2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第1講動(dòng)量定理及其應(yīng)用學(xué)案+作業(yè)含解析新人教版

PAGEPAGE1第1講動(dòng)量定理及其應(yīng)用五年高考(全國卷)命題分析五年常考熱點(diǎn)五年未考重點(diǎn)動(dòng)量、動(dòng)量定理及應(yīng)用2024202420242卷15題3卷20題1卷35(2)題1.動(dòng)量和沖量的理解和計(jì)算2.板塊模型中的動(dòng)量和能量問題3.“人船模型”問題4.“子彈打木塊”模型5.驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用20241卷14題、2卷15題應(yīng)用動(dòng)量和能量觀點(diǎn)解決碰撞或爆炸類問題20242024202420241卷25題，3卷25題1卷24題、2卷24題2卷35(2)題、3卷35(2)題1卷35(2)題、2卷35(2)題1.考查方式：從前幾年命題規(guī)律來看，主要應(yīng)用碰撞或反沖運(yùn)動(dòng)模型，以計(jì)算題的形式考查動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用.2.命題趨勢：由于動(dòng)量守恒定律是必考內(nèi)容，因此綜合應(yīng)用動(dòng)量和能量觀點(diǎn)解決碰撞模型問題仍將是今后命題的熱點(diǎn)，既可以將動(dòng)量與力學(xué)學(xué)問結(jié)合，也可將動(dòng)量和電學(xué)學(xué)問結(jié)合，作為理綜試卷壓軸計(jì)算題進(jìn)行命題.第1講動(dòng)量定理及其應(yīng)用一、動(dòng)量、動(dòng)量變更、沖量1．動(dòng)量(1)定義：物體的質(zhì)量與速度的乘積．(2)表達(dá)式：p＝mv.(3)方向：動(dòng)量的方向與速度的方向相同．2．動(dòng)量的變更(1)因?yàn)閯?dòng)量是矢量，動(dòng)量的變更量Δp也是矢量，其方向與速度的變更量Δv的方向相同．(2)動(dòng)量的變更量Δp，一般用末動(dòng)量p′減去初動(dòng)量p進(jìn)行矢量運(yùn)算，也稱為動(dòng)量的增量．即Δp＝p′－p.3．沖量(1)定義：力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量．(2)公式：I＝Ft.(3)單位：N·s.(4)方向：沖量是矢量，其方向與力的方向相同．推斷正誤(1)物體質(zhì)量不變時(shí)，運(yùn)動(dòng)的速度變更，其動(dòng)量肯定變更．(√)(2)當(dāng)物體受力方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)，該力的沖量為0.(×)(3)某個(gè)恒力對(duì)物體做功為0時(shí)，沖量不為0.(√)(4)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)量不變．(×)二、動(dòng)量定理1．內(nèi)容：物體在一個(gè)運(yùn)動(dòng)過程始末的動(dòng)量變更量等于它在這個(gè)過程中所受合力的沖量．2．公式：mv′－mv＝F(t′－t)或p′－p＝I.3．動(dòng)量定理的理解(1)動(dòng)量定理反映了力的沖量與動(dòng)量變更量之間的因果關(guān)系，即合力的沖量是緣由，物體的動(dòng)量變更量是結(jié)果．(2)動(dòng)量定理中的沖量是合力的沖量，而不是某一個(gè)力的沖量，它可以是合力的沖量，可以是各力沖量的矢量和，也可以是外力在不同階段沖量的矢量和．(3)動(dòng)量定理表達(dá)式是矢量式，等號(hào)包含了大小相等、方向相同兩方面的含義．自測(2024·全國卷Ⅱ·15)高空墜物極易對(duì)行人造成損害．若一個(gè)50g的雞蛋從一居民樓的25層墜下，與地面的碰撞時(shí)間約為2ms，則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為()A．10NB．102NC．103ND．104N答案C解析設(shè)每層樓高約為3m，則下落高度約為h＝3×25m＝75m由mgh＝eq\f(1,2)mv2及(F－mg)t＝mv結(jié)合牛頓第三定律知雞蛋對(duì)地面的沖擊力F′＝F＝eq\f(m\r(2gh),t)＋mg≈103N.1．對(duì)動(dòng)量的理解(1)動(dòng)量的兩性①瞬時(shí)性：動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，是針對(duì)某一時(shí)刻或位置而言的．②相對(duì)性：動(dòng)量的大小與參考系的選取有關(guān)，通常是指相對(duì)地面的動(dòng)量．(2)動(dòng)量與動(dòng)能的比較動(dòng)量動(dòng)能物理意義描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量定義式p＝mvEk＝eq\f(1,2)mv2標(biāo)矢性矢量標(biāo)量變更因素物體所受沖量外力所做的功大小關(guān)系p＝eq\r(2mEk)Ek＝eq\f(p2,2m)對(duì)于給定的物體，若動(dòng)能發(fā)生了變更，動(dòng)量肯定也發(fā)生了變更；而動(dòng)量發(fā)生變更，動(dòng)能不肯定發(fā)生變更．它們都是相對(duì)量，均與參考系的選取有關(guān)，中學(xué)階段通常選取地面為參考系2.對(duì)沖量的理解(1)沖量的兩性①時(shí)間性：沖量不僅與力有關(guān)，還與力的作用時(shí)間有關(guān)，恒力的沖量等于該力與該力的作用時(shí)間的乘積．②矢量性：對(duì)于方向恒定的力來說，沖量的方向與力的方向一樣；對(duì)于作用時(shí)間內(nèi)方向變更的力來說，沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變更量的方向一樣．(2)作用力和反作用力的沖量：肯定等大、反向，但作用力和反作用力做的功之間并無必定聯(lián)系．(3)沖量與功的比較沖量功定義作用在物體上的力和力的作用時(shí)間的乘積作用在物體上的力和物體在力的方向上的位移的乘積單位N·sJ公式I＝Ft(F為恒力)W＝Flcosα(F為恒力)標(biāo)矢性矢量標(biāo)量意義①表示力對(duì)時(shí)間的累積②是動(dòng)量變更的量度①表示力對(duì)空間的累積②是能量變更多少的量度都是過程量，都與力的作用過程相聯(lián)系題型1對(duì)動(dòng)量和沖量的定性分析例1(2024·廣東廣州市下學(xué)期一模)如圖1為跳水運(yùn)動(dòng)員從起跳到落水過程的示意圖，運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)到入水前的運(yùn)動(dòng)過程記為Ⅰ，運(yùn)動(dòng)員入水后到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程記為Ⅱ，忽視空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員()圖1A．過程Ⅰ的動(dòng)量變更量等于零B．過程Ⅱ的動(dòng)量變更量等于零C．過程Ⅰ的動(dòng)量變更量等于重力的沖量D．過程Ⅱ的動(dòng)量變更量等于重力的沖量答案C解析過程Ⅰ中動(dòng)量變更量等于重力的沖量，即為mgt，不為零，故A錯(cuò)誤，C正確；運(yùn)動(dòng)員入水前的速度不為零，末速度為零，過程Ⅱ的動(dòng)量變更量不等于零，故B錯(cuò)誤；過程Ⅱ的動(dòng)量變更量等于合外力的沖量，不等于重力的沖量，故D錯(cuò)誤．變式1跳水運(yùn)動(dòng)員在跳臺(tái)上由靜止直立落下，落入水中后在水中減速運(yùn)動(dòng)到速度為零時(shí)并未到達(dá)池底，不計(jì)空氣阻力，則關(guān)于運(yùn)動(dòng)員從靜止落下到在水中向下運(yùn)動(dòng)到速度為零的過程中，下列說法不正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員在空中動(dòng)量的變更量等于重力的沖量B．運(yùn)動(dòng)員整個(gè)向下運(yùn)動(dòng)過程中合外力的沖量為零C．運(yùn)動(dòng)員在水中動(dòng)量的變更量等于水的作用力的沖量D．運(yùn)動(dòng)員整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中重力的沖量與水的作用力的沖量等大反向答案C解析依據(jù)動(dòng)量定理可知，運(yùn)動(dòng)員在空中動(dòng)量的變更量等于重力的沖量，A項(xiàng)正確；運(yùn)動(dòng)員整個(gè)向下運(yùn)動(dòng)過程中，初速度為零，末速度為零，因此合外力的沖量為零，B項(xiàng)正確；運(yùn)動(dòng)員在水中動(dòng)量的變更量等于重力和水的作用力的合力的沖量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于整個(gè)過程合外力的沖量為零，因此運(yùn)動(dòng)員整個(gè)過程中重力的沖量與水的作用力的沖量等大反向，D項(xiàng)正確．題型2對(duì)動(dòng)量和沖量的定量計(jì)算例2(多選)(2024·湖北宜昌市四月調(diào)研)一質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員托著質(zhì)量為M的重物從下蹲狀態(tài)(圖2甲)緩慢運(yùn)動(dòng)到站立狀態(tài)(圖乙)，該過程重物和人的肩部相對(duì)位置不變，運(yùn)動(dòng)員保持乙狀態(tài)站立Δt時(shí)間后再將重物緩慢向上舉，至雙臂伸直(圖丙)．甲到乙、乙到丙過程重物上上升度分別為h1、h2，經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間分別為t1、t2，重力加速度為g，則()圖2A．地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量為(M＋m)g(t1＋t2＋Δt)，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功為0B．地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量為(M＋m)g(t1＋t2)，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功為(M＋m)g(h1＋h2)C．運(yùn)動(dòng)員對(duì)重物的沖量為Mg(t1＋t2＋Δt)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)重物做的功為Mg(h1＋h2)D．運(yùn)動(dòng)員對(duì)重物的沖量為Mg(t1＋t2)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)重物做的功為0答案AC解析因運(yùn)動(dòng)員將重物緩慢上舉，則可認(rèn)為是平衡狀態(tài)，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為：(M＋m)g，整個(gè)過程的時(shí)間為(t1＋t2＋Δt)，依據(jù)I＝Ft可知地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量為(M＋m)g(t1＋t2＋Δt)；因地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力沒有位移，可知地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功為0，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員對(duì)重物的作用力為Mg，作用時(shí)間為(t1＋t2＋Δt)，依據(jù)I＝Ft可知運(yùn)動(dòng)員對(duì)重物的沖量為Mg(t1＋t2＋Δt)，重物的位移為(h1＋h2)，依據(jù)W＝Flcosα可知運(yùn)動(dòng)員對(duì)重物做的功為Mg(h1＋h2)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．變式2(多選)如圖3所示，一個(gè)物體在與水平方向成θ角的拉力F的作用下勻速前進(jìn)了時(shí)間t，則()圖3A．拉力對(duì)物體的沖量大小為FtB．拉力對(duì)物體的沖量大小為FtsinθC．摩擦力對(duì)物體的沖量大小為FtsinθD．合外力對(duì)物體的沖量大小為零答案AD解析拉力F對(duì)物體的沖量大小為Ft，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；物體受到的摩擦力Ff＝Fcosθ，所以，摩擦力對(duì)物體的沖量大小為Fft＝Ftcosθ，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；物體勻速運(yùn)動(dòng)，則合外力為零，所以合外力對(duì)物體的沖量大小為零，故D項(xiàng)正確．1．對(duì)動(dòng)量定理的理解(1)中學(xué)物理中，動(dòng)量定理探討的對(duì)象通常是單個(gè)物體．(2)Ft＝p′－p是矢量式，兩邊不僅大小相等，而且方向相同．式中Ft是物體所受的合外力的沖量．(3)Ft＝p′－p除表明兩邊大小、方向的關(guān)系外，還說明白兩邊的因果關(guān)系，即合外力的沖量是動(dòng)量變更的緣由．(4)由Ft＝p′－p，得F＝eq\f(p′－p,t)＝eq\f(Δp,t)，即物體所受的合外力等于物體的動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變更率．2．解題基本思路(1)確定探討對(duì)象．在中學(xué)階段用動(dòng)量定理探討的問題，其探討對(duì)象一般僅限于單個(gè)物體．(2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析．可先求每個(gè)力的沖量，再求各力沖量的矢量和——合力的沖量；或先求合力，再求其沖量．(3)抓住過程的初、末狀態(tài)，選好正方向，確定各動(dòng)量和沖量的正負(fù)號(hào)．(4)依據(jù)動(dòng)量定理列方程，如有必要還須要補(bǔ)充其他方程，最終代入數(shù)據(jù)求解．例3(2024·陜西其次次質(zhì)檢)核桃是“四大堅(jiān)果”之一，核桃仁具有豐富的養(yǎng)分價(jià)值，但核桃殼非常堅(jiān)硬，不借助專用工具不易剝開．小悠同學(xué)發(fā)覺了一個(gè)開核竅門：把核桃豎直上拋落回與堅(jiān)硬地面撞擊后就能開裂．拋出點(diǎn)距離地面的高度為H，上拋后達(dá)到的最高點(diǎn)與拋出點(diǎn)的距離為h.已知重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)．(1)求核桃落回地面的速度大小v；(2)已知核桃質(zhì)量為m，與地面撞擊作用時(shí)間為Δt，撞擊后豎直反彈h1高度，求核桃與地面之間的平均作用力F.答案(1)eq\r(2gH＋h)(2)eq\f(m[\r(2gh1)＋\r(2gH＋h)],Δt)＋mg，方向豎直向上解析(1)核桃豎直上拋到最高點(diǎn)后做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有：v2＝2g(H＋h)則落回地面的速度大?。簐＝eq\r(2gH＋h)(2)設(shè)核桃反彈速度為v1，則有：veq\o\al(12)＝2gh1以豎直向上為正方向，核桃與地面作用的過程：(F－mg)Δt＝mv1－m(－v)解得：F＝eq\f(m[\r(2gh1)＋\r(2gH＋h)],Δt)＋mg，方向豎直向上．變式3(2024·山東臨沂市質(zhì)檢)材料相同、質(zhì)量不同的兩滑塊，以相同的初動(dòng)能分別在水平面上運(yùn)動(dòng)直到停止，則()A．質(zhì)量大的滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間長B．質(zhì)量小的滑塊運(yùn)動(dòng)位移大C．質(zhì)量大的滑塊所受摩擦力的沖量小D．質(zhì)量小的滑塊克服摩擦力做功多答案B解析依據(jù)動(dòng)能定理可知：－μmgs＝0－Ek，即兩滑塊克服摩擦力做的功相等，且質(zhì)量較小的滑塊運(yùn)動(dòng)位移較大，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；依據(jù)動(dòng)量定理：－μmgt＝0－p，p＝eq\r(2mEk)，則t＝eq\f(1,μg)eq\r(\f(2Ek,m))，可知質(zhì)量大的滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間短，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；依據(jù)動(dòng)量定理可知摩擦力的沖量等于動(dòng)量的變更量，即：I＝Δp＝－eq\r(2mEk)，則質(zhì)量大的滑塊摩擦力的沖量大，故C錯(cuò)誤．例4一高空作業(yè)的工人質(zhì)量為60kg，系一條長為L＝5m的平安帶，若工人由靜止不慎跌落時(shí)平安帶的緩沖時(shí)間t＝1s(工人最終靜止懸掛在空中)，則緩沖過程中平安帶受的平均沖力是多少？(g取10m/s2，忽視空氣阻力的影響)答案1200N，方向豎直向下解析解法一分段列式法：設(shè)工人剛要拉緊平安帶時(shí)的速度為v1，veq\o\al(12)＝2gL，得v1＝eq\r(2gL)經(jīng)緩沖時(shí)間t＝1s后速度變?yōu)?，取向下的方向?yàn)檎较?，?duì)工人由動(dòng)量定理知，工人受兩個(gè)力作用，即拉力F和重力mg，所以(mg－F)t＝0－mv1，解得F＝eq\f(mgt＋mv1,t)將數(shù)值代入得F＝1200N.由牛頓第三定律，工人對(duì)平安帶的平均沖力F′為1200N，方向豎直向下．解法二全程列式法：由L＝eq\f(1,2)gteq\o\al(02,)得，工人自由下落時(shí)間為t0＝eq\r(\f(2L,g))，在整個(gè)下落過程中對(duì)工人應(yīng)用動(dòng)量定理，重力的沖量大小為mg(eq\r(\f(2L,g))＋t)，拉力F的沖量大小為Ft.初、末動(dòng)量都是零，取向下為正方向，由動(dòng)量定理知mg(eq\r(\f(2L,g))＋t)－Ft＝0解得F＝eq\f(mg\r(\f(2L,g))＋t,t)＝1200N由牛頓第三定律知工人對(duì)平安帶的平均沖力F′＝F＝1200N，方向豎直向下．變式4(2024·吉林“五地六?！焙献黧w聯(lián)考)一物體在合外力F的作用下從靜止起先做直線運(yùn)動(dòng)，合外力方向不變，大小隨時(shí)間的變更如圖4所示，在t0和2t0時(shí)刻，物體的動(dòng)能分別為Ek1、Ek2，動(dòng)量分別為p1、p2，則()圖4A．Ek2＝8Ek1，p2＝4p1 B．Ek2＝3Ek1，p2＝3p1C．Ek2＝9Ek1，p2＝3p1 D．Ek2＝3Ek1，p2＝2p1答案C解析依據(jù)動(dòng)量定理得：0～t0內(nèi)：F0t0＝mv1①t0～2t0內(nèi)：2F0t0＝mv2－mv1②由①②解得：v1∶v2＝1∶3由p＝mv得：p2＝3p1由Ek＝eq\f(1,2)mv2得：Ek1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(12)，Ek2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(22,)解得：Ek2＝9Ek1.1．探討對(duì)象經(jīng)常須要選取流體為探討對(duì)象，如水、空氣等．2．探討方法隔離出肯定形態(tài)的一部分流體作為探討對(duì)象，然后列式求解．3．基本思路(1)在極短時(shí)間Δt內(nèi)，取一小柱體作為探討對(duì)象．(2)求小柱體的體積ΔV＝vSΔt(3)求小柱體質(zhì)量Δm＝ρΔV＝ρvSΔt(4)求小柱體的動(dòng)量變更Δp＝vΔm＝ρv2SΔt(5)應(yīng)用動(dòng)量定理FΔt＝Δp例5(2024·全國卷Ⅰ·16)最近，我國為“長征九號(hào)”研制的大推力新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)試勝利，這標(biāo)記著我國重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展．若某次試驗(yàn)中該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為3km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×106N，則它在1s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為()A．1.6×102kg B．1.6×103kgC．1.6×105kg D．1.6×106kg答案B解析設(shè)1s時(shí)間內(nèi)噴出的氣體的質(zhì)量為m，噴出的氣體與該發(fā)動(dòng)機(jī)的相互作用力為F，由動(dòng)量定理有Ft＝mv－0，則m＝eq\f(Ft,v)＝eq\f(4.8×106×1,3×103)kg＝1.6×103kg，選項(xiàng)B正確．變式5(2024·陜西寶雞市高考模擬檢測(二))超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“山竹”的風(fēng)力達(dá)到17級(jí)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度，風(fēng)速60m/s左右，對(duì)固定建筑物破壞程度巨大．請(qǐng)你依據(jù)所學(xué)物理學(xué)問推算固定建筑物所受風(fēng)力(空氣的壓力)與風(fēng)速(空氣流淌速度)大小的關(guān)系．假設(shè)某一建筑物垂直風(fēng)速方向的受力面積為S，風(fēng)速大小為v，空氣吹到建筑物上后速度瞬間減為零，空氣密度為ρ，風(fēng)力F與風(fēng)速大小v的關(guān)系式為()A．F＝ρSv B．F＝ρSv2C．F＝eq\f(1,2)ρSv3 D．F＝ρSv3答案B解析設(shè)t時(shí)間內(nèi)吹到建筑物上的空氣質(zhì)量為m，則m＝ρSvt，依據(jù)動(dòng)量定理得－F′t＝0－mv＝0－ρSv2t，解得F′＝ρSv2，由牛頓第三定律得：F＝F′＝ρSv2，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.1．關(guān)于動(dòng)量和動(dòng)能，下列說法中錯(cuò)誤的是()A．做變速運(yùn)動(dòng)的物體，動(dòng)能肯定不斷變更B．做變速運(yùn)動(dòng)的物體，動(dòng)量肯定不斷變更C．合外力對(duì)物體做功為零，物體動(dòng)能的增量肯定為零D．合外力的沖量為零，物體動(dòng)量的增量肯定為零答案A解析做變速運(yùn)動(dòng)的物體，速度大小不肯定變更，動(dòng)能不肯定變更，故A錯(cuò)誤；做變速運(yùn)動(dòng)的物體，速度發(fā)生變更，動(dòng)量肯定不斷變更，故B正確；合外力對(duì)物體做功為零，由動(dòng)能定理，物體動(dòng)能的增量肯定為零，故C正確；合外力的沖量為零，由動(dòng)量定理，物體動(dòng)量的增量肯定為零，故D正確．2．假如一物體在隨意相等的時(shí)間內(nèi)受到的沖量相同，則此物體的運(yùn)動(dòng)不行能是()A．勻速圓周運(yùn)動(dòng) B．自由落體運(yùn)動(dòng)C．平拋運(yùn)動(dòng) D．豎直上拋運(yùn)動(dòng)答案A解析假如物體在隨意相等的時(shí)間內(nèi)受到的沖量都相同，由I＝Ft可知，物體受到的力是恒力．則物體可能做自由落體運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)或豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故B、C、D正確；物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合外力方向不斷變更，合力為變力，不能滿意在任何相等時(shí)間內(nèi)，合外力的沖量相等，故不行能為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．3．(2024·廣西欽州市4月綜測)“飛針穿玻璃”是一項(xiàng)高難度的絕技表演，曾引起質(zhì)疑．為了探討該問題，以下測量能夠得出飛針在穿越玻璃的時(shí)間內(nèi)，對(duì)玻璃平均沖擊力大小的是()A．測出玻璃厚度和飛針穿越玻璃前后的速度B．測出玻璃厚度和飛針穿越玻璃所用的時(shí)間C．測出飛針質(zhì)量、玻璃厚度和飛針穿越玻璃所用的時(shí)間D．測出飛針質(zhì)量、飛針穿越玻璃所用時(shí)間和穿越玻璃前后的速度答案D解析在“飛針穿玻璃”的過程中，由動(dòng)量定理得：－eq\x\to(F)t＝mv2－mv1，結(jié)合牛頓第三定律可知，應(yīng)測出飛針質(zhì)量、飛針穿越玻璃所用時(shí)間和穿越玻璃前后的速度，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．4.(2024·福建泉州市質(zhì)檢)如圖1所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)位于同一圓周上，a在圓周最高點(diǎn)，d在圓周最低點(diǎn)，每根桿上都套著質(zhì)量相等的小滑環(huán)(圖中未畫出)，三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c三個(gè)點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放．關(guān)于它們下滑的過程，下列說法正確的是()圖1A．重力對(duì)它們的沖量相同B．彈力對(duì)它們的沖量相同C．合外力對(duì)它們的沖量相同D．它們動(dòng)能的增量相同答案A解析這是“等時(shí)圓”，即三個(gè)滑環(huán)同時(shí)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)d點(diǎn)的時(shí)間相同，由于三個(gè)環(huán)的重力相等，由公式I＝Ft分析可知，三個(gè)環(huán)重力的沖量相同，故A正確；從c處下滑的小滑環(huán)受到的彈力最大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則彈力對(duì)從c處下滑的小滑環(huán)的沖量最大，故B錯(cuò)誤；從a處下滑的小滑環(huán)的加速度最大，受到的合力最大，則合力對(duì)從a處下滑的小滑環(huán)的沖量最大，故C錯(cuò)誤；重力對(duì)從a處下滑的小滑環(huán)做功最多，其動(dòng)能的增量最大，故D錯(cuò)誤．5．(2024·廣東廣州市4月綜合測試)如圖2，廣州塔摩天輪位于塔頂450米高空處，摩天輪由16個(gè)“水晶”觀光球艙組成，沿著傾斜的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則坐于觀光球艙中的某游客()圖2A．動(dòng)量不變 B．線速度不變C．合外力不變 D．機(jī)械能不守恒答案D解析坐于觀光球艙中的某游客線速度的大小不變，但方向不斷變更，可知線速度不斷變更，動(dòng)量也不斷變更；由于向心加速度方向不斷變更，可知合外力大小不變，但方向不斷變更，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；由于動(dòng)能不變，重力勢能不斷變更，可知機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D正確．6.(2024·湖北宜昌市元月調(diào)考)如圖3所示，籃球運(yùn)動(dòng)員接傳來的籃球時(shí)，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球快速引至胸前．這樣做可以()圖3A．減小球?qū)κ譀_量的大小B．減小球?qū)κ肿饔昧Φ拇笮．減小球的動(dòng)量變更量的大小D．減小球?qū)κ值淖饔脮r(shí)間答案B解析先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球引至胸前，這樣可以增加球與手接觸的時(shí)間，依據(jù)動(dòng)量定理得：－Ft＝0－mv，F(xiàn)＝eq\f(mv,t)，當(dāng)時(shí)間增大時(shí)，動(dòng)量的變更量不變，球?qū)κ值淖饔昧p小，所以B正確．7．(2024·廣東“六?！钡谌温?lián)考)開學(xué)了，想到又能夠回到校內(nèi)為幻想而拼搏，小明同學(xué)快樂得跳了起來．假設(shè)小明質(zhì)量為m，從起先蹬地到離開地面用時(shí)為t，離地后小明重心最大上升h，重力加速度為g，忽視空氣阻力．以下說法正確的是()A．從起先蹬地到到達(dá)最高點(diǎn)的過程中，小明始終處于失重狀態(tài)B．在t時(shí)間內(nèi)，小明機(jī)械能增加了mghC．在t時(shí)間內(nèi)，地面對(duì)小明的平均支持力為eq\x\to(F)＝eq\f(m\r(2gh),t)D．在t時(shí)間內(nèi)，地面對(duì)小明做功mgh答案B解析從起先蹬地到到達(dá)最高點(diǎn)的過程中，經(jīng)驗(yàn)了向上加速和減速的過程，所以小明先超重后失重，故A錯(cuò)誤；小明離開地面后，只受重力作用，機(jī)械能守恒，重心最大上升h，可知小明離開地面時(shí)的機(jī)械能為mgh，故B正確；在時(shí)間t內(nèi)，由動(dòng)量定理得：eq\x\to(F)t－mgt＝mv－0，離開地面到最高點(diǎn)有：mgh＝eq\f(1,2)mv2，聯(lián)立解得：eq\x\to(F)＝eq\f(m\r(2gh),t)＋mg，故C錯(cuò)誤；在時(shí)間t內(nèi)，地面對(duì)小明的支持力并沒有在力的方向上發(fā)生位移，做功為0，故D錯(cuò)誤．8．(2024·山西晉中市模擬)質(zhì)量相等的A、B兩物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力F1、F2的作用從靜止起先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．經(jīng)過時(shí)間t0和4t0速度分別達(dá)到2v0和v0時(shí)，分別撤去F1和F2，兩物體都做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止．兩物體速度隨時(shí)間變更的圖線如圖4所示．設(shè)F1和F2對(duì)A、B兩物體的沖量分別為I1和I2，F(xiàn)1和F2對(duì)A、B兩物體做的功分別為W1和W2，則下列結(jié)論正確的是()圖4A．I1∶I2＝12∶5，W1∶W2＝6∶5B．I1∶I2＝6∶5，W1∶W2＝3∶5C．I1∶I2＝3∶5，W1∶W2＝6∶5D．I1∶I2＝3∶5，W1∶W2＝12∶5答案C解析由題可知，兩物體勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小都為eq\f(v0,t0)，依據(jù)牛頓其次定律，勻減速運(yùn)動(dòng)中有Ff＝ma，則摩擦力大小都為meq\f(v0,t0).由題圖可知，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度分別為eq\f(2v0,t0)、eq\f(v0,4t0)，依據(jù)牛頓其次定律，勻加速運(yùn)動(dòng)中有F－Ff＝ma，則F1＝eq\f(3mv0,t0)，F(xiàn)2＝eq\f(5mv0,4t0)，故I1∶I2＝F1t0∶4F2t0＝3∶5；對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理得：W1－Ffx1＝0，W2－Ffx2＝0，得W1＝Ff

x1，W2＝Ff

x2，v－t圖線與時(shí)間軸所圍成的面積表示運(yùn)動(dòng)