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1、课时跟踪检测（二十）课时跟踪检测（二十） 动量定理动量定理 A 级级基础小题练熟练快基础小题练熟练快 1(多选多选)(2018蚌埠模蚌埠模拟拟)2017 年年 11 月月 5 日，巴蜀女篮勇夺重庆中学生篮球比赛冠军。假设日，巴蜀女篮勇夺重庆中学生篮球比赛冠军。假设 比赛中相距为比赛中相距为 l 的甲、乙两名队员在传球时，抛球和接球时手的高度相同，球在空中的运动时间的甲、乙两名队员在传球时，抛球和接球时手的高度相同，球在空中的运动时间 为为 t。若不计空气阻力，关于传球过程中的有关物理学知识，以下说法正确的是。若不计空气阻力，关于传球过程中的有关物理学知识，以下说法正确的是( ) A球出手后，经
2、球出手后，经 时间后到达最高点时间后到达最高点 t 2 B球在最高点的速度大小为球在最高点的速度大小为 l t C传球过程中，重力对球的冲量为零传球过程中，重力对球的冲量为零 D传球过程中，重力始终不做功传球过程中，重力始终不做功 解析：解析：选选 AB 球出手后，先做斜上抛运动，到达最高点后，又做平抛运动，两段运动具有相球出手后，先做斜上抛运动，到达最高点后，又做平抛运动，两段运动具有相 等时间，所以到达最高点的时间为等时间，所以到达最高点的时间为 ，A 正确；球在最高点，竖直方向上的速度为零，只有水平方正确；球在最高点，竖直方向上的速度为零，只有水平方 t 2 向上的速度，而球在水平方向上
3、做匀速直线运动，在向上的速度，而球在水平方向上做匀速直线运动，在 t 时间内水平位移为时间内水平位移为 l，故球在最高点的速度，故球在最高点的速度 大小为大小为 v ，B 正确；传球过程中，重力始终存在，根据动量定理可知重力对球的冲量为正确；传球过程中，重力始终存在，根据动量定理可知重力对球的冲量为 l t Imgt，C 错误；传球过程中球在竖直方向上的位移先向上后向下，所以重力先做负功后做正功，错误；传球过程中球在竖直方向上的位移先向上后向下，所以重力先做负功后做正功， D 错误。错误。 2(2018全国卷全国卷)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个高空坠物极易对行人造成伤害。若一个 50 g
4、 的鸡蛋从一居民楼的的鸡蛋从一居民楼的 25 层坠层坠 下，与地面的碰撞时间约为下，与地面的碰撞时间约为 2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( ) A10 N B102 N C103 N D104 N 解析：解析：选选 C 设每层楼高约为设每层楼高约为 3 m，则下落高度约为，则下落高度约为 h325 m75 m，达到的速度，达到的速度 v22gh，根据动量定理，根据动量定理(Fmg)t0(mv)，解得鸡蛋受到地面的冲击力，解得鸡蛋受到地面的冲击力 Fmg103 N， mv t 由牛顿第三定律知由牛顿第三定律知 C 正确。正确。 3在空中相同高度处以相同的
5、速率分别抛出质量相同的三个小球。一个竖直上抛，一个竖直在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球。一个竖直上抛，一个竖直 下抛，一个平抛。若不计空气阻力，三个小球从抛出到落地的过程中下抛，一个平抛。若不计空气阻力，三个小球从抛出到落地的过程中( ) A三个小球动量的变化量相同三个小球动量的变化量相同 B下抛球和平抛球动量的变化量相同下抛球和平抛球动量的变化量相同 C上抛球动量的变化量最大上抛球动量的变化量最大 D三个小球落地时的动量相同三个小球落地时的动量相同 解析：解析：选选 C 三个小球以相同的速率抛出，可知做竖直上抛运动的小球、做平抛运动的小球三个小球以相同的速率抛出，可知做
6、竖直上抛运动的小球、做平抛运动的小球 和做竖直下抛运动的小球运动的时间依次减小，根据动量定理有和做竖直下抛运动的小球运动的时间依次减小，根据动量定理有 mgtp，可得上抛球动量的变，可得上抛球动量的变 化量最大，下抛球动量的变化量最小，故化量最大，下抛球动量的变化量最小，故 C 正确，正确，A、B 错误；根据动能定理有错误；根据动能定理有 mgh mv2 mv02，可知三个球落地时速度的大小相等，由于做平抛运动的小球末速度方向与做，可知三个球落地时速度的大小相等，由于做平抛运动的小球末速度方向与做 1 2 1 2 上抛运动和下抛运动的小球末速度方向不同，则三个球落地时的动量不同，故上抛运动和下
7、抛运动的小球末速度方向不同，则三个球落地时的动量不同，故 D 错误。错误。 4一个质量为一个质量为 m100 g 的小球从的小球从 h0.8 m 的高处自由下落，落到一个厚软垫上，若从小球的高处自由下落，落到一个厚软垫上，若从小球 接触软垫到小球陷至最低点经历了接触软垫到小球陷至最低点经历了 t0.2 s，规定竖直向下的方向为正，则在这段时间内，软垫对，规定竖直向下的方向为正，则在这段时间内，软垫对 小球的冲量为小球的冲量为(取取 g10 m/s2)( ) A0.6 Ns B0.4 Ns C0.6 Ns D0.4 Ns 解析：解析：选选 C 设小球自由下落设小球自由下落 h0.8 m 的时间为
8、的时间为 t1，由，由 h gt12得得 t1 0.4 s。设。设 IN为为 1 2 2h g 软垫对小球的冲量，并令竖直向下的方向为正方向，则对小球整个运动过程运用动量定理得软垫对小球的冲量，并令竖直向下的方向为正方向，则对小球整个运动过程运用动量定理得 mg(t1t2)IN0，解得，解得 IN0.6 Ns。负号表示软垫对小球的冲量方向和重力的方向相反。故选。负号表示软垫对小球的冲量方向和重力的方向相反。故选 项项 C 正确。正确。 5有一宇宙飞船，它沿运动方向的正对面积有一宇宙飞船，它沿运动方向的正对面积 S2 m2，以，以 v3103 m/s 的相对速度飞入一的相对速度飞入一 宇宙微粒尘
9、区。此微粒尘区宇宙微粒尘区。此微粒尘区 1 m3空间中有一个微粒，每一个微粒的平均质量为空间中有一个微粒，每一个微粒的平均质量为 m210 7 kg。 。 设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上，要使飞船速度不变，飞船的牵引力应增加设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上，要使飞船速度不变，飞船的牵引力应增加( ) A3.6103 N B3.6 N C1.2103 N D1.2 N 解析：解析：选选 B 在在 t 时间内与飞船碰撞并附着于飞船上微粒总质量为时间内与飞船碰撞并附着于飞船上微粒总质量为 MvtSm，设飞船对微粒，设飞船对微粒 的作用力为的作用力为 F，由动量定理，由动量定理，FtMv，联立解
10、得：，联立解得：Fv2Sm，代入相关数据，得，代入相关数据，得 F3.6 N。根据。根据 牛顿第三定律，微粒对飞船的作用力为牛顿第三定律，微粒对飞船的作用力为 3.6 N。要使飞船速度不变，根据平衡条件，飞船的牵引力。要使飞船速度不变，根据平衡条件，飞船的牵引力 应增加应增加 3.6 N，选项，选项 B 正确。正确。 6(2019深圳深圳调调研研)如图所示，物体从如图所示，物体从 t0 时刻开始由静止做时刻开始由静止做直线运直线运 动，动，04 s 内其合外力随时间变化的关系图线为某一正弦函数，下内其合外力随时间变化的关系图线为某一正弦函数，下列表述列表述 不正确的是不正确的是( ) A02
11、s 内合外力的冲量一直增大内合外力的冲量一直增大 B04 s 内合外力的冲量为零内合外力的冲量为零 C2 s 末物体的动量方向发生变化末物体的动量方向发生变化 D04 s 内物体动量的方向一直不变内物体动量的方向一直不变 解析：解析：选选 C 根据根据 Ft 图像面积表示冲量，可知在图像面积表示冲量，可知在 02 s 内合外力的冲量一直增大，内合外力的冲量一直增大，A 正确；正确； 04 s 内合外力的冲量为零，内合外力的冲量为零，B 正确；正确；2 s 末冲量方向发生变化，物体的动量开始减小，但方向不末冲量方向发生变化，物体的动量开始减小，但方向不 发生变化，发生变化，04 s 内物体动量的
12、方向一直不变，内物体动量的方向一直不变，C 错误，错误，D 正确。正确。 B 级级保分题目练通抓牢保分题目练通抓牢 7(多选多选)水平推力水平推力 F1和和 F2分别作用于水平面上原来静止的质量分别作用于水平面上原来静止的质量相等的相等的 a、b 两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，停下， 两物体的两物体的 vt 图像如图所示。已知图中线段图像如图所示。已知图中线段 ABCD，则整个运动过，则整个运动过程中程中( ) AF1的冲量小于的冲量小于 F2的冲量的冲量 BF1的冲量等于的冲量等于 F2的冲量的冲量 C两
13、物体受到的摩擦力大小相等两物体受到的摩擦力大小相等 D两物体受到的摩擦力大小不等两物体受到的摩擦力大小不等 解析：解析：选选 AC 题图中题图中 AB 与与 CD 平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后 物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，故物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，故 C 正确，正确，D 错误。根据动量定理，对整个过程研究得，错误。根据动量定理，对整个过程研究得，F1t1tOB0，F2t2tOD0；由题图看出，；由题图看出， tOBmv，A 正确
14、；根据动能定理得正确；根据动能定理得 WFWG mv2，所以，所以 WFWG mv2 mv2， 1 2 1 2 1 2 由于弹簧没有发生位移，所以地面对弹簧的支持力不做功，故由于弹簧没有发生位移，所以地面对弹簧的支持力不做功，故 C、D 错误。错误。 9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(即即 电离出正离子电离出正离子)，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，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
15、知单个正离子的质量为态调整的反冲力。已知单个正离子的质量为 m，电荷量为，电荷量为 q，正、负极栅板间加速电压为，正、负极栅板间加速电压为 U，从，从 喷口喷出的正离子所形成的电流为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。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响。该发动机产生的平均推力 F 的大小为的大小为( ) AI BI 2mU q mU q CI D2I mU 2q mU q 解析：解析：选选 A 以正离子为研究对象，由动能定理得以正离子为研究对象，由动能定理得 qU mv2，t 时间内通过的总电荷量为时间内通过的总电荷量为 1 2 QIt，喷出的正离子总质量为，喷出的正离子总质量为 M mm。由动量定理可知正离子所受的平均冲量。由动量定理可知正离子所受的平均冲量 Q q It q FtMv，联立以上式子可得，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，根据牛顿第三定律可知，发动机产生的平均推力 FI 2mU q ，故，故 A 正确。正确。 2mU q 10(2019合肥模合肥模拟拟)将质量为将质量为 500 g 的杯子放
