2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第六章 基礎(chǔ)課1 動量和動量定理訓(xùn)練(含解析)教科版.doc
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基礎(chǔ)課1 動量和動量定理 一、選擇題(1~5題為單項(xiàng)選擇題,6~9題為多項(xiàng)選擇題) 1.某一水平力F=1 000 N,對豎直固定的墻壁作用,作用時(shí)間為t1=10 s、t2=1 h,若其力對應(yīng)的沖量分別為I1、I2,則( ) A.I1=I2=0 B.I1=104 Ns;I2=3.6106 Ns C.I1=103 Ns;I2=102 Ns D.以上都不正確 解析 由沖量定義得: I1=Ft1=104 Ns I2=Ft2=3.6106 Ns 故選項(xiàng)B正確。 答案 B 2.將一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊放在光滑的斜面上,使木塊從斜面的頂端由靜止開始向下滑動,滑到底端總共用時(shí)t,如圖1所示,設(shè)在下滑的前一半時(shí)間內(nèi)木塊的動量變化為Δp1,在后一半時(shí)間內(nèi)其動量變化為Δp2,則Δp1∶Δp2為( ) 圖1 A.1∶2 B.1∶3 C.1∶1 D.2∶1 解析 木塊在下滑的過程中,一直受到的是重力與斜面支持力的作用,二力的合力大小恒定為F=mgsin θ,方向也始終沿斜面向下不變。由動量定理可得Δp1∶Δp2=(Ft1)∶(Ft2)=(mgsin θt)∶(mgsin θt)=1∶1。故選項(xiàng)C正確。 答案 C 3.(2017四川廣元中學(xué)檢測)我國女子短道速滑隊(duì)在今年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3 000 m接力三連冠。觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動員乙前面,并且開始向前滑行,待乙追上甲時(shí),乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中,忽略運(yùn)動員與冰面間在水平方向上的相互作用,則( ) 圖2 A.甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量 B.甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反 C.甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量 D.甲對乙做多少負(fù)功,乙對甲就一定做多少正功 解析 由于甲對乙的作用力與乙對甲的作用力方向相反,因此兩個(gè)力的沖量方向相反,A項(xiàng)錯誤;由動量定理可知,相互作用力大小相等,方向相反,因此沖量等大反向,即動量變化量等大反向,B項(xiàng)正確;兩者的相互作用力等大反向,但在力作用下兩人的位移不一定相等,所以做功不一定相等,甲、乙的動能變化等于甲、乙各自所受的合外力做的功,故C、D項(xiàng)錯誤。 答案 B 4.質(zhì)量是60 kg的建筑工人,不慎從高空跌下,由于彈性安全帶的保護(hù),他被懸掛起來。已知安全帶的緩沖時(shí)間是1.2 s,安全帶長5 m,取g=10 m/s2,則安全帶所受的平均沖力的大小為 ( ) A.500 N B.600 N C.1 100 N D.100 N 解析 安全帶長5 m,人在這段距離上做自由落體運(yùn)動,獲得速度v==10 m/s。受安全帶的保護(hù)經(jīng)1.2 s速度減小為0,對此過程應(yīng)用動量定理,以向上為正方向,有(F-mg)t=0-(-mv),則F=+mg=1 100 N,C正確。 答案 C 5.(2016安徽合肥一模)質(zhì)量為0.2 kg的球豎直向下以6 m/s 的速度落至水平地面,再以4 m/s的速度反向彈回。取豎直向上為正方向,在小球與地面接觸的時(shí)間內(nèi),關(guān)于球動量變化量Δp和合外力對小球做的功W,下列說法正確的是 ( ) A.Δp=2 kgm/s W=-2 J B.Δp=-2 kgm/s W=2 J C.Δp=0.4 kgm/s W=-2 J D.Δp=-0.4 kgm/s W=2 J 解析 取豎直向上為正方向,則小球與地面碰撞過程中動量的變化量Δp=mv2-mv1=2 kgm/s,方向豎直向上。由動能定理,合外力做的功W=mv-mv=-2 J,A正確。 答案 A 6.下列各種說法中,哪些是能夠成立的( ) A.某一段時(shí)間內(nèi)物體動量的增量不為零,而其中某一時(shí)刻物體的動量可能為零 B.某段時(shí)間內(nèi)物體受到的沖量為零,而其中某一時(shí)刻物體的動量可能不為零 C.某一段時(shí)間內(nèi)物體受到的沖量不為零,而動量的增量可能為零 D.某一時(shí)刻物體動量為零,而動量對時(shí)間的變化率不為零 解析 由Ft=p′-p知,F(xiàn)t與Δp相等,F(xiàn)t為零,Δp也為零,但與p′、p無直接關(guān)系。又由F=可知,p′或p為零,即動量對時(shí)間的變化率不為零。故A、B、D選項(xiàng)正確。C選項(xiàng)錯。 答案 ABD 7.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(shí)間t,下降的高度為h,速度變?yōu)関,在這段時(shí)間內(nèi)物體動量變化量的大小為( ) A.m(v-v0) B.mgt C.m D.m 解析 由動量定理得I=Δp,即mgt=Δp,故B正確;由p=mv知,Δp=mΔv,而Δv==,所以Δp=m=m,故C、D正確。 答案 BCD 8.某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,圖3中a點(diǎn)是彈性繩的原長位置,c是人所到達(dá)的最低點(diǎn),b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置。不計(jì)空氣阻力,則下列說法中正確的是( ) 圖3 A.從P至c過程中重力的沖量大于彈性繩彈力的沖量 B.從P至c過程中重力所做功等于人克服彈力所做的功 C.從P至b過程中人的速度不斷增大 D.從a至c過程中加速度方向保持不變 解析 人由P至c的全過程中,外力的總沖量為重力的沖量與彈性繩彈力的沖量的矢量和,根據(jù)動量定理,外力的總沖量應(yīng)等于人的動量增量,人在P與c時(shí)速度均為零,則動量的增量為零,則重力的沖量大小應(yīng)等于繩彈力的沖量大小,方向相反,總沖量為零,選項(xiàng)A錯;根據(jù)動能定理,人由P至c過程中,人的動能增量為零,則重力與繩彈力做的總功為零,重力所做的功等于克服彈力所做的功,選項(xiàng)B正確;人由P至a自由下落,由a至b,彈力逐漸增大,但合外力向下,人做加速度變小的加速運(yùn)動,至b點(diǎn)加速度為零,速度最大,人過b點(diǎn)之后,彈力大于重力,合外力向上,加速度向上,速度變小。故選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯誤。 答案 BC 9.如圖4所示,斜面除AB段粗糙外,其余部分都是光滑的,物體與AB段的摩擦因數(shù)又處處相等,一個(gè)從頂點(diǎn)滑下的物體,經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度與經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度相等,且AB=BC,則以下說法中正確的是( ) 圖4 A.物體在AB段和BC段的加速度大小相等 B.物體在AB段和BC段的運(yùn)動時(shí)間相等 C.重力在以上兩段運(yùn)動中對物體做的功相等 D.物體在以上兩段運(yùn)動中的動量變化量相同 解析 根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式v=v+2ax,對AB段有v=v+2aABxAB,對BC段有v=v+2aBCxBC,因?yàn)関C=vA,xAB=xBC,所以有aAB=-aBC,即兩段運(yùn)動加速度大小相等,方向相反,A選項(xiàng)正確;根據(jù)動量定理,對AB段,F(xiàn)合tAB=m(vB-vA),對BC段,F(xiàn)合′tBC=m(vC-vB),因?yàn)閮啥嗡俣茸兓笮∠嗟?,方向相反,合外力大小相等,方向相反,所以tAB=tBC,B選項(xiàng)正確;因?yàn)閤AB=xBC,所以在兩段運(yùn)動中豎直方向的位移分量相等,故重力做功相等,C選項(xiàng)正確;物體在以上兩段運(yùn)動中動量變化量大小相等,方向相反,故D選項(xiàng)錯誤。 答案 ABC 二、非選擇題 10.將質(zhì)量為500 g的杯子放在臺秤上,一個(gè)水龍頭以每秒700 g水的流量注入杯中。注至10 s末時(shí),臺秤的讀數(shù)為78.5 N,則注入杯中水流的速度是多大? 解析 以在很短時(shí)間Δt內(nèi),落在杯中的水柱Δm為研究對象,水柱受向下的重力Δmg和向上的作用力F。 設(shè)向上的方向?yàn)檎? (F-Δmg)Δt=0-(-Δmv) 因Δm很小,Δmg可忽略不計(jì),并且=0.7 kg/s F=v=0.7v(N) 臺秤的讀數(shù)G讀=(m杯+m水)g+F 78.5=(0.5+0.710)10+0.7v 解得v=5 m/s 答案 5 m/s 11.如圖5所示,質(zhì)量0.5 kg,長1.2 m的金屬盒AB,放在水平桌面上,它與桌面間動摩擦因數(shù)μ=,在盒內(nèi)右端B放著質(zhì)量也為0.5 kg,半徑為0.1 m的彈性球,球與盒接觸面光滑。若在A端給盒以水平向右 的沖量1.5 Ns,設(shè)盒在運(yùn)動中與球碰撞時(shí)間極短,且無能量損失,求: 圖5 (1)盒從開始運(yùn)動到完全停止所通過的路程是多少; (2)盒從開始運(yùn)動到完全停止所經(jīng)過的時(shí)間是多少。 解析 (1)研究對象是金屬盒,盒受沖量I后獲得速度v, 由動量定理,有I=mv-0,v== m/s=3 m/s 盒以此速度向右運(yùn)動,運(yùn)動中受到桌面對盒的摩擦力 f=μFN=μ2mg -μ2mg=ma即a=-2μg 盒運(yùn)動了x1=(1.2-0.12) m=1 m,后速度減少為v′。 v′2-v2=2ax1 v′== m/s =2 m/s 盒左壁A以v′速度與球相碰,因碰撞中無能量損失,盒停止,球以v′=2 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動,運(yùn)動1 m后又與盒的右壁相碰,盒又以v′=2 m/s的速度向右運(yùn)動,直到停止。 0-v′2=2ax2 即x2=== m=0.8 m 因x2只有0.8 m,此時(shí)靜止小球不會再與盒的右壁相碰,所以盒通過的總路程為 s=x1+x2=1 m+0.8 m=1.8 m (2)盒從開始運(yùn)動到與球相碰所用時(shí)間為t1 根據(jù)動量定理,有-μ2mgt1=mv′-mv t1==s=0.4 s 小球勻速運(yùn)動時(shí)間t2== s=0.5 s 盒第二次與球相碰后到停止運(yùn)動的時(shí)間為t3,根據(jù)動量定理,有 -μ2mgt3=0-mv′ t3== s=0.8 s 總時(shí)間t=t1+t2+t3=(0.4+0.5+0.8) s=1.7 s 答案 (1)1.8 m (2)1.7 s- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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