高考物理一轮复习讲义：动量定理及应用

动量定理及其应用【知识构建】1．[对动量的理解]高铁列车在启动阶段的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动．从列车启动开始计时，以其出发时的位置为初位置，则在启动阶段，列车的动量大小()A．与它所经历的时间成正比B．与它所经历的时间的二次方成正比C．与它的位移大小成正比D．与它的动能成正比2．[对冲量的理解]如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1，速度变为零并又开始下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff.已知重力加速度为g.在整个运动过程中，下列说法正确的是()A．重力对滑块的总冲量大小为mg(t1＋t2)sinθB．支持力对滑块的总冲量大小为mg(t1＋t2)cosθC．合力的冲量为0D．摩擦力的总冲量大小为Ff(t1＋t2)3．[冲量大小及动量变化量大小的比较](多选)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分别为I1、I2、I3，动量变化量的大小分别为Δp1、Δp2、Δp3，则()A．三个过程中，合力的冲量相同，动量变化量相同B．三个过程中，合力做的功相等，动能变化量相等C．I1<I2<I3，Δp1＝Δp2＝Δp3D．I1<I2<I3，Δp1<Δp2<Δp34.(2021·辽宁葫芦岛市期末)质量为0.5kg的足球以8m/s的速度水平飞来，运动员把它以12m/s的速度用脚反向踢回，作用时间为0.2s，运动员脚部受到足球的作用力大小约为()A．2N B．10NC．20N D．50N5．(2022·泉州质检)如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d四个点位于同一圆周上，a在圆周最高点，d在圆周最低点，每根杆上都套着质量相等的小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c三个点同时由静止释放．关于它们下滑的过程，下列说法正确的是()A．重力对它们的冲量相同B．弹力对它们的冲量相同C．合力对它们的冲量相同D．它们的动能的增量相同6．[动量定理用于求解多过程问题]如图所示，一高空作业的工人重为600N，系一条长为L＝5m的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t＝1s，空气阻力忽略不计．求安全带受的平均拉力．(g取10m/s2)【课堂练习】1．质量为m的物体，以eq\f(3,2)g的加速度由静止开始竖直向下做匀加速直线运动，物体下降高度为h的过程中，下列结论不正确的是()A．物体的重力势能减少了mgh B．物体的机械能减少了eq\f(1,2)mghC．物体的动能增加了eq\f(3,2)mgh D．物体所受合外力的冲量大小为meq\r(3gh)2.如图是同一型号子弹以相同的初速度射入固定的、两种不同防弹材料时完整的运动径迹示意图。由此图可判定，与第一次试验比较，第二次试验()A．子弹克服阻力做功更少B．子弹与材料产生的总热量更多C．子弹的动量变化量更大D．防弹材料所受冲量相等3.(2022·天津一中模拟)如图所示，质量相等的A、B两个物体，沿着倾角分别为α和β的两个光滑斜面，在由静止开始从同一高度h2下滑到同样的另一高度h1的过程中，A、B两个物体相同的物理量是()A．所受重力的冲量 B．所受支持力的冲量C．所受合力的冲量 D．动量变化量的大小4．(2021·山东青岛教学质量检测)2021年7月30日，在东京奥运会蹦床女子决赛中，中国选手朱雪莹获得金牌。蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。一名体重为50kg的运动员在比赛中某次离开床面后在空中的运动时间为1.6s，之后与蹦床经1s的接触，再次获得1.6s的空中动作时间。不计空气阻力影响，g取10m/s2。下列说法正确的是()A．运动员与蹦床间的平均作用力为800NB．运动员与蹦床间的平均作用力为1300NC．运动员与蹦床接触的1s时间里处于超重状态D．运动员与蹦床接触的1s时间里处于失重状态5．(2021·1月广东选择考适应性测试，5)如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球由静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．头部对足球的平均作用力为足球重力的10倍B．足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kg·m/sC．足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2kg·m/sD．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N·s6．(2021·北京卷，10)如图1所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是()图1A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωrC．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr7．(2021·安徽宿州市模拟)用喷壶喷洒药水杀菌。某次喷洒过程中，在0.1s内喷出2ml的药水，药水喷出速度为12m/s。已知药水的密度为1.0×103kg/m3，则药水对喷壶的平均作用力为()A．0.12N B．0.24NC．0.48N D．0.60N8．(2021·广东省高考模拟)一宇宙飞船的横截面积S，以v0的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体积内有n颗尘埃，每颗尘埃的质量为m，若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为()A．Nmv02S B．2nmv02SC．Nmv03S D．2nmv03S9．(多选)(2021·河南六市联考)一静止在水平地面上的物块受到方向不变的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图3甲所示，物块的加速度a与时间t的关系如图乙所示。设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g取10m/s2，根据图像信息可得()A．物块所受滑动摩擦力的大小为2NB．物块的质量等于eq\f(8,3)kgC．在0～4s内，合外力的冲量大小为9N·sD．在0～4s内，摩擦力的冲量大小为8N·s10．(2021·广东肇庆市统一测试)在跳台滑雪比赛中，运动员在空中运动时身体的姿态会影响其速度和下落的距离。如图5甲，跳台滑雪运动员在某次训练时，助滑后从跳台末端水平飞出，从离开跳台开始计时，用v表示其水平方向速度，v－t图像如图乙所示，运动