7专题7 动量与动量定理x

专题7动量与动量定理A组限时：25分钟 衫答案链接P99（原创）［易］（多选）我国是世界上第三个独立掌握载人航天技术并能够进行太空行走的国家.为了保证航天员的安全，飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三大法宝，在距离地面大约1m时，返回舱的4个反推火箭点火工作（如图所示），返回舱速度一下子降到了2m/s以内，随后又渐渐降到1m/s,最终安全着陆.把返回舱离地1m开始到完全着陆称为着地过程，则关于反推火箭的作用，下列说法正确的是（）减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化3减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量C.延长着地过程的作用时间。.减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力（原创）［易］如图所示，一条细绳一端固定在光滑水平面上O点，另一端系一个质量为m的小球，小球在绳的拉力作用下以速率v在水平面上做匀速圆周运动，则半个周期内3.（2018贵州贵阳3月模拟）［易］（多选）如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为0,质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面，到达最高点后又滑回原处，所用时间为t.对A.斜面对物体的弹力的冲量为零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Q.物体动量的变化量大小为mgs沮0-t（2019宁夏银川月考）［中］（多选）一质量m=0.10kg的小钢球以大小为v0=10m/s的速度水平抛出，下落h=5.0m时垂直撞击一钢板，撞后速度恰好反向，且速度大小不变.已知小钢球与钢板的作用时间极短，g=10”屁，则（）A.钢板与水平面的夹角0=60°3.小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量大小为1N・s

。.小钢球撞击钢板的过程中其动量的变化量的大小为10•捉kg-m/sQ.钢板对小钢球的冲量大小为2-&Ns5.（2019湖北武汉2月调考）［中］运动员在水上做飞行表演，他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出，运动员悬浮在空中，如图所示.已知运动员与装备的总质量为M=90kg，两个喷嘴的直径均为d=10cm,重力加速度g=10m/s2,水的密度P=1.0X103kg/m3，则喷嘴喷出水的速度约为（）A.2.7m/sB.5.4m/sC.7.6m/sD.10.8m/s6.（2019广东广州二模）［中］如图所示，竖直平面内有一半圆槽ABC，A、C等高，B为圆槽最低点，小球从A点正上方O点静止释放，从A点切入圆槽，刚好能运动至C点.设球在AB段和BC段运动过程中，运动时间分别为小t2,合外力的冲量大小为I】、"，则（）A.t1>t2B.t1=t2C.I1>I2D.I1=I27.（2019四川攀枝花一模）［易］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中（）地面对弹簧的支持力的冲量大于mv弹簧对小球的弹力的冲量等于mv地面对弹簧的支持力做的功大于2mv2弹簧对小球的弹力做的功等于2mv2B组限时：25分钟 2答案链接P998.（2018天津质量检测）［中］（多选）几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是四个水球足够！完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，则（）A.B.C.A.B.C.子弹在每个水球中的速度变化相同子弹在每个水球中运动的时间不同每个水球对子弹的冲量不同D.子弹在每个水球中的动能变化相同9.（2018山东高三5月模拟）［中］（多选）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（）第2s末，质点的动量为0第2s末，质点的动量为0第4s末，质点回到出发点在0〜2s时间内，力F的功率先增大后减小在1〜3s时间内，力F的冲量为0B.C.D.则探测器的加速度大小为（不考虑万有引力等其他的力）（）B（E尸°s•mc（2+〃）宵D,mc（2019北京模拟）［中］根据量子理论：光子既有能量也有动量；光子的能量E和动量p之间的关系是E=pc，其中c为光速.由于光子有动量，辐射到物体表面的光子被物体吸收或被反射时都会对物体产生一定的冲量，也就对物体产生了一定的压强，这就是“光压”.根据动量定理可近似认为动量为p则探测器的加速度大小为（不考虑万有引力等其他的力）（）B（E尸°s•mc（2+〃）宵D,mc（1+〃）S死A_・mc（2一〃）P"C.mc（2019山东济南模拟）［中］如图所示，一根固定直杆与水平方向夹角为0，将质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为同通过某种外部作用，使滑块和小球瞬间获得初动量后，撤去外部作用，发现滑块与小球仍保持相A.A.B.C.D.12.正在均匀增大正在均匀减小正在均匀增大正在均匀减小动量方向沿杆向下，动量方向沿杆向下，动量方向沿杆向上，动量方向沿杆向上（教材习题改编）［中］水力采煤时，用水枪在高压下喷出强力的水柱冲击煤层，设水柱直径为d=30cm，水速为v=50m/s，假设水柱射在煤层的表面上，冲击煤层后水的速度变为零，求水柱对煤层的平均冲击力.（水的密度p=1.0X103kg/m3）

答案与解析CD【解析】反推火箭并没有改变返回舱的动量变化大小，所以由动量定理得，返回舱所受冲量不变，只是作用时间延长，平均冲力减小.选项C、D正确.C【解析】绳子拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，绳子的拉力F是小球受到的合外力，它是变化的，可利用动量定理求这个变力的平均冲量.设半个周期内小球的运动向左为正方向，则绳子拉力的冲量大小为IF=^p=mv—(~mv)=2mv，选项C正确.BD【解析】由冲量的求解公式可知，斜面对物体的弹力的冲量为mgcosQ房选项A错误；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mgsin仇则根据动量定理可知，物体动量的变化量大小为mgsin6・t，选项D正确.BD【解析】小钢球撞击钢板时的竖直分速度vy=，顽=10m/s，设小球的速度方v•\j2h=is，重力冲量i向与水平万向的夹角为a，则tan。=铲=1，解得a=45°，•\j2h=is，重力冲量i选项A错误；小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板时所飞行的时间t=mgt=1N-s，选项B正确；取垂直钢板向上为正方向，小钢球刚要撞击钢板时小钢球速度小钢球的动量变化Ap=p2—p1=2寸2kg-m/s，m/s，动量p2=mv2=；'2kg-m/s，由动量定理的大小为v1=\'2v小钢球的动量变化Ap=p2—p1=2寸2kg-m/s，m/s，动量p2=mv2=；'2kg-m/s，由动量定理可知，钢板对小钢球的冲量大小I=Ap=2.；'2N-s，选项C错误，D正确.B【解析】设喷嘴在很短一段时间At内喷出质量为Am的一段水柱，设这段水柱与喷嘴间的作用力大小为F.则有Am=pn©2vAt；对这段水柱由动量定理有(F+Amg)At=2Amv，由于FAmg，故有FAt=2Amv；对喷嘴与运动员有Mg=2F；解得V5.4m/s，选项B正确.C【解析】小球从A点正上方0点静止释放，刚好能运动至C点，说明在圆弧内要克服摩擦力做功，因此在AB段平均速率大于BC段平均速率，两段路程相等，所以t1<t2,选项A、B错误.在AB段动量的变化为mAv，其矢量三角形如图所示.在BC段动量的变化为mvB，由图可知AB段动量的变化大于BC段动量的变化，由动量定理得1]>12,选项C正确，D错误.V牌A寸mi」A【解析】规定竖直向上为正方向，离开弹簧前，对小球受力分析，受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力作用，根据动量定理可得IF—IG=mv，所以弹簧对小球的弹力的冲量IF=mv+iG，地面对弹簧的支持力和弹簧对地面的弹力是一对相互作用力，所以Fn=F，故IINl=IIFl=mv+IIGl>mv，选项A正确，B错误；根据动能定理得WF—WG=^mv2，所以%=如2+电>抑2,由于弹簧与地面接触处没有发生位移，所以地面对弹簧的支持力不做功，选项C、D错误.BCD【解析】恰好能穿出第4个水球，即末速度0=0,逆向看子弹由右向左做初速度为零的匀加速直线运动，则自左向右子弹通过四个水球的时间比为(2一腰)：(点一\'2)：(•••./2—1):1,则B正确.由于加速度a恒定，由at«可知子弹在每个水球中的速度变化不同，A项错误.因加速度恒定，则每个水球对子弹的阻力恒定，则由I=Ff可知每个水球对子弹的冲量不同，C项正确.由动能定理有崖尸注产Ff相同，x相同，则AEk相同，D项正确.CD【解析】由题图可知，0〜2s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2s末，质点的速度最大，动量最大，故选项A错误；在2〜4s内F的方向与0〜2s内F的方向不同，0〜2s内做加速运动，2〜4s内做减速运动，所以质点在0〜4s内的位移均为正，故选项B错误；0〜2s内，质点速度在增大，力F先增大后减小，根据瞬时功率P=Fv得，力F瞬时功率开始为0，2s末时为0，所以在0〜2s时间内，力F的功率先增大后减小，故选项C正确；在F-t图像中，图线与t轴所围的面积表示力F的冲量大小，由题图可知，1〜2s内的面积与2〜3s内的面积大小相等，一正一负，则在1〜3s时间内，力F的冲量为0，故选项D正确.B【解析】在时间t内辐射到薄膜表面的光子的能量E总=P0tS，光子的总动量p=牛=够，根据题意，由动量定理得2〃p+(1—n)p=Ft，由牛顿第二定律得F=ma，联立(1+n)PS解得加速度a= ，选项B正确.D【解析】把滑块和球看成一个整体进行受力分析，沿杆和垂直于杆建立直角坐标系，假设滑块速度方向沿杆向下，则沿杆方向有(m]+m2)gsin0—Ff=(m1+m2)a，垂直于杆方向有FN=(m1+m2)gcos3,其中摩擦力Ff=吓N，联立可解得a=gsin3—^gcos0，现对小球进行分析，因3<&，则有a>gsin.，所以gsin3—^gcos0>gsin.，gsin3—gsin/3>,gcos3,因为3，，所以gsin3—gsin^<0，但《gcos3>0，所以假设不成立，即滑块速度方向一定沿杆向上.滑块沿杆向上运动，滑块重力有沿杆向下的分力，同时摩擦力的方向沿杆向下，滑块的加速度方向沿杆向下，所以滑块沿杆减速上滑，则滑块的动量方向沿杆向上，正在均匀减小，选项A、B、C错误，D正确.1.