2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)26動量動量定理含解析魯科版

PAGEPAGE6課時作業(yè)26動量動量定理時間：45分鐘1．1998年6月18日，國產(chǎn)轎車在清華高校汽車工程探討所進(jìn)行的整車平安性碰撞試驗取得勝利，被譽(yù)為“中國轎車第一撞”．在碰撞過程中，關(guān)于平安氣囊對駕駛員愛護(hù)作用的說法正確的是(B)A．減小了駕駛員的動量變更量B．減小了駕駛員的動量變更率C．減小了駕駛員受到撞擊力的沖量D．延長了撞擊力的作用時間，從而使得駕駛員的動量變更量更大解析：本題考查應(yīng)用動量定理說明相關(guān)現(xiàn)象．在碰撞過程中，駕駛員的動量變更量是肯定的，而運(yùn)用平安氣囊后增加了撞擊力作用的時間，依據(jù)動量定理Ft＝Δp可知，平安氣囊可以減小駕駛員受到的沖擊力，即減小了駕駛員的動量變更率，故B正確，A、C、D錯誤．2．在空中相同高度處以相同的速率分別拋出質(zhì)量相同的三個小球．一個豎直上拋，一個豎直下拋，一個平拋．若不計空氣阻力，三個小球從拋出到落地的過程中(C)A．三個小球動量的變更量相同B．下拋球和平拋球動量的變更量相同C．上拋球動量的變更量最大D．三個小球落地時的動量相同解析：三個小球以相同的速率拋出，可知做豎直上拋運(yùn)動的小球、做平拋運(yùn)動的小球和做豎直下拋運(yùn)動的小球運(yùn)動的時間依次減小，依據(jù)動量定理有mgt＝Δp，可得上拋球動量的變更量最大，下拋球動量的變更量最小，故C正確，A、B錯誤；依據(jù)動能定理有mgh＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，可知三個球落地時速度的大小相等，由于做平拋運(yùn)動的小球末速度方向與做上拋運(yùn)動和下拋運(yùn)動的小球末速度方向不同，則三個球落地時的動量不同，故D錯誤．3.如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊沿光滑的水平面以速度v0運(yùn)動．遇到豎直的墻壁被反彈回來，返回的速度變?yōu)閑q\f(1,2)v0，則以下說法正確的是(B)A．滑塊的動量變更量的大小為eq\f(1,2)mv0B．滑塊的動量變更量的大小為eq\f(3,2)mv0C．滑塊的動量變更量的方向與v0的方向相同D．重力對滑塊的沖量為零解析：以初速度方向為正，有：Δp＝p2－p1＝mv2－mv1＝－eq\f(1,2)mv0－mv0＝－eq\f(3,2)mv0，所以滑塊的動量變更量的大小為eq\f(3,2)mv0，方向與v0的方向相反，故A、C錯誤，B正確；依據(jù)I＝Ft得重力的沖量為I＝mgt，不為零，故D錯誤．4．如圖所示，兩個質(zhì)量相等的物體沿同一高度、傾角不同的兩光滑固定斜面頂端從靜止自由下滑，到達(dá)斜面底端，兩個物體具有的相同物理量是(D)A．下滑的過程中重力的沖量B．下滑的過程中彈力的沖量C．下滑的過程中合力的沖量D．剛到達(dá)底端時的動量大小解析：物體下滑過程中只有重力做功，而重力做功只與高度差有關(guān)，則兩種狀況下重力做功相等，到達(dá)底部時速度大小相等，動量大小相等．物體在斜面上做勻加速直線運(yùn)動，因初、末速度大小相等，則平均速度大小相等，由于其次個斜面長度大，所以物體在其次個斜面上用時要長，由I＝Ft可知在其次個斜面下滑過程中重力沖量更大，故A項錯誤，D項正確；因為其次個斜面傾角較小，所以物體在其次個斜面上所受的彈力較大，并且時間要長，所以其次種狀況下的彈力的沖量要大，故B項錯誤；由動量定理可知，合力的沖量等于動量的變更，而落地時的速度大小相等，方向不同，故合力的沖量不同，故C項錯誤．5.某運(yùn)動員在水上做飛行運(yùn)動表演，他操控的噴射式懸浮飛行器將水帶豎直送上來的水反轉(zhuǎn)180°后向下噴出，可以使運(yùn)動員懸停在空中，如圖所示．已知運(yùn)動員與裝備的總質(zhì)量為90kg，兩個噴嘴的直徑均為10cm，已知重力加速度g＝10m/s2，水的密度ρ＝1.0×103kg/mA．2.7m/s B．5.4m/sC．7.6m/s D．10.8m/s解析：設(shè)Δt時間內(nèi)每個噴嘴有質(zhì)量為m的水射出，對這部分水由動量定理得FΔt＝2mv，m＝ρvΔt·πeq\f(d2,4)，運(yùn)動員懸停在空中，所以有F＝Mg，聯(lián)立解得v＝7.6m/s，故C正確．6．(多選)一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止起先沿直線運(yùn)動．F隨時間t變更的圖線如圖所示，則(AB)A．t＝1s時物塊的速率為1m/sB．t＝2s時物塊的動量大小為4kg·m/sC．t＝3s時物塊的動量大小為5kg·m/sD．t＝4s時物塊的速度為零解析：由動量定理可得Ft＝mv，解得v＝eq\f(Ft,m).t＝1s時物塊的速率為v＝eq\f(Ft,m)＝eq\f(2×1,2)m/s＝1m/s，故選項A正確；t＝2s時物塊的動量大小p2＝F2t2＝2×2kg·m/s＝4kg·m/s，故選項B正確；t＝3s時物塊的動量大小為p3＝(2×2－1×1)kg·m/s＝3kg·m/s，故選項C錯誤；t＝4s時物塊的動量大小為p4＝(2×2－1×2)kg·m/s＝2kg·m/s，所以t＝4s時物塊的速度為1m/s，故選項D錯誤．7．(多選)一質(zhì)量為m＝60kg的運(yùn)動員從下蹲狀態(tài)豎直向上跳起，經(jīng)t＝0.2s，以大小v＝1m/s的速度離開地面，取重力加速度g＝10m/s2，在這0.2s內(nèi)(AD)A．地面對運(yùn)動員的沖量大小為180N·sB．地面對運(yùn)動員的沖量大小為60N·sC．地面對運(yùn)動員做的功為30JD．地面對運(yùn)動員做的功為零解析：人的速度由原來的零，起跳后變?yōu)関，設(shè)向上為正方向，由動量定理可得：I－mgt＝mv－0，故地面對人的沖量為：I＝mv＋mgt＝60×1N·s＋600×0.2N·s＝180N·s，故A正確，B錯誤；人在跳起時，地面對人的支持力豎直向上，在跳起過程中，在支持力方向上沒有位移，所以地面對運(yùn)動員的支持力不做功，故C錯誤，D正確．8．兩木塊A、B質(zhì)量之比為21，在水平地面上滑行時與地面間的動摩擦因數(shù)相同，則A、B在起先滑行到停止運(yùn)動的過程中，下列關(guān)于滑行的時間之比tAtB和距離之比xAxB的說法正確的是(A)A．初動能相同時分別為1eq\r(2)，12B．初動能相同時分別為14,14C．初動量相同時分別為1eq\r(2)，12D．初動量相同時分別為12,12解析：本題考查了牛頓其次定律、動量定理、動能定理．依據(jù)牛頓其次定律得a＝eq\f(μmg,m)＝μg，兩木塊A、B與地面間的動摩擦因數(shù)相等，則兩木塊做勻減速運(yùn)動的加速度大小相等，由題意知兩木塊質(zhì)量之比為21，當(dāng)時動能相同時，依據(jù)Ek＝eq\f(1,2)mv2知，初速度大小之比為1eq\r(2)，依據(jù)t＝eq\f(v,a)知，滑行的時間之比為1eq\r(2)；依據(jù)勻變速直線運(yùn)動的平均速度推論知x＝eq\f(1,2)vt，因為初速度大小之比為1eq\r(2)，運(yùn)動時間之比為1eq\r(2)，則滑行距離之比為12，故A正確，B錯誤．若初動量相等，由p＝mv可知初速度大小之比為12，則依據(jù)t＝eq\f(v,a)知，滑行的時間之比為12；依據(jù)勻變速直線運(yùn)動的平均速度推論知x＝eq\f(1,2)vt，因為初速度大小之比為12，時間之比為12，則滑行距離之比為14，故C、D錯誤．9．相同的雞蛋從同樣的高度自由下落，落在水泥地面上雞蛋易碎，落在海綿墊子上雞蛋不易碎．若不考慮反彈，則兩種狀況相比較，下列說法中正確的是(C)A．雞蛋與水泥地面接觸的過程中動量變更較大B．落在海綿墊子上雞蛋所受合外力的沖量較小C．兩次接觸的過程中雞蛋的動量變更相同D．兩次接觸的過程中雞蛋的動量變更率相同解析：雞蛋從同一高度掉下，與水泥地和海綿墊接觸前瞬間速度相同，動量相同，最終動量都變?yōu)榱?，可知動量變更量相同，故A錯誤，C正確；依據(jù)動量定理知，動量變更量相同，所以雞蛋所受合外力的沖量相等，故B錯誤；依據(jù)動量定理知，動量變更量相同，落在水泥地面上作用的時間短，則動量變更率大些，故D錯誤．10．水力采煤是利用高速水流沖擊煤層而進(jìn)行的．煤層受到3.6×106N/m2的壓強(qiáng)沖擊即可破裂，若水流沿水平方向沖擊煤層，不考慮水的反向濺射作用，則沖擊煤層的水流速度至少應(yīng)為(水的密度為1×103kg/mA．30m/s B．40m/sC．45m/s D．60m/s解析：設(shè)濺落在煤層表面的某水柱微元的質(zhì)量為Δm，由動量定理得F·Δt＝Δm·v，而Δm＝ρ·SΔl，Δl＝vΔt，聯(lián)立可得eq\f(F,S)＝ρv2，則速度v＝eq\r(\f(F,S)·\f(1,ρ))＝eq\r(\f(p,ρ))＝60m/s，選項D正確．11.(多選)如圖所示，AB為固定的光滑圓弧軌道，O為圓心，AO水平，BO豎直，軌道半徑為R，將質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)從A點由靜止釋放，在小球從A點運(yùn)動到B點的過程中，小球(AC)A．所受合力的沖量水平向右B．所受支持力的沖量水平向右C．所受合力的沖量大小為meq\r(2gR)D．所受重力的沖量大小為零解析：在小球從A點運(yùn)動到B點的過程中，依據(jù)動量定理可知I合＝mΔv，Δv的方向水平向右，所以小球所受合力的沖量水平向右，即重力和支持力的合力的沖量水平向右，A正確，B錯誤；小球在運(yùn)動過程中只有重力做功，依據(jù)機(jī)械能守恒得mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，vB＝eq\r(2gR)，依據(jù)動量定理得I合＝Δp＝mvB＝meq\r(2gR)，故C正確；重力為恒力，沖量大小不為零，故D錯誤．12．為了探討小球由靜止釋放后撞擊地面彈跳的規(guī)律，某同學(xué)利用運(yùn)動傳感器采集數(shù)據(jù)并作出了如圖所示的v-t圖象，小球質(zhì)量為0.6kg，空氣阻力不計，重力加速度g＝10m/s2，由圖可知(C)A．橫軸上每一小格表示的時間是1sB．小球下落的初始位置離地面的高度為3.6mC．小球第一次反彈的最大高度為1.25mD．小球第一次撞擊地面時地面對小球的平均作用力大小為66N解析：小球下落時做自由落體運(yùn)動，加速度大小為g，落地時的速度v＝6m/s，故小球下落所用時間為t＝eq\f(v,g)＝0.6s，題圖中對應(yīng)6個小格，故每一小格表示0.1s，選項A錯誤；由h＝eq\f(1,2)gt2可得小球下落的初始位置離地面的高度h＝1.8m，選項B錯誤；第一次反彈后小球做豎直上拋運(yùn)動，由題圖可知小球能上升的最大高度h′＝eq\f(v′2,2g)＝eq\f(－52,2×10)m＝1.25m，選項C正確；由題圖可知，小球向下運(yùn)動的方向為正方向，碰撞時間約為0.1s，依據(jù)動量定理可得(mg－F)t＝mv′－mv，代入數(shù)據(jù)可解得F＝72N，選項D錯誤．13.光滑水平面上放著質(zhì)量mA＝2.5kg的物塊A與質(zhì)量mB＝1.5kg的物塊B，A與B均可視為質(zhì)點，物塊A、B相距L0＝0.4m，A、B間系一長L＝1.0m的輕質(zhì)細(xì)繩，起先時A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．現(xiàn)對物塊B施加一個水平向右的恒力F＝5N，物塊B運(yùn)動一段時間后，繩在短暫的時間內(nèi)被拉斷，繩斷后經(jīng)時間t＝0.6s，物塊B的速度達(dá)到vt＝3m/s.求：(1)繩拉斷后瞬間的速度vB的大小；(2)繩拉斷過程繩對物塊B的沖量I的大??；(3)繩拉斷過程繩對物塊A所做的功W.解析：(1)繩拉斷之后對B探討，對B應(yīng)用動量定理得Ft＝mBvt－mBvB