《2019高考物理大一輪復習 第6章 第1講 動量和動量定理精練(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019高考物理大一輪復習 第6章 第1講 動量和動量定理精練(含解析)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第1講 動量和動量定理
◎基礎鞏固練
1.(多選)下列說法中正確的是( )
A.動能變化的物體,動量一定變化
B.動能不變的物體,動量一定不變
C.動量變化的物體,動能一定變化
D.動量不變的物體,動能一定不變
解析: 動量是矢量,p=mv,動能是標量,Ek=mv2,所以動能變化,則動量一定變化,A正確;當動量的大小不變,只是方向變化時,物體的動能不變,B、C錯誤;動量不變的物體,速度一定不變,則動能一定不變,D正確。
答案: AD
2.關于沖量,下列說法中正確的是( )
A.沖量是物體動量變化的原因
B.作用在靜止的物體上的力的沖量一定為零
C.動量越大的物體
2、受到的沖量越大
D.沖量的方向就是物體運動的方向
解析: 力作用一段時間便有了沖量,而力作用一段時間后,物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化,物體的動量也發(fā)生了變化,因此說沖量使物體的動量發(fā)生了變化,A正確;只要有力作用在物體上,經(jīng)歷一段時間,這個力便有了沖量I=Ft,與物體處于什么狀態(tài)無關,物體運動狀態(tài)的變化是所有作用在物體上的力共同產(chǎn)生的效果,B錯誤;物體所受沖量I=Ft與物體動量的大小p=mv無關,C錯誤;沖量的方向與物體運動方向無關,D錯誤。
答案: A
3.(2018·合肥模擬)一質(zhì)量為m的物體放在光滑的水平面上,今以恒力F沿水平方向推該物體,在相同的時間間隔內(nèi),下列說法正確的是( )
3、
A.物體的位移相等 B.物體動能的變化量相等
C.F對物體做的功相等 D.物體動量的變化量相等
解析: 物體在水平恒力作用下做勻加速直線運動,在相同的時間間隔內(nèi)物體的位移逐漸增大,故A錯誤;根據(jù)動能定理得知,物體動能的變化量逐漸增大,故B錯誤;由功的公式W=FL知道,在相同的時間間隔內(nèi),F(xiàn)做功增大,故C錯誤;根據(jù)動量定理得:Ft=Δp,F(xiàn)、t相等,則Δp相等,即物體動量的變化量相等,故D正確。
答案: D
4.(多選)雜技演員做高空表演時,為了安全,常在下面掛起一張很大的網(wǎng),當演員失誤從高處掉下落在網(wǎng)上時,與從相同高度落在地面上相比較,下列說法正確的是( )
A.演員落
4、在網(wǎng)上時的動量較小
B.演員落在網(wǎng)上時的動量變化較小
C.演員落在網(wǎng)上時的動量變化較慢
D.演員落在網(wǎng)上時受到網(wǎng)的作用力較小
解析: 演員落到網(wǎng)上和地面上時的速度相同,所以兩種情況下,動量的變化相同,但落在網(wǎng)上時,作用時間較長,由動量定理可知,作用力較小,故A、B錯誤,C、D正確。
答案: CD
5.人從高處跳到低處時,為了安全,一般都是讓腳尖先著地,這是為了( )
A.減小地面對人的沖量
B.使人的動量變化減小
C.減小地面對人的沖力
D.增大人對地面的壓強,起到安全保護作用
解析: 人從高處跳下落地時的速度是一定的,與地面接觸的過程中,人的動量變化是定值,所受到的沖
5、量也是一定的,但腳尖先著地增加了緩沖時間,使得人所受沖力減小,起到安全保護作用,這個過程中人對地面的壓強也相應減小。選項C正確。
答案: C
6.如圖所示,兩個質(zhì)量相等的物體在同一高度沿傾角不同的兩個光滑斜面由靜止自由滑下,在到達斜面底端的過程中( )
A.重力的沖量相同 B.彈力的沖量相同
C.合力的沖量相同 D.以上說法均不對
解析: 高度相同,則下滑的距離x=,加速度a=gsin θ,根據(jù)x=at2,得:t==,由于傾角不同,則運動的時間不同,根據(jù)I=mgt知,重力的沖量不同,故A錯誤。對于彈力、大小不等,方向不同,彈力的沖量不同,故B錯誤。合力的大小F合=mgsin θ
6、,可知合力大小不等,方向也不同,則合力的沖量不同,故C錯誤。
答案: D
7.(2017·天津卷·4)
“天津之眼”是一座跨河建設、橋輪合一的摩天輪,是天津市的地標之一。摩天輪懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。下列敘述正確的是( )
A.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中,乘客的機械能保持不變
B.在最高點時,乘客重力大于座椅對他的支持力
C.摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中,乘客重力的沖量為零
D.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中,乘客重力的瞬時功率保持不變
解析: A錯:摩天輪轉(zhuǎn)動過程中,乘客的動能不變,重力勢能不斷變化,故乘客的機械能不斷變化。
B對:乘客在最高點時,具有向下的加速度,處于失
7、重狀態(tài)。
C錯:根據(jù)I=Ft知,重力的沖量不為0。
D錯:根據(jù)P=mgvcos θ,θ為力方向與速度方向之間的夾角,摩天輪轉(zhuǎn)動過程中,θ不斷變化,重力的瞬時功率不斷變化。
答案: B
8.質(zhì)量為60 kg的建筑工人,不慎從高空跌下,由于彈性安全帶的保護,使他懸掛起來,已知彈性安全帶從開始繃直到拉伸至最長的緩沖時間是1.2 s,安全帶長5 m,g取10 m/s2,則安全帶所受的平均沖力的大小為( )
A.500 N B.1 100 N
C.600 N D.100 N
解析: 人下落為自由落體運動,下落到底端時的速度為:v0== m/s=10 m/s;
重力的沖量IG=mgt
8、=600×1.2 N·s=720 N·s;
取人為研究對象,在人和安全帶相互作用的過程中,人受到重力mg和安全帶給的沖力F,取F方向為正方向,由動量定理得:Ft-mgt=0-(-mv0)
所以F=mg+=600 N+ N=1 100 N。
答案: B
◎能力提升練
9.
(2018·山東德州一模)(多選)物體僅在力F作用下由靜止開始運動,力F隨時間變化的圖象如圖所示,則下列說法正確的是( )
A.0~3 s內(nèi),力F所做的功等于零,沖量也等于零
B.0~4 s內(nèi),力F所做的功等于零,沖量也等于零
C.第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)的速度方向相同,加速度方向相反
D.第3 s內(nèi)和
9、第4 s內(nèi)的速度方向相反,加速度方向相同
解析: 根據(jù)沖量的定義I=Ft,可求0~3 s內(nèi)力F總的沖量為零,再由動量定理知,動量的變化量為零,即初、末速度相同,動能的變化為零,根據(jù)動能定理,合外力的總功也等于零,所以A正確,B錯誤;由題圖知,在第1 s內(nèi)物體以加速度a1沿負方向做勻加速運動,第2 s內(nèi)物體以加速度a2沿負方向做勻減速運動,且a2=2a1,所以在1.5 s末速度減小為零,然后開始反向加速,所以C錯誤;第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的速度方向相反,加速度方向相同,運動的v -t圖象如圖所示,所以D正確。
答案: AD
10.
(多選)(2018·佛山模擬)如圖所示,質(zhì)量為m
10、、2m的甲、乙兩個同種材質(zhì)的物體靜止在粗糙水平面上,某時刻,它們同時受到水平恒力F,經(jīng)過時間t,同時撤掉力F。下列敘述中,正確的是( )
A.在力F作用的時間內(nèi),兩物體動量變化Δp甲<Δp乙
B.在力F作用的時間內(nèi),兩物體動量變化Δp甲>Δp乙
C.在力F作用的時間內(nèi),兩物體摩擦力的沖量I甲I乙
解析: 由I=Ft可知,兩物體的恒力的沖量相同;由于兩物體的質(zhì)量不同,故在相同時間內(nèi)乙物體所受到的摩擦力大于甲物體受到的摩擦力;摩擦力的沖量I甲p乙,故
11、B、C正確,A、D錯誤。
答案: BC
11.(多選)在光滑水平面上有兩個質(zhì)量均為2 kg的質(zhì)點,質(zhì)點a在水平恒力Fa=4 N作用下由靜止開始運動4 s,質(zhì)點b在水平恒力Fb=4 N作用下由靜止開始運動4 m,比較這兩質(zhì)點所經(jīng)歷的過程,可以得到的正確結論是( )
A.質(zhì)點a的位移比質(zhì)點b的位移大
B.質(zhì)點a的末速度比質(zhì)點b的末速度小
C.力Fa做的功比力Fb做的功多
D.力Fa的沖量比力Fb的沖量小
解析: 質(zhì)點a的位移xa=at2=·t2= m=16 m。由動量定理Fata=mva,va== m/s=8 m/s,由動能定理得Fbxb=mv,vb= m/s=4 m/s。力Fa做
12、的功Wa=Fa×xa=4×16 J=64 J,力Fb做的功Wb=Fb×xb=4×4 J=16 J。力Fa的沖量Ia=Fata=4×4 N·s=16 N·s,力Fb的沖量Ib=Δpb=m(vb-0)=2×(4-0) N·s=8 N·s。綜上可得A、C選項正確。
答案: AC
12.
如圖所示,靜止在光滑水平面上的小車M=20 kg。從水槍中噴出的水柱的橫截面積S=10 cm2,速度v=10 m/s,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3。若用水槍噴出的水從車后沿水平方向沖擊小車的前壁,且沖擊到小車前壁的水全部沿前壁流進小車中。當有質(zhì)量m=5 kg的水進入小車時,試求:
(1)小車的速度大??;
(2)小車的加速度大小。
解析: (1)流進小車的水與小車組成的系統(tǒng)動量守恒,設當進入質(zhì)量為m的水后,小車速度為v1,則mv=(m+M)v1,即v1==2 m/s。
(2)質(zhì)量為m的水流進小車后,在極短的時間Δt內(nèi),沖擊小車的水的質(zhì)量Δm=ρS(v-v1)Δt,設此時水對車的沖擊力為F,則車對水的作用力為-F,由動量定理有-FΔt=Δmv1-Δmv,得F=ρS(v-v1)2=64 N,小車的加速度a==2.56 m/s2。
答案: (1)2 m/s (2)2.56 m/s2
6