（江蘇專用）2021版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)18 動(dòng)量和動(dòng)量定理

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1、 課后限時(shí)集訓(xùn)18 動(dòng)量和動(dòng)量定理 建議用時(shí)：45分鐘 1．關(guān)于沖量，下列說法中正確的是(　　) A．沖量是物體動(dòng)量變化的原因 B．作用在靜止的物體上的力的沖量一定為零 C．動(dòng)量越大的物體受到的沖量越大 D．沖量的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向 A　[力作用一段時(shí)間便有了沖量，而力作用一段時(shí)間后，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，物體的動(dòng)量也發(fā)生了變化，因此說沖量使物體的動(dòng)量發(fā)生了變化，A正確；只要有力作用在物體上，經(jīng)歷一段時(shí)間，這個(gè)力便有了沖量I＝Ft，與物體處于什么狀態(tài)無關(guān)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化是所有作用在物體上的力共同產(chǎn)生的效果，B錯(cuò)誤；物體所受沖量I＝Ft與物體動(dòng)量的大小p＝mv無關(guān)

2、，C錯(cuò)誤；沖量的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)，D錯(cuò)誤。] 2.在一光滑的水平面上，有一輕質(zhì)彈簧，彈簧一端固定在豎直墻壁上，另一端緊靠著一物體A，已知物體A的質(zhì)量m＝4 kg，如圖所示?，F(xiàn)用一水平力F作用在物體A上，并向左壓縮彈簧，力F做功50 J后(彈簧仍處在彈性限度內(nèi))，突然撤去力F，物體A從靜止開始運(yùn)動(dòng)。則當(dāng)撤去力F后，彈簧彈力對(duì)物體A的沖量大小為(　　) A．20 N·s B．50 N·s C．25 N·s D．40 N·s A　[根據(jù)題意知，撤去力F時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為Ep＝50 J，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得Ep＝mv2，解得物體A離開彈簧的速度為v＝5 m/s，根據(jù)動(dòng)量

3、定理得I＝mv－0＝4×5 N·s＝20 N·s，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。] 3.(多選)(2019·湖南衡陽八中二模)質(zhì)量為2 kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，物塊的動(dòng)能Ek與其位移x之間的關(guān)系如圖所示。已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10 m/s2，則下列說法正確的是(　　) A．x＝1 m時(shí)物塊的速度大小為2 m/s B．x＝3 m時(shí)物塊的加速度大小為1.25 m/s2 C．在前2 m的運(yùn)動(dòng)過程中物塊所經(jīng)歷的時(shí)間為2 s D．在前4 m的運(yùn)動(dòng)過程中拉力對(duì)物塊做的功為25 J BCD　[根據(jù)圖象知，x＝1 m時(shí)，物塊的動(dòng)能為2 J

4、，由mv2＝2 J，解得v＝ m/s，故A錯(cuò)誤；對(duì)x＝2 m到x＝4 m的過程運(yùn)用動(dòng)能定理，有F合2Δx＝ΔEk，解得F合2＝2.5 N，則物塊的加速度a＝＝ m/s2＝1.25 m/s2，故B正確；對(duì)前2 m的運(yùn)動(dòng)過程運(yùn)用動(dòng)能定理得F合1Δx′＝ΔE′k，解得F合1＝2 N，則物塊的加速度a′＝＝ m/s2＝1 m/s2，末速度v′＝＝ m/s＝2 m/s，根據(jù)v′＝a′t得t＝2 s，故C正確；對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理得WF－μmgx＝ΔE″ k，解得WF＝25 J，故D正確。] 4．(2019·唐山統(tǒng)考)1998年6月8日，清華大學(xué)對(duì)富康轎車成功地進(jìn)行了中國(guó)轎車史上的第一次安全性碰撞試驗(yàn)，

5、成為“中華第一撞”，從此，我國(guó)汽車整體安全性碰撞試驗(yàn)開始與國(guó)際接軌，在碰撞過程中，下列關(guān)于安全氣囊的保護(hù)作用認(rèn)識(shí)正確的是(　　) A．安全氣囊減小了駕駛員的動(dòng)量的變化 B．安全氣囊減小了駕駛員受到撞擊力的沖量 C．安全氣囊主要是減小了駕駛員的動(dòng)量變化率 D．安全氣囊延長(zhǎng)了撞擊力的作用時(shí)間，從而使動(dòng)量變化更大 C　[碰撞過程中，駕駛員的初、末動(dòng)量與是否使用安全氣囊無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理可知，駕駛員受到的撞擊力的沖量不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；安全氣囊延長(zhǎng)了撞擊力的作用時(shí)間，由于駕駛員的動(dòng)量變化一定，動(dòng)量變化率減小，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。] 5.如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在大小確定的水平外力

6、F作用下，以速度v沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去外力F，物體由A點(diǎn)繼續(xù)向前滑行的過程中經(jīng)過B點(diǎn)，則物體由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是 (　　) A．v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越大，摩擦力做功越多 B．v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越大，摩擦力做功與v的大小無關(guān) C．v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越小，摩擦力做功越少 D．v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越小，摩擦力做功與v的大小無關(guān) D　[由題知，物體所受的摩擦力Ff＝F，且為恒力，由A到B的過程中，v越大，所用時(shí)間越短，If＝Ft越小；因?yàn)閃f＝F·，故Wf與v無關(guān)。選項(xiàng)D正確。] 6．(2019·云南曲靖一中二模)高

7、空墜物極易對(duì)行人造成傷害。若一個(gè)50 g的雞蛋從高空下落撞在地面上，與地面碰撞時(shí)間為2 ms，同時(shí)對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力為103 N，雞蛋落地時(shí)的速度約為(　　) A．0.4 m/s B．4 m/s C．40 m/s D．400 m/s B　[設(shè)向上為正方向，則雞蛋與地面碰撞的過程，由動(dòng)量定理得(F－mg)t＝0－(－mv)，解得v＝＝ m/s＝4.1 m/s，選項(xiàng)B正確。] 7．(多選)質(zhì)量為m的物體以初速度v0開始做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，下降的高度為h，速度變?yōu)関，在這段時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的大小為(　　) A．m(v－v0) B．mgt C．m D．m BCD　

8、[由動(dòng)量定理可得，物體在時(shí)間t內(nèi)動(dòng)量變化量的大小為mgt，B正確；物體在平拋運(yùn)動(dòng)過程中速度變化量Δv沿豎直方向，其大小Δv＝，由機(jī)械能守恒定理可得：mv＋mgh＝mv2，所以＝，故物體動(dòng)量變化量Δp＝mΔv＝m＝m，選項(xiàng)C、D均正確，只有選項(xiàng)A錯(cuò)誤。] 8．一輛轎車強(qiáng)行超車時(shí)，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后，兩車車身因相互擠壓，皆縮短了0.5 m，據(jù)測(cè)算兩車相撞前速率約為30 m/s，則： (1)試求車禍中車內(nèi)質(zhì)量約60 kg的人受到的平均沖力是多大？ (2)若此人系有安全帶，安全帶在車禍過程中與人體的作用時(shí)間是1 s，求這時(shí)人體受到的平均沖力為多大？ [解析]　(1)兩車相撞

9、時(shí)認(rèn)為人與車一起做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止，位移為0.5 m。 設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，根據(jù)x＝t得，t＝＝ s。 根據(jù)動(dòng)量定理Ft＝Δp＝mv0得，F(xiàn)＝＝ N＝5.4×104 N。 (2)若人系有安全帶時(shí)，F(xiàn)′＝＝ N＝1.8×103 N。 [答案]　(1)5.4×104 N　(2)1.8×103 N 9.(多選)(2019·遼寧沈陽鐵路實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三月考)將質(zhì)量為 m 的物體A 以速率 v0水平拋出，經(jīng)過時(shí)間 t 后，物 體下落了一段距離，速率仍為v0，方向卻與初速度相反，如圖所示。在這一運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中正確的是(　　) A．風(fēng)對(duì)物體做功為零 B．風(fēng)對(duì)物體做負(fù)功 C．物體機(jī)

10、械能減少 D．風(fēng)對(duì)物體的沖量大小大于2mv0 BD　[物體被拋出后，重力對(duì)其做正功，但是其動(dòng)能沒有增加，說明風(fēng)對(duì)物體做負(fù)功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由于不知道風(fēng)的方向，所以無法計(jì)算物體下落的高度，也就無法計(jì)算重力和風(fēng)對(duì)物體所做的功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；重力的沖量豎直向下，大小為mgt，合力的沖量為2mv0，根據(jù)矢量的合成可知，風(fēng)對(duì)物體的沖量大小大于2mv0，選項(xiàng)D正確。] 10.質(zhì)量為1 kg的物體靜止在水平面上，t＝0時(shí)受到水平拉力F的作用開始運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象如圖所示。已知t＝4 s時(shí)物體剛好停止運(yùn)動(dòng)，取g＝10 m/s2，以下判斷正確的是(　　) A．物體所受摩擦力為3 N

11、 B．t＝2 s時(shí)物體的速度最大 C．t＝3 s時(shí)物體的動(dòng)量最大 D．物體的最大動(dòng)能為2 J A　[在0～4 s內(nèi)由動(dòng)量定理：IF－ft＝0，其中的IF＝ N·s＝12 N·s，解得f＝3 N，選項(xiàng)A正確；當(dāng)F＝f時(shí)，加速度為零，此時(shí)速度最大，由圖可知此時(shí)刻是t＝2.5 s時(shí)刻，此時(shí)刻物體的動(dòng)量也最大，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；從開始到t＝2.5 s時(shí)刻由動(dòng)量定理：I′F－ft′＝mv，其中的I′F＝4×2＋×(3＋4)×0.5 N·s＝9.75 N·s，解得v＝2.25 m/s，則最大動(dòng)能為Ek＝mv2＝×1×2.252 J≈2.53 J，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。] 11.如圖所示，在傾角為30°的足夠長(zhǎng)

12、的光滑固定斜面上有一質(zhì)量為m的物體，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按如圖所示的四種方式隨時(shí)間變化(圖中縱坐標(biāo)是F與mg的比值，力沿斜面向上為正)。已知此物體在t＝0時(shí)速度為零，若用v1、v2、v3、v4分別表示上述四種受力情況下物體在3 s末的速率，則這四個(gè)速度中最大的是(　　) A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D C　[根據(jù)動(dòng)量定理分別研究四種情況下物體的速率。取t0＝1 s，A圖中：mgsin 30°·3t0＋F·2t0－Ft0＝mv1，得v1＝20 m/s；B圖中：mgsin 30°·3t0－Ft0＋Ft0＝mv2，得v2＝15 m/s；C圖中：mgsin

13、 30°·3t0＋F·2t0＝mv3，得v3＝25 m/s；D圖中：mgsin 30°·3t0＋F·2t0－F′t0＝mv4，得v4＝15 m/s。故選項(xiàng)C正確。] 12.如圖所示，由噴泉中噴出的水柱，把一個(gè)質(zhì)量為M的垃圾桶倒頂在空中，水以速率v0、恒定的質(zhì)量增率(即單位時(shí)間噴出的質(zhì)量)從地下射向空中。求垃圾桶可停留的最大高度。(設(shè)水柱噴到桶底后以相同的速率反彈) [解析]　設(shè)垃圾桶可停留的最大高度為h，并設(shè)水柱到達(dá)h高處的速度為vt，則 v－v＝－2gh 得v＝v－2gh 由動(dòng)量定理得，在極短時(shí)間Δt內(nèi)，水受到的沖量為 FΔt＝2vt 解得F＝2·vt＝2 據(jù)題意有F＝M

14、g 聯(lián)立解得h＝－。 [答案]?。? 13.一質(zhì)量為0.5 kg 的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn)，距離A點(diǎn)5 m的位置B處是一面墻，如圖所示。物塊以v0＝9 m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng)，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7 m/s，碰后以6 m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止。g取10 m/s2。 (1)求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； (2)若碰撞時(shí)間為0.05 s，求碰撞過程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F； (3)求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功W。 [解析]　(1)由動(dòng)能定理，有－μmgs＝mv2－mv， 可得μ＝0.32。 (2)規(guī)定向左為正，由動(dòng)量定理FΔt＝mv′－mv，可得 F＝130 N。 (3)由功能關(guān)系得W＝mv′2＝9 J。 [答案]　(1)0.32　(2)130 N　(3)9 J 6