《(浙江選考)2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十二章 1 第1節(jié) 動(dòng)量 動(dòng)量定理練習(xí)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江選考)2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十二章 1 第1節(jié) 動(dòng)量 動(dòng)量定理練習(xí)(含解析)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、動(dòng)量 動(dòng)量定理
【隨堂檢測(cè)】
1.(2019·紹興月考)一個(gè)質(zhì)量為0.18 kg的壘球,以25 m/s的水平速度向左飛向球棒,被球棒打擊后反向水平飛回,速度大小變?yōu)?5 m/s,則這一過(guò)程中動(dòng)量的變化量為( )
A.大小為3.6 kg·m/s,方向向左
B.大小為3.6 kg·m/s,方向向右
C.大小為12.6 kg·m/s,方向向左
D.大小為12.6 kg·m/s,方向向右
解析:選D.選向左為正方向,則動(dòng)量的變化量Δp=mv1-mv0=-12.6 kg·m/s,大小為12.6 kg·m/s,負(fù)號(hào)表示其方向向右,D正確.
2.高空作業(yè)須系安全帶,如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人
2、員不慎跌落,從開(kāi)始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng)),此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng),若在此過(guò)程中該作用力始終豎直向上,則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為( )
A.+mg B.-mg
C.+mg D.-mg
解析:選A.設(shè)高空作業(yè)人員自由下落h時(shí)的速度為v,則v2=2gh,得v=,設(shè)安全帶對(duì)人的平均作用力為F,由動(dòng)量定理得(mg-F)·t=0-mv,解得F=+mg.
3.(2019·嘉興質(zhì)檢)如圖所示,籃球運(yùn)動(dòng)員接傳來(lái)的籃球時(shí),通常要先伸出兩臂迎接,手接觸到球后,兩臂隨球迅速引至胸前,這樣做可以( )
A.減小球的動(dòng)
3、量的變化量
B.減小球?qū)κ肿饔昧Φ臎_量
C.減小球的動(dòng)量變化率
D.延長(zhǎng)接球過(guò)程的時(shí)間來(lái)減小動(dòng)量的變化量
解析:選C.動(dòng)量的變化量為mv-mv0,最終不會(huì)因?yàn)槭值膭?dòng)作而改變,所以A錯(cuò);根據(jù)動(dòng)量定理FΔt=mv-mv0,手對(duì)球的沖量即動(dòng)量變化量不會(huì)改變,此即球?qū)κ值膭?dòng)量變化量;手彎曲的動(dòng)作是增加了作用時(shí)間,而減小了動(dòng)量變化率,也即減小了沖力,起到緩沖效果,故C正確.
4.在水平力F=30 N的作用下,質(zhì)量m=5 kg的物體由靜止開(kāi)始沿水平面運(yùn)動(dòng).已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,若F作用6 s后撤去,撤去F后物體還能向前運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間才停止?(g取10 m/s2)
解析:法一:
4、用動(dòng)量定理解,分段處理
選物體為研究對(duì)象,對(duì)于撤去F前物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,受力情況如圖甲所示,始態(tài)速度為零,終態(tài)速度為v,取水平力F的方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量定理有
(F-μmg)t1=mv-0.
對(duì)于撤去F后,物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,受力情況如圖乙所示,始態(tài)速度為v,終態(tài)速度為零.根據(jù)動(dòng)量定理有-μmgt2=0-mv.
以上兩式聯(lián)立解得
t2=t1=×6 s=12 s.
法二:用動(dòng)量定理解,研究全過(guò)程
選物體作為研究對(duì)象,研究整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,這個(gè)過(guò)程的始、終狀態(tài)的物體速度都等于零.
取水平力F的方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量定理得
(F-μmg)t1+(-μmg)t2=0
解
5、得t2=t1=×6 s=12 s.
答案:12 s
【課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)】
一、不定項(xiàng)選擇題
1.關(guān)于沖量,以下說(shuō)法正確的是( )
A.只要物體受到了力的作用,一段時(shí)間內(nèi)物體受到的總沖量就一定不為零
B.物體所受合外力的沖量小于物體動(dòng)量的變化
C.沖量越大的物體受到的動(dòng)量越大
D.如果力是恒力,則其沖量的方向與該力的方向相同
答案:D
2.(2019·杭州質(zhì)檢)如圖所示,運(yùn)動(dòng)員揮拍將質(zhì)量為m的網(wǎng)球擊出.如果網(wǎng)球被拍子擊打前、后瞬間速度的大小分別為v1、v2,v1與v2方向相反,且v2>v1.忽略重力,則此過(guò)程中拍子對(duì)網(wǎng)球作用力的沖量( )
A.大小為m(v2-v1),方
6、向與v1方向相同
B.大小為m(v2+v1),方向與v1方向相同
C.大小為m(v2-v1),方向與v2方向相同
D.大小為m(v2+v1),方向與v2方向相同
答案:D
3.(2019·衢州調(diào)研)1966年,在地球的上空完成了用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)質(zhì)量的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)時(shí),用“雙子星號(hào)”宇宙飛船去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組(后者的發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火),接觸以后,開(kāi)動(dòng)“雙子星號(hào)”飛船的推進(jìn)器,使飛船和火箭組共同加速.推進(jìn)器的平均推力F=895 N,推進(jìn)器開(kāi)動(dòng)時(shí)間Δt=7 s.測(cè)出飛船和火箭組的速度變化Δv=0.91 m/s.已知“雙子星號(hào)”飛船的質(zhì)量m1=3 400 kg.由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可測(cè)出火箭組的質(zhì)
7、量m2為( )
A.3 400 kg B.3 485 kg
C.6 265 kg D.6 885 kg
答案:B
4.(2019·寧波高二月考)如圖所示,一鐵塊壓著一紙條放在水平桌面上,當(dāng)以速度v抽出紙條后,鐵塊掉在地上的P點(diǎn).若以2v速度抽出紙條,則鐵塊落地點(diǎn)為( )
A.仍在P點(diǎn)
B.在P點(diǎn)左邊
C.在P點(diǎn)右邊不遠(yuǎn)處
D.在P點(diǎn)右邊原水平位移的兩倍處
解析:選B.紙條抽出的過(guò)程,鐵塊所受的滑動(dòng)摩擦力一定,以v的速度抽出紙條,鐵塊所受滑動(dòng)摩擦力的作用時(shí)間較長(zhǎng),由I=Fft=mv0得鐵塊獲得速度較大,平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移較大,以2v的速度抽出紙條的過(guò)程,
8、鐵塊所受滑動(dòng)摩擦力作用時(shí)間較短,鐵塊獲得速度較小,平拋運(yùn)動(dòng)的位移較小,故B選項(xiàng)正確.
5.如圖所示,足夠長(zhǎng)的固定光滑斜面傾角為θ,質(zhì)量為m的物體以速度v從斜面底端沖上斜面,達(dá)到最高點(diǎn)后又滑回原處,所用時(shí)間為t.對(duì)于這一過(guò)程,下列判斷正確的是( )
A.斜面對(duì)物體的彈力的沖量為零
B.物體受到的重力的沖量大小為mgt
C.物體受到的合力的沖量大小為零
D.物體動(dòng)量的變化量大小為mgsin θ·t
解析:選BD.由沖量的求解公式可知,斜面對(duì)物體的彈力的沖量為mgcos θ·t,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物體受到的重力的沖量大小為mgt,選項(xiàng)B正確;物體回到斜面底端的速度仍為v,方向與初速度方向相反
9、,故根據(jù)動(dòng)量定理可知,物體受到的合力的沖量大小為2mv,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;因整個(gè)過(guò)程中物體所受的合力為mgsin θ,則根據(jù)動(dòng)量定理可知,物體動(dòng)量的變化量大小為mgsin θ·t,選項(xiàng)D正確.
6.(2019·浙江9+1聯(lián)盟聯(lián)考)我國(guó)女子短道速滑隊(duì)在世錦賽上實(shí)現(xiàn)了女子3 000 m接力三連冠.如圖所示,觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面,并且開(kāi)始向前滑行,待乙追上甲時(shí),乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出.在乙推甲的過(guò)程中,忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用,則( )
A.甲對(duì)乙的沖量大小一定等于乙對(duì)甲的沖量大小
B.甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等方向相反
10、
C.甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量
D.甲對(duì)乙做多少負(fù)功,乙對(duì)甲就一定做多少正功
解析:選AB.乙推甲的過(guò)程中,他們之間的作用力大小相等,方向相反,作用時(shí)間相等,根據(jù)沖量的定義,甲對(duì)乙的沖量與乙對(duì)甲的沖量大小相等,但方向相反,選項(xiàng)A正確;乙推甲的過(guò)程中,遵守動(dòng)量守恒定律,即Δp甲=-Δp乙,他們的動(dòng)量變化大小相等,方向相反,選項(xiàng)B正確;在乙推甲的過(guò)程中,甲、乙的位移不一定相等,所以甲對(duì)乙做的負(fù)功與乙對(duì)甲做的正功不一定相等,結(jié)合動(dòng)能定理知,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.
7.(2019·紹興質(zhì)檢)如圖所示,一物體分別沿三個(gè)傾角不同的光滑斜面由靜止開(kāi)始從頂端下滑到底端C、D、E處,三個(gè)過(guò)程中重力
11、的沖量依次為I1、I2、I3,動(dòng)量變化量的大小依次為Δp1、Δp2、Δp3,則有( )
A.三個(gè)過(guò)程中,合力的沖量相等,動(dòng)量的變化量相等
B.三個(gè)過(guò)程中,合力做的功相等,動(dòng)能的變化量相等
C.I1<I2<I3,Δp1=Δp2=Δp3
D.I1<I2<I3,Δp1<Δp2<Δp3
解析:選ABC.由機(jī)械能守恒定律可知物體下滑到底端C、D、E的速度大小v相等,動(dòng)量變化量Δp=mv相等,即Δp1=Δp2=Δp3;根據(jù)動(dòng)量定理,合力的沖量等于動(dòng)量的變化量,故合力的沖量也相等,注意不是相同(方向不同);設(shè)斜面的高度為h,從頂端A下滑到底端C,由=gsin θ·t2得物體下滑的時(shí)間t=,所
12、以θ越小,sin2θ越小,t越大,重力的沖量I=mgt就越大,故I1<I2<I3;故A、C正確,D錯(cuò)誤;物體下滑過(guò)程中只有重力做功,故合力做的功相等,根據(jù)動(dòng)能定理,動(dòng)能的變化量相等,故B正確.
8.(2019·湖州質(zhì)檢)如圖所示,傾斜的傳送帶保持靜止,一木塊從頂端以一定的初速度勻加速下滑到底端.如果讓傳送帶沿圖中虛線箭頭所示的方向勻速運(yùn)動(dòng),同樣的木塊從頂端以同樣的初速度下滑到底端的過(guò)程中,與傳送帶保持靜止時(shí)相比( )
A.木塊在滑到底端的過(guò)程中,摩擦力的沖量變大
B.木塊在滑到底端的過(guò)程中,摩擦力的沖量不變
C.木塊在滑到底端的過(guò)程中,木塊克服摩擦力所做功變大
D.木塊在滑到底
13、端的過(guò)程中,系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能數(shù)值將變大
解析:選BD.滑動(dòng)摩擦力的大小為f=μN(yùn),與相對(duì)速度的大小無(wú)關(guān),所以,當(dāng)皮帶運(yùn)動(dòng)時(shí),木塊所受的摩擦力未變,空間位移未變,則滑到底端的時(shí)間、速度以及摩擦力所做的功均不變,所以摩擦力的沖量I=ft不變,故A、C錯(cuò)誤,B正確;但由于相對(duì)滑動(dòng)的距離變長(zhǎng),所以木塊和皮帶由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能變大,故D正確.
二、非選擇題
9.(2019·寧波質(zhì)檢)質(zhì)量為0.5 kg的小球沿光滑水平面以5 m/s的速度沖向墻壁后又以4 m/s的速度反向彈回,如圖所示,若球跟墻的作用時(shí)間為0.05 s,求小球所受平均力的大?。?
解析:選定小球與墻碰撞的過(guò)程,取v1的方向?yàn)檎较?,?duì)
14、小球應(yīng)用動(dòng)量定理得Ft=-mv2-mv1
所以,F(xiàn)== N=-90 N
“-”號(hào)說(shuō)明F的方向向左.
答案:90 N
10.(2019·麗水高二質(zhì)檢)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.一物塊以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(guò)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(guò)程中克服摩擦力所做的功W.
解析:(1)由動(dòng)能定理
15、有-μmgx=mv2-mv
可得μ=0.32.
(2)由動(dòng)量定理有FΔt=mv′-mv
可得F=130 N.
(3)由能量守恒定律有W=mv′2=9 J.
答案:(1)0.32 (2)130 N (3)9 J
11.如圖所示,一物體從固定斜面頂端由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)1 s 下滑到底端,已知斜面的傾角θ=37°,斜面長(zhǎng)度L=2.5 m,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)下滑過(guò)程中損失的機(jī)械能與減少的重力勢(shì)能的比值;
(3)下滑過(guò)程中合外力沖量的大小與重力沖量大小的比值.
解析:(1)根
16、據(jù)L=at2,解得:a=5 m/s2,根據(jù)牛頓第二定律得:
mgsin θ-μmgcos θ=ma
解得:μ=0.125.
(2)損失的機(jī)械能等于克服摩擦力做的功,為:
ΔE=μmgcos θ·L
減小的重力勢(shì)能為:ΔEp=mgsin θ·L
故損失的機(jī)械能與減小的重力勢(shì)能的比值為:
ΔE∶ΔEp=μ∶tan θ=1∶6.
(3)設(shè)物體下滑到斜面底端時(shí)速度大小為v,則有:
v=at=5 m/s
根據(jù)動(dòng)量定理得:合外力沖量的大小為:
I合=mv-0=5m (N·s)
在下滑過(guò)程中重力的沖量為:IG=mgt=10m (N·s)
所以下滑的過(guò)程中合外力沖量的大小與重力沖量大小的比值為:I合∶IG=1∶2.
答案:(1)0.125 (2)1∶6 (3)1∶2
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