【文档说明】高考物理一轮复习巩固提升第6章第1节 动量 冲量 动量定理 (含解析).doc,共(5)页,128.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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(建议用时:40分钟)一、单项选择题1.关于冲量,以下说法正确的是()A.只要物体受到了力的作用,一段时间内物体受到的总冲量就一定不为零B.物体所受合外力的冲量小于物体动量的变化量C.物体受到的冲量越大,动量越大D.如果力是
恒力,则其冲量的方向与该力的方向相同解析:选D.合外力的冲量等于动量的变化,如果动量的变化为零,则合外力的冲量为零,所以物体所受外力的合冲量可能为零,故A错误;由动量定理可知物体所受合外力的冲量等于物体动量的
变化量,故B错误;冲量越大,动量的变化量越大,动量不一定大,故C错误;如果力是恒力,则冲量的方向与该力的方向相同,故D正确.2.从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,下
列说法正确的是()A.掉在水泥地上的玻璃杯动量小,而掉在草地上的玻璃杯动量大B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变小,掉在草地上的玻璃杯动量改变大C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小D.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变量与掉在草
地上的玻璃杯动量改变量相等解析:选D.玻璃杯从同样高度落下,到达地面时具有相同的速度,即具有相同的动量,与地面相互作用后都静止.所以两种地面的情况中玻璃杯动量的改变量相同,故A、B、C错误,D正确.3.一个质量为0.18kg的垒球,
以25m/s的水平速度向左飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s.则这一过程中动量的变化量为()A.大小为3.6kg·m/s,方向向左B.大小为3.6kg·m/s,方向向右C.大小为12.6kg·m/s,方向向左D.大小为12.6kg
·m/s,方向向右解析:选D.选向左为正方向,则动量的变化量Δp=mv1-mv0=-12.6kg·m/s,大小为12.6kg·m/s,负号表示其方向向右,D正确.4.(2018·高考全国卷Ⅱ)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,与地面的碰撞时间约为2ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10NB.102NC.103ND.104N解析:选C.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70m),Ft=mv,代入数据解得F
≈1×103N,所以C正确.5.(2019·山东淄博一中质检)如图所示是一种弹射装置,弹丸的质量为m,底座的质量M=3m,开始时均处于静止状态,当弹簧释放将弹丸以对地速度v向左发射出去后,底座反冲速度的大小为14v,则摩擦力对底座的
冲量为()A.0B.14mv,方向向左C.14mv,方向向右D.34mv,方向向左解析:选B.设向左为正方向,对弹丸,根据动量定理:I=mv;则弹丸对底座的作用力的冲量为-mv,对底座根据动量定理:If+(-mv)=-3m·v4得:If=+mv4,正号表示正方向,向左.
6.如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以足够大的速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点.若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点为()A.仍在P点B.在P点左边C.在P点右边不远处D.在P点右边原水平位移的两倍处解析:选B.纸条抽出的过程,铁块所受的滑动摩擦力一定,以v的速度抽出纸条,铁
块所受滑动摩擦力的作用时间较长,即加速时间较长,由I=Fft=mΔv得铁块获得速度较大,平抛运动的水平位移较大,以2v的速度抽出纸条的过程,铁块所受滑动摩擦力作用时间较短,即加速时间较短,铁块获得速度较小,
平抛运动的位移较小,故B选项正确.7.(2019·北京西城区模拟)1966年,在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验.实验时,用“双子星号”宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组(后者的发动机已熄火),接触以后,开动“双子星号
”飞船的推进器,使飞船和火箭组共同加速.推进器的平均推力F=895N,推进器开动时间Δt=7s.测出飞船和火箭组的速度变化Δv=0.91m/s.已知“双子星号”飞船的质量m1=3400kg.由以上实验数据可测出火箭组的质量m2为()A.3400kgB.3485kgC.6265kgD.6885
kg解析:选B.根据动量定理得FΔt=(m1+m2)Δv,代入数据解得m2≈3485kg,B选项正确.二、多项选择题8.如图所示,足够长的固定光滑斜面倾角为θ,质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面,达到
最高点后又滑回原处,所用时间为t.对于这一过程,下列判断正确的是()A.斜面对物体的弹力的冲量为零B.物体受到的重力的冲量大小为mgtC.物体受到的合力的冲量大小为零D.物体动量的变化量大小为mgsinθ·t解析:选BD.由冲量的求解公式可知,斜面对物体的弹力的冲量为mgcosθ
·t,选项A错误;物体受到的重力的冲量大小为mgt,选项B正确;物体回到斜面底端的速度仍为v,方向与初速度方向相反,故根据动量定理可知,物体受到的合力的冲量大小为2mv,选项C错误;因整个过程中物体所受的合力
为mgsinθ,则根据动量定理可知,物体动量的变化量大小为mgsinθ·t,选项D正确.9.一艘帆船在湖面上顺风航行,在风力的推动下做速度为v0=4m/s的匀速直线运动.已知帆船在该运动状态下突然失去风的推力的作用,此后帆船在湖面上做匀减速直线运动,经过t=8s静止;该帆船的帆面正对风
的有效面积为S=10m2,帆船的总质量约为M=936kg,若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变,空气的密度为ρ=1.3kg/m3,下列说法正确的是()A.风停止后帆船的加速度大小是1m/s2B.帆船在湖面上顺风航行所受
水的阻力大小为468NC.帆船匀速运动受到风的推力的大小为936ND.风速的大小为10m/s解析:选BD.求解风停止后帆船的加速度时要选择帆船作为研究对象,求解风速时要选择在时间t内正对帆面且吹向帆面的空气作为研究对象,风突然停止,帆
船只受到水的阻力f的作用,做匀减速直线运动,设帆船的加速度大小为a,则a=v0t=0.5m/s2,选项A错误;由牛顿第二定律可得f=Ma,代入数据解得f=468N,选项B正确;设帆船匀速运动时受到风的推力大小为F,根据平衡条件得F-f=0,解得F=
468N,选项C错误;设在时间t内,正对帆面且吹向帆面的空气的质量为m,则m=ρS(v-v0)t,根据动量定理有-Ft=mv0-mv,解得v=10m/s,选项D正确.10.如图所示,一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面
由静止开始从顶端下滑到底端C、D、E处,三个过程中重力的冲量依次为I1、I2、I3,动量变化量的大小依次为Δp1、Δp2、Δp3,则有()A.三个过程中,合力的冲量相等,动量的变化量相等B.三个过程中,合力做的功相等,动能的变化量
相等C.I1<I2<I3,Δp1=Δp2=Δp3D.I1<I2<I3,Δp1<Δp2<Δp3解析:选ABC.由机械能守恒定律可知物体下滑到底端C、D、E的速度大小v相等,动量变化量的大小Δp=mv相等,即Δp1=Δp2=Δp3;根据动量定理,合力的冲量等于动量的变化量,故合力的冲量也相等
,注意不是相同(方向不同);设斜面的高度为h,从顶端A下滑到底端C,由hsinθ=12gsinθ·t2得物体下滑的时间t=2hgsin2θ,所以θ越小,sin2θ越小,t越大,重力的冲量I=mgt就越大,
故I1<I2<I3,故A、C正确,D错误;物体下滑过程中只有重力做功,故合力做的功相等,根据动能定理,动能的变化量相等,故B正确.三、非选择题11.一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5m的位置B处是一面墙,如图所示.一物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动
,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止,g取10m/s2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力F的大小;(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.解析:(1)由动能定理有-μmgx=12m
v2-12mv20可得μ=0.32.(2)由动量定理有FΔt=mv′-mv可得F=130N.(3)由能量守恒定律有W=12mv′2=9J.答案:(1)0.32(2)130N(3)9J12.(2019·高考全国卷Ⅱ)一质量为m=2000kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶.行驶过程中,司机忽然发
现前方100m处有一警示牌,立即刹车.刹车过程中,汽车所受阻力大小随时间的变化可简化为图(a)中的图线.图(a)中,0~t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略,汽车仍保持匀速行驶),t1=0.8s;t1~t2时间段为刹车系统的启动
时间,t2=1.3s;从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止.已知从t2时刻开始,汽车第1s内的位移为24m,第4s内的位移为1m.(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线
;(2)求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小;(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1~t2时间内汽车克服阻力做的功;从司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离约为多少(以t1~t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?解析:(1)v-t图象如图所示.(2
)设刹车前汽车匀速行驶时的速度大小为v1,则t1时刻的速度也为v1;t2时刻的速度为v2.在t2时刻后汽车做匀减速运动,设其加速度大小为a.取Δt=1s.设汽车在t2+(n-1)Δt~t2+nΔt内的位移为sn,n=1,2,3„.若汽车在t2+3Δt~t2+4Δt时间内未
停止,设它在t2+3Δt时刻的速度为v3,在t2+4Δt时刻的速度为v4,由运动学公式有s1-s4=3a(Δt)2①s1=v2Δt-12a(Δt)2②v4=v2-4aΔt③联立①②③式,代入已知数据解得v4=-176m/s④这说明在t2+4Δt时刻前,汽车已经停止.因此,①式不成立.由于在t2
+3Δt~t2+4Δt内汽车停止,由运动学公式v3=v2-3aΔt⑤2as4=v23⑥联立②⑤⑥式,代入已知数据解得a=8m/s2,v2=28m/s⑦或者a=28825m/s2,v2=29.76m/s⑧但⑧式情形下,v3<0,不合题意,舍去.(3)设汽车的刹车系统稳定工作时,汽车所受阻力的大小
为f1.由牛顿定律有f1=ma⑨在t1~t2时间内,阻力对汽车冲量的大小为I=12f1(t2-t1)⑩由动量定理有I=mv1-mv2⑪由动能定理,在t1~t2时间内,汽车克服阻力做的功为W=12mv21-12mv22⑫联立⑦⑨○10⑪⑫式,代入已知数据解得v1=30m/s⑬W=1.16
×105J⑭从司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离s约为s=v1t1+12(v1+v2)(t2-t1)+⑮联立⑦⑬⑮式,代入已知数据解得s=87.5m.⑯答案:(1)见解析图(2)28m/s8m/s2(3)30
m/s1.16×105J87.5m