到达b点时速度方向与水平方向的夹角为 60 答案:AC 解析:设a、b之间的竖直高度为h,物体做平抛运动时只受重力,从a点到b点合外 力做功为W1mgh.若物体从a点由静止释放, 沿斜面下滑, 只有重力做功, 合外力做功为W2 mgh, 选项 A 正确 设斜面与水平面的夹角为, 根据牛顿第二定律,mgsinma0, 解得a0 gsin, 根据平
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