2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 动量、冲量和动量定理
2021届山东新高考物理一轮复习讲义:第6章 第1节 动量和动量定理 Word版含答案
第1节动量和动量定理一、动量、动量的变化量、冲量1.动量(1)定义:运动物体的质量和速度的乘积叫作物体的动量,通常用p来表示。
(2)表达式:p=m v。
(3)单位:kg·m/s。
(4)标矢性:动量是矢量,其方向和速度方向相同。
2.动量的变化量(1)因为动量是矢量,动量的变化量Δp也是矢量,其方向与速度的改变量Δv的方向相同。
(2)动量的变化量Δp的大小,一般用末动量p′减去初动量p进行计算,也称为动量的增量。
即Δp=p′-p。
3.冲量(1)定义:力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。
公式:I=F·t。
(2)单位:冲量的单位是牛·秒,符号是N·s。
(3)方向:冲量是矢量,恒力冲量的方向与力的方向相同。
二、动量定理1.内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。
2.表达式:Ft=Δp=p′-p。
3.矢量性:动量变化量的方向与合外力的方向相同,可以在某一方向上应用动量定理。
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)物体的动能变化时,动量一定变化。
(√)(2)两物体的动量相等,动能也一定相等。
(×)(3)动量变化量的大小不可能等于初、末状态动量大小之和。
(×)(4)动量定理描述的是某一状态的物理规律。
(×)(5)物体所受合外力的冲量方向与物体末动量的方向相同。
(×)(6)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同。
(√)2.(人教版选修3-5P 7[例题1]改编)质量为0.5 kg 的物体,运动速度为3 m/s ,它在一个变力作用下速度变为7 m/s ,方向和原来方向相反,则这段时间内动量的变化量为( )A .5 kg·m/s ,方向与原运动方向相反B .5 kg·m/s ,方向与原运动方向相同C .2 kg·m/s ,方向与原运动方向相反D .2 kg·m/s ,方向与原运动方向相同[答案] A3.(人教版选修3-5P 11T 2改编)一质量为m 的物体静止在光滑水平面上,在水平力F 作用下,经时间t ,通过位移L 后,动量变为p ,动能变为E k 。
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 受力分析 共点力的平衡
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练训练:*受力分析共点力的平衡*一、选择题1.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接,如图所示,其中a放在光滑水平桌面上,开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态.现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平面为止,g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A.4 cm B.6 cmC.8 cm D.10 cm2.如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间摩擦力的情况是()A.B对C有向左的摩擦力B.C对A有向左的摩擦力C.C受到三个摩擦力作用D.C对地面有向右的摩擦力3.如图所示,置于地面的矩形框架中用两细绳拴住质量为m的小球,绳B水平.设绳A、B对球的拉力大小分别为F1、F2,它们的合力大小为F.现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢逆时针旋转90°,在此过程中()A.F1先增大后减小B.F2先增大后减小C.F先增大后减小D.F先减小后增大4.轻绳一端系在质量为m的物块A上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上.现用水平力F拉住绳子上一点O,使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动.在这一过程中,环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是()A.F1保持不变,F2逐渐增大B.F1保持不变,F2逐渐减小C.F1逐渐增大,F2保持不变D.F1逐渐减小,F2保持不变5.如图所示,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮.A静止在倾角为45°的粗糙斜面上,B 悬挂着.已知质量m A=3m B,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,那么下列说法中正确的是()A.弹簧的弹力将减小B.物体A对斜面的压力将减小C.物体A受到的静摩擦力将减小D.弹簧的弹力及物体A受到的静摩擦力都不变6.如图所示,轻杆A端用铰链固定在墙上,B端吊一重物.轻绳跨过定滑轮用拉力F将B端缓慢上拉,滑轮O在A点正上方(滑轮大小及绳与滑轮间的摩擦均不计),且OA>AB,在AB杆达到竖直前()A.拉力F增大B.拉力F大小不变C.杆的弹力增大D.杆的弹力大小不变7.如图所示,倾角θ=30°的斜面体A静止在水平地面上,一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮,绳两端系有质量均为m的小物块a、b,整个装置处于静止状态,滑轮两侧轻绳方向分别沿斜面和竖直方向.现给物块b施加一个水平向右的拉力F,使b缓慢移动直到连接b的轻绳与竖直方向成30°角(不计绳与滑轮间的摩擦),此过程中下列说法正确的是()A.b受到绳的拉力先增大再减小B.小物块a受到的摩擦力先增大再减小C.水平拉力F逐渐增大D.小物块a一定沿斜面缓慢上移8.如图所示,两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ,OP竖直放置,小球a、b固定在轻弹簧的两端,并斜靠在OP、OQ挡板上.现有一个水平向左的推力F作用于b上,使a、b紧靠挡板处于静止状态.现保证b球不动,使竖直挡板OP向右缓慢平移一小段距离,则()A.推力F变大B.弹簧长度变短C.弹簧长度变长D.b对挡板OQ的压力变大9.如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小球,小球静止在水平面上的A点,将小球缓慢移到B 点放手,小球仍静止.已知小球在A、B两处弹簧均处于伸长状态.则小球在A、B处受力的情况是()A.小球在B处所受到的合力更大B.B处小球受到的摩擦力更小C.小球在B处受到的支持力更大D.B处弹簧的弹力与支持力的合力一定更大10.如图,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,小物体B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,连接物体B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C都处于静止状态,则()A.物体B受到斜面体C的摩擦力一定不为零B.斜面体C受到水平地面的摩擦力一定为零C.斜面体C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断,若B依然静止在斜面上,此时水平地面对斜面体C的摩擦力一定不为零11.如图所示,质量为m的硬质面字典A对称放在硬质面的书本B上,将书本B的一端缓慢抬高至字典刚要滑动,此时书脊与水平面的夹角为θ.下列说法中正确的是()A.B对A的作用力为零B.B的一个侧面对A的弹力为mg cosθC.B对A的最大静摩擦力的合力为mg sinθD.A受到3个力的作用12.(多选)如图所示,斜面体A静止放置在水平地面上.质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动.当F1方向水平向右、F2方向沿斜面体的表面向下时,斜面体受到地面的摩擦力方向向左.则下列说法中正确的是()A.若只撤去F1,在滑块B仍沿斜面向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右B.若只撤去F2,在滑块B仍沿斜面向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右C.若只撤去F2,在滑块B仍沿斜面向下运动的过程中,A所受地面摩擦力不变D.若同时撤去F1和F2,滑块B的加速度方向一定沿斜面向下13.(多选)如图所示,用光滑的粗铁丝做成一直角三角形,BC边水平,AC边竖直,∠ABC=β,∠A=α,AB及AC两边上分别套有细线系着的铜环M、N,当它们静止时,细线与AB所成的角为γ,与AC所成的角为θ(细线长度小于BC),则()A.γ=βB .θ=π2C .θ>π2-αD .β<γ<π214.(多选)如图所示,一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A 、B ,它们都穿在一根光滑的竖直杆上,不计细绳与滑轮之间的摩擦,当两球平衡时OA 绳与水平方向的夹角为60°,OB 绳与水平方向的夹角为30°,则A 、B 的质量之比和杆对A 、B 的弹力之比分别为( )A.m A m B =31B.m A m B =33C.N A N B =33 D.N A N B =3215.(多选)如图所示,横截面为直角三角形的斜劈P ,靠在粗糙的竖直墙面上,力F 通过球心水平作用在光滑球Q 上,P 、Q 处于静止状态.当力F 增大时,P 、Q 仍保持静止,下列说法正确的是( )A .球Q 对地面的压力不变B .球Q 对斜劈P 的支持力增大C .斜劈P 对竖直墙壁的压力增大D .墙面对斜劈P 的摩擦力增大16.(多选)如图所示,质量为M 的三角形木块A 静止在水平地面上,其左右两斜面光滑,一质量为m 的物块B 沿倾角α=30°的右侧斜面加速下滑时,三角形木块A 刚好保持静止,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则当物块B 沿倾角β=60°的左侧斜面下滑时,下列说法正确的是( )A .A 仍然静止不动,地面对A 的摩擦力两种情况下等大B .A 仍然静止不动,对地面的压力比沿右侧斜面下滑时对地面的压力小C .A 将向右滑动,若使A 仍然静止需对其施加向左的作用力D .若α=45°,A 将滑动17.(多选)如图所示,细线的两端固定在天花板上的A 、B 两点,在线上的C 、D 两点悬挂质量相等的物体a 、b ,并处于静止状态,CD 段细线严格水平.若将b 物体的质量增大后,为了保持CD 段细线严格水平,整个系统处于静止状态,则( )A .应将悬挂点D 适当向B 移动,减小BD 的长度 B .应将悬挂点C 适当向A 移动,减小AC 的长度 C .移动后细线AC 的张力大于细线BD 的张力 D .移动后细线AC 的张力小于细线BD 的张力18. (多选)如图,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物,用手拉住绳的另一端N .初始时,OM 竖直且MN 被拉直,OM 与MN 之间的夹角为α(α>π2).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A .MN 上的张力逐渐增大B .MN 上的张力先增大后减小C .OM 上的张力逐渐增大D .OM 上的张力先增大后减小 二、非选择题19.如图甲、乙所示,传送带上有质量均为m 的三个木块1、2、3,中间均用原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,其中木块1被与传送带平行的细线拉住,传送带按图示方向匀速运动,三个木块处于平衡状态.(1)在图甲状态下,1、3两木块之间的距离是多大?(2)在图乙状态下,细线的拉力是多大?木块1、3之间的距离又是多大?20.如图所示,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一不可伸长轻质绳相连,质量分别为m A=0.40 kg和m B=0.30 kg,由于B球受到水平风力作用,使环A与球B一起向右匀速运动.运动过程中,绳始终保持与竖直方向夹角θ=30°,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)B球受到的水平风力大小;(2)环A与水平杆间的动摩擦因数.参考答案1 2 3 4 5 6 7 8 9C D B B C D C C D10 11 12 13 14 15 16 17 18C C CD CD AC BC CD AD AD1,2律,对木块3:kx2-μmg=0对木块2:kx1-kx2-μmg=01、3两木块之间的距离为x=2L+x1+x2=2L+3μmg k(2)在题图乙中,把三个木块看成整体,根据平衡条件,有T-3μmg cosα-3mg sinα=0细线的拉力T=3mg(sinα+μcosθ)在题图乙中,设1、2间弹簧伸长量为l1,2、3间弹簧伸长量为l2,根据平衡条件和胡克定律,对木块2和木块3整体,有kl1-μ·2mg cosα-2mg sinα=0可得l1=2mg(sinα+μcosα)k对木块3,有kl2-μmg cosα-mg sinα=0可得l2=mg(sinα+μcosα)k木块1、3之间的距离l=2L+l1+l2=2L+3mg(sinα+μcosα)k20.(1)对B球受力分析,如图甲所示,根据平衡条件可得F=m B g tanθ数据代入得F= 3 N≈1.73 N(2)选取环、球和轻绳整体为研究对象,受力如图乙所示.根据平衡条件得F N=(m A+m B)g F=f且f=μF N解得μ=m B tanθm A+m B数据代入得μ=37≈0.25。
2021高考物理通用练习:考点1动量、冲量、动量定理
考点17动量、冲量、动量定理题组一基础小题1.(多选)关于冲量和动量,下列说法中正确的是( )A.冲量是反映力对作用时间积累效果的物理量B.动量是描述物体运动状态的物理量C.动量是物体冲量变化的原因D.某一物体的动量发生了变化,一定是物体运动速度的大小发生了变化答案AB解析冲量是反映力对作用时间积累效果的物理量,等于力与时间的乘积,即I=Ft,故A正确;动量是描述物体运动状态的物理量,等于质量与速度的乘积,即p=mv,故B正确;力是速度改变的原因,故冲量是物体动量变化的原因,C错误;动量是矢量,某一物体的动量发生了变化,可能是物体运动速度的大小发生了变化,也可能是物体运动速度的方向发生了变化,故D错误.2.校运会跳远比赛时在沙坑里填沙,这样做的目的是可以减小()A.人的触地时间B.人的动量变化率C.人的动量变化量D.人受到的冲量答案B解析跳远比赛时,人从与沙坑接触到静止,其动量的变化量一定,设为Δp,由动量定理可知,人受到的合力的冲量I=Δp是一定的,在沙坑里填沙延长了人与沙坑的接触时间,Δt变大,由动量定理知:Δp=FΔt,错误!=F,Δp一定,Δt越大,动量变化率错误!越小,人受到的合外力F越小,越安全,所以要在沙坑里填上沙子,故B 正确,A、C、D错误。
3.如图所示,质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下,一直沿水平面向右匀速运动,则下列关于物体在时间t 内所受力的冲量,正确的是( )A.拉力F的冲量大小为Ft cosθB.摩擦力的冲量大小为Ft sinθC.重力的冲量大小为mgtD.物体所受支持力的冲量大小为mgt答案C解析拉力F的冲量大小为Ft,故A错误;物体做匀速直线运动,可知摩擦力f=F cosθ,则摩擦力的冲量大小为ft=Ft cosθ,故B错误;重力的冲量大小为mgt,故C正确;支持力的大小为N=mg-F sinθ,则支持力的冲量大小为(mg-F sinθ)t,故D错误.4.古时有“守株待兔”的寓言。
高三物理第一轮复习 动量 冲量和动量定理
判断2:质量为50kg 的工人,身上系着长为5m的弹性安全带在高空作业,不慎掉下,若从弹性绳开始伸直到工人落到最低点弹性绳伸长了2m,求弹性绳对工人的平均作用力。(g = 10m/s2)
能力·思维·方法
缓拉纸带时,摩擦力虽小些,但作用时间可以很长,故重物获得的冲量,即动量的改变量可以很大,所以能把重物带动;快拉时,摩擦力虽大些,但作用时间很短,故冲量小,所以重物动量的改变量小.因此答案C、D正确.
【例10】某消防队员质量60Kg从一平台上跳下,下落2m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5s.在着地过程中,对他双脚的平均作用力估计为
例4如图所示,质量为2kg的物体沿倾角为30°高为h=5m的光滑斜面由静止从顶端下滑到底端的过程中,求: (1)重力的冲量; (2)支持力的冲量; (3)合外力的冲量.(g=10m/s2)
【解析】求某个力的冲量时,只有恒力才能用公式I=F·t,而对于变力一般用动量定理求解,此题物体下滑过程中各力均为恒力,所以只要求出力作用时间便可用I=Ft求解. 由牛顿第二定律F=ma得 下滑的加速度a=g·sin=5m/s2.
能力·思维·方法
【解析】本题问题情景清晰,是一道应用动量定量解释物理现象的好题.为了使得从高处跳下时减少地面对双腿的冲击力,应减少h—跳下前的高度;增大△h—双脚弯曲时重心下移的距离.即不宜笔直跳下,应先蹲下后再跳,着地时应尽可能向下弯曲身体,增大重心下降的距离.实际操作中,还有很多方法可以缓冲地面的作用力.如先使前脚掌触地等.也可同样运用动量定理解释.对本题分析如下:下落2m双脚刚着地时的速度为v= .触地后,速度从v减为0的时间可以认为等于双腿弯曲又使重心下移 △h=0.5m所需时间.在估算过程中,可把地面对他双脚的力简化为一个恒力,故重心下降过程可视为匀减速过程.从而有:
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 功和功率
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练训练:*功和功率*一、选择题1.用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比,已知铁锤第一次将钉子钉进d,如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同,那么,第二次钉子进入木板的深度是()A.(3-1)d B.(2-1)dC.5-12d D.22d2.一个高中生骑电动车以20 km/h的速度匀速行驶,电动车所受阻力是人和车总重力的1 10.已知人和车的总质量约为80 kg,重力加速度大小g取10 m/s2,则此时电动车电机的输出功率约为() A.50 W B.100 WC.450 W D.800 W3.一轻绳一端固定在O点,另一端拴一小球,拉起小球使轻绳水平,然后无初速度释放小球.如图所示,小球从开始运动至轻绳到达竖直位置的过程中,小球重力的瞬时功率的变化情况是()A.一直增大B.一直减小C.先增大,后减小D.先减小,后增大4.如图所示,通过一动滑轮提升质量m=1 kg的物体,竖直向上拉绳子,使物体由静止开始以5 m/s2的加速度上升,不计动滑轮及绳子的质量和一切摩擦,则拉力F在1 s末的瞬时功率为(取g=10 m/s2)()A.75 W B.25 WC.12.5 W D.37.5 W5.如图所示,一架自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一楼层,某乘客第一次站在扶梯上不动,第二次以相对扶梯v2的速度匀速往上走.扶梯两次运送乘客所做的功分别为W1、W2,牵引力的功率分别为P1、P2,则()A.W1<W2,P1<P2B.W1<W2,P1=P2C.W1=W2,P1<P2D.W1>W2,P1=P26.如图,物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中,下列关于A 对地面的滑动摩擦力做功和B对A的静摩擦力做功的说法正确的是()A.静摩擦力做正功,滑动摩擦力做负功B.静摩擦力不做功,滑动摩擦力做负功C.静摩擦力做正功,滑动摩擦力不做功D.静摩擦力做负功,滑动摩擦力做正功7.一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动,人和车的总质量为m,轨道半径为R,车经最高点时发动机功率为P0、车对轨道的压力为mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比,则()A.车经最低点时对轨道的压力为mgB.车运动过程中发动机的功率一直不变C.车经最低点时发动机功率为3P0D.车从最高点到最低点的过程中,人和车重力做功的功率不变8.如图所示,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边.已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为f,经过A点时缆绳与水平方向的夹角为θ,小船的速度大小为v0,则此时小船加速度大小a和缆绳对船的拉力F为(缆绳质量忽略不计)()A .a =1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫P v 0cos θ-f ,F =P v 0cos θB .a =1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫P v 0-f ,F =Pv 0cos θC .a =1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫P v 0cos θ-f ,F =P v 0D .a =1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫P v 0-f ,F =Pv 09.质量为m 的汽车在平直的路面上启动,启动过程的速度-时间图象如图所示,其中OA 段为直线,AB 段为曲线,B 点后为平行于横轴的直线.已知从t 1时刻开始汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为F f ,以下说法正确的是( )A .0~t 1时间内,汽车牵引力为m v 1t 1B .t 1~t 2时间内,汽车的功率等于⎝ ⎛⎭⎪⎫m v 1t 1+F f v 2C .t 1~t 2时间内,汽车的平均速度小于v 1+v 22D .汽车运动的最大速率为⎝ ⎛⎭⎪⎫mv 1F f t 1+1v 110.(多选)如图所示,两根轻质细线的一端拴在O 点、另一端分别固定在楼道内的倾斜天花板上的a 点和b 点,一质量为m 的重物P 通过长度为L 的轻质细线固定在O 点,系统静止,Oa 水平、Ob 与竖直方向成一定夹角.现在对重物施加一个水平向右的拉力F ,使重物以较小速率绕O 点做匀速圆周运动,至O 、P 间细线转动60°,此过程中拉力F 做功为W ,则下列判断正确的是( )A .Oa 上的拉力F 1不断增大,Ob 上的拉力F 2一定不变B .Oa 上的拉力F 1可能不变,Ob 上的拉力F 2可能增大C.W=12mgL,拉力F做功的瞬时功率一直增大D.W=32FL,拉力F做功的瞬时功率先增大后减小11.(多选)一物体置于升降机中,t=0时刻升降机由静止开始运动,规定竖直向上为运动的正方向,其加速度a随时间t变化的图象如图所示,下列说法正确的是()A.在2~6 s内升降机对物体不做功B.在6~8 s内升降机对物体做正功C.在6~8 s内物体处于失重状态D.在0~8 s内物体的平均速度大小为4 m/s12.(多选)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6 s内其速度随时间变化的图象和该拉力的功率随时间变化的图象分别如图甲、乙所示.下列说法正确的是()A.0~6 s内物体的位移大小为30 mB.2~6 s内拉力做的功为40 JC.合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等D.滑动摩擦力的大小为5 N13.(多选)如图所示,位于水平面上的同一物体在恒力F1的作用下,做速度为v1的匀速直线运动;在恒力F2的作用下,做速度为v2的匀速直线运动,已知F1与F2的功率相同.则可能有()A.F1=F2,v1<v2B.F1=F2,v1>v2C.F1<F2,v1<v2D.F1>F2,v1>v214.(多选)一质量为m的木块静止在光滑的水平面上.从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,下列说法正确的是()A .木块在经历时间t 1的过程中,水平恒力F 做的功为F 2t 212mB .木块在经历时间t 1的过程中,在t 1时刻力F 的瞬时功率为F 2t 12mC .木块在经历时间t 1的过程中,在t 1时刻力F 的瞬时功率为F 2t 1mD .木块在经历时间t 1的过程中,水平恒力F 做功的平均功率为F 2t 21m15.(多选)如图所示,一质量为m 的小球固定在长为2L 的轻杆上端,轻杆下端用光滑铰链连接于地面上的A 点,杆可绕A 点在竖直平面内自由转动,杆的中点系一细绳,电机与自动装置控制绳子,使得杆可以从虚线位置绕A 点逆时针倒向地面,且整个倒下去的过程中,杆做匀速转动.那么在此过程中( )A .小球重力做功为2mgLB .绳子拉力做功大于2mgLC .重力做功功率逐渐增大D .绳子拉力做功功率先增大后减小16.(多选)一质量为800 kg 的电动汽车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为18 m/s ,利用传感器测得此过程中不同时刻电动汽车的牵引力F 与对应的速度v ,并描绘出F -1v 图象,图中AB 、BC 均为直线.若电动汽车行驶过程中所受的阻力恒定,由图象可知下列说法正确的是( )A .电动汽车由静止开始一直做变加速直线运动B .电动汽车的额定功率为10.8 kWC .电动汽车由静止开始经过2 s ,速度达到6 m/sD .电动汽车行驶中所受的阻力为600 N17.(多选)如图所示,有三个相同的小球A 、B 、C ,其中小球A 沿高为h 、倾角为θ的光滑斜面以初速度v 0从顶端滑到底端,小球B 以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛,小球C 在同等高度处以初速度v0水平抛出,则()A.小球A到达地面时的速度最大B.从开始至落地,重力对它们做功相同C.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功的平均功率一定相同D.三个小球到达地面时,小球B重力的瞬时功率最大18.(多选)在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开C时,物块A运动的距离为d,速度为v,重力加速度大小为g,则此时()A.m2g sinθ=kdB.物块A的加速度大小为F-kd m1C.重力对物块A做功的功率为(kd-m2g sinθ)vD.弹簧的弹力对物块A做功的功率为(kd-m2g sinθ)v二、非选择题19.如图是一架小型四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的遥控飞行器,具有体积小、使用灵活、飞行高度低、机动性强等优点.现进行试验:无人机从地面由静止开始以额定功率竖直向上起飞,经t=20 s上升到h=47 m,速度达到v=6 m/s之后,不断调整功率继续上升,最终悬停在高H=108 m处.已知无人机的质量m=4 kg,无论动力是否启动,无人机上升、下降过程中均受空气阻力,且大小恒为f=4 N,取g=10 m/s2.(1)求无人机的额定功率;(2)当悬停在H高处时,突然关闭动力设备,无人机由静止开始竖直坠落,2 s末启动动力设备,无人机立即获得向上的恒力F ,使其到达地面时速度恰好为0,则F 是多大?20.汽车发动机的额定功率为60 kW ,汽车质量为5 t .汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍.(g 取10 m/s 2)(1)若汽车以额定功率启动,则汽车所能达到的最大速度是多少?当汽车速度达到5 m/s 时,其加速度是多少?(2)若汽车以恒定加速度0.5 m/s 2启动,则这一过程能维持多长时间?参考答案Pt -(mg +f )h =12mv 2解得P =107 W(2)关闭动力设备后,无人机加速下落,设下落的加速度为a 1,由牛顿第二定律可得mg -f =ma 1 经过2 s 后,由运动学规律可得,速度v 1=a 1t 1 下落高度h 1=12a 1t 21启动动力设备后,无人机减速下降,设加速度为a 2,由运动学规律和牛顿运动定律可得0-v 21=2a 2(H -h 1)mg -F -f =ma 2 联立解得F =43.2 N20.(1)汽车前进的过程中阻力不变 F 阻=0.1mg =0.1×5×103×10 N =5×103 N牵引力等于阻力时,汽车达到最大速度:v m =P 0F 阻=6×1045×103 m/s =12 m/s当v =5 m/s 时,F 牵=P 0v =6×1045N =1.2×104 N所以此刻加速度a =F 牵-F 阻m =1.2×104-5×1035×103m/s 2=1.4 m/s 2. (2)当汽车以恒定加速度a ′=0.5 m/s 2启动时所需恒定的牵引力F′牵=ma+F阻=5×103×0.5 N+5×103 N=7.5×103 N当功率达到汽车额定功率时v′=P0F′牵=6×1047.5×103m/s=8 m/s匀加速运动持续时间t′=v′a′=80.5s=16 s.。
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 选修3-3、3-4综合训练(二)
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练训练:*选修3-3、3-4综合训练(二)*一、选择题1.如图所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端连接一质量为m的木块置于OO′处,此时弹簧处于原长位置.现将木块从OO′处向右拉开一段位移L,然后放手,使木块在粗糙水平地面上减幅振动直至静止,设弹簧第一次恢复原长时木块的速度为v0,则()A.弹簧第一次向左运动的过程中,木块始终加速B.木块第一次向左运动的过程中,速度最大的位置在OO′处C.木块先后到达同一位置时,动能一定越来越小D.整个过程中木块只有一次机会速率为v02.如图所示,厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针,另一端有个用卡子卡住的可移动活塞.用打气筒慢慢向容器内打气,使容器内的压强增大到一定程度,这时读出温度计示数.打开卡子,活塞冲出容器口后()A.温度计示数变大,实验表明气体对外界做功,内能减少B.温度计示数变大,实验表明外界对气体做功,内能增加C.温度计示数变小,实验表明气体对外界做功,内能减少D.温度计示数变小,实验表明外界对气体做功,内能增加3.固定的半圆形玻璃砖的横截面如图.O点为圆心,OO′为直径MN的垂线.足够大的光屏PQ 紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO′夹角θ较小时,光屏NQ区域出现两个光斑.逐渐增大θ角,当θ=α时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大θ角,当θ=β时,光屏NQ区域B光的光斑消失,则()A.玻璃砖对A光的折射率比对B光的小B.A光在玻璃砖中的传播速度比B光的大C.α<θ<β时,光屏上只有1个光斑D.β<θ<π2时,光屏上只有1个光斑4.彩虹是由大量悬浮在空气中的小水珠对太阳光的折射所形成的.如图所示为太阳光照射到空气中的一个小水珠发生全反射和折射的光路示意图.其中a、b为两束在空气中波长不同的单色光,对于这两束单色光,下列说法中正确的是()A.在真空中a光的传播速度等于b光的传播速度B.单色光a在水中的折射率比单色光b在水中的折射率大C.当两束单色光由水珠斜射向空气中时,单色光a发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角D.在同一双缝干涉实验中,a光的条纹间距小于b光的条纹间距5.歼-20隐形战斗机的横空出世,极大增强了我国的国防力量,其隐形的基本原理是机身通过结构或者涂料的技术,使得侦测雷达发出的电磁波出现漫反射,或被特殊涂料吸收,从而避过雷达的侦测.已知目前雷达发射的电磁波频率在200 MHz至1 000 MHz的范围内.下列说法正确的是() A.隐形战斗机具有“隐身”的功能,是巧妙地利用了雷达波的衍射能力B.雷达发射的电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.雷达发射的电磁波在真空中的波长范围在0.3 m至1.5 m之间D.雷达发射的电磁波可能是纵波,也可能是横波6.(多选)下列各种说法中正确的是()A.温度低的物体内能小B.分子运动的平均速度可能为零,瞬时速度不可能为零C.液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引D.0 ℃的铁和0 ℃的冰,它们的分子平均动能相同E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关7.(多选)在某均匀介质中,甲、乙两波源分别位于O点和Q点,分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波,某时刻两波波形如图中实线和虚线所示,此时,甲波传播到x=24 m处,乙波传播到x=12 m处,已知甲波波源的振动周期为0.4 s,下列说法正确的是()A.甲波波源的起振方向沿y轴正方向B.甲波的波速大小为20 m/sC.乙波的周期为0.6 sD.甲波波源比乙波波源早振动0.3 sE.从图示时刻开始再经0.6 s,x=12 m处的质点再次到达平衡位置8.(多选)下列判断中正确的是()A.一定质量的理想气体等温膨胀时,气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数将变少B.满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发地进行C.一定质量的理想气体的压强、体积都增大时,一定从外界吸收热量D.物体温度升高时,物体内所有分子的速率都一定增大E.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间有规则排列二、非选择题9.(1)在“用单摆测重力加速度”的实验中,下列措施中可以提高实验精度的是________.A.选细线作为摆线B.单摆摆动时保持摆线在同一竖直平面内C.拴好摆球后,令其自然下垂时测量摆长D.计时起止时刻,选在最大摆角处(2)如果测得的g值偏小,可能的原因是________.A.测摆线长时摆线拉得过紧B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了C.开始计时时,停表过迟按下D.实验中误将49次全振动记为50次(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数据,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=________(用k表示).10.某同学在实验室做“用油膜法估测分子的大小”实验中,已知油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.现用注射器抽得上述溶液2 mL,缓慢地滴出1 mL溶液,液滴数共有50滴.把1滴该溶液滴到盛水的浅盘上,在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图),坐标中小正方形方格的边长为20 mm.试问:(1)这种估测方法是将每个分子视为________模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为________油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的________.(2)图中油膜面积为________mm2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是________L;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是________m.(最后一空保留1位有效数字)11.如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径.来自B点的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,另一光线BN恰好在N点发生全反射.已知∠ABM=30°,求:(1)全反射的临界角C;(2)球心O到BN的距离与球体半径的数量关系.12.如图甲所示,在某介质中波源A、B相距d=20 m,t=0时两者开始上下振动,A只振动了半个周期,B连续振动,所形成的波的传播速度都为v=1.0 m/s,开始阶段两波源的振动图象如图乙所示.(1)求线段AB上A点右侧距A点1 m处的质点,在t=0到t=22 s内所经过的路程?(2)求在t=0到t=16 s内从A发出的半个波前进过程中所遇到的波峰的个数?参考答案9.(1)ABC (2)B (3)4πk 解析:(3)由T =2π l g 得T 2=4π2g l ,由题图可知4π2g =k ,所以g =4π2k .10.(1)球体 单分子 直径(2)23 200 1.2×10-8 5×10-10解析:(1)这种估测方法是将每个分子视为球体模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为单分子油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径.(2)油膜的面积可从玻璃板上所围的方格中得到,面积超过一半按一个算,小于一半的舍去,图中共有58个方格,故油膜面积为S =58×20 mm ×20 mm =23 200 mm 2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是V =150×10-3×6104 L =1.2×10-8 L ,油酸分子的直径d =V S =1.2×10-8×10-323 200×10-6 m ≈5×10-10 m . 11.(1)arcsin 33 (2)d R =33解析:(1)设光线BM 在M 点的入射角为i ,折射角为r ,由几何关系可知,i =30°,r =60°,根据折射定律得n =sin r sin i代入数据得n = 3光线BN 恰好在N 点发生全反射,则∠BNO 为临界角C则sin C =1n所以临界角C =arcsin 33(2)设球心O 到BN 的距离为d ,由几何关系可知d =R sin C联立解得d R =3312.(1)128 cm (2)6个解析:(1)A 波经过距A 点1 m 处的质点,质点经过的路程为s 1=2×4 cm =8 cm .B波22 s内传播的距离为x=vt=22 m;B波的波长λ=vT B=2 m.B波已经传播过距A点1 m处的质点的距离为Δx=3 m,经过此点1.5个波长,故此点又经过的路程为s2=6×20 cm=120 cm.距A点1 m处的质点,在t=0到t=22 s内所经过的路程为s=s1+s2=128 cm.(2)16 s内两列波相对运动的长度为Δl=l A+l B-d=2vt-d=12 m,A波宽度为a=λA2=vT A2=0.2m,B波波长为λB=vT B=2 m,n=ΔlλB=6,可知A波遇到了6个波峰.。
2021高中物理人教版一轮复习训练:10动量和冲量、动量定理及其应用 Word版含解析
10动量和冲量、动量定理及其应用1.本部分内容改为必考后,一般是以较容易或中等难度的选择题或计算题出现,可单独考查,也可和动量守恒定律综合考查。
2.注意要点:(1)注意动量的矢量性及动量变化量的矢量性;(2)动量定理Ft =p ′-p 中“Ft ”为合外力的冲量。
例1.(2020∙全国I 卷∙14)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是( )A. 增加了司机单位面积的受力大小B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积【答案】D【解析】因安全气囊充气后,受力面积增大,故减小了司机单位面积的受力大小,故A 错误;有无安全气囊司机初动量和末动量均相同,所以动量的改变量也相同,故B 错误;因有安全气囊的存在,司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能,不能全部转化成汽车的动能,故C 错误;因为安全气囊充气后面积增大,司机的受力面积也增大,在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间,故D 正确。
例2.(2019∙全国I 卷∙16)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。
若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s ,产生的推力约为4.8×106 N ,则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为( )A .1.6×102 kgB .1.6×103 kgC .1.6×105 kgD .1.6×106 kg【考题解读】本题考查了考生对动量定理的理解能力,体现了物理模型建构的核心素养。
注意单位统一用国际单位制单位,研究对象选择发动机在1 s 内喷射出的气体。
【答案】B【解析】设1 s 时间内喷出的气体的质量为m ,喷出的气体与该发动机的相互作用力为F ,由动量定理有Ft =mv -0,则m =Ft v =4.8×106×13×103 kg =1.6×103 kg ,选项B 正确。
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 动量守恒定律
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练训练:*动量守恒定律*一、选择题1.如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块.现让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处由静止开始落下,与半圆槽相切自A点进入槽内,并能从C点离开半圆槽,则以下结论中正确的是()A.球在槽内运动的全过程中,球与半圆槽在水平方向动量守恒B.球在槽内运动的全过程中,球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C.球离开C点以后,将做竖直上抛运动D.槽将与墙不会再次接触2.如图所示,光滑水平面上有A、B两辆小车,质量均为m=1 kg,现将小球C用长为0.2 m的细线悬于轻质支架顶端,m c=0.5 kg.开始时A车与C球以v0=4 m/s的速度冲向静止的B车.若两车正碰后粘在一起,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则()A.A车与B车碰撞瞬间,两车动量守恒,机械能也守恒B.从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,A、B、C组成的系统动量守恒C.小球能上升的最大高度为0.16 mD.小球能上升的最大高度为0.12 m3.某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据,得到如图所示的位移-时间图象.图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系.已知相互作用时间极短,由图象给出的信息可知()A .碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为7:2B .碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大C .碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小D .滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的164.下面关于碰撞的理解,正确的是( )A .正碰属于弹性碰撞,斜碰属于非弹性碰撞B .如果碰撞过程中动能不变,则这样的碰撞叫做非弹性碰撞C .碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生显著变化的过程D .在碰撞现象中,一般来说物体所受的外力作用不能忽略5.甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动,已知它们的动量分别是p 1=5 kg·m/s ,p 2=7 kg·m/s ,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10 kg·m/s ,则甲球质量m 1与乙球质量m 2间的关系可能正确的是( )A .m 1=m 2B .2m 1=m 2C .4m 1=m 2D .6m 1=m 26.如图所示,两质量分别为m 1和m 2的弹性小球A 、B 叠放在一起,从高度为h 处自由落下,h 远大于两小球的半径,落地瞬间,B 先与地面碰撞,后与A 碰撞,所有的碰撞都是弹性碰撞,且都发生在竖直方向、碰撞时间均可忽略不计.已知m 2=3m 1,则A 反弹后能达到的最大高度为( )A .hB .2hC .3hD .4h7.如图所示,一半径为R 、质量为M 的1/4光滑圆弧槽D ,放在光滑的水平面上,将一质量为m 的小球由A 点静止释放,在下滑到B 点的过程中,下列说法正确的是( )A .以地面为参考系,小球到达B 点时相对于地的速度v 满足12mv 2=mgRB .以槽为参考系,小球到达B 点时相对于槽的速度v ′满足12mv ′2=mgRC.以地面为参考系,以小球、槽和地球为系统,机械能守恒D.不论以槽或地面为参考系,小球、槽和地球组成的系统机械能均不守恒8.如图所示,总质量为M带有底座的足够宽框架直立在光滑水平面上,质量为m的小球通过细线悬挂于框架顶部O处,细线长为L,已知M>m,重力加速度为g,某时刻小球获得一瞬时速度v0,当小球第一次回到O点正下方时,细线拉力大小为()A.mg B.mg+mv20 LC.mg+m (2m)2v20(M+m)2L D.mg+m(M-m)2v20(M+m)2L9.如图所示,一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰,碰后物块B刚好能落入正前方的沙坑中.假如碰撞过程中无机械能损失,已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5 m,g取10 m/s2,物块可视为质点.则碰撞前瞬间A的速度为()A.0.5 m/s B.1.0 m/sC.1.5 m/s D.2.0 m/s10.如图所示,光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的小球A、B,放在与左侧竖直墙垂直的直线上,设B开始处于静止状态,A球以速度v朝着B运动,设系统处处无摩擦,所有的碰撞均无机械能损失,则下列判断正确的是()A.若m1=m2,则两球之间有且仅有两次碰撞B.若m1≪m2,则两球之间可能发生两次碰撞C.两球第一次碰撞后B球的速度一定是v2D.两球第一次碰撞后A球一定向右运动11.(多选)如图所示,将一轻质弹簧从物体B内部穿过,并将其上端悬挂于天花板,下端系一质量为m1=2.0 kg的物体A.平衡时物体A距天花板h=2.4 m,在距物体A正上方高为h1=1.8 m处由静止释放质量为m2=1.0 kg的物体B,B下落过程中某时刻与弹簧下端的物体A碰撞(碰撞时间极短),并立即以相同的速度与A一起运动,两物体不粘连,且可视为质点,碰撞后两物体一起向下运动,历时0.25 s第一次到达最低点,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.碰撞结束瞬间两物体的速度大小为2 m/sB.碰撞结束后两物体一起向下运动的最大位移大小为0.25 mC.碰撞结束后两物体一起向下运动的过程中,两物体间的平均作用力大小为18 ND.A、B运动到最低点后反弹上升,A、B分离后,B还能上升的最大高度为0.2 m12.(多选)如图甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为m1和m2的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上.现使B瞬间获得水平向右的速度3 m/s,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得()A.在t1、t3时刻两物块达到共同速度1 m/s,且弹簧都处于伸长状态B.从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C.两物块的质量之比为m1:m2=1:2D.在t2时刻A与B的动能之比为E k1:E k2=8:113.(多选)质量为m的物块甲以3 m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定于其左端,另一质量也为m的物块乙以4 m/s的速度与物块甲相向运动,如图所示.则()A.甲、乙两物块组成的系统在弹簧压缩过程中动量守恒B.当两物块相距最近时,物块甲的速率为零C.物块甲的速率可能达到5 m/sD.当物块甲的速率为1 m/s时,物块乙的速率可能为014.(多选)如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M的木块正以速度v向左运动,一颗质量为m(m<M)的弹丸以速度v向右水平击中木块并最终停在木块中,设弹丸与木块之间的相互作用力大小不变,则在相互作用过程中()A.弹丸和木块的速率都是越来越小B.弹丸在任一时刻的速率不可能为零C.弹丸对木块一直做负功,木块对弹丸先做负功后做正功D.弹丸对木块的水平冲量与木块对弹丸的水平冲量大小相等15.(多选)一质量为M的小船静止在平静的湖面上,船头和船尾各站一位质量均为m的游泳爱好者,两人分别从船头和船尾沿相反的方向跃入水中,则下列说法中正确的有() A.若两人同时以相等的速率跃入水中,则船仍保持静止B.若两人先后以相等的相对水的速率跃入水中,则船速等于0C.若两人先后以相等的相对船的速率跃入水中,则船速等于0D.无论两人如何跃入水中,船始终保持静止16.(多选)小球A的质量为m A=5 kg,动量大小为p A=4 kg·m/s,小球A水平向右运动时与静止的小球B发生弹性碰撞,碰后A的动量大小为p′A=1 kg·m/s,方向水平向右,则()A.碰后小球B的动量大小为p B=3 kg·m/sB.碰后小球B的动量大小为p B=5 kg·m/sC.小球B的质量为15 kgD.小球B的质量为3 kg17.(多选)如图所示,三小球a、b、c的质量都是m,都放于光滑的水平面上,小球b、c与轻弹簧相连且静止,小球a以速度v0冲向小球b,碰后与小球b粘在一起运动.在整个运动过程中,下列说法中正确的是()A.三球与弹簧组成的系统总动量守恒,总机械能不守恒B.三球与弹簧组成的系统总动量守恒,总机械能也守恒C.当小球b、c速度相等时,弹簧弹性势能最大D.当弹簧恢复原长时,小球c的动能一定最大,小球b的动能一定不为零18.(多选)A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,如图表示发生碰撞前后的v-t图线,由图线可以判断()A.A、B的质量比为3:2B.A、B作用前后总动量守恒C.A、B作用前后总动量不守恒D.A、B作用前后总动能不变二、非选择题19.在光滑水平桌面上O处固定一个弹性挡板,P处有一可视为质点的质量为2 kg的物块C静止,OP的距离等于PQ的距离,两个可视为质点的小物块A、B间夹有炸药,一起以v0=5 m/s的速度向右做匀速运动,到P处碰C前引爆炸药,A、B瞬间弹开且在一条直线上运动,B与C发生碰撞后瞬间粘在一起,已知A的质量为1 kg,B的质量为2 kg,若要B、C到达Q之前不再与A发生碰撞,则A、B间炸药释放的能量应在什么范围内?(假设爆炸释放的能量全部转化为物块的动能)20.如图所示,质量为3 kg的木箱静止在光滑的水平面上,木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1 kg的小木块,小木块可视为质点.现使木箱和小木块同时获得大小为2 m/s的方向相反的水平速度,小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4 J,小木块最终停在木箱正中央.已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为0.3,木箱内底板长为0.2 m.(g取10 m/s2)求:(1)木箱的最终速度的大小;(2)小木块与木箱碰撞的次数.参考答案。
2021版高考物理一轮复习 课时规范练19 动量和动量定理(含解析)
课时规范练19 动量和动量定理1。
(动量的变化)一个质量是5 kg的小球以5 m/s的速度竖直落到地板上,随后以3 m/s的速度反向弹回。
若取竖直向下的方向为正方向,则小球动量的变化量是()A。
10 kg·m/s B.-10 kg·m/sC.40 kg·m/s D。
-40 kg·m/s2.(2019·山西晋城三模)太空中的尘埃对飞船的碰撞会阻碍飞船的飞行,质量为M的飞船飞入太空尘埃密集区域时,需要开动引擎提供大小为F的平均推力才能维持飞船以恒定速度v匀速飞行。
已知尘埃与飞船碰撞后将完全附着在飞船上,则在太空尘埃密集区域单位时间内附着在飞船上尘埃的质量为()A。
M+FF B.FF—M C。
M—FFD。
FF3.(多选)(动量定理)静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力F 的作用,拉力F随时间t变化的图象如图所示,则下列说法中正确的是()A。
0~4 s内物体的位移为零B。
0~4 s内拉力对物体做功为零C.4 s末物体的动量为零D.0~4 s内拉力对物体的冲量为零4.(多选)(冲量、动量的理解、动量定理)下列关于冲量和动量的说法中正确的是()A.物体所受合外力越大,其动量变化一定越快B。
物体所受合外力越大,其动量变化一定越大C。
物体所受合外力的冲量越大,其动量变化可能越小D。
物体所受合外力的冲量越大,其动量一定变化越大5.(多选)(2019·天津南开中学模拟)一个篮球被竖直向上抛出后又落回到拋出点.假设篮球在运动过程中受到的空气阻力大小与其运动的速度大小成正比,下列判断正确的是()A。
上升过程中重力的冲量大小等于下降过程中重力的冲量大小B。
篮球运动的过程中加速度一直减小C.上升过程中空气阻力做的功等于下降过程中阻力做的功D.上升过程中空气阻力的冲量大小等于下降过程中空气阻力的冲量大小6.(动量定理)物体A和B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动,如图(a)所示。
【高中物理】物理2021年高考第一轮复习冲量与动量公式
【高中物理】物理2021年高考第一轮复习冲量与动量公式物理网高中频道收集和整理了冲量与动量公式,以便高中三年级学生更好的梳理知识,轻松备战。
1.动量:P=mv{P:动量(kg/s),M:质量(kg),V:速度(M/s),方向与速度方向相同2.冲量:i=ft{i:冲量(ns),f:恒力(n),t:力的作用时间(s),方向由f决定}3.动量定理:I=P或ft=mvtmvo{P:动量变化P=mvtmvo,即向量}4.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p也可以是m1v1+m2v2=m1v1+m2v25.弹性碰撞:EK=0{也就是说,系统的动量和动能守恒}6.非弹性碰撞0ekekm{ek:损失的动能,ekm:损失的最大动能}7.完全非弹性碰撞EK=EKM{碰撞后整体连接}8.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:v1=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2=2m1v1/(m1+m2)9.从8可以推断,在等质量弹性正碰撞的情况下,两者之间的交换速度(动能守恒和动量守恒)10.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块m,并嵌入其中一起运动时的机械能损失。
E损失=MVO2/2-(M+M)vt2/2=FS相对{VT:公共速度,F:阻力,s子弹相对于长木块的相对位移}注:(1)正面碰撞又称向心碰撞,速度方向在两个中心的连线上;(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;(3)系统动量守恒条件:如果组合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;(5)爆炸过程被认为是动量守恒。
此时,化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行。
(见第一册p128)冲量和动量公式已经呈现在你们面前。
我希望你们能努力工作,在物理网络上取得更多精彩的成绩高考频道。
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 运动的描述 匀变速直线运动规律
超声波脉冲时停止计时,计算机自动算出 A、B 间的距离 x1.经过短暂的时间 T 后,系统进行第二次测
量,得到 A、B 间的距离 x2.则小车的速度大小为( )
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A.xT1
B.xT2
C.x2-T x1
D.x1+T x2
5.物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第 3 s 内通过的位移是 3 m,下列说法正确的是( )
()
A. v(t − t0 )2 2t
B.v2tt20
vt C. 2
D.vt01-2t0t
3.如图所示,物体(可视为质点)自 O 点由静止开始做匀加速直线运动,途经 A、B、C 三点,其
中 A、B 之间的距离 l1=3 m,B、C 之间的距离 l2=4 m.若物体通过 l1、l2 这两段位移的时间相等, 则 O、A 之间的距离 l 等于( )
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(1)列车减速时的加速度大小; (2)列车从静止开始驶离车站,匀加速到原来速度所用的时间; (3)列车从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度大小.
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CD
AD
ACD
BC
CD
19.(1)通过 ETC 通道时,减速的位移大小和加速的位移大小相等,均为 s1=v212-av22=100 m 所以总的位移大小 s 总=2s1+d=210 m (2)通过 ETC 通道的时间 t1=v1-a v2×2+vd2=22 s 通过人工收费通道的时间 t2=va1×2+20 s=50 s s2=2va21 ×2=225 m 二者的位移差 Δs=s2-s 总=15 m 在这段位移差内过 ETC 通道时以速度 v1 做匀速直线运动 所以 Δt=t2-t1+Δv1s=27 s 20.(1)324 km/h=90 m/s, 由加速度定义式可知 a1=ΔΔvt11=-0.3 m/s2, 所以列车减速时的加速度大小为 0.3 m/s2. (2)x2=0+2 vt2,解得 t2=180 s. (3)t 总=t1+t2+t 停=720 s,x1=v+2 0t1=13 500 m, -v =x1+t总 x2=30 m/s.
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 选修3-5(二)
10.(1)29325U+10n→15461Ba+9326Kr+310n 3.2×10-11 J (2)9.6×103 kg 解析:(1)根据裂变产物及核反应前后质量数守恒,电荷数守恒可写出裂变反应方
程式为
29325U+10n→15461Ba+3962Kr+310n 核反应中的质量亏损
Δm=235.043 9 u-140.913 9 u-91.897 3 u-2×1.00MeV=200.55 MeV=3.2×10-11 J. (2)核电站一年产生的电能 E=Pt,t=365×24×3 600 s,每摩尔铀 235 全部裂变所
(1)求物块 A 和物块 B 离开桌面时速度的大小. (2)求子弹在物块 B 中穿行的距离. (3)为了使子弹在物块 B 中穿行时物块 B 未离开桌面,求物块 B 到桌边的最小距离.
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9.(1)D F (2)m1 LE=m1 LD+m2 LF (3)m1LE=m1LD+m2LF 解析:(1)不放小球 m2,小球 m1 在斜面上的落点为 E 点,放上小球 m2,小球 m1 和 m2 发生碰撞后,m1 的落点为 D 点,m2 的落点为 F 点. (2)由平抛运动的知识可知,设斜面 BC 的倾角为 θ,小球从斜面顶端平抛落到斜面
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A.第一种较大 B.第二种较大 C.两种一样大 D.不能确定 5.下列说法正确的是( ) A.玻尔理论认为电子的轨道是量子化的,电子在这些轨道上绕核转动时由于有加 速度会不断向外辐射出电磁波 B.光电效应揭示了光的粒子性,光电效应表明光子具有能量和动量 C.裂变产生的中子速度很大,于是要通过镉棒将快中子变成慢中子,链式反应才 能进行 D.黑体辐射中电磁波的辐射强度按波长的分布只与黑体的温度有关,与材料以及 表面积无关 6. 在通往量子论的道路上,一大批物理学家做出了卓越的贡献,下列有关说法 正确的是( ) A.爱因斯坦提出光子说,并成功地解释了光电效应现象 B.德布罗意第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念 C.玻尔在 1900 年把能量子引入物理学,破除了“能量连续变化”的传统观念 D.普朗克把光的波粒二象性推广到实物粒子,预言实物粒子也具有波动性 7.某金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压 Uc 与入射光频率 ν 的关系图象 如图所示.则由图象可知( )
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练动能和动能定理
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练训练:*动能和动能定理*一、选择题1.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为小套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h,此为过程I;若圆环在C处获得一竖直向上的速度v,则恰好能回到A处,此为过程II.已知弹簧始终在弹性范围内,重力加速度为g,则圆环()A.在过程I中,加速度一直减小B.在过程I中,克服摩擦力做的功为2 mv 2C.在C处,弹簧的弹性势能为4mv2—mghD.在过程I、过程1中克服摩擦力做功相同2.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900人他克服阻力做功100 J.韩晓鹏在此过程中()A.动能增加了1 900 JB.动能增加了2 000 JC重力势能减少了1 900 JD.重力势能减少了2 000 J3.有两个物体a和b,其质量分别为m a和m b,且m a>m b,它们的初动能相同,若a和b分别受到不变的阻力F a和F b的作用,经过相同的时间停下来,它们的位移分别为5a和%,则()A F a>F b且5a<Sb BF a>F b且 %>%CF a<F b且5a>Sb D. F a<F b且S.<%4.如图,一半径为尺、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径尸0Q水平.一质量为m的质点自尸点上方高为R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道.质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mg, g为重力加速度的大小.用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功.则()A.W =1机gR,质点恰好可以到达Q点B.W>2作R质点不能到达Q点C.W=1小蝇,质点到达Q点后,继续上升一段距离D.W<1加冰,质点到达Q点后,继续上升一段距离5.如图所示,足球从草皮上的①位置被踢出后落在草皮上③位置,空中到达的最高点为②位置,则()A.②位置足球动能等于0B.①位置到③位置过程只有重力做功C.①位置到②位置的过程足球的动能全部转化为重力势能D.②位置到③位置过程足球动能的变化量等于合力做的功6.一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为E k0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能E k与位移x关系的图线是()7.(多选)如图所示,水平传送带由电动机带动,并始终保持以速度v匀速运动,现将质量为m 的某物块由静止释放在传送带上的左端,过一会儿物块能保持与传送带相对静止,设物块与传送带间的动摩擦因数为.对于这一过程,下列说法正确的是()A.摩擦力对物块做的功为0.5mv28.物块对传送带做功为0.5mv2C.系统摩擦生热为0.5mv2D.电动机多做的功为mv28.(多选)如图是某缓冲装置,劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连,直杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为力直杆质量不可忽略.一质量为m的小车以速度v0撞击弹簧,最终以速度V弹回.直杆足够长,且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计小车与地面间的摩擦.则()直杆小军'WWVWI八"八"1r l«"「!""*(■ I*"*.A.小车被弹回时速度V一定小于V08.直杆在槽内移动的距离等于{2 mv 0—2 mv 21C.直杆在槽内向右运动时,小车与直杆始终保持相对静止D.弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力9.(多选)一质量为m的物体以速度V0在足够大的光滑水平面上运动,从零时刻起,对该物体施,.一,, ................ . ....... ... .,,3 ,一一,. __________ ____ , 一加一水平恒力凡经过时间t,物体的速度大小减小到最小值5V0,此后速度大小不断增大.则()10水平恒力F大小为2mvB.水平恒力作用21时间,物体速度大小为V08C.在t时间内,水平恒力做的功为一手mv03D.若水平恒力大小为2F,方向不变,物体运动过程中的最小速度仍为铲010.(多选)如图所示,一根细绳的上端系在O点,下端系一重球B,放在粗糙的斜面体A上.现用水平推力F向右推斜面体使之在光滑水平面上向右匀速运动一段距离(细绳尚未到达平行于斜面的位置).在此过程中()A. B做匀速圆周运动B.摩擦力对重球B做正功仁水平推力F和重球B对A做的功的大小相等D. A对重球B所做的功与重球B对A所做的功大小相等11.(多选)如图甲所示,物体以一定初速度从倾角—37。
2021版物理全能大一轮复习人教版课时分层提升练 二十四 动量 冲量 动量定理
课时分层提升练二十四动量冲量动量定理(建议用时45分钟)1.将一个质量为m的小木块放在光滑的斜面上,使木块从斜面的顶端由静止开始向下滑动,滑到底端总共用时t,如图所示,设在下滑的前一半时间内木块的动量变化为Δp1,在后一半时间内其动量变化为Δp2,则Δp1∶Δp2为( )A.1∶2B.1∶3C.1∶1D.2∶1【解析】选C。
木块在下滑的过程中,一直受到的是重力与斜面支持力的作用,二力的合力大小恒定为F=mgsinθ,方向也始终沿斜面向下不变。
由动量定理可得Δp1∶Δp2=(F·t1)∶(F·t2)=(mgsin θ·t)∶(mgsin θ·t)=1∶1。
则C正确,A、B、D错误。
2.(多选)物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s,这说明( )A.物体的动量在减小B.物体的动量在增大C.物体的动量大小也可能不变D.物体受到的合力冲量大小为5 N·s【解析】选C、D。
因不知动量变化的方向与初动量方向是否相同,故无法确定动量是增大还是减小,A、B错误;动量是矢量,其变化量可能是动量方向变化引起的,C正确;由动量定理I=Δp可知,合外力的冲量与物体动量变化量大小一定相同,D正确。
3.带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的动量大小相等,a运动的半径大于b运动的半径。
若a、b的电荷量分别为q a、q b,质量分别为m a、m b,周期分别为T a、T b。
则一定有( )A.q a<q bB.m a<m bC.T a<T bD.=【解析】选A。
设带电粒子以速度v在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由洛伦兹力公式和牛顿运动定律得,qvB=m,解得mv=qBR。
两个粒子的动量mv相等,则有q a BR a=q b BR b。
根据题述,a运动的半径大于b运动的半径,即R a>R b,所以q a<q b,选项A正确;根据题述条件,不能判断出两粒子的质量关系,选项B错误;带电粒子在匀强磁场中运动的周期T==,不能判断出两粒子的周期、比荷之间的关系,选项C、D错误。
2021届新高考版高考物理一轮复习训练:专题七 考点1 动量、冲量、动量定理
专题七 碰撞与动量守恒考点1 动量、冲量、动量定理1.[2020山东统考,多选]第二届进博会于2019年11月在上海举办,会上展出了一种乒乓球陪练机器人,该机器人能够根据发球人的身体动作和来球信息,及时调整球拍将球击回,若机器人将乒乓球以原速率斜向上击回,球在空中运动一段时间后落到对方的台面上,忽略空气阻力和乒乓球的旋转,下列说法正确的是( )A.击球过程合外力对乒乓球做功为零B.击球过程合外力对乒乓球的冲量为零C.在上升过程中,乒乓球处于失重状态D .在下落过程中,乒乓球处于超重状态2.[2020贵州贵阳摸底检测,多选]如图所示,某质点在合外力作用下运动的v-t 图象为余弦曲线.由图中信息可以判断( )A.0~t 1过程,合外力的大小保持不变B.0~t 1过程,合外力的功率先变大后变小C.0~t 2过程,合外力对质点的冲量为零D.0~t 2过程,合外力对质点做的功为零3.[2020江西南昌高三摸底]从同样高度静止落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是( )A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变量大,掉在草地上的玻璃杯动量改变量小C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用力小,而掉在草地上的玻璃杯受地面的冲击力大4.[2020江西七校联考]质量为m 的乒乓球在离台面高h 处时速度方向刚好水平向左,大小为v 1,运动员用球拍击球使球以大小为v 2的速度水平向右飞出,球拍和乒乓球作用的时间极短,则( )A.击球前后球的动量改变量的方向水平向左B.击球前后球的动量改变量的大小是mv 2+mv 1C.球拍击球的过程中对乒乓球的冲量为mv 2-mv 1D.球拍击球的过程中对乒乓球做的功为12m v 12-12m v 225.[2020河北唐山摸底,多选]在粗糙水平面上有一可视为质点的小物块,物块质量为m ,物块与水平面间的动摩擦因数随位置变化如图所示.若小物块从坐标原点由静止在水平恒力F 作用下沿x 轴正方向运动时间t 0至横坐标为x 0处停下,重力加速度为g ,则在此运动过程中,下列说法正确的是( )A.物块加速度随时间均匀变化B.恒力F 大小为12μ0mgC.物块运动速度的最大值为2x0t0μ0mgt0D.物块所受摩擦力的冲量大小为126.[新素材]有一宇宙飞船,它的正面有效面积S=2 m2,以v=3×103m/s的相对速度飞入一宇宙微粒区.此微粒区1 m3空间中有一个微粒,每一个微粒的平均质量为m=2×10-7 kg,设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上,要使飞船速度不变,飞船的牵引力应增加()A.3.6×103 NB.3.6 NC.1.2×103 ND.1.2 N7.[2020四川成都高三一诊,多选]如图所示,ABCD是固定在地面上、由同种金属细杆制成的正方形框架,框架任意两条边的连接处平滑,A、B、C、D四点在同一竖直面内,BC、CD边与水平地面的夹角分别为α、β(α>β),让套在金属细杆上的小环从A点无初速度释放.若小环从A经B滑到C点,摩擦力对小环做的功为W1,重力的冲量为I1;若小环从A经D滑到C 点,摩擦力对小环做的功为W2,重力的冲量为I2,则()A.W1>W2B.W1=W2C.I1>I2D.I1=I28.[2020湖北部分重点中学调研,12分]用两只玩具小车A、B做模拟碰撞实验,玩具小车A、B质量分别为m1=1 kg和m2=3 kg,把相距s=8 m的两车放置在同一水平面上.现让小车A在水平恒力F=8 N作用下向小车B运动,恒力作用一段时间后撤去,小车A继续运动与小车B发生碰撞,碰撞后两车粘在一起,滑行d=0.25 m停下.已知两车运动所受的阻力均为重力的1,重力加速度g5取10 m/s2.求:(1)两个小车碰撞后的速度大小;(2)小车A受到的恒力F的作用时间.考点1 动量、冲量、动量定理 1.AC 球拍将乒乓球原速率击回,合外力对乒乓球的冲量不为零,可知乒乓球的动能不变,动量方向发生改变,故合外力对乒乓球做功为零,A 正确,B 错误;在乒乓球的运动过程中,加速度方向向下,乒乓球处于失重状态,C 正确,D 错误.2.BD 由0~t 1时间内的v-t 图象可知,质点的加速度大小由零开始不断增大,故其所受合外力一定是变化的,A 项错误;t =0时,质点的加速度为零,所受合外力为零,此时合外力的瞬时功率为零,t=t 1时刻,质点的瞬时速度为零,所以合外力的功率仍为零,因此0~t 1过程中,合外力的功率先增大后减小,B 项正确;0~t 2过程中,质点动量的变化量不为零,故合外力对质点的冲量不为零,C 项错误; 0~t 2过程中,初、末速度大小相等,质点动能变化量为零,所以合外力做的功为零,D 项正确.3.C 由自由落体运动规律v=√2gℎ可知,从同样高度静止下落的玻璃杯,掉到水泥地面和草地时速度相同,动量相同,选项A 错误;无论掉到水泥地面还是草地上,与地面碰撞后,速度均减为零,动量改变量相同,选项B 错误;由于水泥地面硬,玻璃杯与地面碰撞作用的时间短,草地上玻璃杯与地面碰撞作用的时间长,相同的动量变化量,掉在水泥地上玻璃杯动量改变快,掉在草地上玻璃杯动量改变慢,选项C 正确;由动量定理有F ·Δt=Δp ,可知掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,作用的时间Δt 短,受到地面的冲击力F 大,掉在草地上的玻璃杯与地面接触时,作用的时间Δt 长,受到地面的冲击力F 小,选项D 错误.【科学思维】4.B 球的动量改变量的方向与速度改变量的方向一致,所以击球前后球的动量改变量的方向为水平向右,A 项错误;规定向右为正方向,则击球前后球的动量改变量Δp=mv 2-(-mv 1)=mv 2+mv 1,B 项正确;由动量定理可知,球拍击球的过程中对球的冲量等于球的动量变化量,C 项错误;由动能定理可知,球拍对球做的功W=12m v 22-12m v 12,D 项错误.5.BD 易知物块所受摩擦力随位移线性增大,故0~x 0段的摩擦力平均值为f -=12(0+μ0mg )=12μ0mg ,对全过程应用动能定理有Fx 0-f -x 0=0-0,故恒力F=12μ0mg ,选项B 正确;由于物块所受摩擦力随位移线性增大,故物块加速度随位移均匀变化,但位移与时间不是线性关系,故加速度不随时间均匀变化,选项A 错误;分析可知,物块先做加速度逐渐减小的加速运动,后做加速度逐渐增大的减速运动,直至最后停止,作出其v-t 图象如图所示,由v-t 图象中图线与坐标轴所围图形的面积表示位移可知x 0>v m t 02,即v m <2x 0t 0,选项C 错误;摩擦力的冲量f -t 0=12μ0mgt 0,选项D 正确. 6.B 在t 时间内与飞船碰撞并附着于飞船上的微粒总质量为M=vtSm ,设飞船对微粒的作用力为F ,由动量定理得Ft=Mv ,联立解得F=v 2Sm ,代入数据得F=3.6 N,根据牛顿第三定律,可知微粒对飞船的作用力为3.6 N,要使飞船速度不变,根据平衡条件,可知飞船的牵引力应增加3.6 N,选项B 正确.7.BC小环从A经B滑到C点,摩擦力对小环做的功W1=μm gcos β·s AB+μm gcos α·s BC,小环从A 经D滑到C点,摩擦力对小环做的功W2=μm gcos α·s AD+μm gcos β·s DC,又因为s AB=s BC=s AD=s DC,所以摩擦力对小环做的功W1=W2,故A错误,B正确;根据动能定理可知,mgh-W f=12m v C2,因为两次重力做的功和摩擦力做的功都相等,所以两次小环到达C点的速度大小相等,小环从A经B滑到C点,根据牛顿第二定律可得,小环从A到B的加速度a AB=g sin β-μg cos β,小环从B到C的加速度a BC=g sin α-μg cos α,同理,小环从A到D的加速度a AD=g sin α-μg cos α,小环从D到C的加速度a DC=g sin β-μg cos β,又因为α>β,所以a AB=a DC<a BC=a AD,其速度—时间图象如图所示,由图象可知,t1>t2,由I=mgt得,重力的冲量I1>I2,故C正确,D错误.8.解析:(1)对两小车碰撞后的滑行过程,由动能定理有-k(m1+m2)gd=0-12(m1+m2)v32(2分)解得两小车碰后的速度大小v3=1 m/s.(1分)(2)两车碰撞过程中,由动量守恒定律有m1v2=(m1+m2)v3(1分)解得小车A碰前的速度大小v2=4 m/s(1分)恒力作用过程,由动量定理有Ft-km1gt=m1v1(1分)x1=v12t(1分)撤去F至两车相碰过程,由动能定理有-km1gx2=12m1v22-12m1v12(2分)x1+x2=s(1分)联立解得t=1 s.(2分)。
江苏专用2021版高考物理一轮复习课后限时集训18动量和动量定理
课后限时集训18动量和动量定理建议用时:45分钟1.关于冲量,下列说法中正确的是( )A .冲量是物体动量变化的原因B .作用在静止的物体上的力的冲量一定为零C .动量越大的物体受到的冲量越大D .冲量的方向就是物体运动的方向A [力作用一段时间便有了冲量,而力作用一段时间后,物体的运动状态发生了变化,物体的动量也发生了变化,因此说冲量使物体的动量发生了变化,A 正确;只要有力作用在物体上,经历一段时间,这个力便有了冲量I =Ft ,与物体处于什么状态无关,物体运动状态的变化是所有作用在物体上的力共同产生的效果,B 错误;物体所受冲量I =Ft 与物体动量的大小p =mv 无关,C 错误;冲量的方向与物体运动方向无关,D 错误。
]2.在一光滑的水平面上,有一轻质弹簧,弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一端紧靠着一物体A ,已知物体A 的质量m =4 kg ,如图所示。
现用一水平力F 作用在物体A 上,并向左压缩弹簧,力F 做功50 J 后(弹簧仍处在弹性限度内),突然撤去力F ,物体A 从静止开始运动。
则当撤去力F 后,弹簧弹力对物体A 的冲量大小为( )A .20 N·sB .50 N·sC .25 N·sD .40 N·sA [根据题意知,撤去力F 时,弹簧具有的弹性势能为E p =50 J ,根据机械能守恒定律得E p =12mv 2,解得物体A 离开弹簧的速度为v =5 m/s ,根据动量定理得I =mv -0=4×5 N·s =20 N·s,A 正确,B 、C 、D 错误。
]3.(多选)(2019·湖南衡阳八中二模)质量为2 kg 的物块放在粗糙水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,物块的动能E k 与其位移x 之间的关系如图所示。
已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,g 取10 m/s 2,则下列说法正确的是( )A .x =1 m 时物块的速度大小为2 m/sB .x =3 m 时物块的加速度大小为1.25 m/s 2C .在前2 m 的运动过程中物块所经历的时间为2 sD .在前4 m 的运动过程中拉力对物块做的功为25 JBCD [根据图象知,x =1 m 时,物块的动能为2 J ,由12mv 2=2 J ,解得v = 2 m/s ,故A 错误;对x =2 m 到x =4 m 的过程运用动能定理,有F 合2Δx =ΔE k ,解得F 合2=2.5 N ,则物块的加速度a =F 合2m =2.52 m/s 2=1.25 m/s 2,故B 正确;对前2 m 的运动过程运用动能定理得F 合1Δx ′=ΔE ′k ,解得F合1=2 N ,则物块的加速度a ′=F 合1m =22 m/s 2=1 m/s 2,末速度v ′=2E k m =82m/s =2 m/s ,根据v ′=a ′t 得t =2 s ,故C 正确;对全过程运用动能定理得W F -μmgx =ΔE ″ k ,解得W F =25 J ,故D 正确。
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2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练
训练:*动量、冲量和动量定理*
一、选择题
1.高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动).此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()
A.m2gh
t+mg B.
m2gh
t-mg
C.m gh
t+mg D.
m gh
t-mg
2.如图所示,物体从t=0时刻开始由静止做直线运动,0~4 s内其合外力随时间变化的关系图线为某一正弦函数,下列表述不正确的是()
A.0~2 s内合外力的冲量一直增大
B.0~4 s内合外力的冲量为零
C.2 s末物体的动量方向发生变化
D.0~4 s内物体动量的方向一直不变
3.1998年6月18日,清华大学对富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次安全性碰撞试验,成为“中华第一撞”,从此,我国汽车整体安全性碰撞试验开始与国际接轨,在碰撞过程中,下列关于安全气囊的保护作用认识正确的是()
A.安全气囊减小了驾驶员的动量的变化
B.安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量
C.安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率
D.安全气囊延长了撞击力的作用时间,从而使动量变化更大
4.物体A和物体B用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动,如图甲所示.A的质量为m,B的质量为m′.当连接A、B的绳突然断开后,物体A上升经某一位置时的速度大小为v,这时物体B下落速度大小为u,如图乙所示.在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为()
A.mv B.mv-m′u
C.mv+m′u D.mv+mu
5.如图所示,轻质弹簧固定在水平地面上.现将弹簧压缩后,将一质量为m的小球静止放在弹簧上,释放弹簧后小球被竖直弹起,小球离开弹簧时速度为v,则小球被弹起的过程(小球由静止释放到离开弹簧的过程)中()
A.地面对弹簧的支持力冲量大于mv
B.弹簧对小球的弹力冲量等于mv
C.地面对弹簧的支持力做功大于1
2mv
2
D.弹簧对小球的弹力做功等于1
2mv
2
6.篮球运动是大家比较喜好的运动,在运动场上开始训练的人常常在接球时伤到手指头,而专业运动员在接球时通常伸出双手迎接传来的篮球,两手随球迅速收缩至胸前.这样做可以() A.减小球对手的作用力B.减小球对手的作用时间
C.减小球的动能变化量D.减小球的动量变化量
7.水平面上有质量相等的a、b两个物体,水平推力F1、F2分别作用在a、b上,一段时间后撤去推力,物体继续运动一段距离后停下,两物体的v-t图线如图所示,图中AB∥CD,则整个过程中()
A.F1的冲量等于F2的冲量
B.F1的冲量大于F2的冲量
C.摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量
D.合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量
8.如图所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上,左端与竖直墙壁接触.现打开尾端阀门,气体往外喷出,设喷口面积为S,气体密度为ρ,气体往外喷出的速度为v,则气体
刚喷出时贮气瓶顶端对竖直墙的作用力大小是( )
A .ρvS B.ρv 2
S C.1
2ρv 2S D .ρv 2S
9.(多选)如图所示,一颗钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中,不计空气阻力.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ,则( )
A .过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零
B .过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小
C .Ⅰ、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零
D .过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量
10.(多选)将质量为m 的物体A 以速率v 0水平抛出,经过时间t 后,物体下落了一段距离,速率仍为v 0,方向与初速度相反,如图所示.重力加速度为g ,在这一运动过程中,下列说法中正确的是( )
A .风对物体做的功为零
B .风对物体做负功
C .物体机械能减少mg 2t 2
2
D .风对物体的冲量大小大于2mv 0
11.(多选)一细绳系着小球,在光滑水平面上做圆周运动,小球质量为m ,速度大小为v ,做圆周运动的周期为T ,则以下说法中正确的是( )
A .经过时间t =T
2,小球的动量的变化量为零 B .经过时间t =T
4,小球的动量的变化量大小为2mv C .经过时间t =T
2,细绳的拉力对小球的冲量大小为2mv
D.经过时间t=T
4,重力对小球的冲量大小为
mgT
4
12.(多选)如图所示,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一挡板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静置一小球C,A、B、C的质量均为m,给小球一水平向右的瞬时冲量I,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,瞬时冲量必须满足(重力加速度为g)()
A.最小值为m4gr B.最小值为m5gr
C.最大值为m6gr D.最大值为m7gr
13.(多选)质量为m的物块以初速度v0从光滑斜面底端向上滑行,到达最高位置后再沿斜面下滑到底端,则物块在此运动过程中()
A.上滑过程与下滑过程中物块所受重力的冲量相同
B.整个过程中物块所受弹力的冲量为零
C.整个过程中物块合外力的冲量为零
D.若规定沿斜面向下为正方向,则整个过程中物块合外力的冲量大小为2mv0
14.(多选)如图所示,可看作质点的物体从光滑固定斜面的顶端a点以某一初速度水平抛出,落在斜面底端b点,运动时间为t,合外力做功为W1,合外力的冲量大小为I1.若物体从a点由静止释放,沿斜面下滑,物体经过时间2t到达b点,合外力做功为W2,合外力的冲量大小为I2.不计空气阻力,下列判断正确的是()
A.W1:W2=1:1
B.I1:I2=1:2
C.斜面与水平面的夹角为30°
D.物体水平抛出到达b点时速度方向与水平方向的夹角为60°
15.(多选)质量为m的物体以初速度v0做平抛运动,经过时间t,下落的高度为h,速度大小为v,不计空气阻力,在这段时间内,该物体的动量的变化量大小为()
A.mv-mv0B.mgt
C.m v2-v20D.m2gh
16.(多选)如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止开始自
由下滑,不计空气阻力,在它们到达斜面底端的过程中()
A.重力的冲量相同B.斜面弹力的冲量不同
C.斜面弹力的冲量均为零D.合力的冲量不同
17.(多选)对任何一个固定质量的物体,下列说法正确的是()
A.物体的动量发生变化,其动能一定发生变化
B.物体的动量发生变化,其动能不一定发生变化
C.物体的动能发生变化,其动量一定发生变化
D.物体的动能发生变化,其动量不一定发生变化
18.(多选)某人身系弹性绳自高空P点自由下落,a点是弹性绳的原长位置,c是人所能到达的最低点,b是人静止悬挂时的平衡位置.若把由P点到a点过程称为过程Ⅰ,由a点到c点过程称为过程Ⅱ,不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.过程Ⅰ中人的动量的改变量等于重力的冲量
B.过程Ⅱ中人的动量的减少量等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小
C.过程Ⅱ中人的动能逐渐减小到零
D.过程Ⅱ中人的机械能的减少量等于过程Ⅰ中重力做功的大小
二、非选择题
19.塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具,但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报道,因此,限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题.水枪产生的水柱对目标的冲击力与枪口直径、出水速度等因素相关.设有一水枪,枪口直径为d,出水速度为v,储水箱的体积为V.
(1)水枪充满水可连续用多长时间?
(2)设水的密度为ρ,水柱水平地打在竖直平面(目标)上后速度变为零,则水流对目标的冲击力是多大?你认为要控制水枪威力关键是控制哪些因素?不考虑重力、空气阻力等的影响,认为水柱到达目标的速度与出枪口时的速度相同.
20.光滑水平面上放着质量m A=1 kg的物块A与质量m B=2 kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能E p=49 J;在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆形光滑导轨,轨道半径R=0.5 m.B恰能完成半个圆周运动到达导轨最高点C.g取10 m/s2,求:
(1)绳拉断后瞬间B的速度v B的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小.
参考答案
根据动量定理有I=m B v B-m B v1④
由③④解得I=-4 N·s,其大小为4 N·s.。