2022年高考物理一輪復習 第六章 動量和動量守恒定律 第1講 動量和動量定理練習

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1、2022年高考物理一輪復習 第六章 動量和動量守恒定律 第1講 動量和動量定理練習 1．有關實際中的現(xiàn)象，下列說法不正確的是(　　) A．火箭靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度 B．體操運動員在著地時屈腿是為了減小地面對運動員的作用力 C．用槍射擊時要用肩部抵住槍身是為了減少反沖的影響 D．為了減輕撞車時對司乘人員的傷害程度，發(fā)動機艙越堅固越好 解析　根據(jù)反沖運動的特點與應用可知，火箭靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度，故A項正確；體操運動員在落地的過程中，動量變化一定。由動量定理可知，運動員受到的沖量I一定，由I＝Ft可知，體操運動員在著地時屈腿是延長時間t，可以減小運動員所受到

2、的平均沖力F，故B項正確；用槍射擊時子彈給槍身一個反作用力，會使槍身后退，影響射擊的準確度，所以為了減少反沖的影響，用槍射擊時要用肩部抵住槍身，故C項正確；為了減輕撞車時對司乘人員的傷害程度，就要延長碰撞的時間，由I＝Ft可知位于車體前部的發(fā)動機艙不能太堅固，故D項錯誤。 答案　D　 2．一物體從某高處由靜止釋放，設所受空氣阻力恒定，當它下落h時的動量大小為p1，當它下落2h時動量大小為p2，那么p1∶p2等于(　　) A．1∶1　　　B．1∶　　　C．1∶2　　　D．1∶4 解析　物體做初速度為零的勻加速直線運動，v＝2ah，v＝2a(2h)，則p1＝m，p2＝m，p1∶p2＝1∶，

3、故B項正確。 答案　B　 3．甲、乙兩物體分別在恒力F1、F2的作用下，沿同一直線運動。它們的動量隨時間變化如圖所示。設甲在t1時間內所受的沖量為I1，乙在t2時間內所受的沖量為I2，則F、I的大小關系是(　　) A．F1>F2，I1＝I2 B．F1F2，I1>I2 D．F1＝F2，I1＝I2 解析　沖量I＝Δp，從題圖上看，甲、乙兩物體動量變化的大小I1＝I2，又因為I1＝F1t1，I2＝F2t2，t2>t1，所以F1>F2。 答案　A　 4．質量為0.2 kg的小球豎直向下以6 m/s的速度落至水平地面上，再以4 m/s的速度反向彈回。取豎直

4、向上為正方向，在小球與地面接觸的時間內，關于球動量變化量Δp和合外力對小球做的功W，下列說法正確的是(　　) A．Δp＝2 kg·m/s　W＝－2 J B．Δp＝－2 kg·m/s　W＝2 J C．Δp＝0.4 kg·m/s　W＝－2 J D．Δp＝－0.4 kg·m/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為Δp＝mv2－mv1＝0.2×4 kg·m/s－0.2×(－6) kg·m/s＝2 kg·m/s，方向豎直向上。由動能定理，合外力做的功為W＝mv－mv＝×0.2×42 J－×0.2×62 J＝－2 J，故A項正確。 答案　A　 5．關于

5、物體的動量和動能，下列說法正確的是(　　) A．一物體的動量不變，其動能一定不變 B．一物體的動能不變，其動量一定不變 C．兩物體的動量相等，其動能一定相等 D．兩物體的動能相等，其動量一定相等 解析　動能是標量Ek＝mv2，動量是矢量p＝mv，動能與動量之間的大小關系為Ek＝，一物體的動量p不變，其動能Ek一定不變，故A項正確；一物體的動能不變，其動量大小一定不變，但速度的方向可以變化，即動量的方向可以變化，故B項錯誤；兩物體的動量相等，當兩物體的質量相等時，其動能一定相等，當兩物體的質量不等時，其動能一定不相等，故C項錯誤；兩物體動能相等，而質量不等時，其動量也是不相等的，故D項

6、錯誤。 答案　A　 6．如圖所示，足夠長的傳送帶以恒定的速率v1逆時針運動，一質量為m的物塊以大小為v2的初速度從傳送帶的P點沖上傳送帶，從此時起到物塊再次回到P點的過程中，下列說法正確的是　(　　) A．合力對物塊的沖量大小一定為2mv2 B．合力對物塊的沖量大小一定為2mv1 C．合力對物塊的沖量大小可能為零 D．合力對物塊做的功可能為零 解析　若v2v1，則物塊返回到P點的速度大小為v1，根據(jù)動量定理知，合力的沖量I合＝m

7、v1＋mv2，根據(jù)動能定理得，合力做功為W＝mv－mv，故D項正確，A、B、C項錯誤。 答案　D　 7．(多選)如圖所示，質量為m、2m的甲、乙兩個同種材質的物體靜止在粗糙水平面上，某時刻，它們同時受到水平恒力F，經過時間t，同時撤掉力F。下列敘述正確的是(　　) A．在力F作用的時間內，兩物體動量變化Δp甲≤Δp乙 B．在力F作用的時間內，兩物體動量變化Δp甲≥Δp乙 C．在力F作用的時間內，兩物體摩擦力的沖量ΔI甲≤ΔI乙 D．在力F作用的時間內，兩物體摩擦力的沖量ΔI甲≥ΔI乙 解析　由I＝Ft可知，兩物體的恒力的沖量相同；由于兩物體的質量不同，故在相同時間內乙物體所受

8、到的摩擦力大于甲物體受到的摩擦力；摩擦力的沖量ΔI甲≤ΔI乙；乙物體受到的合外力的沖量小于甲的沖量，由動量定理可知，兩物體動量變化Δp甲≥Δp乙，故B、C項正確，A、D項錯誤。 答案　BC　 8．(多選)在2016年里約奧運會跳水比賽中，中國跳水夢之隊由吳敏霞領銜包攬全部8枚金牌。假設質量為m的跳水運動員從跳臺上以初速度v0向上跳起，跳水運動員在跳臺上起跳到入水前重心下降H，入水后受水阻力而減速為零，不計跳水運動員水平方向的運動，運動員入水后到速度為零時重心下降h，不計空氣阻力，則(　　) A．運動員起跳后在空中運動過程中受到合外力沖量大小為m＋mv0 B．水對運動員阻力的沖量大小為m

9、 C．運動員克服水的阻力做功為mgH＋mv D．運動員從跳起到入水后速度減為零的過程中機械能減少量為mg(H＋h)＋mv 解析　運動員入水前機械能守恒，mgH＝mv2－mv，入水前在空中運動過程中合外力的沖量大小I1＝m(v＋v0)＝m＋mv0，A項正確；入水后由動量定理得合外力的沖量大小I2＝mv＝m，B項錯誤；對整個過程由動能定理有mg(H＋h)－Fh＝0－mv，運動員克服水的阻力做的功為Fh＝mg(H＋h)＋mv，C項錯誤；運動員在整個運動過程中機械能減小量等于克服水的阻力做的功，D項正確。 答案　AD　 B組·能力提升題 9．(2018·湖南師大附中摸底考試)如圖所示，A、

10、B兩物體質量分別為m1和m2置于光滑水平面上，且m1＞m2，相距較遠。將兩個大小均為F的力，同時分別作用在A、B上經相同距離后，撤去兩個力，兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將(　　) A．停止運動 B．向左運動 C．向右運動 D．運動方向不能確定 解析　因為水平面光滑且m1＞m2，兩物體受到的合力大小相等，所以a1t2，所以兩力的合沖量向右，所以兩物體粘在一起會向右運動。 答案　C　 10．如圖所示，在光滑水平面上靜止放著兩個相互接觸的木塊A、B，質量分別為m1和m2，今有一子彈水平穿過兩木塊。設子彈穿過木塊A、B的時間分別為t1和t2，木塊對子彈的阻

11、力恒為f，則子彈穿過兩木塊后，木塊A、B的速度大小分別是(　　) A.， B.，＋ C.， D.， 解析　A與B分離時二者的速度是相等的，分離后A的速度不變，在分離前子彈對系統(tǒng)的作用力使A與B的速度增大，由動量定理得ft1＝(m1＋m2)v1，A的速度v1＝；子彈離開A后A做勻速直線運動，子彈進入B，B做加速運動，對B，由動量定理得ft2＝m2v2－m2v1，解得v2＝＋，故B項正確。 答案　B　 11．如圖所示，質量分別為m＝1 kg和M＝2 kg的兩物塊疊放在光滑水平桌面上，兩物塊處于靜止狀態(tài)，從某時刻開始，對放在下面的質量為m的物塊施加一水平推力F，已知推力F隨時間t變

12、化的關系為F＝6t(N)，兩物塊之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，下列結論正確的是(　　) A．兩物塊剛發(fā)生相對運動時的速度為1 m/s B．從施加推力F到兩物塊剛發(fā)生相對運動所需的時間為 s C．從施加推力F到兩物塊剛發(fā)生相對運動兩物塊的位移為0.5 m D．從施加推力F到兩物塊剛發(fā)生相對運動F的沖量為6 N·s 解析　當兩物塊間達到最大靜摩擦力時，M與m發(fā)生相對滑動，則此時M的加速度為a＝＝μg＝0.2×10 m/s2＝2 m/s2，則對整體受力分析可知，F(xiàn)＝(m＋M)a＝3×2 N＝6 N＝6t，則可知從施加推力到發(fā)生相

13、對運動的時間為1 s，F(xiàn)是均勻增加的，故1 s內平均推力＝ N＝3 N，對整體由動量定理可得，t＝(M＋m)v，解得v＝1 m/s，故A項正確，B項錯誤；若物塊做勻加速直線運動，則1 s內的位移x＝vt＝0.5 m，而物塊做的是變加速直線運動，則位移不是0.5 m，故C項錯誤；由動量定理可知，I＝(M＋m)v＝3 N·s，故D項錯誤。 答案　A　 12．(多選)水平推力F1和F2分別作用在水平面上等質量的a、b兩物體上，作用一段時間后撤去推力，物體將繼續(xù)運動一段時間后停下，兩物體v－t的圖象如圖所示，圖中AB∥CD，則(　　) A．F1的沖量小于F2的沖量 B．F1的沖量等于F2的

14、沖量 C．兩物體受到的摩擦力大小相等 D．兩物體受到的摩擦力大小不等 解析　設a，b兩物體的運動時間分別為t1、t2，則由圖知t1＜t2，當只有摩擦力f作用時，由AB∥CD知圖線斜率相同，則加速度相等，由牛頓第二定律知，摩擦力f相等，故C項正確，D選項錯誤；對a，由動量定理 得IF1－ft1＝mvA；對b同理得IF2－ft2＝mvC。由圖象知，vA＝vC，t1＜t2，所以由mvA＝mvC知，IF1

15、落地，設壘球質量為0.18 kg，打擊點離地面高度為2.2 m，球棒與壘球的作用時間為0.010 s，重力加速度為9.9 m/s2，求球棒對壘球的平均作用力的大小。 解析　壘球被擊后做平拋運動，由平拋運動的公式即可求出球被擊后的速度，然后對球棒擊球的過程運用動量定理列方程求解作用力。 由題意可知，壘球被擊后做平拋運動， 豎直方向：h＝gt2， 所以t＝＝＝ s， 水平方向：x＝vt， 所以球被擊后的速度為v＝45 m/s。 選取球被擊出后的速度方向為正方向， 則v0＝－5 m/s， 設平均作用力為F， 則Ft0＝mv－mv0， 代入數(shù)據(jù)得F＝900 N。 答案　900

16、N 14．質量為10 kg的物體在F＝200 N與斜面平行的力作用下，從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面向上運動，斜面固定不動且足夠長，斜面傾角θ＝37°。力F作用2 s后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑了3 s后，速度減為零。已知g取10 m/s2，不計空氣阻力。求： (1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ。 (2)物體沿斜面向上運動的最大位移s。 解析　(1)對全過程應用動量定理有 Ft1－μmgcosθ·(t1＋t2)－mgsinθ·(t1＋t2)＝0， 代入數(shù)據(jù)解得μ＝0.25。 (2)撤去外力F后，由牛頓第二定律有 a2＝gsinθ＋μgcosθ＝8 m/s2， 撤去外力F時的速度為 v＝a2t2＝24 m/s， 總位移為s＝(t1＋t2)＝60 m。 答案　(1)0.25　(2)60 m