（通用版）2021版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 課后限時集訓(xùn)18 動量和動量定理

課后限時集訓(xùn)18動量和動量定理建議用時：45分鐘1關(guān)于沖量，下列說法中正確的是()A沖量是物體動量變化的原因B作用在靜止的物體上的力的沖量一定為零C動量越大的物體受到的沖量越大D沖量的方向就是物體運(yùn)動的方向A力作用一段時間便有了沖量，而力作用一段時間后，物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化，物體的動量也發(fā)生了變化，因此說沖量使物體的動量發(fā)生了變化，A正確；只要有力作用在物體上，經(jīng)歷一段時間，這個力便有了沖量IFt，與物體處于什么狀態(tài)無關(guān)，物體運(yùn)動狀態(tài)的變化是所有作用在物體上的力共同產(chǎn)生的效果，B錯誤；物體所受沖量IFt與物體動量的大小pmv無關(guān)，C錯誤；沖量的方向與物體運(yùn)動方向無關(guān)，D錯誤。2.在一光滑的水平面上，有一輕質(zhì)彈簧，彈簧一端固定在豎直墻壁上，另一端緊靠著一物體A，已知物體A的質(zhì)量m4 kg，如圖所示?，F(xiàn)用一水平力F作用在物體A上，并向左壓縮彈簧，力F做功50 J后(彈簧仍處在彈性限度內(nèi))，突然撤去力F，物體A從靜止開始運(yùn)動。則當(dāng)撤去力F后，彈簧彈力對物體A的沖量大小為()A20 N·sB50 N·sC25 N·sD40 N·sA根據(jù)題意知，撤去力F時，彈簧具有的彈性勢能為Ep50 J，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得Epmv2，解得物體A離開彈簧的速度為v5 m/s，根據(jù)動量定理得Imv04×5 N·s20 N·s，A正確，B、C、D錯誤。3.(多選)(2019·湖南衡陽八中二模)質(zhì)量為2 kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動，物塊的動能Ek與其位移x之間的關(guān)系如圖所示。已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2，g取10 m/s2，則下列說法正確的是()Ax1 m時物塊的速度大小為2 m/sBx3 m時物塊的加速度大小為1.25 m/s2C在前2 m的運(yùn)動過程中物塊所經(jīng)歷的時間為2 sD在前4 m的運(yùn)動過程中拉力對物塊做的功為25 JBCD根據(jù)圖象知，x1 m時，物塊的動能為2 J，由mv22 J，解得v m/s，故A錯誤；對x2 m到x4 m的過程運(yùn)用動能定理，有F合2xEk，解得F合22.5 N，則物塊的加速度a m/s21.25 m/s2，故B正確；對前2 m的運(yùn)動過程運(yùn)用動能定理得F合1xEk，解得F合12 N，則物塊的加速度a m/s21 m/s2，末速度v m/s2 m/s，根據(jù)vat得t2 s，故C正確；對全過程運(yùn)用動能定理得WFmgxE k，解得WF25 J，故D正確。4.(2019·玉溪一中月考)如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)，d點(diǎn)為最低點(diǎn)。每根桿上都套著一個完全相同的小滑環(huán)(圖中未畫出)，三個滑環(huán)分別從a、b、c點(diǎn)無初速度釋放，下列關(guān)于它們下滑過程的說法中正確的是()A重力對各環(huán)的沖量中a的最大B彈力對各環(huán)的沖量中c的最大C合力對各環(huán)的沖量大小相等D各環(huán)的動能增量相等B設(shè)任一細(xì)桿與豎直方向的夾角為，環(huán)運(yùn)動的時間為t，圓周的直徑為D。則環(huán)的加速度大小為agcos 。由位移公式得Dcos at2gt2cos ，得到t，所以三個環(huán)的運(yùn)動時間相同，由于三個環(huán)的重力相等，運(yùn)動時間相同，由公式IFt分析可知，重力對各環(huán)的沖量相等，A錯誤；彈力FNmgsin ，則c環(huán)受到的彈力最大，三個環(huán)的運(yùn)動時間相等，則彈力對c環(huán)的沖量最大，B正確；a環(huán)的加速度最大，受到的合力最大，則合力對a環(huán)的沖量最大，C錯誤；重力對a環(huán)做功最多，其動能的增量最大，D錯誤。5.如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在大小確定的水平外力F作用下，以速度v沿水平面勻速運(yùn)動，當(dāng)物體運(yùn)動到A點(diǎn)時撤去外力F，物體由A點(diǎn)繼續(xù)向前滑行的過程中經(jīng)過B點(diǎn)，則物體由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是 ()Av越大，摩擦力對物體的沖量越大，摩擦力做功越多Bv越大，摩擦力對物體的沖量越大，摩擦力做功與v的大小無關(guān)Cv越大，摩擦力對物體的沖量越小，摩擦力做功越少Dv越大，摩擦力對物體的沖量越小，摩擦力做功與v的大小無關(guān)D由題知，物體所受的摩擦力FfF，且為恒力，由A到B的過程中，v越大，所用時間越短，IfFt越??；因?yàn)閃fF·，故Wf與v無關(guān)。選項(xiàng)D正確。6(2019·云南曲靖一中二模)高空墜物極易對行人造成傷害。若一個50 g的雞蛋從高空下落撞在地面上，與地面碰撞時間為2 ms，同時對地面產(chǎn)生的沖擊力為103 N，雞蛋落地時的速度約為()A0.4 m/sB4 m/sC40 m/sD400 m/sB設(shè)向上為正方向，則雞蛋與地面碰撞的過程，由動量定理得(Fmg)t0(mv)，解得v m/s4.1 m/s，選項(xiàng)B正確。7(多選)質(zhì)量為m的物體以初速度v0開始做平拋運(yùn)動，經(jīng)過時間t，下降的高度為h，速度變?yōu)関，在這段時間內(nèi)物體動量變化量的大小為()Am(vv0)BmgtCmDmBCD由動量定理可得，物體在時間t內(nèi)動量變化量的大小為mgt，B正確；物體在平拋運(yùn)動過程中速度變化量v沿豎直方向，其大小v，由機(jī)械能守恒定理可得：mvmghmv2，所以，故物體動量變化量pmvmm，選項(xiàng)C、D均正確，只有選項(xiàng)A錯誤。8一輛轎車強(qiáng)行超車時，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后，兩車車身因相互擠壓，皆縮短了0.5 m，據(jù)測算兩車相撞前速率約為30 m/s，則：(1)試求車禍中車內(nèi)質(zhì)量約60 kg的人受到的平均沖力是多大？(2)若此人系有安全帶，安全帶在車禍過程中與人體的作用時間是1 s，求這時人體受到的平均沖力為多大？解析(1)兩車相撞時認(rèn)為人與車一起做勻減速運(yùn)動直到停止，位移為0.5 m。設(shè)運(yùn)動的時間為t，根據(jù)xt得，t s。根據(jù)動量定理Ftpmv0得，F(xiàn) N5.4×104 N。(2)若人系有安全帶時，F(xiàn) N1.8×103 N。答案(1)5.4×104 N(2)1.8×103 N9一位質(zhì)量為m的運(yùn)動員從下蹲狀態(tài)向上跳起，經(jīng)t時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v。在此過程中 ()A地面對他的平均作用力為mg，地面對他做的功為mv2B地面對他的平均作用力為mg，地面對他做的功為零C地面對他的平均作用力為，地面對他做的功為mv2D地面對他的平均作用力為，地面對他做的功為零B人的速度原來為零，起跳后變?yōu)関，則由動量定理可得Imgt(mv)mv，故地面對人的沖量為mvmgt；則地面對人的平均作用力Fmg，人在跳起時，地面對人的支持力豎直向上，在跳起過程中，在支持力方向上沒有位移，地面對運(yùn)動員的支持力不做功，故B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯誤。10(2019·湖南師大附中模擬)我國航天事業(yè)持續(xù)飛速發(fā)展，2019年1月，“嫦娥四號”飛船在太陽系最大的撞擊坑內(nèi)靠近月球南極的地點(diǎn)著陸月球背面。假設(shè)有一種宇宙飛船利用離子噴氣發(fā)動機(jī)加速起飛。發(fā)動機(jī)加速電壓為U，噴出二價(jià)氧離子，離子束電流為I，那么下列結(jié)論正確的是(基本電荷為e，原子質(zhì)量單位為m0，飛船質(zhì)量為M)()A噴出的每個氧離子的動量p2eUB飛船所受到的推力為F4IC飛船的加速度為aD推力做功的功率為2MeUB對于每個氧離子，根據(jù)動能定理得qUmv2，動量為p，其中q2e，m16m0，故p8，故A錯誤；設(shè)在t時間內(nèi)噴出N個氧離子，飛船受到的推力為FN，其中I，q2e，m16m0，所以F4I，a，故B正確，C錯誤；功率的單位是J·s1，而2MeU的單位是kg·J，故D錯誤。11.如圖所示，在傾角為30°的足夠長的光滑固定斜面上有一質(zhì)量為m的物體，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按如圖所示的四種方式隨時間變化(圖中縱坐標(biāo)是F與mg的比值，力沿斜面向上為正)。已知此物體在t0時速度為零，若用v1、v2、v3、v4分別表示上述四種受力情況下物體在3 s末的速率，則這四個速度中最大的是()ABCDC根據(jù)動量定理分別研究四種情況下物體的速率。取t01 s，A圖中：mgsin 30°·3t0F·2t0Ft0mv1，得v120 m/s；B圖中：mgsin 30°·3t0Ft0Ft0mv2，得v215 m/s；C圖中：mgsin 30°·3t0F·2t0mv3，得v325 m/s；D圖中：mgsin 30°·3t0F·2t0Ft0mv4，得v415 m/s。故選項(xiàng)C正確。12.如圖所示，由噴泉中噴出的水柱，把一個質(zhì)量為M的垃圾桶倒頂在空中，水以速率v0、恒定的質(zhì)量增率(即單位時間噴出的質(zhì)量)從地下射向空中。求垃圾桶可停留的最大高度。(設(shè)水柱噴到桶底后以相同的速率反彈)解析設(shè)垃圾桶可停留的最大高度為h，并設(shè)水柱到達(dá)h高處的速度為vt，則vv2gh得vv2gh由動量定理得，在極短時間t內(nèi)，水受到的沖量為Ft2vt解得F2·vt2據(jù)題意有FMg聯(lián)立解得h。答案13.如圖所示，質(zhì)量mA為4.0 kg的木板A放在水平面C上，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.24，木板右端放著質(zhì)量mB為1.0 kg的小物塊B(視為質(zhì)點(diǎn))，它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)，木板突然受到水平向右的12 N·s的瞬時沖量I作用開始運(yùn)動，當(dāng)小物塊滑離木板時，木板的動能EkA為8.0 J，小物塊的動能EkB為0.50 J，重力加速度取10 m/s2，求：(1)瞬時沖量作用結(jié)束時木板的速度v0的大小；(2)木板的長度L。解析木板受到瞬時沖量作用后獲得初動量，此后A、B相對運(yùn)動，B在摩擦力作用下做加速運(yùn)動，A在B的反作用力及C的摩擦力作用下做減速運(yùn)動，最終B從A上掉下來。(1)設(shè)水平向右為正方向，有ImAv0代入數(shù)據(jù)解得v03.0 m/s。(2)設(shè)A對B、B對A、C對A的滑動摩擦力的大小分別為FAB、FBA和FCA，其中FCA(mAmB)g12 N，B在A上滑行的時間為t，B離開A時A和B的速度分別為vA和vB，由動量定理得(FBAFCA)tmAvAmAv0FABtmBvB其中FABFBA，EkAmAv8.0 J，EkBmBv0.50 J設(shè)A、B相對于C的位移大小分別為xA和xB，由動能定理得(FBAFCA)xAmAvmAvFABxBEkB木板A的長度LxAxB代入數(shù)據(jù)解得L0.50 m。答案(1)3.0 m/s(2)0.50 m7