2024高考物理一轮复习规范演练25动量定理及其应用含解析新人教版

PAGE5-规范演练25动量定理及其应用[抓基础]1．物体的动量变更量的大小为5kg·m/s，则()A．物体的动量在减小B．物体的动量在增大C．物体的动量大小也可能不变D．物体的动量大小肯定变更答案：C2．(多选)关于物体的动量，下列说法中正确的是()A．物体的动量越大，其惯性也越大B．同一物体的动量越大，其速度肯定越大C．物体的加速度不变，其动量肯定不变D．运动物体在任一时刻的动量方向肯定是该时刻的速度方向答案：BD3．质量为m的钢球自高处落下，以速度v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2.在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为()A．向下，m(v1－v2) B．向下，m(v1＋v2)C．向上，m(v1－v2) D．向上，m(v1＋v2)答案：D4．(2024·珠海调研)将质量为0.5kg的小球以20m/s的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，g取10m/s2，以下推断正确的是()A．小球从被抛出至到达最高点受到的冲量大小为10N·sB．小球从被抛出至落回动身点动量的变更量大小为零C．小球从被抛出至落回动身点受到的冲量大小为10N·sD．小球从被抛出至落回动身点动量的变更量大小为10N·s答案：A5．(2024·湖南师大附中月考)水平拉力分别作用在静止于水平面上等质量的a、b两物体上，F1＞F2，作用相同距离，两物体与水平面的动摩擦因数相同，则这个过程中F1、F2的冲量I1、I2的大小关系正确的是()A．肯定I1＞I2 B．肯定I1＜I2C．肯定I1＝I2 D．可能I1＜I2解析：由x＝eq\f(1,2)at2，得t＝eq\r(\f(2x,a))，由牛顿其次定律F－μmg＝ma，得a＝eq\f(F－μmg,m)，则冲量I＝Ft＝F×eq\r(\f(2x,\f(F－μmg,m)))＝eq\r(\f(2mx,\f(1,F)－\f(μmg,F2)))，由数学学问，整理得I＝eq\r(\f(2mx,\f(1,4μmg)－μmg\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,F)－\f(1,2μmg)))\s\up12(2)))，当eq\f(1,F)＝eq\f(1,2μmg)，即F＝2μmg时，冲量I有最小值，因不知道F1、F2与2μmg的大小关系，所以两冲量的关系无法确定，故D正确．答案：D6．(2024·北京房山区高三期末)质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面上，再以4m/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，关于球动量变更量Δp和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是()A．Δp＝2kg·m/s，W＝－2JB．Δp＝－2kg·m/s，W＝2JC．Δp＝0.4kg·m/s，W＝－2JD．Δp＝－0.4kg·m/s，W＝2J解析：取竖直向上的正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变更为Δp＝mv2－mv1＝0.2×4kg·m/s－0.2×(－6)kg·m/s＝2kg·m/s，方向竖直向上．由动能定理可知，合外力做的功W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)×0.2×42J－eq\f(1,2)×0.2×62J＝－2J，故A正确．答案：A7．(多选)质量相等的A、B两个小球，沿着倾角分别是α和β的两个光滑的固定斜面，由静止从同一高度h2下滑到同样的另一高度h1，如图所示，则A、B两小球()A．滑到h1高度时的动量相同B．滑到h1高度时的动能相等C．由h2滑到h1的过程中小球动量变更量相等D．由h2滑到h1的过程中小球动能变更量相等答案：BD8．(多选)如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止起先释放，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．小球的机械能削减了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meq\r(2gH)D．小球动量的变更量等于所受阻力的冲量解析：由动能定理得mg(H＋h)＋Wf＝0，Wf＝－mg(H＋h)，所以小球的机械能削减了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＝eq\f(1,2)mv2，v＝eq\r(2gH)，落到地面上后又陷入泥潭，由动量定理IG－If＝0－mv，所以If＝IG＋mv＝IG＋meq\r(2gH)，小球所受阻力的冲量大于meq\r(2gH)，C正确；由动量定理知小球动量的变更量等于合外力的冲量，D错误．答案：AC[提素养]9．(2024·安徽铜陵联考)如图所示，在倾角为30°的足够长的光滑固定斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用．力F可按如图所示的四种方式随时间变更(图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面对上为正)．已知此物体在t＝0时速度为零，若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力状况下物体在3s末的速率，则这四个速率中最大的是()ABCD解析：依据动量定理分别探讨四种状况下物体的速率．取t0＝1s，A图中：mgsin30°·3t0＋F·2t0－Ft0＝mv1，得v1＝20m/s；B图中：mgsin30°·3t0－Ft0＋Ft0＝mv2，得v2＝15m/s；C图中：mgsin30°·3t0＋F·2t0＝mv3，得v3＝25m/s；D图中：mgsin30°·3t0＋F·2t0－F′t0＝mv4，得v4＝15m/s.故选项C正确．答案：C10．(多选)将一小球从地面以速度v0竖直向上抛出，小球上升到某一高度后又落回到地面．若该过程中空气阻力不能忽视，且大小近似不变，则下列说法中正确的是()A．重力在上升过程与下降过程中做的功大小相等B．重力在上升过程与下降过程中的冲量相同C．整个过程中空气阻力所做的功等于小球机械能的变更量D．整个过程中空气阻力的冲量等于小球动量的变更量解析：依据W＝Gh可知，重力在上升过程与下降过程中做的功大小相等，选项A正确；上升过程中的加速度a上＝g＋eq\f(Ff,m)大于下降过程中的加速度a下＝g－eq\f(Ff,m)，则上升的时间小于下降的时间，即t上＜t下，依据I＝Gt可知，重力在上升过程中的冲量小于下降过程中的冲量，选项B错误；依据功能关系，整个过程中空气阻力所做的功等于小球机械能的变更量，选项C正确；整个过程中空气阻力的冲量和重力的冲量之和等于小球动量的变更量，选项D错误．答案：AC11.(多选)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，下列推断正确的是()A．斜面对物体的弹力的冲量为零B．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．物体动量的变更量大小为mgsinθ·t答案：BD12．质量为1kg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5N的水平恒力F作用于物体上，使之加速前进，经3s后撤去F.求物体运动的总时间．(g取10m/s2)解析：物体由起先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Fft.选水平恒力F的方向为正方向，依据动量定理有Ft1－Fft＝0，①又Ff＝μmg，②联立①②式解得t＝eq\f(Ft1,μmg)，代入数据解得t＝3.75s.答案：3.75s13．一辆轿车强行超车时，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0.5m，据测算两车相撞前速度约为30m/s.(1)试求车祸中车内质量约60kg的人受到的平均冲力；(2)若此人系有平安带，平安带在车祸过程中与人体的作用时间是1s，求这时人体受到的平均冲力．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，依据x＝eq\f(v0,2)t，得