2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 碰撞與動量守恒 第一節(jié) 動量 沖量 動量定理隨堂檢測 新人教版

2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 碰撞與動量守恒 第一節(jié) 動量 沖量 動量定理隨堂檢測 新人教版1.(2018·山東淄博一中質(zhì)檢)如圖所示是一種彈射裝置，彈丸的質(zhì)量為m，底座的質(zhì)量M3m，開始時均處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)彈簧釋放將彈丸以對地速度v向左發(fā)射出去后，底座反沖速度的大小為v，則摩擦力對底座的沖量為 ()A0Bmv，方向向左C.mv，方向向右 Dmv，方向向左解析：選B.設(shè)向左為正方向，對彈丸，根據(jù)動量定理：Imv；則彈丸對底座的作用力的沖量為mv，對底座根據(jù)動量定理：If(mv)3m· 得：If ，正號表示正方向，向左；故選B.2.如圖所示，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的圓弧軌道，圓心O在S的正上方在O和P兩點各有一質(zhì)量為m的小物體a和b，從同一時刻開始，a自由下落，b沿圓弧下滑以下說法正確的是()Aa比b先到達(dá)S，它們在S點的動量不相同Ba與b同時到達(dá)S，它們在S點的動量不相同 Ca比b先到達(dá)S，它們在S點的動量相同 Db比a先到達(dá)S，它們在S點的動量相同解析：選A.在物體下落的過程中，只有重力對物體做功，故機械能守恒，故有mghmv2，解得v，所以在相同的高度，兩物體的速度大小相同，即速率相同由于a的路程小于b的路程，故tatb，即a比b先到達(dá)S，又因為到達(dá)S點時a的速度豎直向下，而b的速度水平向左，故兩物體的動量不相同，A正確3在水平力F30 N的作用下，質(zhì)量m5 kg的物體由靜止開始沿水平面運動已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物體還能向前運動多長時間才停止？(g取10 m/s2)解析：法一：用動量定理解，分段處理選物體為研究對象，對于撤去F前物體做勻加速運動的過程，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的方向為正方向，根據(jù)動量定理有(Fmg)t1mv0.對于撤去F后，物體做勻減速運動的過程，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)動量定理有mgt20mv.以上兩式聯(lián)立解得t2t1×6 s12 s.法二：用動量定理解，研究全過程選物體作為研究對象，研究整個運動過程，這個過程的始、終狀態(tài)的物體速度都等于零取水平力F的方向為正方向，根據(jù)動量定理得(Fmg)t1(mg)t20解得t2t1×6 s12 s.答案：12 s4(2016·高考北京卷)(1)動量定理可以表示為pFt，其中動量p和力F都是矢量在運用動量定理處理二維問題時，可以在相互垂直的x、y兩個方向上分別研究例如，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是，碰撞后彈出的角度也是，碰撞前后的速度大小都是v，如圖1所示碰撞過程中忽略小球所受重力a分別求出碰撞前后x、y方向小球的動量變化px、py；b分析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较?2)激光束可以看做是粒子流，其中的粒子以相同的動量沿光傳播方向運動激光照射到物體上，在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時，也會對物體產(chǎn)生作用光鑷效應(yīng)就是一個實例，激光束可以像鑷子一樣抓住細(xì)胞等微小顆粒一束激光經(jīng)S點后被分成若干細(xì)光束，若不考慮光的反射和吸收，其中光束和穿過介質(zhì)小球的光路如圖2所示圖中O點是介質(zhì)小球的球心，入射時光束和與SO的夾角均為，出射時光束均與SO平行請在下面兩種情況下，分析說明兩光束因折射對小球產(chǎn)生的合力的方向a光束和強度相同；b光束比強度大解析：(1)a.x方向：動量變化為pxmvsin mvsin 0y方向：動量變化為pymvcos (mvcos )2mvcos 方向沿y軸正方向b根據(jù)動量定理可知，木板對小球作用力的方向沿y軸正方向；根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)δ景遄饔昧Φ姆较蜓貀軸負(fù)方向(2)a.僅考慮光的折射，設(shè)t時間內(nèi)每束光穿過小球的粒子數(shù)為n，每個粒子動量的大小為p.這些粒子進入小球前的總動量為p12npcos 從小球出射時的總動量為p22npp1、p2的方向均沿SO向右根據(jù)動量定理得Ftp2p12np(1cos )>0可知，小球?qū)@些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對小球的合力的方向沿SO向左b建立如圖所示的Oxy直角坐標(biāo)系x方向：根據(jù)(2)a同理可知，兩光束對小球的作用力沿x軸負(fù)方向y方向：設(shè)t時間內(nèi)，光束穿過小球的粒子數(shù)為n1，光束穿過小球的粒子數(shù)為n2，n1>n2.這些粒子進入小球前的總動量為p1y(n1n2)psin 從小球出射時的總動量為p2y0根據(jù)動量定理得Fytp2yp1y(n1n2)psin 可知，小球?qū)@些粒子的作用力Fy的方向沿y軸負(fù)方向，根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對小球的作用力沿y軸正方向所以兩光束對小球的合力的方向指向左上方答案：見解析