《高考备考指南 物理 》课件-第1讲　动量和动量定理

第1讲动量和动量定理(本栏目对应配套训练P51~52)知识巩固练习1.近年中国女子速滑队取得的成绩令人瞩目.在速滑接力赛中，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的阻力，下列说法正确的是()A.甲对乙的冲量与乙对甲的冲量相同B.甲的速度增加量一定等于乙的速度减少量C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.乙对甲的作用力一定做正功，甲的动能一定增大【答案】D【解析】甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相同，方向相反，A错误；根据动量定理得Δv＝Δpm＝Im，因为甲、乙的质量未知，所以二者速度的变化量大小无法比较，B错误；乙推甲时，使甲获得更大的速度向前冲出，说明甲在获得推力的过程中，运动的位移要大于乙，二者的相互作用力大小相等，所以乙对甲的推力做的功要大于甲对乙推力做的功，根据动能定理，甲的动能增加量一定大于乙的动能减小量，2.(2023年佛山模拟)据历史文献和出土文物证明，踢毽子起源于中国汉代，盛行于南北朝、隋唐.毽子由羽毛、金属片和胶垫组成.如图是同学练习踢毽子，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向运动，假设运动过程中毽子所受的空气阻力大小不变，则下列说法正确的是()A.脚对毽子的作用力大于毽子对脚的作用力，所以才能把毽子踢起来B.毽子在空中运动时加速度总是小于重力加速度gC.毽子上升过程的动能减少量大于下落过程的动能增加量D.毽子上升过程中的重力冲量大于下落过程中的重力冲量【答案】C【解析】脚对毽子的作用力与毽子对脚的作用力是一对作用力和反作用力，等大、反向，A错误；因为存在空气阻力，毽子在空中上升阶段阻力向下，加速度大于重力加速度g，而下降阶段阻力向上，加速度小于重力加速度g，B错误；根据动能定理，毽子上升过程的动能减少量ΔEk＝(mg＋f)h，下落过程的动能增加量ΔEk1＝(mg－f)h，则ΔEk>ΔEk1，C正确；毽子上升过程中加速度大小大于下降过程中加速度大小，上升过程的时间小于下降过程的时间，毽子上升过程中重力冲量小于下落过程中的重力冲量，D错误.3.如图所示，竖直轻弹簧上端固定，下端系着一个质量为m的小球，用手(图中未画出)托着小球，使弹簧处于原长状态.现将手快速拿开，经时间t，小球的速度大小为v、方向竖直向下.重力加速度大小为g，不计空气阻力.在时间t内，弹簧弹力的冲量大小为()A.mgt B.mvC.mgt＋mv D.mgt－mv【答案】D【解析】以竖直向上为正方向，由动量定理有I－mgt＝－mv－0，解得在这段时间t内弹簧弹力的冲量大小为I＝mgt－mv，D正确.4.高空坠物极易对行人造成伤害.若一个鸡蛋从一居民楼的45m高处落下，到与地面撞击的时间约为2×10－3s，忽略空气阻力的影响(g取10m/s2)，则该鸡蛋对地面产生的平均冲击力约为鸡蛋自身重力的倍数是()A.15 B.1.5×102C.1.5×103 D.1.5×104【答案】C【解析】根据居民楼的高度，落地速度v＝2gh＝30m/s，由动量定理可知(F－mg)Δt＝mv，代入数据解得F≈1.5×103mg，C5.(2023年中山模拟)质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳，经时间t身体伸直并刚好离开水平地面，此时运动员的速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度大小为g.则()A.运动员在加速上升过程中处于失重状态B.该过程中，地面对运动员的冲量大小为mv－mgtC.该过程中，地面对运动员做功为0D.该过程中，运动员的动量变化量大小为mgt＋mv【答案】C【解析】对运动员，在加速上升过程中加速度向上，处于超重状态，A错误；由动量定理有I－mgt＝mv，可得地面对运动员的冲量大小为I＝mgt＋mv，B错误；地面对运动员的作用力位移为零，可得地面对运动员做功为零，C正确；运动员的动量变化量大小为mv，D错误.综合提升练习6.蹦床是一项技术含量很高的体育运动.如图所示，某时刻运动员从空中最高点O自由下落，接触蹦床A点后继续向下运动到最低点C，B点为人静止在蹦床上时的位置.忽略空气阻力，在运动员从最高点下落到最低点的过程中，运动员在()A.OA段动量守恒B.AC段的动量变化量小于AC段弹力的冲量C.B点的动量为零D.OA段所受重力的冲量等于AC段弹力的冲量【答案】B【解析】OA段合外力即重力，合外力不为零，动量增大，A错误；AC段根据动量定理有IG＋I弹＝Δp，可知Δp<0，IG>0，I弹<0，则有Δp<I弹，B正确；O点到B点过程都是加速向下的运动，B点动量不为零，C错误；全程根据动量定理有IG＋I弹＝Δp＝0，OC段受到的重力的冲量与AC段弹力的冲量大小相等，方向相反，显然OA段受到的重力的冲量与AC7.如图甲所示，一质量为1kg的物体在水平地面上处于静止状态.一竖直方向外力F作用在物体上，F随时间变化的图像如图乙所示，t＝4s时撤去外力F，重力加速度g取10m/s2，则以下说法正确的是()A.t＝4s时物体速度为0B.上升过程中物体的最大速度为12m/sC.0~4s内物体速度一直在增加D.撤去F后，物体还能上升1.25m【答案】D【解析】4s内物体所受重力和拉力作用，在1s前，物体处于静止状态，1~4s内根据图像所围成的面积可知，合力的冲量I＝IF－IG＝[12×(10＋20)×1＋12×20×2－10×3]N·s＝5N·s，由动量定理可知I＝mv，解得v＝5m/s，A错误；4s时撤去F，此后上升的高度h＝v22g＝1.25m，D正确；由图像可知t＝3s时拉力大小等于重力，速度达到最大，此后开始做减速运动，C错误；由图像包围面积可求出在1~3s内合力的冲量I1＝10N·s＝mvm，得vm＝108.(多选)如图甲所示，一物块在t＝0时刻，以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图像如图乙所示，t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端.由此可以确定()A.物体冲上斜面的最大位移B.物块返回底端时的速度C.物块所受摩擦力大小D.斜面倾角θ【答案】ABD【解析】根据图像所围的“面积”可以求出物体冲上斜面的最大位移为x＝v0t02，A正确.设物块返回底端时的速度大小为v，则v0t02＝v×2t02，得v＝v02，B正确.根据动量定理得，上滑过程－(mgsinθ＋μmgcosθ)t0＝0－mv0，下滑过程(mgsinθ－μmgcosθ)×2t0＝mv02，解得f＝μmgcosθ＝3mv9.人们对手机越来越依赖，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况.若手机质量为120g，从距离人眼20cm的高度无初速度掉落，砸到眼睛后手机反弹的高度为5cm，眼睛受到手机冲击的时间约为0.1s.(不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2)求：(1)从手机掉落到接触眼睛，重力对手机的冲量；(2)手机与眼睛作用过程中手机动量的变化大小；(3)手机对眼睛的平均作用力.解：(1)根据自由落体规律有h1＝12gt2解得t＝0.2s.重力冲量I＝mgt＝0.24N·s，方向竖直向下.(2)