2019届高考物理大一轮复习第6章第1讲动量和动量定理精练
2019高考物理大一轮复习 第6章 精练【共4套26页】
本套资源目录2019高考物理大一轮复习第6章45分钟高考热点练六碰撞与动量守恒精练含解析2019高考物理大一轮复习第6章专题七碰撞模型的拓展精练含解析2019高考物理大一轮复习第6章第1讲动量和动量定理精练含解析2019高考物理大一轮复习第6章第2讲动量守恒定律及应用精练含解析45分钟高考热点练(六)碰撞与动量守恒热点一动量定理的应用1.(多选)对下列物理现象的解释,正确的是( )A.击钉时,不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻B.跳远时,在沙坑里填沙,是为了减小冲量C.易碎品运输时,要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间,减小作用力D.在车内推车推不动,是因为合外力冲量为零解析:击钉时,不用橡皮锤是因为橡皮锤与钉子的作用时间长;跳远时,在沙坑里填沙,是为了延长人与地的接触时间,所以A、B不正确;据动量定理Ft=Δp知,当Δp相同时,t越长,作用力越小,故C正确;车能否移动或运动状态能否改变取决于外力的作用,与内部作用无关,所以D正确。
答案:CD2.(2018·安徽滁州模拟)在高台跳水中,运动员从高台向上跃起,在空中完成动作后进入水中,在浮力作用下做减速运动,速度减为零后返回水面。
设运动员在空中运动过程为Ⅰ,进入水中做减速运动过程为Ⅱ,不计空气阻力和水的粘滞阻力,则下述判断错误的是( )A.在过程Ⅰ中,运动员受到的冲量等于动量的改变量B.在过程Ⅰ中,运动员受到重力冲量的大小与过程Ⅱ中浮力冲量的大小相等C.在过程Ⅰ中,每秒钟运动员动量的变化量相同D.在过程Ⅰ和过程Ⅱ中运动员动量变化的大小相等解析:在过程Ⅰ中,运动员只受重力,故重力的冲量一定等于动量的改变量,故A 正确;由于在过程Ⅱ中人也会受到重力,故由动量定理可知,整体过程中重力的冲量等于过程Ⅱ中浮力的冲量大小,故B错误;在过程Ⅰ中,由于重力不变,运动员的加速度相同,在相同的时间内运动员的速度变化量相同,故每秒钟运动员动量的变化量相同,故C正确;由题意知,过程Ⅰ中的末速度等于过程Ⅱ的初速度,而过程Ⅱ的末速度为零,故动量的变化的大小相等,故D正确。
(新课标)近年届高考物理一轮复习第6章动量守恒定律第一节动量动量定理达标诊断高效训练(2021年整
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第一节动量动量定理(建议用时:60分钟)一、单项选择题1.(2018·山西芮城中学检测)人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是前脚掌先着地,并在着地的过程中屈腿下蹲,这是为了( )A.使人的动量变化量变得更小B.减小人脚所受的冲量C.延长人体速度变化所经历的时间,从而减小地面对人脚的作用力D.增大人对地的压强,使人站立得更稳,起到安全作用解析:选C。
人在和地面接触时,人的速度减为零,由动量定理可知:(F-mg)t=Δmv;而脚尖着地可以增加人着地的时间,由公式可知可以减小受到地面的冲击力;故C正确,A、B、D 错误.2.(2018·辽宁六校协作体联考)相同的鸡蛋从同样的高度自由下落,落在水泥地面上鸡蛋易碎,落在海绵垫子上鸡蛋不易碎.若不考虑反弹,则两种情况相比较,下列说法中正确的是()A.鸡蛋与水泥地面接触的过程中动量变化较大B.落在海绵垫子上鸡蛋所受合外力的冲量较小C.两次接触的过程中鸡蛋的动量变化相同D.两次接触的过程中鸡蛋的动量变化率相同解析:选C.鸡蛋从同一高度掉下,根据动能定理可知,落在水泥地和海绵垫前瞬间速度相同,初动量相同,末动量都变为零,则动量变化量相同,故A错误,C正确;根据动量定理知,动量变化量相同,落在水泥地面和海绵上动量冲量大小相等,故B错误;根据动量定理知,动量变化量相同,落在水泥地上作用的时间短,则动量变化率大,故D错误.3。
2019版高考物理一轮复习 第六章 碰撞与动量守恒 6.1 动量 动量定理
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【解析】选B。以初速度方向为正,有:Δp=p2-p1=mv2mv1=- mv0-mv0=- mv0,所以滑块的动量改变量的大小
1 3 为 mv0,方向与v0的方向相反,故A、C错误,B正确;根 2 2 据I=Ft得重力的冲量为I=mgt,不为零,故D错误。
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物体沿水平面运动,重力与运动方向垂直,重力不
做功,而重力的冲量是I=mgt,只要在时间上有积累,则
力的冲量就不为零,与运动方向无关
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(4)物体所受合力不变,则动量也不改变。 纠错:_________________________________________ ______________________________。 (5)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的 方纠向错相:__同__。____________物__体__所__受__合__力__不__为__零__,_则__物__体__有冲量,根据动量 ____________________________。
过程动量的变化量Δp1=0-(-mv0)=mv0,下落过程动量的变化量Δp2=mv0-0=mv0,大小均为 mv0,且方向均竖直向下,故A、C正确,B错误;小球由地面竖直向上发射到上升至最高点 又返回地面的整个过程中重力的冲量为I=mv0-(-mv0)=2mv0,D错误。
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2.(多选)(2018·合肥模拟)一质点静止在光滑水平面上,现对其施加水平外力F,F随时间按 正弦规律变化,如图所示,下列说法正确的是 ( )
(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速
度大小为v。对于Δt时间内喷出的水,由能量守恒得
高考物理大一轮复习第六章碰撞与动量守恒第一节动量冲量动量定理检测20190326240.doc
第一节动量冲量动量定理(建议用时:40分钟)一、单项选择题1.关于冲量,以下说法正确的是( )A.只要物体受到了力的作用,一段时间内物体受到的总冲量就一定不为零B.物体所受合外力的冲量小于物体动量的变化量C.物体受到的冲量越大,动量越大D.如果力是恒力,则其冲量的方向与该力的方向相同解析:选D.合外力的冲量等于动量的变化,如果动量的变化为零,则合外力的冲量为零,所以物体所受外力的合冲量可能为零,故A错误;由动量定理可知物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量,故B错误;冲量越大,动量的变化量越大,动量不一定大,故C 错误;如果力是恒力,则冲量的方向与该力的方向相同,故D正确.2.从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,下列说法正确的是( )A.掉在水泥地上的玻璃杯动量小,而掉在草地上的玻璃杯动量大B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变小,掉在草地上的玻璃杯动量改变大C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小D.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变量与掉在草地上的玻璃杯动量改变量相等解析:选D.玻璃杯从同样高度落下,到达地面时具有相同的速度,即具有相同的动量,与地面相互作用后都静止.所以两种地面的情况中玻璃杯动量的改变量相同,故A、B、C 错误,D正确.3.一个质量为0.18 kg的垒球,以25 m/s的水平速度向左飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45 m/s.则这一过程中动量的变化量为( ) A.大小为3.6 kg·m/s,方向向左B.大小为3.6 kg·m/s,方向向右C.大小为12.6 kg·m/s,方向向左D.大小为12.6 kg·m/s,方向向右解析:选D.选向左为正方向,则动量的变化量Δp=mv1-mv0=-12.6 kg·m/s,大小为12.6 kg·m/s,负号表示其方向向右,D正确.4.(2018·高考全国卷Ⅱ )高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( ) A.10 N B.102 NC .103 ND .104 N解析:选C.根据自由落体运动和动量定理有2gh =v 2(h 为25层楼的高度,约70 m),Ft =mv ,代入数据解得F ≈1×103 N ,所以C 正确.5.(2019·山东淄博一中质检)如图所示是一种弹射装置,弹丸的质量为m ,底座的质量M =3m ,开始时均处于静止状态,当弹簧释放将弹丸以对地速度v 向左发射出去后,底座反冲速度的大小为 14v ,则摩擦力对底座的冲量为 ( )A .0B .14mv ,方向向左 C.14mv ,方向向右 D .34mv ,方向向左 解析:选B.设向左为正方向,对弹丸,根据动量定理:I =mv ;则弹丸对底座的作用力的冲量为-mv ,对底座根据动量定理:I f +(-mv )=-3m ·v 4 得:I f =+mv 4,正号表示正方向,向左.6.如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以足够大的速度v 抽出纸条后,铁块掉在地上的P 点.若以2v 速度抽出纸条,则铁块落地点为( )A .仍在P 点B .在P 点左边C .在P 点右边不远处D .在P 点右边原水平位移的两倍处解析:选B.纸条抽出的过程,铁块所受的滑动摩擦力一定,以v 的速度抽出纸条,铁块所受滑动摩擦力的作用时间较长,即加速时间较长,由I =F f t =m Δv 得铁块获得速度较大,平抛运动的水平位移较大,以2v 的速度抽出纸条的过程,铁块所受滑动摩擦力作用时间较短,即加速时间较短,铁块获得速度较小,平抛运动的位移较小,故B 选项正确.7.(2019·北京西城区模拟)1966年,在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验.实验时,用“双子星号”宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组(后者的发动机已熄火),接触以后,开动“双子星号”飞船的推进器,使飞船和火箭组共同加速.推进器的平均推力F =895 N ,推进器开动时间Δt =7 s .测出飞船和火箭组的速度变化Δv =0.91 m/s.已知“双子星号”飞船的质量m 1=3 400 kg.由以上实验数据可测出火箭组的质量m 2为( )A .3 400 kgB .3 485 kgC .6 265 kgD .6 885 kg解析:选B.根据动量定理得F Δt =(m 1+m 2)Δv ,代入数据解得m 2≈3 485 kg ,B 选项正确.二、多项选择题8.如图所示,足够长的固定光滑斜面倾角为θ,质量为m 的物体以速度v 从斜面底端冲上斜面,达到最高点后又滑回原处,所用时间为t .对于这一过程,下列判断正确的是( )A .斜面对物体的弹力的冲量为mgt cos θB .物体受到的重力的冲量大小为mgtC .物体受到的合力的冲量大小为零D .物体动量的变化量大小为mg sin θ·t解析:选ABD.由冲量的求解公式可知,斜面对物体的弹力的冲量为mg cos θ·t ,选项A 正确;物体受到的重力的冲量大小为mgt ,选项B 正确;物体回到斜面底端的速度仍为v ,方向与初速度方向相反,故根据动量定理可知,物体受到的合力的冲量大小为2mv ,选项C 错误;因整个过程中物体所受的合力为mg sin θ,则根据动量定理可知,物体动量的变化量大小为mg sin θ·t ,选项D 正确.9.一艘帆船在湖面上顺风航行,在风力的推动下做速度为v 0=4 m/s 的匀速直线运动.已知帆船在该运动状态下突然失去风的推力的作用,此后帆船在湖面上做匀减速直线运动,经过t =8 s 静止;该帆船的帆面正对风的有效面积为S =10 m 2,帆船的总质量约为M =936 kg ,若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变,空气的密度为ρ=1.3 kg/m 3,下列说法正确的是( )A .风停止后帆船的加速度大小是1 m/s 2B .帆船在湖面上顺风航行所受水的阻力大小为468 NC .帆船匀速运动受到风的推力的大小为936 ND .风速的大小为10 m/s解析:选BD.求解风停止后帆船的加速度时要选择帆船作为研究对象,求解风速时要选择在时间t 内正对帆面且吹向帆面的空气作为研究对象,风突然停止,帆船只受到水的阻力f 的作用,做匀减速直线运动,设帆船的加速度大小为a ,则a =v 0t=0.5 m/s 2,选项A 错误;由牛顿第二定律可得f =Ma ,代入数据解得f =468 N ,选项B 正确;设帆船匀速运动时受到风的推力大小为F ,根据平衡条件得F -f =0,解得F =468 N ,选项C 错误;设在时间t 内,正对帆面且吹向帆面的空气的质量为m ,则m =ρS (v -v 0)t ,根据动量定理有-Ft =mv 0-mv ,解得v =10 m/s ,选项D 正确.10.如图所示,一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C 、D 、E 处,三个过程中重力的冲量依次为I 1、I 2、I 3,动量变化量的大小依次为Δp 1、Δp 2、Δp 3,则有( )A .三个过程中,合力的冲量相等,动量的变化量相等B .三个过程中,合力做的功相等,动能的变化量相等C .I 1<I 2<I 3,Δp 1=Δp 2=Δp 3D .I 1<I 2<I 3,Δp 1<Δp 2<Δp 3解析:选ABC.由机械能守恒定律可知物体下滑到底端C 、D 、E 的速度大小v 相等,动量变化量的大小Δp =mv 相等,即Δp 1=Δp 2=Δp 3;根据动量定理,合力的冲量等于动量的变化量,故合力的冲量也相等,注意不是相同(方向不同);设斜面的高度为h ,从顶端A 下滑到底端C ,由h sin θ=12g sin θ·t 2得物体下滑的时间t =2h g sin 2 θ,所以θ越小,sin 2θ越小,t 越大,重力的冲量I =mgt 就越大,故I 1<I 2<I 3,故A 、C 正确,D 错误;物体下滑过程中只有重力做功,故合力做的功相等,根据动能定理,动能的变化量相等,故B 正确.三、非选择题11.一质量为0.5 kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5 m 的位置B 处是一面墙,如图所示.一物块以v 0=9 m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s ,碰后以6 m/s 的速度反向运动直至静止,g 取10 m/s 2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05 s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力F 的大小;(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W . 解析:(1)由动能定理有-μmgx =12mv 2-12mv 20 可得μ=0.32.(2)由动量定理有F Δt =mv ′-mv可得F =130 N.(3)由能量守恒定律有W =12mv ′2=9 J. 答案:(1)0.32 (2)130 N (3)9 J12.(2016·高考北京卷)(1)动量定理可以表示为Δp =F Δt ,其中动量p 和力F 都是矢量.在运用动量定理处理二维问题时,可以在相互垂直的x 、y 两个方向上分别研究.例如,质量为m 的小球斜射到木板上,入射的角度是θ,碰撞后弹出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小都是v ,如图1所示.碰撞过程中忽略小球所受重力.a .分别求出碰撞前后x 、y 方向小球的动量变化Δp x 、Δp y ;b .分析说明小球对木板的作用力的方向.(2)激光束可以看做是粒子流,其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动.激光照射到物体上,在发生反射、折射和吸收现象的同时,也会对物体产生作用.光镊效应就是一个实例,激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒.一束激光经S 点后被分成若干细光束,若不考虑光的反射和吸收,其中光束①和②穿过介质小球的光路如图2所示.图中O 点是介质小球的球心,入射时光束①和②与SO 的夹角均为θ,出射时光束均与SO 平行.请在下面两种情况下,分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向.a .光束①和②强度相同;b .光束①比②强度大.解析:(1)a.x 方向:动量变化为Δp x =mv sin θ-mv sin θ=0y 方向:动量变化为Δp y =mv cos θ-(-mv cos θ)=2mv cos θ方向沿y 轴正方向.b .根据动量定理可知,木板对小球作用力的方向沿y 轴正方向;根据牛顿第三定律可知,小球对木板作用力的方向沿y 轴负方向.(2)a.仅考虑光的折射,设Δt 时间内每束光穿过小球的粒子数为n ,每个粒子动量的大小为p这些粒子进入小球前的总动量为p1=2np cos θ从小球出射时的总动量为p2=2npp1、p2的方向均沿SO向右根据动量定理得FΔt=p2-p1=2np(1-cos θ)>0可知,小球对这些粒子的作用力F的方向沿SO向右;根据牛顿第三定律,两光束对小球的合力的方向沿SO向左.b.建立如图所示的Oxy直角坐标系.x方向:根据(2)a同理可知,两光束对小球的作用力沿x轴负方向y方向:设Δt时间内,光束①穿过小球的粒子数为n1,光束②穿过小球的粒子数为n2,n1>n2这些粒子进入小球前的总动量为p1y=(n1-n2)p sin θ从小球出射时的总动量为p2y=0根据动量定理得F yΔt=p2y-p1y=-(n1-n2)p sin θ可知,小球对这些粒子的作用力F y的方向沿y轴负方向,根据牛顿第三定律,两光束对小球的作用力沿y轴正方向,所以两光束对小球的合力的方向指向左上方.答案:见解析精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
高三物理一轮复习第六章第一讲动量定理及其应用_含解析
第六章动量及动量守恒定律第一讲动量定理及其应用课时跟踪练A组 基础巩固1.(多选)(2018·北京模拟)关于动量和冲量,下列说法正确的是( )A.物体所受合外力的冲量的方向与物体动量的方向相同B.物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化C.物体所受合外力的冲量等于物体的动量D.物体动量的方向与物体的运动方向相同解析:物体所受合外力的冲量的方向与合外力的方向相同,与物体动量变化量的方向相同,与动量的方向不一定相同,故A错误;由动量定理可知,物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化,故B正确,C错误;物体的动量p =m v,故物体动量的方向与物体的运动方向相同,D正确.答案:BD2.(2017·天津市河北区一模)从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的小物体,抛出速度大小都是为v,不计空气阻力,对两个小物体以下说法正确的是( )A.落地时的速度相同B.落地时重力做功的瞬时功率相同C.从抛出到落地重力的冲量相同D.两物体落地前动量变化率相等解析:根据动能定理两物体落地时,速度大小相等,方向不同,重力做功的瞬时功率P=mg v sin θ,故A、B错误;竖直上抛与平抛相比,平抛时间短,所以重力的冲量mgt 小,故C 错误;根据动量定理mg Δt =Δp 可知,=Δp Δtmg ,故D 正确.答案:D3.(2017·合肥一模)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 .若上述过程F 不变,物体的质量变为,以下说法正确的是( )m 2A .经过时间2t ,物体动量变为2pB .经过位移2L ,物体动量变为2pC .经过时间2t ,物体动能变为4E kD .经过位移2L ,物体动能变为4E k解析:以初速度方向为正方向,根据动量定理有:Ft =p ,故时间变为2t 后,动量变为2p ,故A 正确;根据E k =,动量变为2倍,质量减半,故动能p 22m变为8E k ,故C 错误;经过位移2L ,根据动能定理有:FL =E k ,故位移变为2倍后,动能变为2E k ,故D 错误;根据p =,动能变为2倍,质量减半,2mE k 故动量不变,故B 错误.答案:A4.(2017·山东省枣庄市高三上学期期末)质量为60 kg 的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来;已知弹性安全带的缓冲时间是1.2 s ,安全带长5 m ,不计空气阻力影响,g 取10 m/s 2,则安全带所受的平均冲力的大小为( )A .100 N B .500 NC .600 ND .1 100 N解析:在安全带产生拉力过程中,人受重力、安全带的拉力作用做减速运动,此过程的初速度就是自由落体运动的末速度,所以有:v 0==10 m/s.2gh 取竖直向下为正,由动量定理得(mg -F )t =0-m v 0,解F =1 100 N.答案:D5.(2018·唐山模拟)如图所示为某运动员用头颠球,若足球用头顶起,每次上升高度为 80 cm ,足球的重量为400 g ,与头顶作用时间Δt 为0.1 s ,则足球一次在空中的运动时间t 及足球对头部的作用力大小F N 分别为(空气阻力不计,g =10 m/s 2)( )A .t =0.4 s ,F N =40 NB .t =0.4 s ,F N =36 NC .t =0.8 s ,F N =36 ND .t =0.8 s ,F N =40 N解析:足球自由下落时有h =gt ,解得t 1==0.4 s ,竖直向上运动的12212h g时间等于自由下落运动的时间,所以t =2t 1=0.8 s ;设竖直向上为正方向,由动量定理得(F -mg )Δt =m v -(-m v ),又v =gt =4 m/s ,联立解得F =36 N ,由牛顿第三定律知足球对头部的作用力F N =36 N ,故C 正确.答案:C6.(2015·重庆卷)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.+mgB.-mg m 2gh t m 2gh tC.+mgD.-mgm gh t m ght 解析:人做自由落体运动时,有v =,选向下为正方向,又mgt -Ft =2gh 0-m v ,得F =+mg ,所以A 项正确.m 2gh t答案:A7.(多选)(2017·合肥二模)一质点静止在光滑水平面上,现对其施加水平外力F,力F随时间按正弦规律变化,如图所示,下列说法正确的是( )A.第2 s末,质点的动量为0B.第4 s末,质点回到出发点C.在0~2 s时间内,力F的功率先增大后减小D.在1~3 s时间内,力F的冲量为0解析:由题图可知,0~2 s时间内F的方向和质点运动的方向相同,质点经历了一个加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动,所以第2 s末,质点的速度最大,动量最大,故A错误;该质点在2~4 s内F的方向与0~2 s内F的方向不同,0~2 s内做加速运动,2~4 s内做减速运动,所以质点在0~4 s内的位移均为正,故B错误;0~2 s内,质点速度在增大,力F先增大后减小,根据瞬时功率P=F v得,力F瞬时功率开始为0,2 s末时为0,所以在0~2 s时间内,力F的功率先增大后减小,故C正确;在Ft图象中,图线与横轴所围的面积表示力F的冲量大小,由题图可知,1~2 s内的面积与2~3 s内的面积大小相等,一正一负,则在1~3 s 时间内,力F的冲量为0,故D正确.答案:CD8.(2018·济南质检)2017年9月在济青高速公路上,一辆轿车强行超车时,失控冲出车道与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车相撞后,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5 m,据测算两车相撞前速度约为30 m/s.(1)试求车祸中车内质量约60 kg的人受到的平均冲力是多大?(2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s,求这时人体受到的平均冲力为多大?解析:(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止,位移为0.5m .设运动的时间为t ,根据x =t 得v 02t == s.2x v 0130根据动量定理有Ft =Δp =m v 0,得F == N =5.4×104 N.mv 0t 60×30130(2)若人系有安全带,则F ′== N =1.8×103 N.mv 0t ′60×301答案:(1)5.4×104 N (2)1.8×103 NB 组 能力提升9.(2017·天津卷)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列叙述正确的是( )A .摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B .在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力C .摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D .摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变解析:乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,速度大小不变,则动能不变,但高度变化,所以机械能在变化,A 错误;在最高点处于失重状态,则B 正确;转动一周,重力的冲量为I =mgT ,不为零,C 错误;速度方向时刻在变所以重力的瞬时功率在变化,D 错误.答案:B10.(2017·洛阳一模)如图所示,一段不可伸长的轻质细绳长为L ,一端固定在O 点,另一端系一个质量为m 的小球(可以视为质点),保持细绳处于伸直状态,把小球拉到跟O 点等高的位置由静止释放,在小球摆到最低点的过程中,不计空气阻力,重力加速度大小为g ,则( )A .合力做的功为0B .合力的冲量为0C .重力做的功为mgLD .重力的冲量为m 2gL解析:小球在向下运动的过程中,由动能定理mgL =m v 2得v =,故122gL A 错误,C 正确;由动量定理可得合力的冲量I 合=Δp =m v -0=m ,故B2gL 错误;从开始到最低点的时间t 大于自由落体的时间t ′,L =gt ′2,则t >t ′=12,所以重力的冲量I G =mgt >mgt ′=m ,故D 错误.2Lg 2gL 答案:C11.水平恒定推力F 1和F 2分别作用于水平面上原来静止的、质量相等的a 、b 两物体上,作用一段时间后撤去推力,由于惯性,物体将继续运动一段时间后才能停下,两物体的v-t 图象如图所示,已知图中线段AB ∥CD ,则( )A .a 物体受到的摩擦力小于b 物体受到的摩擦力B .a 物体受到的摩擦力大于b 物体受到的摩擦力C .F 1的冲量大于F 2的冲量D .F 1的冲量小于F 2的冲量解析:由题图知,AB 与CD 平行,说明撤去推力后物体的合力等于摩擦力,两物体受到的摩擦力大小相等,故A 、B 错误.根据动量定理,对整个过程研究得,F 1t 1-F f t OB =0,F 2t 2-F f t OD =0,由题图看出t OB <t OD ,则有F 1t 1<F 2t 2,即F 1的冲量小于F 2的冲量,故C 错误,D 正确.答案:D12.(2017·吉林省吉林一中校级考试)质量m =0.60 kg 的篮球从距地板H =0.80 m 高处由静止释放,与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h =0.45 m ,从释放到弹跳至h 高处经历的时间t =1.1s ,忽略空气阻力,重力加速度g =10m/s 2,求:(1)篮球与地板撞击过程中损失的机械能;(2)篮球对地板的平均撞击力.解析:(1)篮球与地板撞击过程中损失的机械能为ΔE =mgH -mgh =2.1 J.(2)设篮球从H 高处下落到地板所用时间为t 1,刚接触地板时的速度为v 1;反弹离地时的速度为v 2,上升的时间为t 2,由动能定理和运动学公式下落过程:mgH =m v ,1221解得:v 1=4 m/s ,t 1==0.4 s.v 1g上升过程:-mgh =0-m v ,122解得:v 2=3 m/s ,t 2==0.3 s.v 2g篮球与地板接触时间为Δt =t -t 1-t 2=0.4 s ,设地板对篮球的平均撞击力为F ,由动量定理得(F -mg )Δt =m v 2+m v 1解得F =16.5 N.答案:(1)2.1 J (2)16.5 N。
2019届高考物理一轮复习讲义:第六章 第1讲 动量、冲量、动量定理 含答案
第1讲动量、冲量、动量定理板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】动量Ⅱ1.定义:运动物体的质量m和它的速度v的乘积m v叫做物体的动量。
动量通常用符号p 来表示,即p=m v。
2.单位:在国际单位制中,动量的单位是千克米每秒,符号为kg·m/s。
说明:动量既有大小,又有方向,是矢量。
我们讲物体的动量,是指物体在某一时刻的动量,动量的方向与物体瞬时速度的方向相同。
有关动量的运算,一般情况下用平行四边形定则进行运算。
如果物体在一条直线上运动,则选定一个正方向后,动量的运算就可以转化为代数运算。
3.动量的三个性质(1)动量具有瞬时性。
物体的质量是物体的固有属性,是不发生变化的,而物体的速度是与时刻相对应的,由动量的定义式p=m v可知,动量是一个状态量,具有瞬时性。
(2)动量具有相对性。
选用不同的参考系时,同一运动物体的动量可能不同,通常在不说明参考系的情况下,指的是物体相对于地面的动量。
在分析有关问题时要先明确相应的参考系。
(3)矢量性。
动量是矢量,方向与速度的方向相同,遵循矢量运算法则。
【知识点2】动量的变化Ⅱ1.因为p=m v是矢量,只要m的大小、v的大小和v的方向三者中任何一个发生变化,动量p就发生了变化。
2.动量的变化量Δp是矢量,其方向与速度的改变量Δv的方向相同。
3.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,此式为矢量式,若p′、p不在同一直线上,则要用平行四边形定则(或矢量三角形定则)求矢量差;若在同一直线上,则应先规定正方向,再用正、负表示p、p′的方向,最后用Δp=p′-p=m v′-m v进行代数运算。
【知识点3】动量、动能、动量变化量的比较Ⅱ【知识点4】冲量、动量定理Ⅱ1.冲量(1)定义:力和力的作用时间的乘积。
(2)表达式:I=Ft。
单位:牛秒(N·s)。
(3)矢量性:冲量是矢量,它的方向由力的方向决定。
近年届高考物理一轮复习第六章动量动量守恒定律第1节动能和动量定理练习新人教版(2021年整理)
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第六章第一节动能和动量定理[A级—基础练]1.(08786533)物体在恒力作用下运动,下列说法中正确的是()A.动量的方向与受力方向相同B.动量的方向与冲量的方向相同C.动量的增量方向与受力方向相同D.动量变化率的方向与速度方向相同解析:C [物体动量的方向由物体的速度方向决定,只有物体动量的变化(动量的增量)方向才与冲量的方向相同,动量变化率就是物体所受的合外力,其方向与速度方向无关,所以本题只有C选项正确.]2.(08786534)下列对几种物理现象的解释中,正确的是()A.击钉时不用橡皮锤,是因为橡皮锤太轻B.跳远时,在沙坑里填沙,是为了减小冲量C.推车时推不动,是因为合外力冲量为零D.动量相同的两个物体受相同的制动力的作用,质量小的先停下来解析:C [根据Ft=Δp,可知A项中橡皮锤与钉作用时间长,作用力小;B项中冲量相同,减小的是冲力而不是冲量;C项中车不动,其动量变化量为零,则合外力冲量为零;D项中两物体Δp、F相同,故t应相同,故选C.] 3。
(08786535)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子 3 000 m 接力三连冠.观察发现,“接棒"的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功解析:B [由于甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等,方向相反,因此两个力的冲量大小相等,方向相反,由动量定理可知,两者的动量变化量大小相等,方向相反,选项A错误,B正确;虽然甲、乙之间的相互作用力等大反向,但在作用力作用过程中两人的位移不一定相等,所以做功不一定相等,由动能定理可知,甲、乙动能的变化量也不一定相等,选项C、D错误.] 4.(08786536)甲、乙两物体分别在恒力F1,F2的作用下沿同一直线运动,它们的动量随时间变化的关系如图所示.设甲在t1时间内所受的冲量为I1,乙在t2时间内所受的冲量为I2,则F1与F2,I1与I2的大小关系是( )A.F1〉F2,I1=I2B.F1〈F2,I1<I2C.F1>F2,I1>I2D.F1=F2,I1=I2解析:A [因为冲量I=Δp,从图上可以看出甲、乙两物体所受的冲量的大小I1=I2,又因为I1=F1t1,I2=F2t2,t2〉t1,所以F1>F2,故选项A正确.] 5.(08786537)古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的撞击力时即可致死,并设兔子与树桩的作用时间为0.2 s,则被撞死的兔子奔跑的速度可能为(g取10 m/s2)( )①1 m/s ②1。
2019年高考物理一轮复习 第六章 动量和动量守恒定律 第1讲 动量和动量定理课件
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A.a 比 b 先到达 S,它们在 S 点的动量不相同 B.a 与 b 同时到达 S,它们在 S 点的动量不相同 C.a 比 b 先到达 S,它们在 S 点的动量相同 D.b 比 a 先到达 S,它们在 S 点的动量相同
Evaluation only. 2.公式:___p_=__m__v____。
3.单位:__千__克__·_米__/秒___。符号:kg·m/s。
eated with A4.s意p义o:s动e量.S是l描id述e物s体_f_o_运__r动__状._N_态__E_的T物3理.量5,C是矢lie量,n其t 方P向r与ofile 5.2.0 __C_速_o_度_p___y__r_i的g方h向t相2同0。04-2011 Aspose Pty Ltd.
Evaluation only. eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 当物体速度减小时,p2<p1,如图乙所示,Δp 与 p1 或 p2 方向相反,B 项正确;当物体的速度大小不变时,其方向可能变化,也可能不变化,动量 可能不变化即 Δp=0,也可能动量大小不变而方向变化,此种情况 Δp≠0, C 项不正确;当物体做曲线运动时,动量的方向变化,即动量一定变化,Δp 一定不为零,如图丙所示,故 D 项正确。
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高考物理一轮复习 第6章 动量守恒定律及其应用 第1讲 动量 动量定理课时作业(含解析)新人教版-新
第1讲动量动量定理时间:45分钟总分为:100分一、选择题(此题共10小题,每一小题7分,共70分。
其中1~7题为单项选择,8~10题为多项选择)1.下面关于物体动量和冲量的说法错误的答案是()A.物体所受合外力的冲量越大,它的动量也越大B.物体所受合外力的冲量不为零,它的动量一定要改变C.物体动量增量的方向,就是它所受冲量的方向D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快答案 A解析Ft越大,Δp越大,但动量不一定越大,它还与初态的动量有关,故A错误;Ft =Δp,Ft不为零,Δp一定不为零,B正确;冲量不仅与Δp大小相等,而且方向一样,C 正确;物体所受合外力越大,速度变化越快,即动量变化越快,D正确。
此题选说法错误的,应当选A。
2.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2,以下判断正确的答案是()A.小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 N·sB.小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0C.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0D.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为10 N·s答案 A解析小球在最高点速度为零,取向下为正方向,小球从抛出至最高点受到的冲量:I =0-(-mv0)=10 N·s,A正确;因不计空气阻力,所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s,但其方向变为竖直向下,由动量定理知,小球从抛出至落回出发点受到的冲量为:I′=Δp=mv0-(-mv0)=20 N·s,如此冲量大小为20 N·s,B、C、D错误。
3.(2019·四川自贡高三一诊)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,运动员从与沙坑接触到静止,动量的变化量Δp 一定,由动量定理可知,人受到的合力的冲量I =Δp 是一定的,在沙坑中填沙延长了人与沙坑的接触时间,即t 变大,由动量定理:Δp =Ft ,可得Δpt=F ,Δp 一定,t 越大,动量变化率越小,人受到的合外力越小,人越安全,B 正确。
2019大一轮高考总复习物理课件:第06章 动量 第1讲 动量定理和动量守恒定律 精品
三 动量守恒定律
1.利用牛顿第二定律推导动量守恒定律的表达式 (1)情境:光滑水平面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m1和m2,沿着同 一直线向相同的方向运动,速度分别是v1和v2,且v1<v2,过一段时间后,m2追上 了m1两球发生碰撞,碰撞后的速度分别是v1′和v2′.
(2)推导:
根 对据m牛1:顿F第1=二m定1a1律=___m_1_v_1_′_Δ_-t__v_1____ 对 m2:F2=m2a2=___m__2v__2′_Δ_-_t _v_2____
0.1 s,碰墙后反向弹回的速度v′=6 m/s,求墙壁对物体的平均作用力(g取10 m/s2).
答案:280 N
解析:研究从物体开始运动到撞墙后反弹的全过程,选 F 的方向为正方向,根 据动量定理有
Ft1-μmg(t1+t2)-F_ t3=-mv′ 解得墙对物体的平均作用力为 F_ =Ft1-μmgt1t+3 t2+mv′ =8×6-0.2×2×01.01×6+2+2×6 N =280 N.
(2016·课标Ⅰ)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的 卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持 续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板 后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已 知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:
两小球在碰撞过程中有 F1=-F2 所以 m1v1′Δ-t v1=__-__m__2v_2_′_Δ_-t__v_2___. 整理可得 m1v1+m2v2=_m__1_v_1_′+__m__2_v_2_′_____
2.
1.判断正误 (1)物体所受合力不变,则动量也不改变.( ) (2)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同.( ) (3)物体所受的合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的.( ) (4)物体相互作用时动量守恒,但机械能不一定守恒.( ) (5)若在光滑水平面上的两球相向运动,碰后均变为静止,则两球碰前的动量大 小一定相同.( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
2019高三物理一轮复习《6-1动量和动量定理》
用力大小为( )
0
人(设与竖安直全向带下作正用方过向程) ,动量定理:h v2 2gh
mgt Ft 0 mv
F v 2gh
F m 2gh mg
高考总复习·物理
mg 0
正方向
第六章 动量守恒定律 2.[动量定理的综合应用]在水平地面的右端B处有一面
墙,一小物块放在水平地面上的A点,质量m=0.5 kg,AB 间距离s=5 m,如图所示。小物块以初速度v0=8 m/s从A 向B运动,刚要与墙壁碰撞时的速度v1=7 m/s,碰撞后以 速度v2=6 m/s反向弹回。重力加速度g取10 m/s2。求:
第六章 动量守恒定律
高考总复习·物理
第六章 动量守恒定律
第1节 动量和动量定理
高考总复习·物理
[循图忆知]
第六章
动量守恒定律
Ek
1 mv2 2
P2 2m
P 2mEk
P mv P mv2 mv1 mv
I Ft
高考总复习·物理
I合 P F合t mv2 mv1
第六章 动量守恒定律
(2)小车的加速度大小。 应用动量定理求流体冲击力
(2) 进入m=5 kg的水后, 小车速度vv11 2m/s
选极短时间Δt内喷出的水柱Δm作为研究对象
冲击小车的水:m S(v v1)t
水对小车的冲击力:F
小车对水的冲击力:-F 动量定理:(设向左正方向) v
高考总复习·物理
第六章 动量守恒定律
【方法技巧】 应用动量定理解题的一般步骤
(1)明确研究对象和研究过程。 研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。 (2)进行受力分析。 只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力,不必分析 内力。 (3)规定正方向。 (4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在 各个阶段的冲量的矢量和),根据动量定理列方程求解。
高考物理一轮复习第六章6-1 动量定理
( ×) ( ×) ( ×) (×) (×) (√ )
(一) 动量、动量变化量和冲量(固基点)
[题点全练通]
1.[动量的分析与计算]
(2021·湖南高考)物体的运动状态可用位置x和动量p描述,称为相,对应p-x图像
中的一个点。物体运动状态的变化可用p-x图像中的一条曲线来描述,称为相轨
迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,则对应的相轨迹
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。 (2)表达式:I=__F_Δ_t_,单位为N·s,冲量为矢量,方向与_力__的__方__向__相同。 二、动量定理 1.内容:物体在一个过程中所受合__外__力__的冲量等于它在这个过程始末的_动__量__变__化__量__。 2.公式:__F_(_t′_-__t)_=__m_v__′-__m__v_____或__I_=__p_′-__p____。
压公仔的头部,使之缓慢下降至某一位置,之后迅速放手。公仔的
头部经过时间t,沿竖直方向上升到另一位置时速度为零。此过程弹簧始终处于
弹性限度内,不计空气阻力及弹簧质量。在公仔头部上升的过程中
()
A.公仔头部的机械能守恒
B.公仔头部的加速度先增大后减小
C.弹簧弹力冲量的大小为mgt
D.弹簧弹力对头部所做的功为零
情境创设 一个质量为m的物体,在粗糙的水平面上运动,物体与水平面间的动摩擦因数 为μ。
微点判断 (1)动量越大的物体,其速度越大。 (2)物体的动量越大,其惯性也越大。 (3)物体所受合力不变,则动量也不改变。 (4)物体沿水平面运动时,重力不做功,其冲量为零。 (5)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同。 (6)物体所受合外力的冲量的方向与物体动量变化量的方向是一致的。
2019年高考物理一轮复习第六章动量守恒定律第1讲动量定理和动量守恒定律课件
【例1】 (2016·全国Ⅰ·35(2))某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一
质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横
截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略 大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平
方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小
2.如图所示,静止在光滑水平面上的小车M=20 kg.从水枪中喷出的水柱
的横截面积S=10 cm2,速度v=10 m/s,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3.若用
21
命题点一
动量定理的理解和应用
1.动量定理理解的要点
(1)矢量式.
(2)F既可以是恒力也可以是变力.
(3)冲量是动量变化的原因.
(4)由Ft=p′-p,得F=
p′t-p=
Δp t
,即物体所受的合力等于物体的动
量对时间的变化率.
2.用动量定理解释现象 (1)Δp一定时,F的作用时间越短,力就越大;时间越长,力就越小. (2)F一定,此时力的作用时间越长,Δp就越大;力的作用时间越短,Δp 就越小. 分析问题时,要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚. 3.应用动量定理解题的步骤 (1)确定研究对象:可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统. (2)进行受力分析:分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力. (3)分析运动过程,选取正方向,确定初、末状态的动量以及整个过程合 力的冲量. (4)列方程:根据动量定理列方程求解.
为g.求:
答案 ρv0S
(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;
答案
(分2)析玩具在解空析 中悬停时,其底面相对于喷口的高度.
v20g2-2ρM2v20g2S2
2019届高考物理一轮复习第6章动量守恒定律第1讲动量定理动量守恒定律重点课课件-精选.doc
2019届高考物理一轮复习第6章动量守恒定律第1讲动量定理动量守恒定律重点课课件必考部分[ 第六章] 动量守恒定律第第1讲讲动量定理动量守恒定律 [ 重点课][ 考纲解读] 1. 用动量定理解释现象,用动量定理分析瞬时作用问题、流体问题. 2. 理解动量守恒定律的条件,能够应用动量守恒定律解决简单问题.基础分层导学[ 必备知识] 知识点一动量 1..定义:物体的________ 与________ 的乘积. 2..表达式:p =________. 3..特征:矢量性、瞬时性、相对性. 4..动量的变化( 也叫动量的变化量、动量的改变量、动量的增量等) (1) 定义:动量的变化等于________ 与________ 之差.质量速度 mv 末动量初动量(2) 表达式:____________ ,p 也是矢量,p 的方向由初、末动量的方向共同决定. p =p --p知识点二冲量 1..定义:_____ 与_______________ 的乘积叫做力的冲量.力力的作用时间2. 公式:________. 3..单位:________ ,符号是________ . 4..标矢性:冲量是________ ,方向是由__________ 决定的. 5..物理意义:表示力的作用对________ 的积累效果. 6..作用效果:使物体的________ 发生变化. I =Ft 牛顿秒秒 Ns 矢量力的方向时间动量知识点三动量定理 1..内容:物体在一个过程始末的_____________ 等于它在这个过程中所受力的冲量. 2..表达式:F(t --t) =mv --mv 或或 I =p --p. 3..对动量定理的理解 (1) 动量定理的内容有两方面:一是合外力冲量的大小与动量变化的大小________ ,二是动量变化的方向与冲量的方向________ . (2) 动量定理的研究对象,可以是__________ ,也可以是__________ .对物体系统,内力的作用不改变系统的总动量,外力的总冲量等于物体系统的动量变化.动量变化量相等相同单个物体物体系统知识点四动量守恒定律 1..内容:如果一个系统__________ ,或者__________________为为 0 ,这个系统的总动量____________ . 2..成立条件( 具备下列条件之一) (1) 系统___________ . (2) 系统所受外力的矢量和为___________ .不受外力所受外力的矢量和保持不变不受外力03..表达式 (1)m 1 v 1 ++m 2 v 2 ==m 1 v 1 ++m 2 v 2 含义:相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量之和等于于____________________ . (2)p 1 =-p 2 含义:相互作用的两个物体组成的系统,一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量___________ 、___________. 作用后的动量之和大小相等方向相反[ 双基夯实] 1 .判断正误. (1) 冲量是物体动量变化的原因.( ) (2) 作用在静止的物体上的力的冲量一定为零.( ) (3) 冲量的方向就是物体运动的方向.( ) (4) 物体的动量发生变化,其动能一定变化.( ) (5) 只要系统内存在摩擦力,系统的动量就不可能守恒. ( )2 .质为量为 5 kg 的小球以 5 m/s 的速度竖直落到地板上,随后以以3 m/s 的速度反向弹回,若取竖直向下的方向为正方向,则小球动量的变化为( )A .10 kgm/sB .-10 kgm/sC .40 kgm/sD .-40 kgm/s D解析:动量的变化是末动量减去初动量,规定了竖直向下为正量方向,则小球的初动量 p 1 ==mv 1 ==25 kgm/s ,末动量 p 2 ==mv 2 =-15 kgm/s ,所以动量的变化 p =p 2 --p 1 =-40 kgm/s.3 .( 多选) 以初速度 v 为水平抛出一质量为 m 的石块,不计空气阻力,则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断中,正确的是( ) A .在两个相同的时间间隔内,石块受到的冲量相同 B .在两个相同的时间间隔内,石块动量的增量相同 C .在两个下落高度相同的过程中,石块动量的增量相同D .在两个下落高度相同的过程中,石块动能的增量相同 ABD解析:不计空气阻力,石块只受重力作用,无论路程怎样,只要两个过程的时间相同,重力的冲量就相同,A 项正确.由动量定理可知,石块动量的增量等于它受到的冲量,由于在两个相同的时间间隔内,石块受到重力的冲量相同,所以动量的增量必然相同,B 项正确.由于石块下落时在竖直方向上做加速运动,两个下落高度相同的过程所用时间不同,所受重力的冲量就不同,所以动量的增量不同,C 项错误.根据动能定理,外力对石块所做的功等于石块动能的增量,由于石块只受重力的作用,且在重力的方向上石块的位移相同,所以重力做的功就相同,因此动能的增量就相同,D项正确.4 .如图所示,两个质量相同的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,在到达斜面底端的过程中( ) A .重力的冲量相同 B .弹力的冲量相同 C .合力的冲量相同 D .合力的冲量大小相同 D解析:量重力的冲量 I G ==mgt ,物体下滑时间不同,故 I G 不同,A 项错误.弹力与斜面垂直,两物块所受弹力方向不同,故弹力的冲量不同,B 项错误.两物块所受合力的方向平行于斜面,故合力的冲量方向也与斜面平行,所以合力的冲量不同,C 项错误.由机械能守恒定律可知,物体到达底端时的速率相同,又两物体的质量由相同,所以由 I =mv 知,合力的冲量大小相同,故 D 项正确.5 .如图所示的装置中,木块 B 与水平桌面间的接触是光滑的,弹子弹 A 沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象( 系统) ,则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( ) A .动量守恒、机械能守恒 B .动量不守恒、机械能不守恒 C .动量守恒、机械能不守恒 D .动量不守恒、机械能守恒 B题型重点研讨考点动量和冲量 [ 重点讲解] 1..冲量和动量的比较项目量冲量 I 量动量 p 定义力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量质量和速度的乘积叫做动量公式 I =Ft p =mv 单位 Ns kgm/s 标矢性性矢量,方向与恒力的方向相同矢量,方向与速度的方向相同特点过程量状态量2. 一条直线上矢量运算步骤 (1) 规定正方向. (2)用用+、-号表示各矢量方向:与正方向相同的取正值,相反的取负值,未知量用符号包含方向. (3) 将矢量运算简化为代数运算.[ 衡中调研] 型题型 1 动量、动量变化的理解 [例典例 1] 在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球.一个竖直上抛,一个竖直下抛,一个平抛,若不计空气阻力,从三个小球抛出到落地的过程中( ) A .三个小球动量的变化量相同 B .下抛球和平抛球动量的变化量相同 C .上抛球动量的变化量最大 D .三个小球落地时的动量相同 C[ 解析] 三个小球以相同的速率抛出,可知做竖直上抛运动的小球运动的时间大于做平抛运动的小球运动的时间,做平抛运动的小球运动的时间大于做竖直下抛运动的小球运动的时间,所以做上抛运动的小球运动时间最长,根据动量定理知,mgt =p ,可得上故抛球动量的变化量最大,下抛球动量的变化量最小,故 C 正确,A、、B 错误.根据动能定理有 mgh== 12 mv2 - 12 mv20 ,可知三个球落地时速度的大小相等,由于做平抛运动的小球速度方向与做上抛运动和下故抛运动的小球速度方向不同,则三个球落地时的动量不同,故 D 错错误.[ 变式 1] 质量是 8 g 的玻璃球,以 3 m/s 的速度向右运动,碰以到一个物体后被弹回,以 2 m/s 的速度沿同一直线向左运动,试求该玻璃球的动量变化量.[ 解析] 则设水平向右的方向为正方向,则 p =mv =8 10- 3 3 kgm/s =2.4 10- 2 kgm/s,,p ==mv ==8 10- 3 ( -2) kgm/s =-1.6 10- 2kgm/s 为故玻璃球动量的变化量为 p =p --p =-1.6 10- 2 kgm/s--2.4 10- 2 kgm/s =-4.0 10- 2 kgm/s -表示动量变化量的方向水平向左. [ 答案] 4.0 10- 2 kgm/s ,方向水平向左型题型 2 冲量的理解及计算 [ 典例 2] 如图所示,竖直面内有一个固定圆环,MN 是它在竖轨直方向上的直径.两根光滑滑轨 MP 、QN 的端点都在圆周上,MPQN. 将两个完全相同的小滑块 a 、b 分别从 M 、Q 点无初速度释沿放,在它们各自沿 MP 、QN 运动到圆周上的过程中,下列说法中正确的是( )A .合力对两滑块的冲量大小相同B .重力对 a 滑块的冲量较大C .弹力对 a 滑块的冲量较小D .两滑块的动量变化大小相同[ 解析] 这是等时圆,即两滑块同时到达滑轨底端.合力F =mgsin ( 为滑轨倾角),,F a F b 对,因此合力对 a 滑块的冲量较大,a 滑块的动量变化也大;重力的冲量大小、力方向都相同;弹力 F N =mgcos ,,F Na F Nb 对,因此弹力对 a 滑块的冲量较小.故选项 C .正确. [ 答案] C[ 变式 2] ( 多选) 如图所示,一物体分别沿三个倾角不同的光滑端斜面由静止开始从顶端下滑到底端 C 、D 、E 处,三个过程中重力为的冲量的大小依次为 I 1 、、I 2 、、I 3 为,动量变化量的大小依次为 p 1 、、p 2 、p 3 ,则有( ) ABCA .三个过程中,合力的冲量大小相等,动量的变化量大小相等等B .三个过程中,合力做的功相等,动能的变化量相等C .I 1 I 2 I 3 ,,p 1 ==p 2 ==p 3D .I 1 I 2 I 3 ,,p 1 p 2 p 3解析:三个物体滑到底端所用时间不同,所以重力冲量不同;由于重力做功相同,所以速度大小相等,动能的变化量相等,动量变化大小相等、合力的冲量大小相等,A 、B 、C 正确.(1).动量是状态量,方向与速度方向相同,速度指的是瞬时速度. (2) 动量变化量是两个矢量的差,注意在一维情况下动量变化量的矢量运算可转化为代数运算. (3) 只有合力的冲量才等于动量变化量,某一个力的冲量一般不等于动量变化量.考点动量定理的理解和应用 [ 重点理解] 1..动量定理理解的要点 (1) 应用动量定理时研究对象既可以是单一物体,也可以是系统,当为系统时不考虑内力的冲量. (2) 求合力的冲量的方法有两种:一是先求合力再求合力冲量;二是求出每个力的冲量再对冲量求和. (3) 动量定理是矢量式,列方程之前先规定正方向.2..动量定理的应用 (1) 应用 I =p 求变力的冲量. (2) 应用 p =Ft 求动量的变化量. (3) 运用动量定理解决连续流体的作用问题,即变质量问题,常常需要选取流体为研究对象,如水、空气等.[ 衡中调研] 型题型 1 应用动量定理解释物理现象 [例典例 3] (2018 河北邯郸广平一中期中) 从同一高度自由落下的玻璃杯,掉在水泥地上易碎,掉在软泥地上不易碎.这是因为( ) A .掉在水泥地上,玻璃杯的动量大 B .掉在水泥地上,玻璃杯的动量变化大 DC .掉在水泥地上,玻璃杯受到的冲量大,且与水泥地的作用时间短,因而受到水泥地的作用力大D .掉在水泥地上,玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大,但与水泥地的作用时间短,因而受到水泥地的作用力大[ 解析] 杯子从同一高度落下,到达地面时的速度一定相等,故着地时动量相等;与地面接触后速度减小为零,故动量的变化相理同,由动量定理 I =p 可知,冲量也相等;但由于在软泥地上,软由泥地的缓冲使接触时间较大,由 I =Ft 可知,杯子受到的作用力较有小,故杯子在水泥地上比在软泥地上更易破碎;只有 D 选项正确.型题型 2 动量定理的应用 [ 典例 4] (2016 全国卷ⅠⅠ) 某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水为柱将一质量为 M 的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,为假设水柱从横截面积为 S 的喷口持续以速度 v 0 竖直向上喷出;玩具底部为平板(于面积略大于 S) ;水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为为,重力加速度大小为 g. 求: (1) 喷泉单位时间内喷出的水的质量; (2) 玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.[ 关键点拨] 对流体变质量问题,研究对象的选择是解题中的间重要环节.在本题中,一般以在较短时间 t .内喷出的水为研究现象.[ 解析] (1)设设 t 时间内,从喷口喷出的水的体积为 V ,质量为为 m ,则 m =V ① V =v 0 St ②由①②式得,单位时间内从喷口喷出的水的质量为 mt=v 0 S. ③ (2) 设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为 h ,水从喷口喷出为后到达玩具底面时的速度大小为 v.于对于 t 时间内喷出的水,由能量守恒得 12 mv2 ++mgh== 12 mv20 ④在在 h 高度处,t 时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量为变化量的大小为 p =mv ⑤为设水对玩具的作用力的大小为 F ,根据动量定理有 Ft =p ⑥得由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得 F =Mg ⑦联立③④⑤⑥⑦得式得 h==v 202g -M 2 g2 2 v 20 S2 . ⑧ [ 答案] (1)v 0 S (2) v202g -M 2 g2 2 v 20 S2应用动量定理解题的三点注意 (1) 动量定理的表达式是矢量式,列式时要注意各个量与规定的正方向之间的关系( 即要注意各个量的正负) . (2) 动量定理中的冲量是合外力的冲量,而不是某一个力的冲量,它可以是合力的冲量,也可以是各力冲量的矢量和,还可以是外力在不同阶段的冲量的矢量和. (3) 应用动量定理可以只研究一个物体,也可以研究几个物体组成的系统.考点动量守恒定律的理解及应用 [ 重点理解] 1..适用条件 (1) 理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒. (2) 近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒. (3) 分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒.2. 动量守恒定律的四性矢量性动量守恒定律的表达式为矢量方程,解题时应选取统一的正方向相对性各物体的速度必须是相对同一参考系的速度( 一般是相对于地面) 同时性的动量是一个瞬时量,表达式中的 p 1 、、p 2 、必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量,p 1 、、p 2 、量必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量系统性研究的对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统[ 衡中调研] 型题型 1 对动量守恒定律条件的理解 [ 典例 5] ( 多选),如图所示,A、、B 两物体质量之比 m A ∶∶m B ==3∶∶2 ,原来静止在平板小车 C 上,A 、B 间有一根被压缩的弹簧,水平地面光滑.当弹簧突然释放后,则( ) BCDA .若 A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A 、B 组成的系统动量守恒 B若.若 A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A 、B 、C组成的系统动量守恒C .若 A 、B 所受的摩擦力大小相等,A 、B 组成的系统动量守恒恒D .若 A 、B 所受的摩擦力大小相等,A 、B 、C 组成的系统动量守恒[ 解析] 要判断 A 、B 组成的系统动量是否守恒,要先分析 A、、B 组成的系统受到的合外力与 A 、B 之间相互作用的内力,看合外力之和是否为零,或者内力是否远远大于合外力.[ 变式 3] (2018 江苏苏北调研) 如图所示,小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推木箱.关于上述过程,下列说法中正确的是( ) CA .男孩与木箱组成的系统动量守恒B .小车与木箱组成的系统动量守恒C .男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D .木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同解析:为如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为 0 ,那么这个系统的总项动量保持不变.选项 A 中,男孩与木箱组成的系统受项到小车对系统的摩擦力的作用;选项 B 中,小车与木箱组成的系统项受到人对系统的力的作用;动量、动量的改变量均为矢量,选项 D中,木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等、方向相选反.故选 C.型题型 2 动量守恒定律的应用 [ 典例 6] 人和冰车的总质量为 m 总为,另有一质量为 m 的木球,m 总∶∶m =31 ∶2 ,人坐在静止于水平冰面的冰车上,以速度 v( 相对于地面) 将原来静止的木球沿冰面推向正前方的固定挡板,不计一切摩擦.设球与挡板碰撞时无机械能损失,人接住球后再以同样的速度度 v( 相对于地面) 将球沿冰面向正前方推向挡板,求人推多少次后才不再能接到球.[ 解析] 人在接球和推球的过程中均满足动量守恒的条件,以推球的方向为正方向第一次推球,0 =mv -m 总 v 1 ,v 1 = mvm 总( 人后退速度) 球碰挡板后速度变为-v ,又被以 v 1 后退的人接到--m 总 v 1 --mv =-(m 总++m)v 1 为人接球后后退速度为 v 1 =2mvm 总++m 第二次推球,-(m 总++m)v 1 ==mv -m 总 v 2 v 2 = 3mvm 总第二次接球,-m 总 v 2 --mv =-(m 总++m)v 2 度人第二次接球后后退速度 v 2 =4mvm 总++m 第三次推球,-(m 总++m)v 2 ==mv -m 总 v 3 v 3 = 5mvm 总第三次接球,-m 总 v 3 --mv =-(m 总++m)v 3 度人第三次接球后后退速度 v 3 =6mvm 总++m第综上所述,人第 n 次推球后,后退速度为 v n =2n -1mvm 总,球度碰挡板后又以速度 v 滑向人,若人不再能接球,必须有 v n v ,即2n -1mvm 总 v 出得出 n1++ m总m2即,即 n 12 1++ 312==8.25 球所以人推球 9 次后将不再接到球. [ 答案] 9 次[ 典例 7] 如图所示,物体 A 和和 B 质量分别为 m 2 和和 m 1 ,其水为平直角边长分别为 a 和和 b.A 、B 之间存在摩擦,B 与水平地面无摩的擦.可视为质点的 A 与地面间的高度差为 h ,当 A 由由 B 的顶端从静到止开始滑到 B 的底端时. (1)B 的水平位移是多少? (2)A 滑到斜面底端时速度为 v 2 时,此时 B 的速度为 v 1 . 则在 A 下下滑过程中,A 损失的机械能为多少?[ 解析] (1) 设向右为正方向,下滑过程中 A 的水平速度为-v 2 ,B 的速度为 v 1 对,对 A 和和 B 组成的系统,水平方向上不受任何外力,故水平方向的动量守恒,有则每时每刻都有 m 1 v 1 --m 2 v 2 ==0 ,有则有 m 1 x 1 --m 2 x 2 ==0 ,知由题意可知 x 1 ++x 2 ==b -a ,得联立可得 x 1 = m2b -a m 1 ++m 2.(2) 根据能量守恒定律,m 2 为损失的机械能为 m 2 gh-- 12 m 2 v22 -12m 1 v 21 . [ 答案] (1) m 2 b -a m 1 ++m 2 (2)m 2 gh -- 12 m 2 v22 - 12 m 1 v21应用动量守恒定律的解题步骤 (1) 明确研究对象,确定系统的组成( 系统包括哪几个物体及研究的过程) . (2) 进行受力分析,判断系统动量是否守恒( 或某一方向上是否守恒) . (3) 规定正方向,确定初、末状态动量. (4) 由动量守恒定律列出方程. (5) 代入数据,求出结果,必要时讨论说明.谢谢观看!。
2019版高考一轮复习物理(鲁科版)练习:第六章 第1讲 动量 动量定理
[课时作业]单独成册方便使用[基础题组]一、单项选择题1.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.物体受到的每个力的冲量大小都为5 N·sD.若发生变化的时间为1 s,则物体所受合外力的大小为5 N解析: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;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,C错误;由Δp=F·t可知D正确.答案:D2.运动员向球踢了一脚,踢球时的力F=100 N,球在地面上滚动了t=10 s停下来,则运动员对球的冲量为()A.1000 N·s B.500 N·sC.零D.无法确定解析:滚动了t=10 s是地面摩擦力对足球的作用时间,不是踢球的力的作用时间,由于不能确定人作用在球上的时间,所以无法确定运动员对球的冲量.答案:D3.我国女子短道速滑队在世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则()A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功解析:相互作用过程中的相互作用力大小相等,方向相反,作用时间相同,因此甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反,由动量定理可知,甲、乙动量变化大小相等,方向相反,A 错,B 对;虽然相互作用力大小相等,方向相反,甲、乙在相互作用过程中的位移不同,乙对甲做的正功与甲对乙做负功的多少不同,由动能定理知,甲的动能增加量不等于乙动能的减少量,故C 、D 错误. 答案:B4.质量为0.2 kg 的球竖直向下以6 m /s 的速度落至水平地面,再以4 m/s 的速度反向弹回.取竖直向上为正方向,在小球与地面接触的时间内,关于小球动量变化量Δp 和合外力对小球做的功W ,下列说法正确的是( )A .Δp =2 kg·m/s ,W =-2 JB .Δp =-2 kg·m/s ,W =2 JC .Δp =0.4 kg·m/s ,W =-2 JD .Δp =-0.4 kg·m/s ,W =2 J解析:取竖直向上为正方向,则小球与地面磁撞过程中动量的变化量Δp =m v 2-m v 1=2 kg·m/s ,方向竖直向上.由动能定理知,合外力做的功W =12m v 22-12m v 21=-2 J ,A 正确.答案:A5.(2018·山东济南高三质检)如图所示,在光滑水平面上静止放着两个相互接触但不粘连的木块A 、B ,质量分别为m 1和m 2,今有一子弹水平穿过两木块.设子弹穿过木块A 、B 的时间分别为t 1和t 2,木块对子弹的阻力恒为f ,则子弹穿过两木块后,木块A 的速度大小是( )A.ft 1m 1+m 2B.ft 1m 1C.f (t 1+t 2)m 1+m 2D.f (t 1+t 2)m 1解析:子弹穿过两木块后木块A 的速度大小等于子弹穿过A 时两木块的速度大小,根据动量定理,取两木块系统为研究对象,以子弹穿过A 为研究过程,则ft 1=(m 1+m 2)v ,解得v =ft 1m 1+m 2,A 正确. 答案:A二、多项选择题6.下列关于力的冲量和动量的说法中,正确的是( )A.物体所受的合外力为零,它的动量一定为零B.物体所受的合外力做的功为零,它的动量变化一定为零C.物体所受的合外力的冲量为零,它的动量变化一定为零D.物体所受的合外力不变,它的动量变化率不变解析:物体所受的合外力为零,物体可能处于静止状态,也可能做匀速直线运动,故其动量不一定为零,A错误.物体所受的合外力做的功为零,有可能合外力垂直于速度方向,合外力不改变速度大小,只改变速度方向,而动量是矢量,所以其动量变化不为零,B错误.根据动量定理I=Δp,故冲量为零,则其动量变化量一定为零,C正确.根据Ft=Δp得F=Δpt,可得物体所受的合外力不变,它的动量变化率不变,D正确.答案:CD7.(2018·江西抚州市四校联考)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解析:由图象可知物体在4 s内先做匀加速后做匀减速运动,4 s末的速度为零,位移一直增大,A错误;前2 s拉力做正功,后2 s拉力做负功,且两段时间做功代数和为零,故B正确;4 s末的速度为零,故动量为零,故C正确;根据动量定理,0~4 s内动量的变化量为零,所以拉力对物体的冲量为零,故D正确.答案:BCD8.如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为h的B点速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为g.关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有()A.小球的机械能减少了mg(H+h)B.小球克服阻力做的功为mghC .小球所受阻力的冲量大于m 2gHD .小球动量的改变量等于所受阻力的冲量解析:由动能定理得mg (H +h )+W f =0,W f =-mg (H +h ),所以小球的机械能减少了mg (H +h ),A 正确,B 错误.小球自由落下至地面过程,机械能守恒,mgH =12m v 2,v =2gH ,落到地面上后又陷入泥潭,由动量定理I G -I f =0-m v ,所以I f =I G +m v =I G +m 2gH ,小球所受阻力的冲量大于m 2gH ,C 正确.由动量定理知小球动量的改变量等于合外力的冲量,D 错误.答案:AC[能力题组]一、选择题9.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自由滑下,到达斜面底端的过程中,两个物体具有的物理量相同的是( )A .重力的冲量B .合力的冲量C .刚到达底端时的动量D .刚到达底端时的动能解析:设斜面的高度为h ,倾角为θ,则物体沿斜面下滑的位移s =h sin θ,下滑的加速度a =g sin θ.由s =12at 2得,物体沿斜面下滑的时间t =2hg sin 2 θ.重力的冲量I G =mgt =m sin θ2gh ,方向竖直向下.因为两斜面的倾角θ不同,所以两物体重力的冲量大小不相等,但方向相同,A 错误.物体所受合力的冲量I 合=mg sin θ·t =m 2gh ,方向沿斜面向下.两物体所受合力的冲量大小相等,但由于斜面倾角不同,所以冲量的方向不同,B 错误.由机械能守恒定律可知,两物体沿斜面滑到底端时的速度大小v =2gh 相等,但方向不同,故两物体在斜面底端的动量不相同,动能相同,C 错误,D 正确.答案:D10.(多选)(2018·天津模拟)如图甲所示,一质量为2 kg的物体受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直线运动,其a-t图象如图乙所示,t=0时其速度大小为2 m/s,滑动摩擦力大小恒为2 N,则()A.在t=6 s的时刻,物体的速度为18 m/sB.在0~6 s时间内,合力对物体做的功为396 JC.在0~6 s时间内,拉力对物体的冲量为36 N·sD.在t=6 s的时刻,拉力F的功率为200 W解析:类比速度—时间图象中位移的表示方法可知,速度变化量在加速度—时间图象中由图线与坐标轴所围面积表示,在0~6 s内,Δv=18 m/s,v0=2 m/s,则t=6 s时的速度v=20 m/s,A项错误;由动能定理可知,在0~6 s内,合力做的功为W=12m v2-12m v2=396 J,B项正确;由动量定理可知,I F-f·t=m v-m v0,代入已知条件解得I F=48 N·s,C项错误;由牛顿第二定律,可知在t=6 s 时,F-f=ma,解得F=10 N,所以拉力的功率P=F v=200 W,D项正确.答案:BD二、非选择题11.静止在太空中的飞行器上有一种装置,它利用电场加速带电粒子,形成向外发射的粒子流,从而对飞行器产生反冲力,使其获得加速度.已知飞行器的质量为M,发射的是2价氧离子,发射功率为P,加速电压为U,每个氧离子的质量为m,单位电荷的电荷量为e,不计发射氧离子后飞行器的质量变化,求:(1)射出的氧离子速度;(2)每秒钟射出的氧离子数;(3)射出离子后飞行器开始运动的加速度.解析:(1)每个氧离子带电荷量为q=2e,由动能定理得qU=12m v2,即得氧离子速度v=4eU m.(2)设每秒射出的氧离子数为n,每秒对离子做的总功为nqU,即功率为P=nqU,由此可得每秒钟射出的氧离子数n=P 2eU.(3)由动量定理得F=ΔpΔt=nm v.又由牛顿第二定律得F=Ma,综合上述各式,得飞行器开始运动的加速度a=mP2 eUM2.答案:(1) 4eUm(2)P2eU(3)mP2eUM212.质量为1 kg的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4.有一大小为5 N的水平恒力F作用于物体上,使之加速前进,经3 s后撤去F.求物体运动的总时间(g取10 m/s2).解析:物体由开始运动到停止运动的全过程中,F的冲量为Ft1,摩擦力的冲量为ft.选水平恒力F的方向为正方向,根据动量定理有Ft1-ft=0①又f=μmg②联立①②式解得t=Ft1μmg,代入数据解得t=3.75 s.答案:3.75 s13.(2018·山东济南质检)2016年9月在济青高速公路上,一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车相撞后,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5 m,据测算两车相撞前速度约为30 m/s.(1)试求车祸中车内质量约60 kg的人受到的平均冲力是多大?(2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s,求这时人体受到的平均冲力为多大?解析:(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止,位移为0.5 m.设运动的时间为t,根据x=v02t,得t=2xv0=130s.根据动量定理有Ft=Δp=m v0,得F=m v0t=60×30130N=5.4×104 N.(2)若人系有安全带,则F′=m v0t′=60×301N=1.8×103 N.答案:(1)5.4×104 N(2)1.8×103 N。
高考物理大一轮复习第六章基础课1动量和动量定理训练(含解析)教科版
一、选择题 (1 ~ 5 题为单项选择题,6~9 题为多项选择题 )1.某一水平力= 1 000 N ,对竖直固定的墙壁作用,作用时间为t 1=10 s、2=1 h,若其F t力对应的冲量分别为 I 1、 I 2,则( )A.I1=I2=0B. I 1= 104N·s; I 2=3.6 ×10 6N·sC.I1= 103 N·s;I2= 102 N·sD.以上都不正确分析由冲量定义得:I 1=Ft 1=104N·sI 2=Ft 2=3.6×106N·s应选项 B 正确。
答案 B2.将一个质量为m的小木块放在圆滑的斜面上,使木块从斜面的顶端由静止开始向下滑动,滑究竟端总合用时t ,如图1所示,设在下滑的前一半时间内木块的动量变化为p1,在后一半时间内其动量变化为p2,则p1∶Δ p2为()图1A.1∶2 B.1∶3C.1∶1 D.2∶1分析木块在下滑的过程中,向来遇到的是重力与斜面支持力的作用,二力的协力大小恒定为 F= mg sin θ ,方向也一直沿斜面向下不变。
由动量定理可得p1∶p2=( F· t 1)∶(F· t 2)1 1=( mg sin θ · 2t ) ∶(mg sin θ · 2t ) =1∶1。
应选项 C 正确。
答案 C3.(2017 ·四川广元中学检测) 我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子 3 000 m 接力三连冠。
察看发现,“接棒”的运动员甲提早站在“交棒”的运动员乙前方,而且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获取更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中,忽视运动员与冰面间在水平方向上的互相作用,则()图 2A.甲对乙的冲量必定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化必定大小相等方向相反C.甲的动能增添量必定等于乙的动能减少许D.甲对乙做多少负功,乙对甲就必定做多少正功分析因为甲对乙的作使劲与乙对甲的作使劲方向相反,所以两个力的冲量方向相反, A 项错误;由动量定理可知,互相作使劲大小相等,方向相反,所以冲量等大反向,即动量变化量等大反向, B 项正确;二者的互相作使劲等大反向,但在力作用下两人的位移不必定相等,所以做功不必定相等,甲、乙的动能变化等于甲、乙各自所受的合外力做的功,故C、D项错误。
2019高考物理大一轮复习 第6章 第1讲 动量和动量定理精练(含解析)
第1讲 动量和动量定理◎基础巩固练1.(多选)下列说法中正确的是( ) A .动能变化的物体,动量一定变化 B .动能不变的物体,动量一定不变 C .动量变化的物体,动能一定变化 D .动量不变的物体,动能一定不变解析: 动量是矢量,p =mv ,动能是标量,E k =12mv 2,所以动能变化,则动量一定变化,A 正确;当动量的大小不变,只是方向变化时,物体的动能不变,B 、C 错误;动量不变的物体,速度一定不变,则动能一定不变,D 正确。
答案: AD2.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解析: 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。
答案: A3.(2018·合肥模拟)一质量为m 的物体放在光滑的水平面上,今以恒力F 沿水平方向推该物体,在相同的时间间隔内,下列说法正确的是( )A .物体的位移相等B .物体动能的变化量相等C .F 对物体做的功相等D .物体动量的变化量相等解析: 物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动,在相同的时间间隔内物体的位移逐渐增大,故A 错误;根据动能定理得知,物体动能的变化量逐渐增大,故B 错误;由功的公式W =FL 知道,在相同的时间间隔内,F 做功增大,故C 错误;根据动量定理得:Ft =Δp ,F 、t 相等,则Δp 相等,即物体动量的变化量相等,故D 正确。
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第1讲 动量和动量定理◎基础巩固练1.(多选)下列说法中正确的是( )A .动能变化的物体,动量一定变化B .动能不变的物体,动量一定不变C .动量变化的物体,动能一定变化D .动量不变的物体,动能一定不变解析: 动量是矢量,p =mv ,动能是标量,E k =12mv 2,所以动能变化,则动量一定变化,A 正确;当动量的大小不变,只是方向变化时,物体的动能不变,B 、C 错误;动量不变的物体,速度一定不变,则动能一定不变,D 正确。
答案: AD2.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解析: 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。
答案: A3.(2018·合肥模拟)一质量为m 的物体放在光滑的水平面上,今以恒力F 沿水平方向推该物体,在相同的时间间隔内,下列说法正确的是( )A .物体的位移相等B .物体动能的变化量相等C .F 对物体做的功相等D .物体动量的变化量相等解析: 物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动,在相同的时间间隔内物体的位移逐渐增大,故A 错误;根据动能定理得知,物体动能的变化量逐渐增大,故B 错误;由功的公式W =FL 知道,在相同的时间间隔内,F 做功增大,故C 错误;根据动量定理得:Ft =Δp ,F 、t 相等,则Δp 相等,即物体动量的变化量相等,故D 正确。
答案: D4.(多选)杂技演员做高空表演时,为了安全,常在下面挂起一张很大的网,当演员失误从高处掉下落在网上时,与从相同高度落在地面上相比较,下列说法正确的是( )A .演员落在网上时的动量较小B .演员落在网上时的动量变化较小C .演员落在网上时的动量变化较慢D .演员落在网上时受到网的作用力较小解析: 演员落到网上和地面上时的速度相同,所以两种情况下,动量的变化相同,但落在网上时,作用时间较长,由动量定理可知,作用力较小,故A 、B 错误,C 、D 正确。
答案: CD5.人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这是为了( )A .减小地面对人的冲量B .使人的动量变化减小C .减小地面对人的冲力D .增大人对地面的压强,起到安全保护作用解析: 人从高处跳下落地时的速度是一定的,与地面接触的过程中,人的动量变化是定值,所受到的冲量也是一定的,但脚尖先着地增加了缓冲时间,使得人所受冲力减小,起到安全保护作用,这个过程中人对地面的压强也相应减小。
选项C 正确。
答案: C6.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自由滑下,在到达斜面底端的过程中( )A .重力的冲量相同B .弹力的冲量相同C .合力的冲量相同D .以上说法均不对 解析: 高度相同,则下滑的距离x =hsin θ,加速度a =g sin θ,根据x =12at 2,得:t =2xa =1sin θ2h g ,由于倾角不同,则运动的时间不同,根据I =mgt 知,重力的冲量不同,故A 错误。
对于弹力、大小不等,方向不同,弹力的冲量不同,故B 错误。
合力的大小F 合=mg sin θ,可知合力大小不等,方向也不同,则合力的冲量不同,故C 错误。
答案: D7.(2017·天津卷·4)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。
摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。
下列叙述正确的是( )A .摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B .在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力C .摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D .摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变解析: A 错:摩天轮转动过程中,乘客的动能不变,重力势能不断变化,故乘客的机械能不断变化。
B 对:乘客在最高点时,具有向下的加速度,处于失重状态。
C 错:根据I =Ft 知,重力的冲量不为0。
D 错:根据P =mgv cos θ,θ为力方向与速度方向之间的夹角,摩天轮转动过程中,θ不断变化,重力的瞬时功率不断变化。
答案: B8.质量为60 kg 的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来,已知弹性安全带从开始绷直到拉伸至最长的缓冲时间是1.2 s ,安全带长5 m ,g 取10 m/s 2,则安全带所受的平均冲力的大小为( )A .500 NB .1 100 NC .600 ND .100 N 解析: 人下落为自由落体运动,下落到底端时的速度为:v 0=2gh =2×10×5 m/s =10 m/s ;重力的冲量I G =mgt =600×1.2 N·s=720 N·s;取人为研究对象,在人和安全带相互作用的过程中,人受到重力mg 和安全带给的冲力F ,取F 方向为正方向,由动量定理得:Ft -mgt =0-(-mv 0)所以F =mg +mv 0t =600 N +60×101.2N =1 100 N 。
答案: B◎能力提升练9.(2018·山东德州一模)(多选)物体仅在力F作用下由静止开始运动,力F随时间变化的图象如图所示,则下列说法正确的是( )A.0~3 s内,力F所做的功等于零,冲量也等于零B.0~4 s内,力F所做的功等于零,冲量也等于零C.第1 s内和第2 s内的速度方向相同,加速度方向相反D.第3 s内和第4 s内的速度方向相反,加速度方向相同解析:根据冲量的定义I=Ft,可求0~3 s内力F总的冲量为零,再由动量定理知,动量的变化量为零,即初、末速度相同,动能的变化为零,根据动能定理,合外力的总功也等于零,所以A正确,B错误;由题图知,在第1 s内物体以加速度a1沿负方向做匀加速运动,第2 s内物体以加速度a2沿负方向做匀减速运动,且a2=2a1,所以在1.5 s末速度减小为零,然后开始反向加速,所以C错误;第3 s内和第4 s内的速度方向相反,加速度方向相同,运动的vt图象如图所示,所以D正确。
答案:AD10.(多选)(2018·佛山模拟)如图所示,质量为m、2m的甲、乙两个同种材质的物体静止在粗糙水平面上,某时刻,它们同时受到水平恒力F,经过时间t,同时撤掉力F。
下列叙述中,正确的是( )A.在力F作用的时间内,两物体动量变化Δp甲<Δp乙B.在力F作用的时间内,两物体动量变化Δp甲>Δp乙C.在力F作用的时间内,两物体摩擦力的冲量I甲<I乙D.在力F作用的时间内,两物体摩擦力的冲量I甲>I乙解析:由I=Ft可知,两物体的恒力的冲量相同;由于两物体的质量不同,故在相同时间内乙物体所受到的摩擦力大于甲物体受到的摩擦力;摩擦力的冲量I甲<I乙;乙物体受到的合外力的冲量小于甲的冲量,由动量定理可知,两物体动量变化p甲>p乙,故B、C正确,A 、D 错误。
答案: BC11.(多选)在光滑水平面上有两个质量均为2 kg 的质点,质点a 在水平恒力F a =4 N 作用下由静止开始运动4 s ,质点b 在水平恒力F b =4 N 作用下由静止开始运动4 m ,比较这两质点所经历的过程,可以得到的正确结论是( )A .质点a 的位移比质点b 的位移大B .质点a 的末速度比质点b 的末速度小C .力F a 做的功比力F b 做的功多D .力F a 的冲量比力F b 的冲量小解析: 质点a 的位移x a =12at 2=12·F a m t 2=4×422×2m =16 m 。
由动量定理F a t a =mv a ,v a =F a t a m =4×42 m/s =8 m/s ,由动能定理得F b x b =12mv 2b ,v b =2×4×42m/s =4 m/s 。
力F a 做的功W a =F a ×x a =4×16 J=64 J ,力F b 做的功W b =F b ×x b =4×4 J=16 J 。
力F a 的冲量I a =F a t a =4×4 N·s=16 N·s,力F b 的冲量I b =Δp b =m (v b -0)=2×(4-0) N·s=8 N·s。
综上可得A 、C 选项正确。
答案: AC12.如图所示,静止在光滑水平面上的小车M =20 kg 。
从水枪中喷出的水柱的横截面积S =10 cm 2,速度v =10 m/s ,水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3。
若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁,且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中。
当有质量m =5 kg 的水进入小车时,试求:(1)小车的速度大小;(2)小车的加速度大小。
解析: (1)流进小车的水与小车组成的系统动量守恒,设当进入质量为m 的水后,小车速度为v 1,则mv =(m +M )v 1,即v 1=mv m +M=2 m/s 。
(2)质量为m 的水流进小车后,在极短的时间Δt 内,冲击小车的水的质量Δm =ρS (v -v 1)Δt ,设此时水对车的冲击力为F ,则车对水的作用力为-F ,由动量定理有-F Δt =Δmv 1-Δmv ,得F =ρS (v -v 1)2=64 N ,小车的加速度a =F M +m =2.56 m/s 2。
答案: (1)2 m/s (2)2.56 m/s 2。