高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)20 動量 沖量 動量定理（含解析）-人教版高三物理試題

課時作業(yè)(二十)動量沖量動量定理1．物體的動量變化量的大小為5kg·m/s，則()A．物體的動量在減小 B．物體的動量在增大C．物體的動量大小也可能不變 D．物體的動量大小一定變化答案C2．質(zhì)量為m的鋼球自高處落下，以速率v1碰地，豎直向上彈回，碰撞時間極短，離地的速率為v2.在碰撞過程中，地面對鋼球的沖量的方向和大小為()A．向下，m(v1－v2) B．向下，m(v1＋v2)C．向上，m(v1－v2) D．向上，m(v1＋v2)答案D3．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．取豎直向上為正方向，在小球與地面接觸的時間內(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＝2kg·m/sW＝－2J B．Δp＝－2kg·m/sW＝2JC．Δp＝0.4kg·m/sW＝－2J D．Δp＝－0.4kg·m/sW＝2J答案A4．人從高處跳到低處時，為了安全，一般都是讓腳尖先著地，這是為了()A．減小地面對人的沖量B．使人的動量變化減小C．減小地面對人的沖力D．增大人對地面的壓強，起到安全保護作用C[人從高處跳下落地時的速度是一定的，與地面接觸的過程中，人的動量變化是定值，所受到的沖量也是一定的，但腳尖先著地增加了緩沖時間，使得人所受沖力減小，起到安全保護作用，這個過程中人對地面的壓強也相應(yīng)減?。x項C正確．]5．(2019·山西太原模擬)飛機在空中撞到一只鳥很常見，撞到一只兔子就比較罕見了，而這種情況真的被澳大利亞一架飛機遇到了.2017年10月20日，一架從墨爾本飛往布里斯的飛機，起飛后爬升過程中就撞到了一只兔子，當時這只兔子正被一只鷹抓著，兔子撞到飛機時當場殞命．設(shè)當時飛機正以720km/h的速度飛行，撞到質(zhì)量為2kg的兔子，作用時間為0.1s．則兔子受到飛機的平均撞擊力大小約為()A．1.44×103N B．4.0×103NC．8.0×103N D．1.44×104NB[720km/h＝200m/s，根據(jù)動量定理可得F＝eq\f(mv,t)＝eq\f(2×200,0.1)N＝4.0×103N．故B正確．]6．(2019·重慶巴蜀中學(xué)診斷)(多選)2017年11月5日，巴蜀女籃勇奪重慶中學(xué)生籃球比賽冠軍．假設(shè)比賽中相距為l的甲、乙兩名隊員在傳球時，拋球和接球時手的高度相同，球在空中的運動時間為t，若不計空氣阻力，關(guān)于傳球過程中的有關(guān)物理學(xué)知識，以下說法正確的是()A．球出手后，經(jīng)eq\f(t,2)時間后到達最高點B．球在最高點的速度大小為eq\f(l,t)C．傳球過程中，重力對球的沖量為零D．傳球過程中，重力始終不做功AB[球出手后，先做斜上拋運動，到達最高點后，又做斜下拋運動，兩段運動具有對稱性，所以到達最高點的時間為eq\f(t,2)，A正確；球在最高點，豎直方向上的速度為零，只有水平方向上的速度，而球在水平方向上做勻速直線運動，在t時間內(nèi)水平位移為l，故球在最高點的速度大小為v＝eq\f(l,t)，B正確；傳球過程中，重力始終存在，根據(jù)動量定理可知重力對球的沖量為I＝mgt，C錯誤；傳球過程中球在豎直方向上的位移先向上后向下，所以重力先做負功后做正功，D錯誤．]7．(2018·安徽合肥二模)(多選)一質(zhì)點靜止在光滑水平面上，現(xiàn)對其施加水平外力F，F(xiàn)隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖所示，下列說法中正確的是()A．第2s末質(zhì)點的動量為零B．第4s末，質(zhì)點回到出發(fā)點C．在1～2s時間內(nèi)，F(xiàn)的功率先增大后減小D．在1～3s時間內(nèi)，F(xiàn)的沖量為0CD[由圖象可知在0～2s內(nèi)質(zhì)點一直加速，2s末速度最大，后減速，由對稱性可知第4s末，質(zhì)點速度為零，位移不為零，故A、B錯誤；由圖可知在1～2s時間內(nèi)，速度逐漸增大，F(xiàn)逐漸減小到0，所以F的功率先增大后減小，故C正確；由對稱性可知第1s末和第3s末的速度相等，由動量定理可知F的沖量為I＝mv3－mv1＝0，故D正確．]8．(2017·天津卷·4)“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標之一．摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動．下列敘述正確的是()A．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的機械能保持不變B．在最高點時，乘客重力大于座椅對他的支持力C．摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，乘客重力的沖量為零D．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客重力的瞬時功率保持不變B[A錯：摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的動能不變，重力勢能不斷變化，故乘客的機械能不斷變化．B對：乘客在最高點時，具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)．C錯：根據(jù)I＝Ft知，重力的沖量不為0.D錯：根據(jù)P＝mgvcosθ，θ為力方向與速度方向之間的夾角，摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，θ不斷變化，重力的瞬時功率不斷變化．]9．(2019·江蘇南通一調(diào))在冰壺比賽中，冰壺甲以速度v1正碰靜止的冰壺乙，碰后冰壺甲的速度變?yōu)関2，方向不變，已知兩冰壺質(zhì)量均為m，碰撞過程時間為t，求：(1)正碰后冰壺乙的速度大小v；(2)碰撞過程中冰壺乙受到的平均作用力大小F.解析(1)由動量守恒定律有mv1＝mv2＋mv，解得v＝v1－v2，(2)冰壺乙在碰撞過程中由動量定理有Ft＝mv－0，解得F＝eq\f(mv1－v2,t).答案(1)v1－v2(2)eq\f(mv1－v2,t)10．(2018·北京卷·22)2022年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一．某滑道示意圖如圖，長直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h＝10m，C是半徑R＝20m圓弧的最低點．質(zhì)量m＝60kg的運動員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a＝4.5m/s2，到達B點時速度vB＝30m/s，取重力加速度g＝10m/s2.(1)求長直助滑道AB的長度L；(2)求運動員在AB段所受合外力的沖量I的大?。?3)若不計BC段的阻力，畫出運動員經(jīng)過C點時的受力圖，并求其所受支持力FN的大?。馕?1)根據(jù)勻變速直線運動公式，有L＝eq\f(v\o\al(2,B)－v\o\al(2,A),2a)＝100m(2)根據(jù)動量定理，有I＝mvB－mvA＝1800N·s(3)運動員經(jīng)過C點時的受力分析如圖所示．根據(jù)動能定理，運動員在BC段運動的過程中，有mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)根據(jù)牛頓第二定律，有FN－mg＝meq\f(v\o\al(2,C),R)得FN＝3900N.答案(1)100m(2)1800N·s(3)受力圖見解析3900N[能力提升練]11．(2019·北京人大附中模擬)質(zhì)量為m＝3kg的小物體放在水平地面上，在水平恒力F＝15N的作用下開始運動．在0～2s內(nèi)，力F的功率P隨時間變化的關(guān)系圖象如圖所示，則小物體在水平地面間的動摩擦因數(shù)為(取重力加速度g＝10m/s2)()A．eq\f(1,5) B．eq\f(2,5)C．eq\f(1,3) D．eq\f(2,3)B[由圖知t＝2s時，P＝30W，由P＝Fv得v＝2m/s，根據(jù)動量定理得(F－μmg)t＝mv－0，解得μ＝eq\f(2,5)，故B正確，A、C、D錯誤．]12．將一個質(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t，如圖所示，設(shè)在下滑的前一半時間內(nèi)木塊的動量變化為ΔP1，在后一半時間內(nèi)其動量變化為ΔP2，則ΔP1∶ΔP2為()A．1∶2 B．1∶3C．1∶1 D．2∶1C[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＝mgsinθ，方向也始終沿斜面向下不變．由動量定理可得ΔP1∶ΔP2＝(F·t1)∶(F·t2)＝(mgsinθ·eq\f(1,2)t)∶(mgsinθ·eq\f(1,2)t)＝1∶1.故選項C正確．]13．(2016·全國卷Ⅰ·35)某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中．為計算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出；玩具底部為平板(面積略大于S)；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開．忽略空氣阻力．已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g.求：(1)噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(2)玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度．解析(1)設(shè)Δt時間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為ΔV，質(zhì)量為Δm，則Δm＝ρΔV ①ΔV＝v0SΔt ②由①②式得，單位時間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為eq\f(Δm,Δt)＝ρv0S ③(2)設(shè)玩具懸停時其底面相對于噴口的高度為h，水從噴口噴出后到達玩具底面時的速度大小為v.對于Δt時間內(nèi)噴出的水，由能量守恒得eq\f(1,2)(Δm)v2＋(Δm)gh＝eq\f(1,2)(Δm)veq\o\al(2,0) ④在h高度處，Δt時間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動量