高考物理課標(biāo)版一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)規(guī)范練19動(dòng)量動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律的理解

考點(diǎn)規(guī)范練19動(dòng)量動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律的理解一、單項(xiàng)選擇題1.質(zhì)量為0.2kg的球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向彈回。取豎直向上為正方向,在小球與地面接觸的時(shí)間內(nèi),關(guān)于球動(dòng)量變化量Δp和合外力對(duì)小球做的功W,下列說(shuō)法正確的是(A.Δp=2kg·m/sW=2J B.Δp=-2kg·m/sW=C.Δp=0.4kg·m/sD.Δp=-0.4kg·2.質(zhì)量為m的木箱放置在光滑的水平地面上,在與水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t速度變?yōu)関,則在這段時(shí)間內(nèi)拉力F與重力的沖量大小分別為()A.Ft,0 B.Ftcosθ,0C.mv,mgt D.Ft,mgt3.如圖所示,甲木塊的質(zhì)量為m1,以v的速度沿光滑水平地面向前運(yùn)動(dòng),正前方有一靜止的、質(zhì)量為m2的乙木塊,乙上連有一輕質(zhì)彈簧。甲木塊與彈簧接觸后()A.甲木塊的動(dòng)量守恒B.乙木塊的動(dòng)量守恒C.甲、乙兩木塊所組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D.甲、乙兩木塊所組成的系統(tǒng)動(dòng)能守恒4.在高臺(tái)跳水中,運(yùn)動(dòng)員從高臺(tái)向上躍起,在空中完成動(dòng)作后進(jìn)入水中,在浮力作用下做減速運(yùn)動(dòng),速度減為零后返回水面。設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程為Ⅰ,進(jìn)入水中做減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程為Ⅱ。不計(jì)空氣阻力和水的阻力,則下述判斷錯(cuò)誤的是()A.在過(guò)程Ⅰ中,運(yùn)動(dòng)員受到的沖量等于動(dòng)量的改變量B.在過(guò)程Ⅰ中,運(yùn)動(dòng)員受到重力沖量的大小與過(guò)程Ⅱ中浮力沖量的大小相等C.在過(guò)程Ⅰ中,每秒鐘運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量相同D.在過(guò)程Ⅰ和過(guò)程Ⅱ中運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量變化的大小相等5.(2017·湖北黃岡模擬)一小球從水平地面上方無(wú)初速釋放,與地面發(fā)生碰撞后反彈至速度為零,假設(shè)小球與地面碰撞沒(méi)有機(jī)械能損失,所受空氣阻力大小不變,下列說(shuō)法正確的是()A.上升過(guò)程中小球動(dòng)量改變量等于該過(guò)程中空氣阻力的沖量B.小球與地面碰撞過(guò)程中,地面對(duì)小球的沖量為零C.下落過(guò)程中小球動(dòng)能的改變量等于該過(guò)程中重力做的功D.從釋放到反彈至速度為零過(guò)程中小球克服空氣阻力做的功等于重力做的功6.靜止在湖面的小船上有兩個(gè)人分別向相反方向拋出質(zhì)量相同的小球,甲向左拋,乙向右拋,如圖所示,甲先拋、乙后拋,拋出后兩小球相對(duì)岸的速率相等,不計(jì)水的阻力,下列說(shuō)法正確的是()A.兩球拋出后,船往左以一定速度運(yùn)動(dòng),乙球受到的沖量大一些B.兩球拋出后,船往右以一定速度運(yùn)動(dòng),甲球受到的沖量大一些C.兩球拋出后,船的速度為零,甲球受到的沖量大一些D.兩球拋出后,船的速度為零,兩球所受到的沖量相等二、多項(xiàng)選擇題7.對(duì)下列物理現(xiàn)象的解釋,正確的是()A.擊釘時(shí),不用橡皮錘僅僅是因?yàn)橄鹌ゅN太輕B.跳遠(yuǎn)時(shí),在沙坑里填沙,是為了減小沖量C.易碎品運(yùn)輸時(shí),要用柔軟材料包裝,船舷常常懸掛舊輪胎,都是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間,減小作用力D.在車內(nèi)推車推不動(dòng),是因?yàn)楹贤饬_量為零8.(2017·山西運(yùn)城模擬)兩個(gè)物體A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,并排靜止在水平地面上,用同向水平拉力F1、F2分別作用于物體A和B上,作用一段時(shí)間后撤去,兩物體各自滑行一段距離后停止,A、B兩物體運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象分別如圖中圖線a、b所示,已知拉力F1、F2撤去后,物體做減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度—時(shí)間圖線彼此平行(相關(guān)數(shù)據(jù)已在圖中標(biāo)出)。由圖中信息可以得出()A.若F1=F2,則m1小于m2B.若m1=m2,則力F1對(duì)物體A所做的功較多C.若m1=m2,則力F1對(duì)物體A的沖量與F2對(duì)B的沖量之比為4∶5D.若m1=m2,則力F1的最大瞬時(shí)功率一定是力F2的最大瞬時(shí)功率的2倍9.某同學(xué)質(zhì)量為60kg,在軍事訓(xùn)練中要求他從岸上以大小為2m/s的速度跳到一條向他緩緩飄來(lái)的小船上,然后去執(zhí)行任務(wù),小船的質(zhì)量是140kg,原來(lái)的速度大小是0.5m/s,該同學(xué)上船后又跑了幾步,最終停在船上,若以人的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?則(A.人和小船最終靜止在水面上B.該過(guò)程同學(xué)的動(dòng)量變化量為-105kg·C.船最終的速度是0.D.船的動(dòng)量變化量是105kg·m/s三、非選擇題10.質(zhì)量為1kg的物體靜止放在足夠大的水平桌面上,物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4。有一大小為5N的水平恒力F作用于物體上,使之加速前進(jìn),經(jīng)3s后撤去F。求物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間(g取10m/s2)。11.如圖所示,有一半徑為R的半球形凹槽P,放在光滑的水平地面上,一面緊靠在光滑墻壁上,在槽口上有一質(zhì)量為m的小球,由A點(diǎn)靜止釋放,沿光滑的球面滑下,經(jīng)最低點(diǎn)B又沿球面上升到最高點(diǎn)C,經(jīng)歷的時(shí)間為t,B、C兩點(diǎn)高度差為0.6R,求:(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度;(2)在t這段時(shí)間里,豎墻對(duì)凹槽的沖量。12.(2017·山東臨沂模擬)香港迪士尼游樂(lè)園入口旁有一噴泉,在水泵作用下鯨魚模型背部會(huì)噴出豎直向上的水柱,將站在沖浪板上的米老鼠模型托起,穩(wěn)定地懸停在空中,伴隨著音樂(lè)旋律,米老鼠模型能夠上下運(yùn)動(dòng),引人駐足,如圖所示。這一景觀可做如下簡(jiǎn)化,假設(shè)水柱以一定的速度從噴口豎直向上噴出,水柱的流量為Q(流量定義:在單位時(shí)間內(nèi)向上通過(guò)水柱橫截面的水的體積),設(shè)同一高度水柱橫截面上各處水的速率都相同,沖浪板底部為平板且其面積大于水柱的橫截面積,保證所有水都能噴到?jīng)_浪板的底部。水柱沖擊沖浪板前其水平方向的速度可忽略不計(jì),沖擊沖浪板后,水在豎直方向的速度立即變?yōu)榱?在水平方向朝四周均勻散開。已知米老鼠模型和沖浪板的總質(zhì)量為m0,水的密度為ρ,重力加速度大小為g,空氣阻力及水的阻力均可忽略不計(jì)。(1)求噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量。(2)由于水柱頂部的水與沖浪板相互作用的時(shí)間很短,因此在分析水對(duì)沖浪板的作用力時(shí)可忽略這部分水所受的重力。試計(jì)算米老鼠模型在空中懸停時(shí),水到達(dá)沖浪板底部的速度大小。(3)要使米老鼠模型在空中懸停的高度發(fā)生變化,需調(diào)整水泵對(duì)水做功的功率。水泵對(duì)水做功的功率定義為單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的動(dòng)能。請(qǐng)根據(jù)第(2)問(wèn)中的計(jì)算結(jié)果,推導(dǎo)沖浪板底部距離噴口的高度h與水泵對(duì)水做功的功率P0之間的關(guān)系式。##考點(diǎn)規(guī)范練19動(dòng)量動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律的理解1.A解析取豎直向上為正方向,則小球與地面碰撞過(guò)程中動(dòng)量的變化量:Δp=mv2mv1=0.2×4kg·m/s0.2×(6)kg·m/s=2由動(dòng)能定理,合外力做的功:W=×0.2×42J×0.2×62J=2J。2.D解析力F的沖量就是F與時(shí)間t的乘積,即IF=Ft;重力的沖量就是重力與時(shí)間t的乘積,即IG=mgt。3.C解析兩木塊在光滑水平地面上相碰,且中間有彈簧,則碰撞過(guò)程系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒,故A、B錯(cuò)誤,C正確;甲、乙兩木塊碰撞前、后機(jī)械能總量不變,但碰撞過(guò)程中有彈性勢(shì)能,故動(dòng)能不守恒,只是機(jī)械能守恒,D錯(cuò)誤。4.B解析在過(guò)程Ⅰ中,運(yùn)動(dòng)員只受重力,故重力的沖量一定等于動(dòng)量的改變量,故A正確;由于在過(guò)程Ⅱ中人也會(huì)受到重力,故由動(dòng)量定理可知,整體過(guò)程中重力的沖量等于過(guò)程Ⅱ中浮力的沖量大小,故B錯(cuò)誤;在過(guò)程Ⅰ中,由于重力不變,運(yùn)動(dòng)員的加速度相同,在相同的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的速度變化量相同,故每秒運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量相同,故C正確;由題意知,過(guò)程Ⅰ中的末速度等于過(guò)程Ⅱ的初速度,而過(guò)程Ⅱ的末速度為零,故動(dòng)量的變化的大小相等,故D正確。5.D解析根據(jù)動(dòng)量定理可知,上升過(guò)程中小球動(dòng)量改變量等于該過(guò)程中重力和空氣阻力的合力的沖量,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;小球與地面碰撞過(guò)程中,由動(dòng)量定理得Ftmgt=mv2(mv1),可知地面對(duì)小球的沖量Ft不為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;小球下落過(guò)程中動(dòng)能的改變量等于重力和空氣阻力做功的代數(shù)和,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由能量守恒關(guān)系可知,從釋放到反彈至速度為零過(guò)程中小球克服空氣阻力做的功等于重力做的功,選項(xiàng)D正確。6.C解析設(shè)小船的質(zhì)量為m',小球的質(zhì)量為m,甲球拋出后,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:mv=(m'm)v',v'的方向向右。乙球拋出后,規(guī)定向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有(m'm)v'=mv(m'-2m)v″,解得v″=0。根據(jù)動(dòng)量定理得,所受合力的沖量等于動(dòng)量的變化,對(duì)于甲球,動(dòng)量的變化量為mv,對(duì)于乙球,動(dòng)量的變化量為mvmv',知甲球的動(dòng)量變化量大于乙球的動(dòng)量變化量,所以拋出時(shí),人給甲球的沖量比人給乙球的沖量大,故7.CD解析擊釘時(shí),不用橡皮錘是因?yàn)橄鹌ゅN與釘子的作用時(shí)間長(zhǎng);跳遠(yuǎn)時(shí),在沙坑里填沙,是為了延長(zhǎng)人與地的接觸時(shí)間,所以A、B不正確;據(jù)動(dòng)量定理Ft=Δp知,當(dāng)Δp相同時(shí),t越長(zhǎng),作用力越小,故C正確;車能否移動(dòng)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能否改變?nèi)Q于外力的作用,與內(nèi)部作用無(wú)關(guān),所以D正確。8.ACD解析由斜率等于加速度知,撤去拉力后兩物體的速度圖象平行,故加速度大小相等,設(shè)為a,由牛頓第二定律得μ1m1g=m1a,μ2m2g=m2a,解得μ1=μ2=0.1,令μ1=μ2=μ,若F1=F2,對(duì)于m1,有F1μm1g=m1a1,解得m1=,同理m2=,由題圖可知a1>a2,則m1<m2,故A正確;若m1=m2,則滑動(dòng)摩擦力Ff1=Ff2,由題圖可知,兩物體運(yùn)動(dòng)位移相同,滑動(dòng)摩擦力對(duì)兩物體做功相同,由動(dòng)能定理WFWf=0可知,力F1對(duì)物體A所做的功與力F2對(duì)物體B所做的功一樣多,故B錯(cuò)誤;令m1=m2=m,由牛頓第二定律得F1μmg=ma1,解得F1=mg,同理F2=mg,這兩個(gè)力的沖量之比,9.BD解析人與船組成的系統(tǒng),對(duì)水平方向動(dòng)量守恒,則以人運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较虻?m1v1m2v2=(m1+m2)v,所以v=m/s=0.25m/s,與人的速度方向相同,故A、C錯(cuò)誤;該過(guò)程同學(xué)的動(dòng)量變化量為Δp1=m1vm1v1=60×(0.252)kg·m/s=-105kg·m/s,故B正確;船的動(dòng)量變化量是Δp2=m2v(mv2)=140×(0.25+0.5)kg·m/s10.解析物體由開始運(yùn)動(dòng)到停止運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,F的沖量為Ft1,摩擦力的沖量為Fft。選水平恒力F的方向?yàn)檎较?根據(jù)動(dòng)量定理有Ft1Fft=0①又Ff=μmg②聯(lián)立①②式解得t=,代入數(shù)據(jù)解得t=3.75s。答案3.75s11.解析(1)題中沒(méi)給m',所以不能直接由動(dòng)量求出。小球從A到B的過(guò)程中,凹槽P不動(dòng),對(duì)m有mgR=①小球從B到C的過(guò)程中,凹槽和球構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒(水平方向)和機(jī)械能守恒,所以有mvB=(m'+m)vC②(m'+m)+mg×0.6R③解①②③得小球到達(dá)C點(diǎn)的速度vC=0.4,方向水平向右。(2)豎直墻對(duì)凹槽的沖量等于系統(tǒng)在水平方向獲得的動(dòng)量,所以有I=(m'+m)vC=mvB=m,方向水平向右。答案(1)0.4,方向水平向右(2)m,方向水平向右12.解析(1)設(shè)在很短時(shí)間內(nèi),從噴口噴出的水的體積為ΔV,質(zhì)量為Δm,水柱在噴口的初速度為v0,噴口的橫截面積為S。則Δm=ρΔV,ΔV=Sv0Δt=QΔt,解得單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為=ρQ;(2)設(shè)米老鼠模型和沖浪板在空中懸停時(shí),水柱頂部的水