【文档说明】【高考复习】高考物理 全程复习课后练习17 动量冲量和动量定理(含答案解析).doc,共(7)页,120.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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2020版高考物理全程复习课后练习17动量冲量和动量定理1.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2.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3.一物体在合外力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
、Ek2,动量分别为p1、p2,则()A.Ek2=9Ek1,p2=3p1B.Ek2=3Ek1,p2=3p1C.Ek2=8Ek1,p2=4p1D.Ek2=3Ek1,p2=2p14.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v-t图线如图所示,图中AB∥CD,则整个过程中()A.F1的冲量等于F2的冲量B.F1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5.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30g的鸡蛋从17楼(离地面安全帽为45m高)落下,能砸破安全帽.若鸡蛋壳与安全帽的作用时间为4.5×10-4s,人的质量为50kg,重力加速度g取10m/s2,则安全帽受到的平均冲击力的大小约为()A.1700NB.2000NC.23
00ND.2500N6.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15kg·m/s,长线表示的动量大小为30kg·m/s,箭头表示动量的方向.在下列所给的四种情况下,物体动量改变量相同的是()A.①②B.②④C.①③D.③④7.当使用高压水枪时,我们会感受到比较强的反
冲作用。如图所示,一水枪与软管相连,打开开关后,以30m/s的速度每秒喷出1kg的水,若水枪入口与出口的口径相同,则水对该水枪作用力的大小及方向是()A.30N,沿③的方向B.30N,沿②的方向C.60N,沿①的方向D.60
N,沿②的方向8.高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,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.m2ght+mgB.m2ght-
mgC.mght+mgD.mght-mg9.如图所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上,左端与竖直墙壁接触.现打开尾端阀门,气体往外喷出,设喷口面积为S,气体密度为ρ,气体往外喷出的速度为v,则气体刚喷出时贮气瓶顶端对竖直墙的作用
力大小是()A.ρvSB.ρv2SC.12ρv2SD.ρv2S10.高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,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.m2ght+mgB.m2ght-mgC.mght+mgD.mght-mg11.(多选)为了进一步探究课本中的迷你小实验,某同学从圆珠笔中取出轻弹簧,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12.(多选)一细绳系着小球,在光滑水平面上做圆周运动,小球质量为m,速度大小为v,做圆周运动的周期为T,则以下说法中正确的是()A.经过时间t=T2,小球的动量的变化量为零B.经过时间t=T4,小球的动量的变化量大小为2mvC.经过时间t=T2,细绳的拉力对
小球的冲量大小为2mvD.经过时间t=T4,重力对小球的冲量大小为mgT413.2017年9月在济青高速公路上,一辆轿车强行超车时,失控冲出车道与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车相撞后,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5m
,据测算两车相撞前速度约为30m/s.(1)试求车祸中车内质量约60kg的人受到的平均冲力是多大?(2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1s,求这时人体受到的平均冲力为多大?14.塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具,但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报
道,因此,限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题.水枪产生的水柱对目标的冲击力与枪口直径、出水速度等因素相关.设有一水枪,枪口直径为d,出水速度为v,储水箱的体积为V.(1)水枪充满水可连续用多长时间?(2)设水的密度为ρ,水柱水
平地打在竖直平面(目标)上后速度变为零,则水流对目标的冲击力是多大?你认为要控制水枪威力关键是控制哪些因素?不考虑重力、空气阻力等的影响,认为水柱到达目标的速度与出枪口时的速度相同.答案解析1.答案为: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I=Ft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.2.答案为:A;解析:根据机
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.3.答案为:A;解析:根据动量知识得F0t0=mv1,2F0t0=mv2-mv1,联立解得v1:v2=1:3,得p1:p2=1:3,由E
k=p22m得Ek1:Ek2=1:9,故选A.4.答案为: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,但a的运动时间小于b的时间,根据I=ft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:F1t1-ftOB=0,F2t2-ftOD=0,由题图看出,tOB<tOD,则有F1t1<F2t2,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.5.答案为:B;解析:鸡蛋从17楼(离地面安全帽为45m高)落下,可近似看成是自由落体运动,则根据v2=2gh可得落到安全帽上的瞬时速度为v=30m
/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:(F-mg)Δt=0-(-mv),∴F=mvΔt+mg=30×10-3×34.5×10-4+30×10-2=2.0×103(N),由牛顿第
三定律,安全帽受到平均冲击力大小F′=F=2.0×103N,选项B正确.6.答案为:C;解析:取向右为正方向.①中初动量p=30kg·m/s,末动量p′=-15kg·m/s,则动量变化量为Δp=p′-p=-45kg·m/s;②中初动量p=15kg·m/s,末动量p′=3
0kg·m/s,则动量变化量为Δp=p′-p=15kg·m/s;③中初动量p=15kg·m/s,末动量p′=-30kg·m/s,则动量变化量为Δp=p′-p=-45kg·m/s;④中初动量p=30kg·m/s,末动量p′=15kg·m/s,则动量变化量
为Δp=p′-p=-15kg·m/s;故①③物体动量改变量相同.故C项正确.7.答案为:B;解析:以水为研究对象,运用动量定理得Ft=m水v1-0,代入数据解得,水流受到的平均作用力为F=30N,方向沿出口方向和进口方向的角平分线
。根据牛顿第三定律可知,水对该水枪作用力的大小是30N,方向沿②的方向,故B正确。8.答案为:A;解析:人做自由落体运动时,有v=2gh,选向下为正方向,又mgt-Ft=0-mv,得F=m2ght+mg,所以A项正确.9.答案
为:D;解析:以t时间内喷出去的气体为研究对象,则Ft=ρSvtv=ρStv2,得F=ρSv2,由于气瓶处于平衡状态,墙壁与气瓶间作用力与气体反冲作用力相等,故D项正确.10.答案为:A;解析:人做自由落体运动时,有v=2gh
,选向下为正方向,又mgt-Ft=0-mv,得F=m2ght+mg,所以A项正确.11.答案为: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.12.答案为:BCD
;解析:经过时间t=T2,小球转过了180°,速度方向正好与开始计时的时刻的速度方向相反,若规定开始计时的时刻的速度方向为正方向,则小球的动量的变化量Δp=-mv-mv=-2mv,细绳的拉力对小球的冲量I=Δp=-mv-mv=-2mv,A错误,
C正确;经过时间t=T4,小球转过了90°,根据矢量合成法可得,小球的动量的变化量为Δp′=mΔv=2mv,重力对小球的冲量大小IG=mgt=mgT4,B、D正确.13.解:(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止,位移为0.5m.设
运动的时间为t,根据x=v02t得t=2xv0=130s.根据动量定理有Ft=Δp=mv0,得F=mv0t=60×30130N=5.4×104N.(2)若人系有安全带,则F′=mv0t′=60×301N=1.8×103N.14.解:(1)设Δt时间内,从枪口喷出的水的体积为ΔV,则ΔV
=vSΔt,S=πd22,所以单位时间内从枪口喷出的水的体积为ΔVΔt=14vπd2,水枪充满水可连续用的时间t=V14vπd2=4Vvπd2.(2)Δt时间内从枪口喷出的水的质量m=ρΔV=ρSvΔt=ρ·πd22vΔt
=14ρπd2vΔt.质量为m的水在Δt时间内与目标作用,由动量定理有FΔt=Δp,以水流的方向为正方向,得-FΔt=0-14ρπd2vΔt·v=0-14ρπd2v2Δt,解得F=14πρd2v2.可见,要控制水枪威力关键是要控制枪口直径d和出水速度v.