（江蘇專用）2021版高考物理一輪復習 課后限時集訓18 動量和動量定理

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1、 課后限時集訓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I＝Ft，與物體處于什么狀態(tài)無關(guān)，物體運動狀態(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I＝Ft與物體動量的大小p＝mv無關(guān)

2、，C錯誤；沖量的方向與物體運動方向無關(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m＝4 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從靜止開始運動。則當撤去力F后，彈簧彈力對物體A的沖量大小為(　　) A．20 N·s B．50 N·s C．25 N·s D．40 N·s A　[根據(jù)題意知，撤去力F時，彈簧具有的彈性勢能為Ep＝50 J，根據(jù)機械能守恒定律得Ep＝mv2，解得物體A離開彈簧的速度為v＝5 m/s，根據(jù)動量

3、定理得I＝mv－0＝4×5 N·s＝20 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)μ＝0.2，g取10 m/s2，則下列說法正確的是(　　) A．x＝1 m時物塊的速度大小為2 m/s B．x＝3 m時物塊的加速度大小為1.25 m/s2 C．在前2 m的運動過程中物塊所經(jīng)歷的時間為2 s D．在前4 m的運動過程中拉力對物塊做的功為25 J BCD　[根據(jù)圖象知，x＝1 m時，物塊的動能為2 J

4、，由mv2＝2 J，解得v＝ m/s，故A錯誤；對x＝2 m到x＝4 m的過程運用動能定理，有F合2Δx＝ΔEk，解得F合2＝2.5 N，則物塊的加速度a＝＝ m/s2＝1.25 m/s2，故B正確；對前2 m的運動過程運用動能定理得F合1Δx′＝ΔE′k，解得F合1＝2 N，則物塊的加速度a′＝＝ m/s2＝1 m/s2，末速度v′＝＝ m/s＝2 m/s，根據(jù)v′＝a′t得t＝2 s，故C正確；對全過程運用動能定理得WF－μmgx＝ΔE″ k，解得WF＝25 J，故D正確。] 4．(2019·唐山統(tǒng)考)1998年6月8日，清華大學對富康轎車成功地進行了中國轎車史上的第一次安全性碰撞試驗，

5、成為“中華第一撞”，從此，我國汽車整體安全性碰撞試驗開始與國際接軌，在碰撞過程中，下列關(guān)于安全氣囊的保護作用認識正確的是(　　) A．安全氣囊減小了駕駛員的動量的變化 B．安全氣囊減小了駕駛員受到撞擊力的沖量 C．安全氣囊主要是減小了駕駛員的動量變化率 D．安全氣囊延長了撞擊力的作用時間，從而使動量變化更大 C　[碰撞過程中，駕駛員的初、末動量與是否使用安全氣囊無關(guān)，選項A錯誤；由動量定理可知，駕駛員受到的撞擊力的沖量不變，選項B錯誤；安全氣囊延長了撞擊力的作用時間，由于駕駛員的動量變化一定，動量變化率減小，選項C正確，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

6、F作用下，以速度v沿水平面勻速運動，當物體運動到A點時撤去外力F，物體由A點繼續(xù)向前滑行的過程中經(jīng)過B點，則物體由A點到B點的過程中，下列說法正確的是 (　　) A．v越大，摩擦力對物體的沖量越大，摩擦力做功越多 B．v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) C．v越大，摩擦力對物體的沖量越小，摩擦力做功越少 D．v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Ff＝F，且為恒力，由A到B的過程中，v越大，所用時間越短，If＝Ft越??；因為Wf＝F·，故Wf與v無關(guān)。選項D正確。] 6．(2019·云南曲靖一中二模)高

7、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(　　) A．0.4 m/s B．4 m/s C．40 m/s D．400 m/s B　[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(F－mg)t＝0－(－mv)，解得v＝＝ m/s＝4.1 m/s，選項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(　　) A．m(v－v0) B．mgt C．m D．m BCD　

8、[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；物體在平拋運動過程中速度變化量Δv沿豎直方向，其大小Δv＝，由機械能守恒定理可得：mv＋mgh＝mv2，所以＝，故物體動量變化量Δp＝mΔv＝m＝m，選項C、D均正確，只有選項A錯誤。] 8．一輛轎車強行超車時，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

9、時認為人與車一起做勻減速運動直到停止，位移為0.5 m。 設(shè)運動的時間為t，根據(jù)x＝t得，t＝＝ s。 根據(jù)動量定理Ft＝Δp＝mv0得，F(xiàn)＝＝ N＝5.4×104 N。 (2)若人系有安全帶時，F(xiàn)′＝＝ N＝1.8×103 N。 [答案]　(1)5.4×104 N　(2)1.8×103 N 9.(多選)(2019·遼寧沈陽鐵路實驗中學高三月考)將質(zhì)量為 m 的物體A 以速率 v0水平拋出，經(jīng)過時間 t 后，物 體下落了一段距離，速率仍為v0，方向卻與初速度相反，如圖所示。在這一運動過程中，下列說法中正確的是(　　) A．風對物體做功為零 B．風對物體做負功 C．物體機

10、械能減少 D．風對物體的沖量大小大于2mv0 BD　[物體被拋出后，重力對其做正功，但是其動能沒有增加，說明風對物體做負功，選項A錯誤，B正確；由于不知道風的方向，所以無法計算物體下落的高度，也就無法計算重力和風對物體所做的功，選項C錯誤；重力的沖量豎直向下，大小為mgt，合力的沖量為2mv0，根據(jù)矢量的合成可知，風對物體的沖量大小大于2mv0，選項D正確。] 10.質(zhì)量為1 kg的物體靜止在水平面上，t＝0時受到水平拉力F的作用開始運動，F(xiàn)隨時間t變化的關(guān)系圖象如圖所示。已知t＝4 s時物體剛好停止運動，取g＝10 m/s2，以下判斷正確的是(　　) A．物體所受摩擦力為3 N

11、 B．t＝2 s時物體的速度最大 C．t＝3 s時物體的動量最大 D．物體的最大動能為2 J A　[在0～4 s內(nèi)由動量定理：IF－ft＝0，其中的IF＝ N·s＝12 N·s，解得f＝3 N，選項A正確；當F＝f時，加速度為零，此時速度最大，由圖可知此時刻是t＝2.5 s時刻，此時刻物體的動量也最大，選項B、C錯誤；從開始到t＝2.5 s時刻由動量定理：I′F－ft′＝mv，其中的I′F＝4×2＋×(3＋4)×0.5 N·s＝9.75 N·s，解得v＝2.25 m/s，則最大動能為Ek＝mv2＝×1×2.252 J≈2.53 J，選項D錯誤。] 11.如圖所示，在傾角為30°的足夠長

12、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(圖中縱坐標是F與mg的比值，力沿斜面向上為正)。已知此物體在t＝0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(　　) A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D C　[根據(jù)動量定理分別研究四種情況下物體的速率。取t0＝1 s，A圖中：mgsin 30°·3t0＋F·2t0－Ft0＝mv1，得v1＝20 m/s；B圖中：mgsin 30°·3t0－Ft0＋Ft0＝mv2，得v2＝15 m/s；C圖中：mgsin

13、 30°·3t0＋F·2t0＝mv3，得v3＝25 m/s；D圖中：mgsin 30°·3t0＋F·2t0－F′t0＝mv4，得v4＝15 m/s。故選項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h高處的速度為vt，則 v－v＝－2gh 得v＝v－2gh 由動量定理得，在極短時間Δt內(nèi)，水受到的沖量為 FΔt＝2vt 解得F＝2·vt＝2 據(jù)題意有F＝M

14、g 聯(lián)立解得h＝－。 [答案]　－ 13.一質(zhì)量為0.5 kg 的小物塊放在水平地面上的A點，距離A點5 m的位置B處是一面墻，如圖所示。物塊以v0＝9 m/s的初速度從A點沿AB方向運動，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7 m/s，碰后以6 m/s的速度反向運動直至靜止。g取10 m/s2。 (1)求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ； (2)若碰撞時間為0.05 s，求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F； (3)求物塊在反向運動過程中克服摩擦力所做的功W。 [解析]　(1)由動能定理，有－μmgs＝mv2－mv， 可得μ＝0.32。 (2)規(guī)定向左為正，由動量定理FΔt＝mv′－mv，可得 F＝130 N。 (3)由功能關(guān)系得W＝mv′2＝9 J。 [答案]　(1)0.32　(2)130 N　(3)9 J 6