（全國(guó)通用版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 碰撞與動(dòng)量守恒 課時(shí)分層作業(yè) 十八 6.1 動(dòng)量 動(dòng)量定理.doc

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課時(shí)分層作業(yè) 十八動(dòng)量動(dòng)量定理(45分鐘100分)【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)題組】一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分。16題為單選題,710題為多選題)1.如果一物體在任意相等的時(shí)間內(nèi)受到的沖量相等,則此物體的運(yùn)動(dòng)不可能是 ()A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.自由落體運(yùn)動(dòng)C.平拋運(yùn)動(dòng)D.豎直上拋運(yùn)動(dòng)【解析】選A。如果物體在任何相等的時(shí)間內(nèi)受到的沖量都相同,由I=Ft可知,物體受到的力是恒力,則物體可以做自由落體運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)或豎直上拋運(yùn)動(dòng);物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所受合外力方向不斷變化,合力為變力,在任何相等時(shí)間內(nèi),合外力的沖量不相等,故不可能為勻速圓周運(yùn)動(dòng),因此B、C、D均可能,A不可能,故A符合題意。2.(2018佛山模擬)如圖,兩個(gè)質(zhì)量相等的物體在同一高度沿傾角不同的兩個(gè)光滑斜面由靜止自由滑下,到達(dá)斜面底端的過(guò)程中,兩物體具有相同的物理量是 ()A.重力的沖量B.彈力的沖量C.到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量D.以上幾個(gè)量都不是【解析】選D。高度相同,則下滑的距離x=,加速度a=gsin,根據(jù)x=at2得t=,由于傾角不同,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同,根據(jù)I=mgt知,重力的沖量不同,故A錯(cuò)誤;對(duì)于彈力,大小不等,方向不同,彈力的沖量不同,故B錯(cuò)誤;根據(jù)機(jī)械能守恒定律知,到達(dá)底端的速度大小相等,但是方向不同,所以到達(dá)底端的動(dòng)量不同,故C錯(cuò)誤,D正確。3.用豆粒模擬氣體分子,可以模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原理。如圖所示,從距秤盤80 cm高度把1 000粒的豆粒連續(xù)均勻地倒在秤盤上,持續(xù)作用時(shí)間為1 s,豆粒彈起時(shí)豎直方向的速度變?yōu)榕銮暗囊话?。若每個(gè)豆粒只與秤盤碰撞一次,且碰撞時(shí)間極短(在豆粒與秤盤碰撞極短時(shí)間內(nèi),碰撞力遠(yuǎn)大于豆粒受到的重力),已知1 000粒的豆粒的總質(zhì)量為100 g,則在碰撞過(guò)程中秤盤受到壓力大小約為 ()A.0.2 NB.0.6 NC.1.0 ND.1.6 N【解析】選B。本題考查了動(dòng)量定理的應(yīng)用,意在考查考生的分析和解決能力,豆粒下落過(guò)程做自由落體運(yùn)動(dòng),落到秤盤上的速度為:v=4 m/s,根據(jù)題意反彈速度為2 m/s,對(duì)1 000粒豆粒受力分析,對(duì)豆粒碰撞秤盤的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理有Ft=-(-mv),則F= N=0.6 N,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。4.(2017天津高考)“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪,是天津市的地標(biāo)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(yùn)動(dòng)。下列敘述正確的是()A.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,乘客的機(jī)械能保持不變B.在最高點(diǎn)時(shí),乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力C.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,乘客重力的沖量為零D.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變【解析】選B。機(jī)械能等于動(dòng)能和重力勢(shì)能之和,乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),動(dòng)能不變,重力勢(shì)能時(shí)刻發(fā)生變化,則機(jī)械能在不斷變化,故A錯(cuò)誤;在最高點(diǎn)對(duì)乘客受力分析,由牛頓第二定律可知:mg-FN=m,座椅對(duì)乘客的支持力:FN=mg-m2p,故B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理(F-Ff)l=Ek-0,保持水平力F不變,通過(guò)位移2l,有(F-Ff)2l=Ek-0,則有Ek=2Ek,故C錯(cuò)誤;將水平力增加為原來(lái)的兩倍,通過(guò)位移l,有(2F-Ff)l=Ek-0,則有Ek2Ek,故D正確。【加固訓(xùn)練】(多選)1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測(cè)定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí),用宇宙飛船(質(zhì)量m)去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭(質(zhì)量mx,發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火),如圖所示,接觸以后,開(kāi)動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器,使飛船和火箭組共同加速,推進(jìn)器的平均推力為F,開(kāi)動(dòng)時(shí)間t,測(cè)出飛船和火箭組的速度變化是v,下列說(shuō)法正確的是()A.推力F越大,就越大,且與F成正比B.推力F通過(guò)飛船m傳遞給了火箭mx,所以m對(duì)mx的彈力大小應(yīng)為FC.火箭質(zhì)量mx應(yīng)為D.火箭質(zhì)量mx應(yīng)為-m【解析】選A、D。對(duì)整體由動(dòng)量定理可得:Ft=(m+mx)v;由公式可得, F=(m+mx),因質(zhì)量不變,故推力F越大,就越大,且與F成正比,故A正確;對(duì)mx分析可得:T=mx,故T小于F,故B錯(cuò)誤;火箭的質(zhì)量mx=-m,故C錯(cuò)誤,D正確。二、計(jì)算題(15分。需寫出規(guī)范的解題步驟)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。物塊以v0=9 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)物塊平均作用力的大小F。(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?！窘馕觥?1)物塊從A到B過(guò)程,由動(dòng)能定理得:-mgsAB=m-m,代入數(shù)據(jù)解得:=0.32;(2)以向右為正方向,物塊碰撞墻壁過(guò)程,由動(dòng)量定理得:Ft=mv-mvB,即:F0.05=0.5(-6)-0.57,解得:F=-130 N,負(fù)號(hào)表示方向向左;(3)物塊向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程,由動(dòng)能定理得:-W=0-mv2;代入數(shù)據(jù)得:W=9 J。答案:(1)0.32(2)130 N(3)9 J【能力拔高題組】1.(8分)(多選)(2018保定模擬)如圖所示,質(zhì)量為M的薄木板靜止在粗糙水平桌面上,木板上放置一質(zhì)量為m的木塊,已知m與M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,m、M與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為2?，F(xiàn)對(duì)M施一水平恒力F,將M從m下方拉出,而m恰好沒(méi)滑出桌面,則在上述過(guò)程中()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)04450458A.水平恒力F一定大于3(m+M)gB.m在M上滑動(dòng)的時(shí)間和在桌面上滑動(dòng)的時(shí)間相等C.M對(duì)m的沖量大小與桌面對(duì)m的沖量大小相等D.若增大水平恒力F,木塊有可能滑出桌面【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)由題意確定M和m的加速度大小關(guān)系。(2)由牛頓第二定律確定水平恒力F的大小。(3)由動(dòng)量定理可確定沖量大小?！窘馕觥窟xA、C。由題意可知,M和m一定會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),并且m相對(duì)M向后運(yùn)動(dòng),故m的加速度一定小于M的加速度,對(duì)m分析可知,m水平方向受摩擦力作用,由牛頓第二定律得mg=ma1,解得a1=g,再對(duì)M分析可知,M受地面以及m的摩擦力,由牛頓第二定律得F-2(M+m)g-mg=Ma2,因a2a1,因此,F一定大于3(m+M)g,故A正確;m滑到桌面上后,加速度變?yōu)?g,因m先加速再減速,并且最大速度相同,所以在桌面上滑動(dòng)的時(shí)間一定小于在M上滑動(dòng)的時(shí)間,故B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)量定理可知,m的動(dòng)量變化量為零,故說(shuō)明總沖量為零,因m只受到M的向右的沖量和桌面向左的沖量,故二者一定大小相等,方向相反,故C正確;增大恒力F后,m在M上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變短,而m受到的摩擦力不變,故M對(duì)m的沖量減小,離開(kāi)桌面時(shí)的速度和位移均減小,因此在桌面上滑行的距離更短,不會(huì)離開(kāi)桌面,故D錯(cuò)誤。2.(17分)下雨是常見(jiàn)的自然現(xiàn)象,如果雨滴下落為自由落體運(yùn)動(dòng),則雨滴落到地面時(shí),對(duì)地表動(dòng)植物危害十分巨大,實(shí)際上,動(dòng)植物都沒(méi)有被雨滴砸傷,因?yàn)橛甑蜗侣鋾r(shí)不僅受重力,還受空氣的浮力和阻力,才使得雨滴落地時(shí)不會(huì)因速度太大而將動(dòng)植物砸傷。某次下暴雨,質(zhì)量m=2.510-5 kg的雨滴,從高h(yuǎn)=2 000 m的云層下落(g取10 m/s2) (1)如果不考慮空氣浮力和阻力,雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng),落到地面經(jīng)t1=1.0 10-5 s速度變?yōu)榱?因?yàn)橛甑魏偷孛孀饔脮r(shí)間極短,可認(rèn)為在t1內(nèi)地面對(duì)雨滴的作用力不變且不考慮雨滴的重力,求雨滴對(duì)地面的作用力大小。(2)考慮到雨滴同時(shí)還受到空氣浮力和阻力的作用,設(shè)雨滴落到地面的實(shí)際速度為8 m/s,落到地面上經(jīng)時(shí)間t2=3.010-4 s速度變?yōu)榱?在t2內(nèi)地面對(duì)雨滴的作用力不變且不考慮雨滴的重力,求雨滴對(duì)地面的作用力大小以及該雨滴下落過(guò)程中克服空氣浮力和阻力所做功的和?！窘馕觥?1)不考慮空氣浮力和阻力,雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng),雨滴自由落體運(yùn)動(dòng)的末速度為v= m/s=200 m/s取豎直向上為正方向,對(duì)雨滴和地面作用的過(guò)程,運(yùn)用動(dòng)量定理得:Ft1=0-mv代入數(shù)據(jù)解得F=500 N根據(jù)牛頓第三定律,雨滴對(duì)地面的作用力大小為500 N。(2)對(duì)雨滴和地面作用的過(guò)程,由動(dòng)量定理得Ft2=0-mv據(jù)題v=8 m/s代入數(shù)據(jù)解得F= N根據(jù)牛頓第三定律,雨滴對(duì)地面的作用力大小為 N雨滴下落過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理得mgh-W=mv2-0解得:克服空氣浮力和阻力所做功的和W0.5 J答案:(1)500 N(2) N0.5 J