XX选考版高考物理总复习 第十五章 动量守恒定律 考点强化练 动量、动量定理和动量守恒定律

考点增强练34动量、动量定理和动量守恒定律
1.(多项选择)以下关于动量的说法正确的选项是()
A.质量大的物体的动量必然大
B.质量和速率都相同的物体的动量必然相同
C.一个物体的速率改变,它的动量必然改变
D.一个物体的运动状态改变,它的动量必然改变
2.质量为2 kg的物体沿直线运动,速度由4 m/s变为-6 m/s,则在此过程中,它所碰到的合外力的冲量为()
A.-20 N·s
B.20 N·s
C.-4 N·s
D.-12 N·s
3.跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,这是由于()
A.人跳在沙坑里的动量比跳在水泥地上小
B.人跳在沙坑里的动量变化比跳在水泥地上小
C.人跳在沙坑里碰到的冲量比跳在水泥地上小
D.人跳在沙坑里碰到的冲力比跳在水泥地上小
4.圆滑水平面上两小球a、b用不能伸长的废弛细绳相连,开始时a球静止, b球以必然速度运动直至绳被拉紧,尔后两球一起运动,在此过程中关于两球的总动量和机械能守恒的说法正确的选项是()
A.两球的总动量和机械能都守恒
B.两球的总动量和机械能都不守恒
C.两球的总动量守恒,机械能不守恒
D.两球的总动量不守恒,机械能守恒
5.(多项选择)据媒体报道,某手机带有屏幕保护器,保护装置设置在屏幕的4个角落由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成,一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知手机掉落,屏幕保护器会自动弹出,并完好吸取手机撞击地面的能量,防备手机屏幕直接接触地面而损坏。

已知该手机设计质量约为160 g,从1.5 m自由掉落,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则以下解析正确的选项是()
A.手机落地的速度约为4.5 m/s
B.保护器弹出的时间应小于0.55 s
C.手机落地时重力的功率约为7.5 W
D.若保护器吸取撞击力的时间为0.05 s,则地面对手机的平均作用力约为19.2 N
6.
据新华社报道,2018年5月9日清早,我国长征系列运载火箭,在太原卫星发射中心完或第274次发射任务,成功发射高分五号卫星,该卫星是世界上第一颗实现对大气和陆地综合察看的全谱段高光谱卫星。

最初静止的运载火箭点火后喷出质量为M的气体后,质量为m的卫星(含未走开的火箭)的速度大小为v,不计卫星碰到的重力和空气阻力。

则在上述过程中,卫星所受冲量大小为()
A.Mv
B.(M+m)v
C.(M-m)v
D.mv
7.“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。

将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。

从绳恰好挺直,到人第一次下降至最低点的过程中,以下解析正确的选项是()
A.绳对人的冲量向来向上,人的动量先增大后减小
B.绳对人的拉力向来做负功,人的动能素来减小
C.绳恰好挺直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大
D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力
8.影视剧中常看到剧中人物从极高处落入水中而安然无事的镜头,你相信这是真的吗?目前生界最高跳水纪录的高度达到了惊人的61米,但是那名跳水者也因此摔断了脊梁骨。

专家称,高空跳水在不会对人体造成伤害的情况下,跳台平时不能够高出24.4米。

我们假设一个运动员从20米高处跳入水中,从他接触水面到速度降为0历时t=0.1秒,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。

试计算该运动员碰到水的平均冲击力是其自己重力的多少倍?
9.(2018浙江东阳中学摸底)质量为m的物体放在粗糙水平面上,在水平恒力F作用下从静止出发,经过时间t速度达到v。

要使物体从静止出发速度达到2v,以下措施中可行的是()
A.仅将F加倍
B.仅将t加倍
C.仅将物体切去一半
D.将原物换成质量为2m的同资料的另一物体,同时将F加倍
10.
以下列图,小车AB静止于水平面上,A端固定一个轻质弹簧,B端粘有橡皮泥。

小车AB 质量为M,质量为m的木块C放在小车上,CB距离为L,用细线将木块连接于小车的A 端并使弹簧压缩。

开始时小车AB与木块C都处于静止状态,现烧断细线,弹簧被释放,使木块走开弹簧向B端滑去,并跟B端橡皮泥粘在一起。

所有摩擦均不计,对整个过程,以下说法正确的选项是()
A.整个系统机械能守恒
B.整个系统机械能不守恒,动量也不守恒
C.当木块的速度最大时,小车的速度也最大
D.最后整个系统匀速运动
11.甲、乙两物体的动量大小分别为p和,动能大小分别为E和3E,那么()
A.要使它们在相同时间内停下来,对付乙施加较大的阻力
B.要使它们在相同距离内停下来,对付甲施加较大的阻力
C.甲的质量是乙的12倍
D.乙的速度是甲的3倍
12.(多项选择)质量为m=2 kg的物体沿水平面向右做直线运动。

t=0时辰碰到一个水平向左的恒力F,如图甲所示。

此后物体的v-t图象如图乙所示。

取水平向右为正方向,g 取10 m/s2,则()
A.物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5
B.8 s末物体的动量为8 kg·m/s
C.0~10 s内恒力F的冲量大小为30 N·s
D.0~10 s内恒力F做功的平均功率为0.6 W
13.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体挺直并恰好走开地面,速度为v,在此过程中()
A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为mv2
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2
D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零
14.两磁铁各放在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同素来线运动。

已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg,乙车和磁铁的总质量为1 kg。

两磁铁的N极相对,推动一下,使两车相向运动。

某时辰甲的速率为2 m/s,乙的速率为3 m/s,方向与甲相反,两车运动过程中向来未相碰,求:
(1)两车近来时,乙的速度为多大?
(2)甲车开始反向运动时,乙车的速度为多大?
考点增强练34动量、动量定理和动量守恒定律
1.CD由动量的定义可知,动量是质量和速度的乘积,由质量和速度共同决定,A项错误。

质量和速率都相同的物体,其动量大小必然相同,但方向不用然相同,B项错误。

一个物体的速率改变,它的动量大小也必然改变,C项正确。

物体的运动状态改变即速度的大小或方向改变,因此动量必然改变,D项正确。

2.A以物体的初速度方向为正方向,由动量定理得冲量I=2×(-6) N·s-2×4 N·s=-20 N·s。

选项A正确。

3.D人跳远从必然高度落下,落地前的速度(v=)必然,则初动量相同;落地后静止,末动量必然,因此人下落过程的动量变化量Δp必然,因落在沙坑里作用的时间长,落在水泥地上作用的时间短,依照动量定理Ft=Δp知,t长F小,故D对。

4.C在绳被拉紧到两球一起运动,在此过程中,对a、b组成的系统受力解析可知,绳的拉力属于内力,合外力为零,故系统动量守恒,而此过程中机械能不守恒。

5.BD手机做自由落体运动,落地的速度v=m/s≈5.5 m/s,
故A错误;保护器弹出的时间应小于落地时间,依照自由落体的时间t=
s=0.55 s,因此保护器弹出的时间应小于0.55 s,故B正确;依照P=mgv得:功率
P=0.160×10×5.5 W=8.8 W,故C错误;取竖直向下为正方向,由动量定理(mg-F)t=0-mv,
得F=+mg=N+0.160×9.8 N≈19.2 N,故D正确。

6.D卫星获得的速度为v,故依照动量定理可得I=Ft=mΔv,故卫星碰到的冲量大小为I=mv,D正确。

7.A由于绳对人的作用力素来向上,故绳对人的冲量向来向上,由于人在下降中速度先增大后减小;故动量先增大后减小;故A正确;在该过程中,拉力与运动方向向来相反,绳子的力素来做负功;但由解析可知,人的动能先增大后减小;故B错误;绳子恰好挺直时,绳子的形变量为零,弹性势能为零;但此时人的动能不是最大,故C错误;人在最低点时,绳子对人的拉力必然大于人碰到的重力;故D错误。

8.答案 21
解析设运动员质量为m,碰到水的平均冲力大小为F,令水对运动员的平均冲力大小为其自己体重的n倍,则有:F=nmg
人从20米高处下落:h=,解得:人在空中运动时间t1==2 s
对人从开始下落到接触水面到速度降为0全过程使用动量定理得:mg(t1+t)-
nmgt=0-0,解得:n=21。

9.B物体受重力、支持力、拉力和摩擦力,依照动量定理,有Ft-μmgt=mv,仅将F 加倍,v不是2倍,故A错误;由上式可知,v∝t,仅将t加倍,则v加倍,故B正确;仅将物体切去一半,质量m减小为一半,由上式,v不是2倍,故C错误;由上式可得,v=-μgt,将原物换成质量为2m的同资料的另一物体,同时将F加倍,v不变,故D错误。

10.C弹簧被释放过程系统机械能守恒,而木块C跟B端橡皮泥粘在一起的过程是非弹性碰撞,机械能有损失,因此整个系统机械能不守恒。

故A错误。

整个系统碰到的合外力保持为零,动量守恒。

故B错误。

设弹簧释放后,木块C速度大小为v1,小车速
度为v2,取向右为正方向,由动量守恒定律得:mv1-Mv2=0得:v2=v1,则知v2与v1成正比,当木块的速度v1最大时,小车的速度v2也最大。

故C正确。

设C与橡皮泥粘在一
起时系统的速度为v',由系统的动量守恒得:(M+m)v'=0,得:v'=0,因此最后系统静止不动,故D错误。

应选C。

11.C由动量定理可知ft=Δp,甲的动量改变量大,要使它们在相同时间内停下来,对付甲施加较大的阻力,A错误;由动能定理可知-fs=ΔE,乙的动能改变量大,要使它们在相同距离内停下来,对付乙施加较大的阻力,B错误;甲的质量m1=,乙的质量
m2=,可知甲的质量是乙的12倍,C正确。

12.CD设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1,则由v-t图得,加速度大小
a1=2 m/s2,方向与初速度方向相反;设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2,则由v-t图得,加速度大小a2=1 m/s2,方向与初速度方向相反;依照牛顿第二定律,有
F+μmg=ma1;F-μmg=ma2;解得:F=3 N;μ=0.05,故A错误。

8 s末物体的速度为v4=-4 m/s,动量mv4=-8 kg·m/s,选项B错误;0~10 s内恒力F的冲量大小为I=Ft=30 N·s,选项C正确;10 s内的位移x=×4×8 m-×6×6 m=-2 m;0~10 s内恒力F做功
W=Fx=3×2 J=6 J,则平均功率P= W=0.6 W,故D正确。

应选CD。

13.B人的速度原来为零,起跳后变化v,则由动量定理可得I-mgΔt=mΔv=mv,故地面对人的冲量为mv+mgΔt;而人在跳起时碰到的支持力没有产生位移,故支持力不做功,故B正确。

14.答案 (1)1.33 m/s(2)2 m/s
解析 (1)两车相距近来时,两车的速度相同,设该速度为v,取乙车的速度方向为正方向。

由动量守恒定律得
m乙v乙-m甲v甲=(m甲+m乙)v,
因此两车近来时,乙车的速度为
v= m/s=m/s≈1.33 m/s。

(2)甲车开始反向时,其速度为0,设此时乙车的速度为v乙',由动量守恒定律得m乙v
乙-m
甲
v
甲
=m
乙
v
乙
',
得v
乙
'= m/s=2 m/s。