高考物理一輪復習第章動量和動量守恒定律練案動量定理新人教

1、練案18動量定理一、選擇題(本題共8小題，14題為單選，58題為多選)1(2018山東省日照市高三上學期11月期中試題)關(guān)于動量和動能，下列說法中錯誤的是( A )A做變速運動的物體，動能一定不斷變化B做變速運動的物體，動量一定不斷變化C合外力對物體做功為零，物體動能的增量一定為零D合外力的沖量為零，物體動量的增量一定為零解析做變速運動的物體，速度大小不一定變化，動能不一定變化，故A錯誤；做變速運動的物體，速度發(fā)生變化，動量一定不斷變化，故B正確；合外力對物體做功為零，據(jù)動能定理，物體動能不變，物體動能的增量一定為零，故C正確；合外力的沖量為零，據(jù)動量定理，物體動量不變，物體動量的增量一定為零

2、，故D正確。2.(2018江西省奉新一中高三上學期第四次月考試題)光滑水平面上以速度v0勻速滑動的物塊，某時刻受到一水平恒力F的作用，經(jīng)一段時間后物塊運動到B點，速度大小仍為v0，方向改變了90，如圖所示，則在此過程中( D )A物塊的動能一定始終不變B水平恒力F的沖量一定為零C物塊的速度一定先增大后減小D水平恒力F方向一定與AB連線垂直解析物體的初、末動能相同，根據(jù)動能定理，合力對物塊做的功一定為零，故合力與位移垂直，即水平恒力F方向一定與AB連線垂直；由于合力先做負功后做正功，故動能先減小后增加，速度先減小后增大，故D正確，AC錯誤；合力恒定，合力的沖量PFt，F(xiàn)和t都不為零，水平恒力F的

3、沖量一定不為零，B錯誤。故選D。3(2018福建省東山二中高三上學期期中試題)物體在恒定的合力作用下做直線運動，在時間t1內(nèi)動能由零增大到E1，在時間t2內(nèi)動能由E1增加到2E1，設合力在時間t1內(nèi)做的功為W1，沖量為I1，在時間t2內(nèi)做的功是W2，沖量為I2，則( B )AI1I2，W1W2CI1I2，W1W2DI1I2，W1W2解析根據(jù)動能定理得：W1E10E1，W22E1E1E1，則W1W2。動量與動能的關(guān)系式為p， 則由動量定理得：I1，I2，則I1I2。故選B。4(2017重慶市巴蜀中學高三上學期期中理綜物理試題)如圖所示為勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖象，其中E02106V/

4、m。當t0時，在電場中由靜止釋放一個電荷量為5107C的帶電粒子，設帶電粒子只受電場力作用，則下列說法中正確的是( C )A帶電粒子將以某一中心點做往復運動Bt1s2s內(nèi)，電場力所做的功為零，電場力的沖量為零Ct4s18s內(nèi)，帶電粒子動量變化量的大小為16kgm/sD帶電粒子在t1s4s內(nèi)的初、末位置間的電勢差為零解析由牛頓第二定律可知，帶電粒子在第1s內(nèi)的加速度a1，為第2s內(nèi)加速度a2的，因此先加速1s，再減小0.5s速度為零，接下來的0.5s將反向加速，由對稱關(guān)系可得，反向加速的距離使帶電粒子剛回到減速開始的點，23s粒子繼續(xù)反向加速，vt圖象如圖所示，可知粒子并不是在某一中心點做往復運

5、動，故A錯誤； 由vt圖象可知，在1s2s內(nèi)，粒子動能的變化量為零，即電場力所做的功為零；動量的變化不等于零，電場力的沖量不為零，選項B錯誤；根據(jù)動量定理，在t4s18s內(nèi)，帶電粒子動量變化量的大小為：2E0q10tE0q4t1621065107Ns16Ns16kgm/s(其中t1s)，選項C正確；由圖象可知，帶電粒子從t1s時刻到t4s時間內(nèi)的位移不等于零，即電場力做功不為零，電勢能的變化不為零，則初、末位置間的電勢差不為零，選項D錯誤；故選C。5(2018河北省唐山市豐南區(qū)高三上學期期中試題)如圖所示，質(zhì)量相同的兩個小物體A、B處于同一高度?，F(xiàn)使A沿固定的光滑斜面無初速地自由下滑，而使B無

6、初速地自由下落，最后A、B都運動到同一水平地面上。不計空氣阻力。則在上述過程中，A、B兩物體( BCD )A所受重力沖量的大小相同B所受合力沖量的大小相同C所受重力做的功相同D所受合力做的功相同解析由勻變速直線運動的位移公式：sat2可以知道，t，物體A做勻加速直線運動，B物體做自由落體運動，A的位移大于B的位移，A的加速度小于B的加速度，則A的運動時間大于B的運動時間，因為mg相等，由Imgt 可以知道，A重力的沖量大于B重力的沖量，故A錯誤；A、B運動過程只有重力做功 ，因為m、g、h都相等，則重力做功相同，合外力做功相同，由動能定理得：mghmv2，計算得出：v，物體到達地面時的速度大小

7、相等，由動量定理得：Imv，則合外力的沖量大小相等，故BCD正確。6(2018山東省濰坊市高三上學期期末試題)如圖所示，帶有擋板的小車質(zhì)量為m，上表面光滑，靜止于光滑水平面上。輕質(zhì)彈簧左端固定在小車上，右端處于自由伸長狀態(tài)。質(zhì)量也為m的小球，以速度v從右側(cè)滑上小車，在小球剛接觸彈簧至與彈簧分離過程中，以下判斷正確的是( AC )A 彈簧的最大彈性勢能為mv2B 彈簧對小車做的功為mv2C 彈簧對小球沖量的大小為mvD 彈簧對小球沖量的大小為mv解析彈簧有最大彈性勢能時，小球和小車有共同的速度，由動量守恒可知：mv2mv共；由能量關(guān)系可得：Epmv22mvmv2，選項A正確；小球與彈簧分離時，小

8、車速度為v小球靜止。彈簧對小車做的功等于小車得到的動能Ekmv2，選項B錯誤；彈簧對小球沖量的大小為Imv，選項C正確，D錯誤；故選AC。7(2018山東省棗莊八中高三上學期期中試題)水平推力F1和F2分別作用在水平面上等質(zhì)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vt的圖象如圖所示，圖中ABCD，則( AC )AF1的沖量小于F2的沖量BF1的沖量等于F2的沖量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兩物體的加速運動時間分別為t1、t2，則由圖知t1t2，當只有摩擦力Ff作用時，由ABCD知圖線斜率相同，則加速度相等，由牛頓第

9、二定律知，摩擦力Ff相等，故C選項正確，D選項錯誤。對a，由動量定理得：IF1Fft1mvA；對b同理得：IF2Fft2mvC.由圖象知，vAvC，t1t2，所以由mvAmvC知，IF1mA，由動能定理可得：mghmv2，解得：v，因為h相同，落地速率相等，但方向不同，速度的變化量不同，動量變化量不同，A錯誤，B正確；又因為質(zhì)量不等，所以兩物塊動能變化量不同，故C錯誤；初始時刻，A、B處于同一高度并恰好處于靜止狀態(tài)。當剪斷后，A的合力為mAg，加速度為g，B的合力為mBgsin，根據(jù)牛頓第二定律可知B的加速度為gsin，對A，由hgt，得tA；對B，由gsint，則得tB；A重力做功的平均功率

10、為：AmAgh；B重力做功的平均功率為：BhsinmAgh，所以重力做功的平均功率相等，故D正確。二、非選擇題9(2018天津市第一中學高三上學期第二次月考試題)質(zhì)量為0.2kg的球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回。取豎直向下為正方向，g取10m/s2，在小球與地面接觸的0.2s時間內(nèi)，小球動量變化量p_2_kgm/s，地面對小球的平均作用力大小F_12_N，合外力對小球做的功W_2_J。解析取豎直向下為正方向，則小球與地面碰撞過程中動量的變化為：pmv2mv10.2(4)kgm/s0.26kgm/s2kgm/s，方向豎直向上。根據(jù)動量定理：(mgF)tp，解得

11、Fmg2()N12N由動能定理可知，合外力做功：Wmvmv0.242J0.262J2J。10(2018江西質(zhì)檢)汽車碰撞試驗是綜合評價汽車安全性能的有效方法之一。設汽車在碰撞過程中受到的平均撞擊力達到某個臨時界值F0時，安全氣囊爆開。某次試驗中，質(zhì)量m11600kg的試驗車以速度v136km/h正面撞固定試驗臺，經(jīng)時間t10.10s碰撞結(jié)束，車速減為零，此次碰撞安全氣囊恰好爆開。忽略撞擊過程中地面阻力的影響。(1)求此過程中試驗車受到試驗臺的沖量I0的大小及F0的大??；(2)若試驗車以速度v1撞擊正前方另一質(zhì)量m21600kg、速度v218km/h同向行駛的汽車，經(jīng)時間t20.16s兩車以相同

12、的速度一起滑行。試通過計算分析這種情況試驗車的安全氣囊是否會爆開。答案：(1)1.6104Ns1.6105N(2)不會解析(1)v136km/h10m/s，取速度v1的方向為正方向，根據(jù)動量定理有I00m1v1將已知數(shù)據(jù)代入解得I01.6104Ns由沖量定義有I0F0t1將已知數(shù)據(jù)代入解得F01.6105N(2)設試驗車和汽車碰撞后獲得共同速度v，由動量守恒定律有m1v1m2v2(m1m2)v對試驗車，由動量定理有Ft2m1vm1v1將已知數(shù)據(jù)代入解得F2.5104N可見FF0，故試驗車的安全氣囊不會爆開11. (2018山西省太原市高三上學期期末)在我國很多地方都建有鐘樓，每逢重大節(jié)日都會進

13、行撞鐘儀式。如圖所示，在大鐘旁用鋼絲吊著質(zhì)量為m的撞錘(可視為質(zhì)點)，其懸點O與撞錘重心的距離為L，撞錘靜止時恰好與大鐘相接觸。光滑輕質(zhì)定滑輪與O等高，跨過定滑輪的輕質(zhì)細繩一端連在撞錘上，另一端自然下垂。某次撞鐘時，抓住繩子的自由端往下拉至37時靜止，此時連接撞錘的兩根繩恰好成直角，然后突然松手，撞錘擺動后撞擊大鐘發(fā)出聲音。(不計空氣阻力，取sin370.6，cos370.8) (1)撞錘被拉起靜止時，人對繩的拉力是多大？(2)撞錘撞擊大鐘前的瞬間，鋼絲的彈力是多大？(3)若撞錘撞擊大鐘后速度變?yōu)?，大鐘對撞錘的沖量是多大？答案：(1)0.8mg(2)1.8mg(3)m解析(1)撞錘被拉起靜止

14、時，設人對繩的拉力為F1，鋼絲錘的拉力為F2則由受力分析得：F1cosF2sinmgF1sinF2cos聯(lián)立得： F10.8mg( 2)從靜止釋放到撞錘撞擊大鐘前的瞬間mgL(1sin)mv2撞錘撞擊大鐘前的瞬間，為圓周運動的最低點，則Fmgm聯(lián)立得： F1.8mg( 3)規(guī)定向右為正，則對撞錘： I0mv聯(lián)立得：Im大鐘對撞錘的沖量大小為m。12(2018北京海淀區(qū)月考)香港迪士尼游樂園入口旁有一噴泉，在水泵作用下會從鯨魚模型背部噴出豎直向上的水柱，將站在沖浪板上的米老鼠模型托起，穩(wěn)定地懸停在空中，伴隨著音樂旋律，米老鼠模型能夠上下運動，引人駐足，如圖所示。這一景觀可做如下簡化，假設水柱以一

15、定的速度從噴口豎直向上噴出，水柱的流量為Q(流量定義：在單位時間內(nèi)向上通過水柱橫截面的水的體積)，設同一高度水柱橫截面上各處水的速率都相同，沖浪板底部為平板且其面積大于水柱的橫截面積，保證所有水都能噴到?jīng)_浪板的底部。水柱沖擊沖浪板前其水平方向的速度可忽略不計，沖擊沖浪板后，水在豎直方向的速度立即變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開。已知米老鼠模型和沖浪板的總質(zhì)量為M，水的密度為，重力加速度大小為g，空氣阻力及水的粘滯阻力均可忽略不計。(1)求噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(2)由于水柱頂部的水與沖浪板相互作用的時間很短，因此在分析水對沖浪板的作用力可忽略這部分水所受的重力。試計算米老鼠模型在空中懸停時，水到達沖浪板底部的速度大小；(3)要使米老鼠模型在空中懸停的高度發(fā)生變化，需調(diào)整水泵對水做功的功率。水泵對水做功的功率定義為單位時間內(nèi)從噴口噴出的水的動能。請根據(jù)第(2)問中的計算結(jié)果，推導沖浪板底部距離噴口的高度h與水泵對水做功的功率P0之間的關(guān)系式。答案：(1)Q(2)(3)h解析(1)設很短時間t內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為V，質(zhì)量為m，水柱在噴口的初速度為v0，噴口的橫截面積為S。則：mVVSv0tQt解得單位時間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為Q(2)設米老鼠模型和沖浪板在空中懸停時，水柱頂