《备战2021届高考高三物理一轮复习专题：第1节动量和动量定理练习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战2021届高考高三物理一轮复习专题：第1节动量和动量定理练习（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时跟踪检测（十九） 动量 动量定理A级基础小题练熟练快1.(2020河南省大象联考卷)在如图所示的实验装置中，小球A、B完全相同。用小锤轻击弹性金属片，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动，不计空气阻力。在空中同一段下落的时间内，下列说法正确的是()AA球动能的变化大于B球动能的变化BA球动量的变化大于B球动量的变化CA球速度的变化小于B球速度的变化DA球速率的变化小于B球速率的变化解析：选D在空中同一段下落时间内，A球竖直方向的分位移等于B球下落的位移，根据动能定理得，mghEk2Ek1，所以A球动能的变化等于B球动能的变化，故A错误；A、B两球的加速度相同，下落时间相等，即vgt，则速
2、度变化相同，由题意知，A、B两球完全相同，所以A、B两球动量变化相同，故B、C错误；如图所示，在空中同一段下落时间内，A球速率变化为|v2|v1|，B球速率变化为图中粗线对应的线段长度，根据几何知识两边之差小于第三边，知A球的速率变化小于B球的速率变化，故D正确。2(多选)(2017全国卷)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则()At1 s时物块的速率为1 m/sBt2 s时物块的动量大小为4 kgm/sCt3 s时物块的动量大小为5 kgm/sDt4 s时物块的速度为零解析：选AB法一：根据Ft图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力
3、F的冲量，可知在01 s、02 s、03 s、04 s内合外力冲量分别为2 Ns、4 Ns、3 Ns、2 Ns，应用动量定理Imv可知物块在1 s、2 s、3 s、4 s末的速率分别为1 m/s、2 m/s、1.5 m/s、1 m/s，物块在这些时刻的动量大小分别为2 kgm/s、4 kgm/s、3 kgm/s、2 kgm/s，则A、B项正确，C、D项错误。法二：前2 s内物块做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a1 m/s21 m/s2，t1 s时物块的速率v1a1t11 m/s，A正确；t2 s时物块的速率v2a1t22 m/s，动量大小为p2mv24 kgm/s，B正确；物块在24 s内
4、做匀减速直线运动，加速度的大小为a20.5 m/s2，t3 s时物块的速率v3v2a2t3(20.51) m/s1.5 m/s，动量大小为p3mv33 kgm/s，C错误；t4 s时物块的速率v4v2a2t4(20.52) m/s1 m/s，D错误。3(2019全国卷)最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为()A1.6102 kgB1.6103 kgC1.6105 kgD1.6106 kg解析：选B设1
5、s内喷出气体的质量为m，喷出的气体与该发动机的相互作用力为F，由动量定理Ftmv知，m kg1.6103 kg，选项B正确。4(2019湖南湘潭二模)乒乓球运动的高抛发球是由我国运动员刘玉成于1964年发明的，后成为风靡世界乒坛的一项发球技术。某运动员在练习高抛发球时，手掌张开且伸平，将一质量为2.7 g的乒乓球由静止开始竖直向上抛出，抛出后乒乓球向上运动的最大高度为2.45 m，若抛球过程中，手掌和乒乓球接触的时间为5 ms，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则该过程中手掌对乒乓球的作用力大小约为()A0.4 NB4 NC40 ND400 N解析：选B乒乓球抛出时的速度为v m/s
6、7 m/s，对抛球的过程运用动量定理可得Ftmgtmv，则Fmg4 N，故B正确，A、C、D错误。5(2019河南平顶山二调)一质量为m的小球被水平抛出，经过一段时间后小球的速度大小为v，若此过程中重力的冲量大小为I，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球抛出时的初速度大小为()AvBvC D 解析：选C由题意可知Imgt，则t，经过t时间，小球在竖直方向上的速度大小为vygt，根据速度的分解可知，初速度大小为v0，故选C。6(2019宝鸡二模)超强台风山竹于2018年9月16日前后来到我国广东中部沿海登陆，其风力达到17级超强台风强度，速度60 m/s左右，对固定建筑物破坏程度非常巨大。请你根
7、据所学物理知识推算固定建筑物所受风力(空气的压力)与速度(空气流动速度)大小关系，假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为S，风速大小为v，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为，风力F与风速大小v关系式为()AFSvBFSv2CFSv3DFSv3解析：选B设t时间内吹到建筑物上的空气质量为m，则mSvt，根据动量定理Ft0mv0Sv2t，FSv2，故B正确，A、C、D错误。7.(2020梧州模拟)如图所示，物体由静止做直线运动，04 s内其合外力随时间变化的关系为某一正弦函数，下列表述不正确的是()A02 s内合外力的冲量一直增大B04 s内合外力的冲量为零C2 s末物体的动量方向发生改
8、变D04 s内物体的动量方向一直不变解析：选CFt图像的面积表示冲量，正负表示方向，时间轴上方表示冲量一直增大，2 s后减小，故A正确；从Ft图像的面积可以看出，在04 s内合外力的冲量为零，故B正确；02 s内加速，24 s内减速，物体做单方向变速直线运动，速度方向一直不变，由动量定理Ip可知，04 s内物体的动量方向一直不变，故C错误、D正确。8.(2018江苏高考，节选)如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下。经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上。忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小。解析：取向上为正方向，根据
9、动量定理mv(mv)Imgt解得I2mvmgt。答案：2mvmgtB级增分题目练通抓牢9.(2019青岛市模拟)几个水球可以挡住一颗子弹？国家地理频道的实验结果是：四个水球足够！如图，完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，下列说法正确的是()A子弹在每个水球中的速度变化相同B子弹在每个水球中的动能变化相同C子弹在每个水球中运动的时间相同D每个水球对子弹的冲量相同解析：选B设水球的直径为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动，因为通过最后1个、最后2个、以及最后3个、全
10、部4个的位移分别为d,2d,3d和4d，根据xat2知，所以时间之比为12，所以子弹在每个水球中运动的时间不同，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，则受力是相同的，所以加速度相同，由vat可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同，故A、C错误；根据动能定理：EkWFd，受力是相同的，运动的位移相同，所以子弹受到的阻力对子弹做的功相等，所以子弹在每个水球中的动能变化相同，故B正确；根据冲量的定义：IFt，受力是相同的，运动的时间不同，所以每个水球对子弹的冲量不同。故D错误。10.(2020烟台高考诊断性测试)如图所示，光滑细杆BC和AC构成直角三角形ABC，其中AC杆竖直，BC杆和AC杆间的
11、夹角37，两根细杆上分别套有可视为质点的小球P、Q质量之比为12。现将P、Q两个小球分别从杆AC和BC的顶点由静止释放，不计空气阻力，sin 370.6。则P、Q两个小球由静止释放后到运动至C点的过程中，下列说法正确的是()A重力的冲量之比为11B重力的冲量之比为56C合力的冲量之比为58D合力的冲量之比为52解析：选C设AC为5l，BC为4l，P球沿AC杆做自由落体运动，设下落的时间tP：5lgtP2，Q球沿BC杆做匀加速运动，加速度为agcos 370.8g，设下落的时间为tQ：4latQ2，有以上方程可得：。由冲量的定义IFt可得两球的重力的冲量比为：。故A、B都错误。由速度公式vat可
12、得，两球的速度比：；由动量定理I合pmv可知，两球的合力的冲量比：。故C正确，D错误。11航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化(即电离出正离子)，正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或姿态调整的反冲力。已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正、负极栅板间加速电压为U，从喷口喷出的正离子所形成的电流为I。忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对航天器质量的影响。该发动机产生的平均推力F的大小为()AI BI CI D2I 解析：选A以正离子为研究对象，由动能定理得qUmv2，t时间内通过的总电荷量为QIt，喷出的正离子总质量为Mm
13、m。由动量定理可知正离子所受的平均冲量FtMv，联立以上式子可得FI ，根据牛顿第三定律可知，发动机产生的平均推力FI ，故A正确。12(2019合肥模拟)将质量为500 g的杯子放在台秤上，一个水龙头以每秒700 g水的流量注入杯中。注至10 s末时，台秤的读数为78.5 N，则注入杯中水流的速度是多大？解析：以在很短时间t内，落在杯中的水柱m为研究对象，水柱受向下的重力mg和向上的作用力F。设向上的方向为正，由动量定理得：(Fmg)t0(mv)因m很小，mg可忽略不计，并且0.7 kg/sF v0.7v(N)台秤的读数G读(m杯m水)gF785(0.50.710)100.7v解得v5 m/
14、s。答案：5 m/s13(2018北京高考)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如图所示，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h10 m，C是半径R20 m圆弧的最低点。质量m60 kg 的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a4.5 m/s2，到达B点时速度vB30 m/s。取重力加速度g10 m/s2。(1)求长直助滑道AB的长度L；(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；(3)若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小。解析：(1)根据匀变速直线运动公式，有L100 m。(2)根据动量定理，有ImvBmvA1 800 Ns。(3)运动员经过C点时的受力如图所示。根据牛顿第二定律，有FNmgm运动员在BC段运动的过程中，根据动能定理，有mghmvC2mvB2解得FN3 900 N。答案：(1)100 m(2)1 800 Ns(3)受力图见解析3 900 N6
