高考物理一轮复习课后集训15动量和动量定理含解析

一轮复习精品资料(高中)PAGE1-课后限时集训(十五)(时间：30分钟)1．(2020·湖南七校联考)下列对几种物理现象的解释，正确的是()A．泥工师傅贴瓷片时为了使瓷片平整用橡皮锤敲打瓷片，而不是用铁锤，是因为橡皮锤产生的冲量小B．小朋友用力推门而没推动，但推力产生的冲量并不为零C．动量相同的两个物体受到相同的制动力作用时，速度小的物体将先停下来D．竖直上抛的物体上升到一定高度后又落回抛出点，不计空气阻力，则此过程中重力的冲量为零B〖泥工师傅贴瓷片时为了使瓷片平整用橡皮锤敲打瓷片，而不是用铁锤，是因为与铁锤相比橡皮锤弹性大，敲打瓷片时力的作用时间更长，根据动量定理F·Δt＝Δp可知产生的作用力小，选项A错误；根据冲量定义式I＝Ft可知，虽然小朋友用力推门而没推动，但推力产生的冲量并不为零，选项B正确；根据动量定理FΔt＝Δp知，动量相同的两个物体受到相同的制动力作用时，两物体将同时停下来，与速度无关，选项C错误；同理，根据冲量定义式I＝Ft可知，竖直上抛的物体上升到一定高度后又落回抛出点，不计空气阻力，则此过程中重力的冲量不为零，选项D错误。〗2.如图所示，竖直面内有一个固定圆环，MN是它在竖直方向上的直径。两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上，MP>QN。将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放，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C〖这是“等时圆”，即两滑块同时到达滑轨底端。合力F＝mgsinθ(θ为滑轨倾角)，Fa>Fb，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、方向都相同；弹力FN＝mgcosθ，FNa<FNb，因此弹力对a滑块的冲量较小，故选C。〗3．(惠州市2021届高三第二次调研)一串质量为50g的钥匙从橱柜上1.8m高的位置由静止开始下落，掉在水平地板上，钥匙与地板作用的时间为0.05s，且不反弹。重力加速度g＝10m/s2，此过程中钥匙对地板的平均作用力的大小为()A．5N B．5.5NC．6N D．6.5ND〖钥匙自由落体到地面的速度为v2＝2gh，解得v＝6m/s，取向上为正方向，根据动量定理得(F－mg)t＝0－mv，解得：F＝6.5N，故D项正确，A、B、C错误。〗4.(多选)一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则()A．t＝1s时物块的速率为1m/sB．t＝2s时物块的动量大小为4kg·m/sC．t＝3s时物块的动量大小为5kg·m/sD．t＝4s时物块的速度为零AB〖前2s内物块做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a1＝eq\f(F1,m)＝eq\f(2,2)m/s2＝1m/s2，t＝1s时物块的速率v1＝a1t1＝1m/s，A正确；t＝2s时物块的速率v2＝a1t2＝2m/s，动量大小为p2＝mv2＝4kg·m/s，B正确；物块在2～4s内做匀减速直线运动，加速度的大小a2＝eq\f(F2,m)＝0.5m/s2，t＝3s时物块的速率v3＝v2－a2t3＝(2－0.5×1)m/s＝1.5m/s，动量大小p3＝mv3＝3kg·m/s，C错误；t＝4s时物块的速度v4＝v2－a2t4＝(2－0.5×2)m/s＝1m/s，D错误。〗5.(多选)(2021·河北新高考适应性考试)游乐场滑索项目的简化模型如图所示，索道AB段光滑，A点比B点高1.25m，与AB段平滑连接的BC段粗糙，长4m。质量为50kg的滑块从A点由静止下滑，到B点进入水平减速区，在C点与缓冲墙发生碰撞，反弹后在距墙1m的D点停下。设滑块与BC段的动摩擦因数为0.2，规定向右为正方向。g取10m/s2。下列说法正确的是()A．缓冲墙对滑块的冲量为－50N·sB．缓冲墙对滑块的冲量为－250N·sC．缓冲墙对滑块做的功为－125JD．缓冲墙对滑块做的功为－250JBC〖由动能定理可知mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，由B到C的过程中，加速度大小为a＝eq\f(μmg,m)＝2m/s2，由速度—位移公式可得x1＝eq\f(v2－v\o\al(2,0),－2a)，可得v＝3m/s，由C到D可知x2＝eq\f(v′2,2a)，解得被缓冲器反弹，滑块的速度大小v′＝－2m/s(方向与初速度反向，取负)，由动量定理可知缓冲墙对滑块的冲量Δp＝mv′－mv＝－250N·s，由动能定理可得缓冲墙对滑块做的功W＝eq\f(1,2)mv′2－eq\f(1,2)mv2＝－125J，综上分析可知BC正确。故选BC。〗6．(2018·全国卷Ⅱ)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A．10N B．102NC．103N D．104NC〖根据自由落体运动和动量定理有2gh＝v2(h为25层楼的高度，约70m)，Ft＝mv，代入数据解得F≈1×103N，所以C正确。〗7．我国航天事业持续飞速发展，2019年1月，“嫦娥四号”飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面。假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞。发动机加速电压为U，喷出二价氧离子，离子束电流为I，那么下列结论正确的是(基本电荷为e，原子质量单位为m0，飞船质量为M)()A．喷出的每个氧离子的动量p＝2eUB．飞船所受到的推力为F＝4Ieq\r(\f(m0U,e))C．飞船的加速度为a＝eq\f(4I,m0)eq\r(\f(MU,e))D．推力做功的功率为2MeUB〖对于每个氧离子，根据动能定理得qU＝eq\f(1,2)mv2，动量为p＝eq\r(2qmU)，其中q＝2e，m＝16m0，故p＝8eq\r(em0U)，故A错误；设在Δt时间内喷出N个氧离子，飞船受到的推力为F＝Neq\f(Δp,Δt)＝eq\f(N\r(2qmU),Δt)＝eq\f(Nq,Δt)eq\r(\f(2mU,q))，其中eq\f(Nq,Δt)＝I，q＝2e，m＝16m0，所以F＝4Ieq\r(\f(m0U,e))，a＝eq\f(4I,M)eq\r(\f(m0U,e))，故B正确，C错误；功率的单位是J·s－1，而2MeU的单位是kg·J，故D错误。〗8.(2020·北京朝阳区4月模拟)物理问题的研究首先要确定研究对象。当我们研究水流、气流等流体问题时，经常会选取流体中的一小段来进行研究，通过分析能够得出一些有关流体的重要结论。水刀应用高压水流切割技术，相比于激光切割有切割材料范围广、效率高、安全环保等优势。如图，某型号水刀工作过程中，将水从面积S＝0.1mm2的细喷嘴高速喷出，直接打在被切割材料表面，从而产生极大压强，实现切割。已知该水刀每分钟用水600g，水的密度为ρ＝1.0×103kg/m(1)求从喷嘴喷出水的流速v的大小；(2)高速水流垂直打在材料表面上后，水速几乎减为0，求水对材料表面的压强p。〖〖解析〗〗(1)1分钟喷出的水的质量为m＝ρSvt所以水的流速v＝eq\f(m,ρSt)代入数据解得v＝100m/s。(2)选取Δt时间内打在材料表面质量为Δm的水为研究对象，由动量定理得－FΔt＝0－Δmv，其中Δm＝ρSvΔt根据牛顿第三定律知，材料表面受到的压力大小F′＝F，根据压强公式有p＝eq\f(F′,S)联立解得p＝1.0×107Pa。〖〖答案〗〗(1)100m/s(2)1.0×107Pa课后限时集训(十五)(时间：30分钟)1．(2020·湖南七校联考)下列对几种物理现象的解释，正确的是()A．泥工师傅贴瓷片时为了使瓷片平整用橡皮锤敲打瓷片，而不是用铁锤，是因为橡皮锤产生的冲量小B．小朋友用力推门而没推动，但推力产生的冲量并不为零C．动量相同的两个物体受到相同的制动力作用时，速度小的物体将先停下来D．竖直上抛的物体上升到一定高度后又落回抛出点，不计空气阻力，则此过程中重力的冲量为零B〖泥工师傅贴瓷片时为了使瓷片平整用橡皮锤敲打瓷片，而不是用铁锤，是因为与铁锤相比橡皮锤弹性大，敲打瓷片时力的作用时间更长，根据动量定理F·Δt＝Δp可知产生的作用力小，选项A错误；根据冲量定义式I＝Ft可知，虽然小朋友用力推门而没推动，但推力产生的冲量并不为零，选项B正确；根据动量定理FΔt＝Δp知，动量相同的两个物体受到相同的制动力作用时，两物体将同时停下来，与速度无关，选项C错误；同理，根据冲量定义式I＝Ft可知，竖直上抛的物体上升到一定高度后又落回抛出点，不计空气阻力，则此过程中重力的冲量不为零，选项D错误。〗2.如图所示，竖直面内有一个固定圆环，MN是它在竖直方向上的直径。两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上，MP>QN。将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放，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C〖这是“等时圆”，即两滑块同时到达滑轨底端。合力F＝mgsinθ(θ为滑轨倾角)，Fa>Fb，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、方向都相同；弹力FN＝mgcosθ，FNa<FNb，因此弹力对a滑块的冲量较小，故选C。〗3．(惠州市2021届高三第二次调研)一串质量为50g的钥匙从橱柜上1.8m高的位置由静止开始下落，掉在水平地板上，钥匙与地板作用的时间为0.05s，且不反弹。重力加速度g＝10m/s2，此过程中钥匙对地板的平均作用力的大小为()A．5N B．5.5NC．6N D．6.5ND〖钥匙自由落体到地面的速度为v2＝2gh，解得v＝6m/s，取向上为正方向，根据动量定理得(F－mg)t＝0－mv，解得：F＝6.5N，故D项正确，A、B、C错误。〗4.(多选)一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则()A．t＝1s时物块的速率为1m/sB．t＝2s时物块的动量大小为4kg·m/sC．t＝3s时物块的动量大小为5kg·m/sD．t＝4s时物块的速度为零AB〖前2s内物块做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a1＝eq\f(F1,m)＝eq\f(2,2)m/s2＝1m/s2，t＝1s时物块的速率v1＝a1t1＝1m/s，A正确；t＝2s时物块的速率v2＝a1t2＝2m/s，动量大小为p2＝mv2＝4kg·m/s，B正确；物块在2～4s内做匀减速直线运动，加速度的大小a2＝eq\f(F2,m)＝0.5m/s2，t＝3s时物块的速率v3＝v2－a2t3＝(2－0.5×1)m/s＝1.5m/s，动量大小p3＝mv3＝3kg·m/s，C错误；t＝4s时物块的速度v4＝v2－a2t4＝(2－0.5×2)m/s＝1m/s，D错误。〗5.(多选)(2021·河北新高考适应性考试)游乐场滑索项目的简化模型如图所示，索道AB段光滑，A点比B点高1.25m，与AB段平滑连接的BC段粗糙，长4m。质量为50kg的滑块从A点由静止下滑，到B点进入水平减速区，在C点与缓冲墙发生碰撞，反弹后在距墙1m的D点停下。设滑块与BC段的动摩擦因数为0.2，规定向右为正方向。g取10m/s2。下列说法正确的是()A．缓冲墙对滑块的冲量为－50N·sB．缓冲墙对滑块的冲量为－250N·sC．缓冲墙对滑块做的功为－125JD．缓冲墙对滑块做的功为－250JBC〖由动能定理可知mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，由B到C的过程中，加速度大小为a＝eq\f(μmg,m)＝2m/s2，由速度—位移公式可得x1＝eq\f(v2－v\o\al(2,0),－2a)，可得v＝3m/s，由C到D可知x2＝eq\f(v′2,2a)，解得被缓冲器反弹，滑块的速度大小v′＝－2m/s(方向与初速度反向，取负)，由动量定理可知缓冲墙对滑块的冲量Δp＝mv′－mv＝－250N·s，由动能定理可得缓冲墙对滑块做的功W＝eq\f(1,2)mv′2－eq\f(1,2)mv2＝－125J，综上分析可知BC正确。故选BC。〗6．(2018·全国卷Ⅱ)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A．10N B．102NC．103N D．104NC〖根据自由落体运动和动量定理有2gh＝v2(h为25层楼的高度，约70m)，Ft＝mv，代入数据解得F≈1×103N，所以C正确。〗7．我国航天事业持续飞速发展，2019年1月，“嫦娥四号”飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面。假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞。发动机加速电压为U，喷出二价氧离子，离子束电流为I，那么下列结论正确的是(基本电荷为e，原子质量单位为m0，飞船质量为M)()A．喷出的每个氧离子的动量p＝2eUB．飞船所受到的推力为F＝4Ieq\r(\f(m0U,e))C．飞船的加速度为a＝eq\f(4I,m0)eq\r(\f(MU,e))D．推力做功的功率为2MeUB〖对于每个氧离子，根据动能定理得qU＝eq\f(1,2)mv2，动量为p＝eq\r(2qmU)，其中q＝2e，m＝16m0，故p＝8eq\r(em0U)，故A错误；设在Δt时间内喷出N个氧离子，飞船受到的推力为F＝Neq\f(Δp,Δt)＝eq\f(N\r(2qmU),Δt)＝e