“四翼”檢測評價（一） 動量和動量定理

“四翼”檢測評價（一）動量和動量定理A組—重基礎·體現(xiàn)綜合1．如圖所示，質量為0.01kg、以800m/s的速度飛行的子彈與質量為0.8kg、以10m/s的速度飛行的小球相比()A．子彈的動量較大 B．小球的動量較大C．子彈的動能較大 D．小球的動能較大解析：選C根據(jù)p＝mv，子彈的動量p1＝8kg·m/s，小球的動量p2＝8kg·m/s，所以二者動量大小相等；根據(jù)Ek＝eq\f(1,2)mv2，子彈的動能Ek1＝3200J，小球的動能Ek2＝40J，所以子彈的動能較大，故C正確，A、B、D錯誤。2.如圖所示，一個人坐在摩天輪中做勻速圓周運動，運動一周的過程中，下列說法正確的是()A．人的動量一直變化，動能始終不變B．人的動能一直變化，動量始終不變C．人的動量和動能始終不變D．人的動量和動能一直變化解析：選A動量是矢量，既有大小又有方向，動能是標量，只有大小沒有方向。所以人的動能不變，動量一直變化，A正確。3．兩輛汽車的質量分別為m1和m2，沿水平方向做勻速直線運動并且具有相等的動能，則兩輛汽車的動量大小之比是()A．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m1,m2)))2 B．eq\r(\f(m1,m2))C．eq\r(\f(m2,m1)) D．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m2,m1)))2解析：選B根據(jù)動量與動能的關系式p2＝2mEk，可得兩輛汽車動量大小之比是eq\r(\f(m1,m2))，故B正確，A、C、D錯誤。4．如圖所示，運動員揮拍將質量為m的網(wǎng)球擊出。如果網(wǎng)球被拍子擊打前、后瞬間速度的大小分別為v1、v2，v1與v2方向相反，且v2>v1。忽略網(wǎng)球的重力，則此過程中拍子對網(wǎng)球作用力的沖量()A．大小為m(v2－v1)，方向與v1方向相同B．大小為m(v2＋v1)，方向與v1方向相同C．大小為m(v2－v1)，方向與v2方向相同D．大小為m(v2＋v1)，方向與v2方向相同解析：選D取拍子擊打網(wǎng)球前網(wǎng)球的速度的方向為正方向，根據(jù)動量定理得拍子對網(wǎng)球作用力的沖量為：I＝－mv2－mv1＝－m(v1＋v2)，即沖量大小為m(v1＋v2)，方向與v1方向相反，與v2方向相同，故D正確，A、B、C錯誤。5.(2023·泉州高二檢測)跳遠時，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全(如圖)，這是由于()A．人跳在沙坑的動量比跳在水泥地上小B．人跳在沙坑的動量變化比跳在水泥地上小C．人跳在沙坑受到的沖量比跳在水泥地上小D．人跳在沙坑受到的沖力比跳在水泥地上小解析：選D人跳遠從一定高度落下，落地前的速度一定，則初動量相同，落地后靜止，末動量一定，所以人下落過程的動量變化量Δp一定，因落在沙坑上作用的時間長，落在水泥地上作用時間短，根據(jù)動量定理Ft＝Δp，t大則F小，故D正確。6．(2023·濟南高二檢測)(多選)“守株待兔”是一則家喻戶曉的故事，它告訴我們天上不會掉餡餅，要通過勞動獲取成果。假設兔子的頭部受到大小等于自身體重的打擊力時即可致死，若兔子與樹樁發(fā)生碰撞，作用時間為0.2s，則被撞死的兔子的奔跑速度不可能是(g＝10m/s2)()A．1m/sB．1.5m/sC．2m/sD．2.5m/s解析：選AB取兔子奔跑的速度方向為正方向，根據(jù)動量定理得－Ft＝0－mv，解得v＝eq\f(Ft,m)，其中F＝mg，則v＝eq\f(mgt,m)＝gt＝10×0.2m/s＝2m/s，則被撞死的兔子的奔跑速度大于或等于2m/s，故選A、B。7．質量為m的運動員托著質量為M的杠鈴從下蹲狀態(tài)(圖甲)緩慢運動到站立狀態(tài)(圖乙)，該過程中杠鈴和人的肩部相對位置不變，運動員保持乙狀態(tài)站立Δt時間后再將杠鈴緩慢向上舉，至雙臂伸直(圖丙)，運動員從甲到乙、從乙到丙經(jīng)歷的時間分別為t1、t2，則在舉起杠鈴的整個過程中()A．地面對運動員的沖量為0B．地面對運動員的沖量為(M＋m)g(t1＋t2)C．運動員對杠鈴的沖量為Mg(t1＋t2＋Δt)D．運動員對杠鈴的沖量為Mg(t1＋t2)解析：選C因緩慢運動，運動員和杠鈴可視為處于平衡狀態(tài)，則地面對運動員的支持力為(M＋m)g，作用時間為(t1＋t2＋Δt)，故其沖量為(M＋m)g(t1＋t2＋Δt)，A、B均錯誤；運動員對杠鈴的作用力大小為Mg，其沖量為Mg(t1＋t2＋Δt)，C正確，D錯誤。8．籃球運動員通常伸出雙手迎接傳來的籃球。接球時，兩手隨球迅速收縮至胸前，這樣做可以()A．減小球對手的沖量B．減小球對手的沖擊力C．減小球的動量變化量D．減小球的動能變化量解析：選B由動量定理Ft＝Δp知，接球時兩手隨球迅速收縮至胸前，延長了手與球作用的時間，從而減小了球的動量變化率，即減小了球對手的沖擊力，故B正確。9．質量為0.5kg的彈性小球，從1.25m高處自由下落，與地板碰撞后回彈高度為0.8m。設碰撞時間為0.1s，回彈的速度方向豎直向上，g取10m/s2，不計空氣阻力。求小球對地板的平均作用力。解析：法一：分段處理取小球為研究對象，根據(jù)自由落體運動和豎直上拋運動可知，小球與地板碰撞前的速度：v1＝eq\r(2gh1)＝eq\r(2×10×1.25)m/s＝5m/s，方向豎直向下；小球與地板碰撞后的速度：v2＝eq\r(2gh2)＝eq\r(2×10×0.8)m/s＝4m/s，方向豎直向上。與地板碰撞時小球受力情況如圖所示，取豎直向上為正方向。根據(jù)動量定理：(eq\x\to(F)N－mg)t＝mv2－(－mv1)解得eq\x\to(F)N＝50N由牛頓第三定律可知，小球對地板的平均作用力大小為50N，方向豎直向下。法二：全程處理以開始下落的瞬間為初狀態(tài)，反彈到最高點時為末狀態(tài)，則重力的作用時間：t＝eq\r(\f(2h1,g))＋t碰＋eq\r(\f(2h2,g))＝(0.5＋0.1＋0.4)s＝1s地板對小球平均作用力的作用時間為t碰＝0.1s取豎直向下為正方向，由動量定理：mgt－eq\x\to(F)Nt碰＝0解得eq\x\to(F)N＝50N由牛頓第三定律可知，小球對地板的平均作用力大小為50N，方向豎直向下。答案：50N，方向豎直向下B組—重應用·體現(xiàn)創(chuàng)新10.學?？茖W晚會上，科技制作社團表演了“震撼動量球”實驗。在互動環(huán)節(jié)，表演者將球拋向觀眾，讓其感受碰撞過程中的力，假設質量為3kg的超大氣球以3m/s的速度豎直下落到手面，某觀眾雙手上推，使氣球以原速度大小豎直向上反彈，作用時間為0.1s。忽略氣球所受浮力及空氣阻力，g取10m/s2。則觀眾雙手受的壓力大小為()A．150N B．180NC．210N D．240N解析：選C取豎直向下為正方向，對氣球由動量定理有Ft＋mgt＝－mv－mv，代入數(shù)據(jù)解得F＝－210N，負號表示力的方向豎直向上，由牛頓第三定律可知，觀眾雙手受到的壓力大小為210N，故C正確，A、B、D錯誤。11．(2022·重慶高考)在測試汽車的安全氣囊對駕乘人員頭部防護作用的實驗中，某小組得到了假人頭部所受安全氣囊的作用力隨時間變化的曲線(如圖)。從碰撞開始到碰撞結束過程中，若假人頭部只受到安全氣囊的作用，則由曲線可知，假人頭部()A．速度的變化量等于曲線與橫軸圍成的面積B．動量大小先增大后減小C．動能變化正比于曲線與橫軸圍成的面積D．加速度大小先增大后減小解析：選D由題知假人的頭部只受到安全氣囊的作用，則F-t圖像的面積即合外力的沖量，再根據(jù)動量定理可知F-t圖像的面積也是動量的變化量，且圖線一直在t軸的上方，由于頭部有初動量，則動量的大小應先減小，A、B錯誤；根據(jù)動量與動能的關系有Ek＝eq\f(p2,2m)，而F-t圖像的面積是動量的變化量，則動能的變化量與曲線與橫軸圍成的面積不成正比，C錯誤；由題知假人的頭部只受到安全氣囊的作用，則根據(jù)牛頓第二定律可知a∝F，即假人頭部的加速度先增大后減小，D正確。12．(2023·濟南高二檢測)2023年2月24日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丙運載火箭，成功將荷魯斯1號遙感衛(wèi)星發(fā)射升空?；鸺谄痫w階段，通過發(fā)動機噴射氣體而獲得的反沖力約為火箭總重力的2倍左右。設某次發(fā)射時，火箭的總質量為m，火箭發(fā)動機噴出的燃氣的橫截面積為S，燃氣的密度為ρ，重力加速度為g。極短時間內(nèi)噴出的燃氣的質量和火箭質量相比可以忽略，則噴出的燃氣的速度大小約為()A．2eq\r(\f(mg,ρS))B．eq\f(mg,ρS)C.eq\r(\f(2mg,ρS))D．eq\f(2mg,ρS)解析：選C對于氣體由動量定理得：F＝2mg＝eq\f(Δmv,Δt)＝eq\f(ρSvΔtv,Δt)＝ρSv2，解得：v＝eq\r(\f(2mg,ρS))，故C正確。13．(2022·北京高考)體育課上，甲同學在距離地面高h1＝2.5m處將排球擊出，球的初速度沿水平方向，大小為v0＝8.0m/s；乙同學在離地h2＝0.7m處將排球墊起，墊起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球質量m＝0.3kg，取重力加速度g＝10m/s2。不計空氣阻力。求：(1)排球被墊起前在水平方向飛行的距離x；(2)排球被墊起前瞬間的速度大小v及方向；(3)排球與乙同學作用過程中所受沖量的大小I。解析：(1)設排球在空中飛行的時間為t，則h1－h(huán)2＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝0.6s；則排球在空中飛行的水平距離x＝v0t＝4.8m。(2)乙同