2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第六章 碰撞與動(dòng)量守恒 2 第一節(jié) 動(dòng)量 沖量 動(dòng)量定理課后達(dá)標(biāo)能力提升.doc

第一節(jié) 動(dòng)量 沖量 動(dòng)量定理(建議用時(shí)：40分鐘)一、單項(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)量的變化量C物體受到的沖量越大，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解析：選D.合外力的沖量等于動(dòng)量的變化，如果動(dòng)量的變化為零，則合外力的沖量為零，所以物體所受外力的合沖量可能為零，故A錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理可知物體所受合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化量，故B錯(cuò)誤；沖量越大，動(dòng)量的變化量越大，動(dòng)量不一定大，故C錯(cuò)誤；如果力是恒力，則沖量的方向與該力的方向相同，故D正確2從同樣高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，下列說(shuō)法正確的是()A掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量小，而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量大B掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變小，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變大C掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小D掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變量與掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變量相等解析：選D.玻璃杯從同樣高度落下，到達(dá)地面時(shí)具有相同的速度，即具有相同的動(dòng)量，與地面相互作用后都靜止所以兩種地面的情況中玻璃杯動(dòng)量的改變量相同，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確3一個(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 kgm/s，方向向左B大小為3.6 kgm/s，方向向右C大小為12.6 kgm/s，方向向左D大小為12.6 kgm/s，方向向右解析：選D.選向左為正方向，則動(dòng)量的變化量pmv1mv012.6 kgm/s，大小為12.6 kgm/s，負(fù)號(hào)表示其方向向右，D正確4(2018高考全國(guó)卷 )高空墜物極易對(duì)行人造成傷害若一個(gè)50 g的雞蛋從一居民樓的25層墜下，與地面的碰撞時(shí)間約為2 ms，則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為()A10 NB102 NC103 ND104 N解析：選C.根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)和動(dòng)量定理有2ghv2(h為25層樓的高度，約70 m)，F(xiàn)tmv，代入數(shù)據(jù)解得F1103 N，所以C正確5.(2019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(kāi)始時(shí)均處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)彈簧釋放將彈丸以對(duì)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(duì)底座的沖量為 ()A0Bmv，方向向左Cmv，方向向右 Dmv，方向向左解析：選B.設(shè)向左為正方向，對(duì)彈丸，根據(jù)動(dòng)量定理：Imv；則彈丸對(duì)底座的作用力的沖量為mv，對(duì)底座根據(jù)動(dòng)量定理：If(mv)3m 得：If ，正號(hào)表示正方向，向左6如圖所示，一鐵塊壓著一紙條放在水平桌面上，當(dāng)以足夠大的速度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)，即加速時(shí)間較長(zhǎng)，由IFftmv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，鐵塊所受滑動(dòng)摩擦力作用時(shí)間較短，即加速時(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7(2019北京西城區(qū)模擬)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F895 N，推進(jìn)器開(kāi)動(dòng)時(shí)間t7 s測(cè)出飛船和火箭組的速度變化v0.91 m/s.已知“雙子星號(hào)”飛船的質(zhì)量m13 400 kg.由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可測(cè)出火箭組的質(zhì)量m2為()A3 400 kgB3 485 kgC6 265 kgD6 885 kg解析：選B.根據(jù)動(dòng)量定理得Ft(m1m2)v，代入數(shù)據(jù)解得m23 485 kg，B選項(xiàng)正確二、多項(xiàng)選擇題8如圖所示，足夠長(zhǎng)的固定光滑斜面傾角為，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mgtC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 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 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，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 ，則根據(jù)動(dòng)量定理可知，物體動(dòng)量的變化量大小為mgsin t，選項(xiàng)D正確9一艘帆船在湖面上順風(fēng)航行，在風(fēng)力的推動(dòng)下做速度為v04 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)已知帆船在該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下突然失去風(fēng)的推力的作用，此后帆船在湖面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t8 s靜止；該帆船的帆面正對(duì)風(fēng)的有效面積為S10 m2，帆船的總質(zhì)量約為M936 kg，若帆船在行駛過(guò)程中受到的阻力恒定不變，空氣的密度為1.3 kg/m3，下列說(shuō)法正確的是()A風(fēng)停止后帆船的加速度大小是1 m/s2B帆船在湖面上順風(fēng)航行所受水的阻力大小為468 NC帆船勻速運(yùn)動(dòng)受到風(fēng)的推力的大小為936 ND風(fēng)速的大小為10 m/s解析：選BD.求解風(fēng)停止后帆船的加速度時(shí)要選擇帆船作為研究對(duì)象，求解風(fēng)速時(shí)要選擇在時(shí)間t內(nèi)正對(duì)帆面且吹向帆面的空氣作為研究對(duì)象，風(fēng)突然停止，帆船只受到水的阻力f的作用，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)帆船的加速度大小為a，則a0.5 m/s2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由牛頓第二定律可得fMa，代入數(shù)據(jù)解得f468 N，選項(xiàng)B正確；設(shè)帆船勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到風(fēng)的推力大小為F，根據(jù)平衡條件得Ff0，解得F468 N，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；設(shè)在時(shí)間t內(nèi)，正對(duì)帆面且吹向帆面的空氣的質(zhì)量為m，則mS(vv0)t，根據(jù)動(dòng)量定理有Ftmv0mv，解得v10 m/s，選項(xiàng)D正確10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)程中重力的沖量依次為I1、I2、I3，動(dòng)量變化量的大小依次為p1、p2、p3，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CI1I2I3，p1p2p3DI1I2I3，p1p2p3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)量變化量的大小pmv相等，即p1p2p3；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 t2得物體下滑的時(shí)間t，所以越小，sin2越小，t越大，重力的沖量Imgt就越大，故I1I2I3，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正確三、非選擇題11一質(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v09 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)；(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F的大?。?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)能定理有mgxmv2mv可得0.32.(2)由動(dòng)量定理有Ftmvmv可得F130 N.(3)由能量守恒定律有Wmv29 J.答案：(1)0.32(2)130 N(3)9 J12(2016高考北京卷)(1)動(dòng)量定理可以表示為pFt，其中動(dòng)量p和力F都是矢量在運(yùn)用動(dòng)量定理處理二維問(wèn)題時(shí)，可以在相互垂直的x、y兩個(gè)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(guò)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(dòng)量變化px、py；b分析說(shuō)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(dòng)量沿光傳播方向運(yùn)動(dòng)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(shí)，也會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生作用光鑷效應(yīng)就是一個(gè)實(shí)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(diǎn)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(guò)介質(zhì)小球的光路如圖2所示圖中O點(diǎn)是介質(zhì)小球的球心，入射時(shí)光束和與SO的夾角均為，出射時(shí)光束均與SO平行請(qǐng)?jiān)谙旅鎯煞N情況下，分析說(shuō)明兩光束因折射對(duì)小球產(chǎn)生的合力的方向a光束和強(qiáng)度相同；b光束比強(qiáng)度大解析：(1)a.x方向：動(dòng)量變化為pxmvsin mvsin 0y方向：動(dòng)量變化為pymvcos (mvcos )2mvcos 方向沿y軸正方向b根據(jù)動(dòng)量定理可知，木板對(duì)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(shí)間內(nèi)每束光穿過(guò)小球的粒子數(shù)為n，每個(gè)粒子動(dòng)量的大小為p這些粒子進(jìn)入小球前的總動(dòng)量為p12npcos 從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為p22npp1、p2的方向均沿SO向右根據(jù)動(dòng)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(duì)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(duì)小球的作用力沿x軸負(fù)方向y方向：設(shè)t時(shí)間內(nèi)，光束穿過(guò)小球的粒子數(shù)為n1，光束穿過(guò)小球的粒子數(shù)為n2，n1>n2這些粒子進(jìn)入小球前的總動(dòng)量為p1y(n1n2)psin 從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為p2y0根據(jù)動(dòng)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(duì)小球的作用力沿y軸正方向，所以兩光束對(duì)小球的合力的方向指向左上方答案：見(jiàn)解析