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文檔簡介
單元05動量及其守恒定律
‘g’亮點練
1.如圖所示,足夠長的固定光滑斜面傾角為仇質(zhì)量為m的物體以速度。從斜面底端沖上斜面,達到最高
點后又滑回原處,所用時間為t.對于這一過程,下列判斷正確的是
A.斜面對物體的彈力的沖量為零B.物體受到的重力的沖量大小為mgt
C.物體受到的合力的沖量大小為零D.物體動量的變化量大小為零
【答案】B
【解析】A.斜面對物體的彈力的沖量大?。篒=Nt=mgcos8-t,彈力的沖量不為零,故A錯誤;8.根據(jù)
沖量的定義式可知,物體所受重力的沖量大小為:lG=mg-1,故8正確;CC.物體受到的合力的沖量大小
為mgtsin。,由動量定理得:動量的變化量大小△P=/冷=mgsinJ,t,則合力的沖量和動量的變化量不
為零,故CD錯誤;故選8。
2.如圖所示,曲線是某質(zhì)點只在一恒力作用下的部分運動軌跡.質(zhì)點從M點出發(fā)經(jīng)P點到達N點,已知質(zhì)
點從M點到P點的路程大于從P點到N點的路程,質(zhì)點由M點運動到P點與由P點運動到N點的時間相
等.下列說法中正確的是
A.質(zhì)點從M到N過程中速度大小保持不變
B.質(zhì)點在M、N間的運動不是勻變速運動
C.質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的動量變化量大小相等,方向相同
D.質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的動量變化量大小不相等,但方向相同
【答案】C
【解析】因質(zhì)點在恒力作用下運動,由牛頓第二定律可知,質(zhì)點做勻變速曲線運動,加速度不變;A、從M
到N過程中,恒力一定對物體做功,則速度大小變化,故A錯誤;8、因加速度不變,則質(zhì)點在這兩段時
間內(nèi)的速度變化量大小相等,方向相同,是勻變速運動,故B錯誤;CD、因質(zhì)點受到的是恒力作用,故兩
段相等的時間內(nèi)力的沖量相等,故動量變化量大小相等,方向相同,故C正確,D錯誤.故選:C.
3.2019年8月11日超強臺風“利奇馬”登陸青島,導(dǎo)致部分高層建筑頂部的廣告牌損毀。臺風“利奇馬”
登陸時的最大風力為11級,最大風速為3(hn/s。某高層建筑頂部廣告牌的尺寸為:高5m、寬20m,
空氣密度p=1.2句/巾3,空氣吹到廣告牌上后速度瞬間減為0,則該廣告牌受到的最大風力約為
A.3.9x103NB.1.1x105WC.1.0x104/VD.9.0x104W
【答案】B
【解析】廣告牌的面積S=5x20,n2=100m2設(shè)t時間內(nèi)吹到廣告牌上的空氣質(zhì)量為m,則有:m=pSvt
以風速的方向為正方向,根據(jù)動量定理有:—Ft=0-nw=0-pSv2t得:F=pS/代入數(shù)據(jù)解得,F(xiàn)—
1.08x105N?1.1x105/V,故8正確,ACO錯誤。故選瓦
4.蹦極是一項刺激的戶外休閑活動,足以使蹦極者在空中體驗幾秒鐘的“自由落體”。如圖所示,蹦極
者站在高塔頂端,將一端固定的彈性長繩綁在踝關(guān)節(jié)處。然后雙臂伸開,雙腿并攏,頭朝下跳離高塔。
設(shè)彈性繩的原長為3蹦極者下落第一個g時動量的增加量為dp1,下落第五個機寸動量的增加量為dp2,
把蹦極者視為質(zhì)點,蹦極者離開塔頂時的速度為零,不計空氣阻力,貝臉滿足
A1—2R2—3C3—4D4—5
【答案】D
【解析】蹦極者下落高度L的過程,可視為做自由落體運動,對于初速度為零的勻加速直線運動,通過連
續(xù)相等位移的時間之比為1:(企一1):(次一夜):(四一舊):(傷一何……,可知含=西+2,即
4<?<5,由動量定理得:Ap=mgt,故4〈警<5故ABC錯誤,。正確。故選。。
「2紳2
5.最近,我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機聯(lián)試成功,這標志著我國重型運載火箭的研
發(fā)取得突破性進展。若某次實驗中該發(fā)動機向后噴射的氣體速度約為3km/s,產(chǎn)生的推力約為4.8x
106/V,則它在1s時間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為
A.1.6x102kgB.1.6x1033C.1.6x105kgD.1.6x106kg
【答案】B
【解析】以氣體為研究對象,設(shè)t=1s內(nèi)噴出的氣體質(zhì)量為m,根據(jù)動量定理可得:Ft=mv-0
其中u=3/cm/s=300(hn/s解得:m.—^==1.6x103kg,故8正確,AC。錯誤。故選8。
6.如圖所示,在固定的水平桿上,套有質(zhì)量為小的光滑圓環(huán),輕繩一端拴在環(huán)上,另一端系著質(zhì)量為M的
木塊,現(xiàn)有質(zhì)量為血0的子彈以大小為火的水平速度射入木塊并立刻留在木塊中,重力加速度為g,下
列說法正確的是
A.子彈射入木塊后的瞬間,速度大小為嬴黑而
B.子彈射入木塊后的瞬間,繩子拉力等于(M+m0)g
C.子彈射入木塊后的瞬間,環(huán)對輕桿的壓力大于(M+7n+m())g
D.子彈射入木塊之后,圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒
【答案】C
【解析】A.子彈射入木塊后的瞬間,取水平向右為正方向,由子彈和木塊系統(tǒng)的動量守恒,則mo%=("+
m0)V1,解得速度大小為%=翳沙故A錯誤;8.子彈射入木塊后的瞬間,根據(jù)牛頓第二定律可得7-(M+
mo)g=(M+m0)苧,可知繩子拉力大于(M+mo)g,故8錯誤;C子彈射入木塊后的瞬間,對圓環(huán),有.:
N=7+mg>(M+m+??io)g,則由牛頓第三定律知,環(huán)對輕桿的壓力大于(M+wi+6。為,故C正確;
D子彈射入木塊之后,圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)只在水平方向動量守恒,故。錯誤;故選C。
7.一小船質(zhì)量是M,站在船上的人的質(zhì)量是m。船原來以速度為行駛,當船上的人以相對于地面的水平
速度北向船行反方向跳離船時,不計水的阻力,則船的速度大小變?yōu)?/p>
.cm—M+m卜M+2m
A.v0B,-v0C,—v0D,「一%
【答案】D
【解析】當以相對地面的水平速度為與船行反方向跳離船時,小船和人組成的系統(tǒng)動量守恒,以小船原來
的速度方向為正方向,根據(jù)動量守恒定律得:(M+m)孫=巾(-%)+Mu解得:"=竺產(chǎn)%。故選:D。
8.如圖所示,半徑為R、質(zhì)量為M的;光滑圓槽置于光滑的水平地面上,一個質(zhì)量為m的小木塊從槽的頂
端由靜止滑下。則木塊從槽口滑出時的速度大小為
A.師B.畫C.畫D.
V口7M+mqM+mqM
【答案】B
【解析】對木塊和槽所組成的系統(tǒng),水平方向不受外力,水平方向動量守恒,設(shè)木塊滑出槽口時的速度為
槽的速度為“,在水平方向上,由動量守恒定律可得:=0木塊下滑時,只有重力做功,系統(tǒng)
機械能守恒,由機械能守恒定律得:mgR=lmv2+lMu2,聯(lián)立解得:v=故B正確,AC。錯
誤。故選瓦
9.一質(zhì)量為M的航天器正以速度孫在太空中飛行,某一時刻航天器接到加速的指令后,發(fā)動機瞬間向后
噴出一定質(zhì)量的氣體,氣體噴出時速度大小為攻,加速后航天器的速度大小火,則噴出氣體的質(zhì)量m為
也一%mV2VqV2V
A6=MB="2MQm=~MY)m=~v°M
v1,V2fV2+Vr^2-l
【答案】c
【解析】規(guī)定航天器的速度方向為正方向,由動量守恒定律可得:M%=(M-7n)U2-m功解得:m=
鋁M。故A8O錯誤,C正確。故選C。
10.4、8兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動,mA=1kg,rnB=2kg,=6m/s,vB=2m/s.
當A追上B并發(fā)生碰撞后,4、B兩球速度的可能值是
A.m/s,vB'=2.5m/sB.vA'=2m/s,m/s
C.vA'=-4m/s,VB'=7m/sD.vA>=7m/s,vB'=l5m/s
【答案】B
【解析】雖然題目所給四個選項均滿足動量守恒定律,但4、。兩項中,碰后A的速度以'大于B的速度為
不符合實際,即4、。項錯誤;C項中,兩球碰后的總動能"后=1巾4%'2+(巾8%,2=57/,大于碰前
的總動能Ek前=l^A^A2+~mBVB2=227,所以C項錯誤.8項中,兩球碰后的總動能
E=m2,2
k)u\AyA+|msvB=187,故8正確。
11.如圖所示,在平臺4。中間有一個光滑凹槽BC,滑板的水平上表面與平臺4。等高,一物塊(視為質(zhì)點)以
大小為=6m/s的初速度滑上滑板,當滑板的右端到達凹槽右端C時,物塊恰好到達滑板的右端,且此
時物塊與滑板的速度恰好相等。物塊與滑板的質(zhì)量分別為mi=O」kg、m2=0.2kg,物塊與滑板以及
2
平臺CD間的動摩擦因數(shù)均為4=0.4,取重力加速度大小g=10m/s?求:
io
(1)滑板的長度1;
(2)物塊在平臺CD上滑行的距離s。
【答案】
解:(1)設(shè)滑板的右端到達凹槽右端C時,物塊與滑板的共同速度大小為小
取向右為正方向,根據(jù)動量守恒定律有:mtv0=(771!+m2)v,
解得:v=2m/s
根據(jù)能量守恒定律有:〃巾1"詔一:(7nl+血2)盧,
聯(lián)立解得:Z=3m;
(2)對物塊在平臺CD上滑行的過程,根據(jù)動能定理有:
12
—fim^gs=0n
解得:s=0.5m。
12.如圖所示,傾角。=37。的光滑固定斜面上放有/、B、C三個質(zhì)量均為m=0.5的的物塊(均可視為質(zhì)
點),4固定,C與斜面底端處的擋板接觸,B與C通過輕彈簧相連且均處于靜止狀態(tài),4、B間的距離d=
3m.現(xiàn)釋放4,一段時間后4與8發(fā)生碰撞,4、B碰撞為彈性碰撞,碰撞后立即撤去4,取g=10m/s2,
SM37。=0.6,cos370=0.8.
(1)求4與B碰撞前瞬間A
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