適用于新高考新教材廣西專版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范練19動(dòng)量和動(dòng)量定理

課時(shí)規(guī)范練19動(dòng)量和動(dòng)量定理基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練1.(沖量、勢(shì)能、動(dòng)量定理等概念)跳水三米板的競(jìng)賽中,跳水運(yùn)動(dòng)員最終踏板的過程可以簡(jiǎn)化為下述模型:運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板上(A位置),隨跳板一同向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)(B位置),對(duì)于運(yùn)動(dòng)員從起先與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的這個(gè)過程中,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)員始終處于失重狀態(tài)B.運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能與跳板的彈性勢(shì)能之和先增大后減小C.跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員支持力的沖量和運(yùn)動(dòng)員重力沖量大小相等、方向相反D.跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員支持力做的功等于運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的變更量2.(動(dòng)量)套圈嬉戲的規(guī)則是站在同一起點(diǎn)的參加者拋出一個(gè)圓圈,套住獎(jiǎng)品即可獲得。若大人和小孩在不同的高度(大人拋出的高度更高,且拋出點(diǎn)在同一豎直線上)水平拋出的圓圈套中了同一個(gè)獎(jiǎng)品,不計(jì)空氣阻力,全部圓圈的質(zhì)量都相同,下列說法正確的是()A.大人拋出的圓圈初速度更大B.小孩拋出的圓圈在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間更短C.小孩拋出的圓圈初動(dòng)量更小D.大人拋出的圓圈在空中運(yùn)動(dòng)的過程中,圓圈受到的重力做的功更少3.(動(dòng)量定理的應(yīng)用)(2023遼寧高三月考)蹦床是兒童常常玩的一款游樂項(xiàng)目。將兒童在蹦床上彈起、下落的過程簡(jiǎn)化為豎直方向上的運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)量為m的兒童從h高度處落下,從接觸蹦床到速度大小減為零的時(shí)間為Δt,在此過程中()A.蹦床對(duì)他的沖量大小為mgΔt+m2gB.蹦床對(duì)他的沖量大小為m2gC.蹦床對(duì)他的沖量大小為mgΔt+m2gD.蹦床對(duì)他的沖量大小為mgΔt-m2g4.(多選)(動(dòng)量定理的應(yīng)用)(2023天津南開中學(xué)高三檢測(cè))有些人喜愛躺著刷手機(jī),常常出現(xiàn)手機(jī)掉落砸傷眼睛或者額頭的狀況。若有一手機(jī)質(zhì)量為120g,從離人額頭約20cm的高度無初速度掉落,砸到額頭后手機(jī)的反彈忽視不計(jì),額頭受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為0.2s。下列分析正確的是()A.手機(jī)與額頭作用過程中,手機(jī)的動(dòng)量變更大小約為0.24kg·m/sB.手機(jī)對(duì)額頭的沖量大小約為0.24N·sC.手機(jī)對(duì)額頭的沖量方向豎直向上D.手機(jī)對(duì)額頭的作用力大小約為2.4N素養(yǎng)綜合練5.為了迎接籃球競(jìng)賽,小林同學(xué)站在與電腦連接的力傳感器上做原地縱向摸高訓(xùn)練,圖甲是他做下蹲、起跳和回落動(dòng)作的示意圖,圖中的P點(diǎn)表示人的重心,圖乙是電腦上顯示的力傳感器所受壓力隨時(shí)間變更的圖像,重力加速度g取10m/s2,空氣阻力不計(jì),則依據(jù)圖像分析可知()甲乙A.人在0.3~0.7s時(shí)間內(nèi)先加速下蹲后減速下蹲B.c到d的過程中,人始終處于失重狀態(tài)C.人起跳時(shí)獲得的動(dòng)量大小等于240kg·m/sD.1.6s時(shí),人下落的速度達(dá)到最大6.(2022北京西城區(qū)期末)一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體在合力F的作用下從靜止起先沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變更的圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.0~4s內(nèi),F的沖量大小為6N·sB.第2s末時(shí),物體的動(dòng)量大小是2kg·m/sC.第4s末時(shí),物體的動(dòng)量大小是2kg·m/sD.第2s末時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變更7.(多選)如圖所示,墊球是排球運(yùn)動(dòng)中通過手臂的迎擊動(dòng)作,使來球從墊擊面上反彈出去的一項(xiàng)擊球技術(shù)。若某次從墊擊面上反彈出去的排球豎直向上運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又落回到原位置,設(shè)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中排球所受阻力大小不變,則下列說法正確的是()A.球從擊出到落回的時(shí)間內(nèi),重力的沖量為零B.球從擊出到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間小于從最高點(diǎn)落回?fù)舫鳇c(diǎn)的時(shí)間C.球上升階段動(dòng)量的變更量等于下降階段動(dòng)量的變更量D.球上升階段動(dòng)量的變更率大于下降階段動(dòng)量的變更率8.(多選)(2023河南高三月考)如圖所示,一橫截面積為S的注射器豎直固定,管內(nèi)充溢密度為ρ的液體,其下端面上有一橫截面積為110S的小噴口,小噴口離地的高度為h(h遠(yuǎn)大于小噴口的直徑)。管中有一輕活塞,用豎直向下的推力F使活塞以速度v0勻速推動(dòng)液體,使液體從小噴口射出,液體擊打在水平地面上后速度馬上變?yōu)榱恪Ｈ糁亓铀俣葹間,液體在空中不散開,不計(jì)空氣阻力,液體不行壓縮且沒有黏滯性,活塞與管內(nèi)壁無摩擦。則下列推斷正確的是(A.液體從小噴口豎直射出速度的大小為10v0B.推力F的大小不變C.液體剛落地的速度大小為100D.若不考慮重力作用,液體擊打地面平均作用力的大小為ρSv01009.(2023天津?yàn)I海模擬)質(zhì)量為m=2.0kg的鐵塊靜止在水平面上,從t=0時(shí)刻起,該鐵塊受到一個(gè)水平推力F的作用,F隨時(shí)間變更的規(guī)律如圖所示。鐵塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度g取10m/s2。求:(1)5.0s內(nèi)推力對(duì)鐵塊的總沖量大小;(2)t=5.0s時(shí)鐵塊的瞬時(shí)速度大小。10.(2023河北張家口模擬)消遣風(fēng)洞是一種空中懸浮裝置,在一個(gè)特定的空間內(nèi)有人工制造的可限制氣流,游客只要穿上特制的可變更受風(fēng)面積(游客在垂直風(fēng)力方向的投影面積)的飛行服跳入飛行區(qū),即可通過變更受風(fēng)面積來實(shí)現(xiàn)向上、向下運(yùn)動(dòng)或懸浮。已知一游客質(zhì)量為60kg,腹部向下時(shí)受風(fēng)面積最大為0.7m2,身體直立時(shí)受風(fēng)面積最小為0.2m2,氣流密度為1.2kg/m3,氣流速度為30m/s,重力加速度g取10m/s2,假設(shè)氣流吹到人身體上后速度近似變?yōu)?。(1)若游客在風(fēng)洞內(nèi)懸浮,則受風(fēng)面積應(yīng)調(diào)整為多大?(2)若游客進(jìn)入風(fēng)洞先由最大受風(fēng)面積運(yùn)動(dòng)1s后馬上改為最小受風(fēng)面積,求游客距動(dòng)身點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為多少?(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)11.某澆灌工程示意圖如圖所示,地面與水面的距離為H。用水泵從水池抽水(抽水過程中H保持不變),水龍頭離地面高h(yuǎn),水管橫截面積為S,水的密度為ρ,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。水從管口以不變的速度源源不斷地沿水平方向噴出,水落地的位置到管口的水平距離為d=2h。設(shè)管口橫截面上各處水的速度都相同。(1)求單位時(shí)間內(nèi)從管口流出的水的質(zhì)量m0;(2)假設(shè)水擊打在地面上時(shí)速度馬上變?yōu)榱?且在極短時(shí)間內(nèi)擊打地面的水受到的重力可忽視不計(jì),求水擊打地面豎直向下的平均作用力的大小Fy;(3)不計(jì)額外功的損失,水泵輸出的功率P。答案：1.D解析運(yùn)動(dòng)員從起先與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的這個(gè)過程中,運(yùn)動(dòng)員先加速后減速,則先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能、重力勢(shì)能和跳板的彈性勢(shì)能三者之和守恒,因動(dòng)能先增加后減小,則重力勢(shì)能與跳板的彈性勢(shì)能之和先減小后增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變更不為零,依據(jù)動(dòng)量定理可知,跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員支持力的沖量和運(yùn)動(dòng)員重力沖量方向相反,但是大小不相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;依據(jù)能量關(guān)系可知,跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員支持力做的功等于運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的變更量,選項(xiàng)D正確。2.B解析圓圈做平拋運(yùn)動(dòng),依據(jù)x=v0t,h=12gt2可知v0=xg2h3.A解析兒童接觸蹦床時(shí)的速度為2gh,接觸蹦床后,以向上為正方向,依據(jù)動(dòng)量定理得I-mgΔt=0-(-m2gh),解得I=mgΔt+m2gh,設(shè)兒童接觸蹦床后,又下降了x,全程依據(jù)動(dòng)能定理得W+mg(h+x)4.AD解析依據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,手機(jī)掉落到人額頭位置時(shí)的速度約為v=2gh=2m/s,手機(jī)與額頭作用后手機(jī)的速度變?yōu)?,選取向下為正方向,所以手機(jī)與額頭作用過程中動(dòng)量變更為Δp=0-mv=-0.24kg·m/s,故A正確;手機(jī)與額頭接觸的過程中受到重力與額頭的作用力,選取向下為正方向,對(duì)手機(jī)由動(dòng)量定理得mgt+I=Δp,代入數(shù)據(jù)得I=-0.48N·s,負(fù)號(hào)表示方向豎直向上,依據(jù)力的作用是相互的,所以手機(jī)對(duì)額頭的沖量大小約為0.48N·s,故B錯(cuò)誤;因?yàn)轭~頭對(duì)手機(jī)的沖量的方向豎直向上,所以手機(jī)對(duì)額頭的沖量方向豎直向下,故C錯(cuò)誤;依據(jù)沖量定義得手機(jī)對(duì)額頭的作用力大小約為F=It=5.C解析人在0.3~0.7s時(shí)間內(nèi),對(duì)傳感器的壓力先減小到零再增大到等于人的重力,假如是先加速下蹲后減速下蹲,則壓力應(yīng)當(dāng)是先減小到零再增大到超過人的重力,故A錯(cuò)誤;c到d的過程中,人還沒有完全脫離傳感器,對(duì)傳感器仍有向下的壓力,這個(gè)壓力從大于人的重力漸漸減小到零,即人先處于超重,后處于失重狀態(tài),故B錯(cuò)誤;人在空中停留的時(shí)間為t'=1.6s-1.0s=0.6s,則人跳起時(shí)獲得的初速度為v0=g×t'2=3m/s,由題圖乙可知,小林的質(zhì)量為80kg,起跳時(shí)獲得的初動(dòng)量大小為p0=mv0=240kg·m/s,故C正確;人下落的速度達(dá)到最大時(shí),傳感器的示數(shù)應(yīng)等于重力,16.C解析0~4s內(nèi),F的沖量大小為I=F1t1+F2(t2-t1)=2N·s,故A錯(cuò)誤;依據(jù)動(dòng)量定理得p2=Δp2=F1t1=4N·s,第2s末時(shí),物體的動(dòng)量大小是4kg·m/s,故B錯(cuò)誤;0~4s內(nèi)物體動(dòng)量變更量為Δp4=F1t1+F2(t2-t1)=2N·s,即4s末的動(dòng)量為p4=2kg·m/s,故C正確;由動(dòng)量定理F1t1=mv1,可得2s末物體速度為v1=2m/s,第2s末時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)方向不變,故D錯(cuò)誤。7.BD解析重力的沖量為IG=mgt,故球從擊出到落回的時(shí)間內(nèi),重力的沖量不為零,A錯(cuò)誤;上升、下降過程分別由牛頓其次定律可得mg+Ff=ma1,mg-Ff=ma2,可知a1>a2,豎直上升過程可反向看成初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由h=12at2可知,上升時(shí)間小于下降時(shí)間,B正確;由v=2ah可知,上升的初速度大于下降的末速度,故球上升階段動(dòng)量的變更量大于下降階段動(dòng)量的變更量,C錯(cuò)誤;由Δp8.ACD解析因?yàn)橐后w不行壓縮且沒有黏滯性,依據(jù)連續(xù)性可得Sv0=110Sv1,解得v1=10v0,故A正確;推力F和管內(nèi)液體的重力共同作用使液體勻速噴出,由于管內(nèi)液體重力越來越小,故推力F越來越大,故B錯(cuò)誤;依據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得v22-v12=2gh,解得v2=100v02+2gh,故C正確;取Δt時(shí)間內(nèi)液體為探討對(duì)象,液體擊打地面的過程中,豎直向下的初速度為v2,末速度為0,取向上為正方向,依據(jù)動(dòng)量定理得F'Δt=0-(-Δmv2),因?yàn)棣=ρSv0Δt9.答案(1)31.5N·s(2)3.75m/s解析(1)全程F由隨時(shí)間勻稱增大(時(shí)間設(shè)為t1)和恒定(時(shí)間設(shè)為t2)兩部分組成,其總沖量為IF=12F1t1+F1(5-t1)=12×9×3+9×2N(2)全程摩擦力由隨時(shí)間勻稱增大的靜摩擦力和恒定的滑動(dòng)摩擦力兩部分組成,其中滑動(dòng)摩擦力為Ff=μmg=0.3×2×10N=6N依據(jù)題意,靜摩擦力當(dāng)其增大到6N時(shí),變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,時(shí)間設(shè)為t',結(jié)合圖像可知t'=2s則摩擦力的總沖量大小為If=12Fft'+Ff(5-t')=12×6×2N·s+6×3N·s=24N由全程動(dòng)量定理得IF-If=mv-0可得t=5s時(shí)鐵塊的瞬時(shí)速度大小為v=IF-I10.答案(1)0.56m2(2)1.8m解析(1)在Δt時(shí)間內(nèi)吹到游客身體的氣體質(zhì)量為Δm=ρSvΔt ①設(shè)游客對(duì)氣流的力的大小為F,則對(duì)此段氣體由動(dòng)量定理得FΔt=Δmv ②由牛頓第三定律,風(fēng)給游客的力大小F'=F ③游客受力平衡,所以F'=mg ④聯(lián)立可得S=0.56m2。 ⑤(2)風(fēng)速遠(yuǎn)大于游客的速度,游客在風(fēng)洞內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)S1=0.7m2時(shí),由①②③可得游客受風(fēng)力的大小F1=ρS1v2=756N⑥由牛頓其次定律得F1-mg=ma1 ⑦經(jīng)過t1=1s時(shí)x1=12a1t12=1v=a1t1=2.6m/s⑨當(dāng)受風(fēng)面積為S2=0.2m2時(shí)加速度向下,由①②③可得F2=ρS2v2=216N⑩由牛頓其次定律得mg-F2=ma2 解得a2=6.4m/s2游客減速過程上升的距離x2=v22解得x2=0.53m游客距離動(dòng)身點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為x=x1+x2 解得x=1.8m。11.答案(1)ρS2(2)2ρSgh(3)ρSg2gh(H+2解析(1)水從管口沿水平方向