2020届高三物理精准培优专练11:动量和冲量、动量定理及其应用(附解析) 一、考点分析
1.本部分内容改为必考后,一般是以较容易或中等难度的选择题或计算题出现,可单独考查,也可和动量守恒定律综合考查。 2.注意要点:
(1)注意动量的矢量性及动量变化量的矢量性;(2)动量定理Ft=p′-p中“Ft”为合外力的冲量。
二、考题再现
典例1.(2019?全国I卷?16)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4.8×10 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( ) A.1.6×10 kg B.1.6×10 kg C.1.6×10 kg D.1.6×10 kg
典例2.(2018?全国II卷?15)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( ) A. 10 N B. 10 N C. 10 N D. 10 N
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三、对点速练
1.两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( ) A.相同的速度 B.相同的质量 C.相同的运动方向 D.相同的加速度
2.2018年3月22日,一架中国国际航空CA03客机,从天津飞抵香港途中遭遇鸟击,飞机头部被撞穿约一平方米的大洞,雷达罩被击穿,所幸客机及时安全着陆,无人受伤。若飞机飞行的速度为150 m/s,小鸟在空中的飞行速度非常小,与飞机的速度相比可忽略不计。已知小鸟的质量约为0.4 kg,小鸟与飞机的碰撞时间为6.0×10s。则飞机受到小鸟对它的平均作用力的大小约为( ) A.10N B.10N C.10N D.10N
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3.用水平力F拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,t1时刻
撤去拉力F,物体做匀减速直线运动,到t2时刻停止。其速度—时间图象如图所示,且α>β,若拉力F做的功为W1,冲量大小为I1;物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2,
冲量大小为I2。则下列选项正确的是( ) A.W1>W2;I1>I2 B.W1<W2;I1>I2 C.W1<W2;I1<I2
D.W1=W2;I1=I2
4.质量为1 kg的物体静止在水平面上,t=0时受到水平拉力F的作用开始运动,F随时间t变化的关系图象如图所示。已知t=4 s时物体刚好停止运动,取g=10 m/s,以下判断正确的是( ) A.物体所受摩擦力为3 N B.t=2 s时物体的速度最大 C.t=3 s时物体的动量最大 D.物体的最大动能为2 J
5.某人站在与电脑连接的力传感器上做原地纵向摸高训练,图甲是他做下蹲、起跳和回落动作的示意图,图中的小黑点表示人的重心。图乙是电脑上显示的力传感器所受压力随时间变化的图象,已知重力加速度
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g=10 m/s2,空气阻力不计,则根据图象分析可知( )
A.b到c的过程中,人始终处于超重状态
B.人从起跳到双脚离开力传感器的过程中,重力的冲量大小为240 N·s C.人跳起的最大高度为1.8 m D.起跳过程中人做的功大于360 J
6.目前,我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶,某公司对汽车性
能进行了一项测试,让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现,下坡时若关掉油门,则汽车的速度保持不变;若以恒定的功率P上坡,则从静止启动做加速运动,发生位移s时速度刚好达到最大值vm。设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变,下列说法正确的是( ) A.关掉油门后的下坡过程,汽车的机械能守恒
B.关掉油门后的下坡过程,坡面对汽车的支持力的冲量为零
2vmvm3mvmC.上坡过程中,汽车速度由增至,所用的时间可能等于
4232PD.上坡过程中,汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm,所用时间一定小于
2s vm7.(多选)如图,斜面倾角为O,xAP=2xPB,斜面上AP段光滑,PB段粗糙。一可视为质点的小物体从顶端A由静止释放,沿斜面下滑到底端B时速度为零,下列说法正确的是( ) A.小物体在AP段和PB段运动的加速度大小之比为1∶2 B.小物体在AP段和PB段运动的时间之比为1∶1 C.小物体在AP段和PB段合外力做功绝对值之比为1∶1 D.小物体在AP段和PB段受合外力的冲量大小之比为2∶1
8.(多选)一个篮球被竖直向上抛出后又落回到拋出点。假设篮球在运动过程中受到的空气阻力大小与其运动的速度大小成正比,下列判断正确的是( )
A.上升过程中重力的冲量大小等于下降过程中重力的冲量大小 B.篮球运动的过程中加速度一直减小
C.上升过程中空气阻力做的功等于下降过程中阻力做的功
D.上升过程中空气阻力的冲量大小等于下降过程中空气阻力的冲量大小
9.(多选)如图所示,质量M=2 kg、长L=1.5 m的木板静止在光滑的水平面上,木板上右端放着一可视为质点的小滑块,小滑块的质量m=1 kg,小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2。若用水平拉力F作用在木板上,取g=10 m/s,则下列说法正确的是( ) A.F=8 N时,小滑块与木板保持相对静止 B.F=10 N时,小滑块与木板发生相对滑动
C.F=12 N时,小滑块从木板上滑下所需的时间为2 s
D.F=12 N时,小滑块从木板上滑下时木板的动量大小为10 kg?m/s
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