高考物理大一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)18 動(dòng)量和動(dòng)量定理-人教版高三全冊(cè)物理試題

課后限時(shí)集訓(xùn)18動(dòng)量和動(dòng)量定理建議用時(shí)：45分鐘1．關(guān)于沖量，下列說(shuō)法中正確的是()A．沖量是物體動(dòng)量變化的原因B．作用在靜止的物體上的力的沖量一定為零C．動(dòng)量越大的物體受到的沖量越大D．沖量的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向A[力作用一段時(shí)間便有了沖量，而力作用一段時(shí)間后，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，物體的動(dòng)量也發(fā)生了變化，因此說(shuō)沖量使物體的動(dòng)量發(fā)生了變化，A正確；只要有力作用在物體上，經(jīng)歷一段時(shí)間，這個(gè)力便有了沖量I＝Ft，與物體處于什么狀態(tài)無(wú)關(guān)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化是所有作用在物體上的力共同產(chǎn)生的效果，B錯(cuò)誤；物體所受沖量I＝Ft與物體動(dòng)量的大小p＝mv無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；沖量的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。]2.在一光滑的水平面上，有一輕質(zhì)彈簧，彈簧一端固定在豎直墻壁上，另一端緊靠著一物體A，已知物體A的質(zhì)量m＝4kg，如圖所示?，F(xiàn)用一水平力F作用在物體A上，并向左壓縮彈簧，力F做功50J后(彈簧仍處在彈性限度內(nèi))，突然撤去力F，物體A從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。則當(dāng)撤去力F后，彈簧彈力對(duì)物體A的沖量大小為()A．20N·s B．50N·sC．25N·s D．40N·sA[根據(jù)題意知，撤去力F時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為Ep＝50J，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得Ep＝eq\f(1,2)mv2，解得物體A離開(kāi)彈簧的速度為v＝5m/s，根據(jù)動(dòng)量定理得I＝mv－0＝4×5N·s＝20N·s，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。]3.(多選)(2019·湖南衡陽(yáng)八中二模)質(zhì)量為2kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物塊的動(dòng)能Ek與其位移x之間的關(guān)系如圖所示。已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是()A．x＝1m時(shí)物塊的速度大小為2m/sB．x＝3m時(shí)物塊的加速度大小為1.25m/s2C．在前2m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊所經(jīng)歷的時(shí)間為2sD．在前4m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力對(duì)物塊做的功為25JBCD[根據(jù)圖象知，x＝1m時(shí)，物塊的動(dòng)能為2J，由eq\f(1,2)mv2＝2J，解得v＝eq\r(2)m/s，故A錯(cuò)誤；對(duì)x＝2m到x＝4m的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，有F合2Δx＝ΔEk，解得F合2＝2.5N，則物塊的加速度a＝eq\f(F合2,m)＝eq\f(2.5,2)m/s2＝1.25m/s2，故B正確；對(duì)前2m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得F合1Δx′＝ΔE′k，解得F合1＝2N，則物塊的加速度a′＝eq\f(F合1,m)＝eq\f(2,2)m/s2＝1m/s2，末速度v′＝eq\r(\f(2Ek,m))＝eq\r(\f(8,2))m/s＝2m/s，根據(jù)v′＝a′t得t＝2s，故C正確；對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得WF－μmgx＝ΔE″k，解得WF＝25J，故D正確。]4.(2019·玉溪一中月考)如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)，d點(diǎn)為最低點(diǎn)。每根桿上都套著一個(gè)完全相同的小滑環(huán)(圖中未畫(huà)出)，三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c點(diǎn)無(wú)初速度釋放，下列關(guān)于它們下滑過(guò)程的說(shuō)法中正確的是()A．重力對(duì)各環(huán)的沖量中a的最大B．彈力對(duì)各環(huán)的沖量中c的最大C．合力對(duì)各環(huán)的沖量大小相等D．各環(huán)的動(dòng)能增量相等B[設(shè)任一細(xì)桿與豎直方向的夾角為α，環(huán)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，圓周的直徑為D。則環(huán)的加速度大小為a＝gcosα。由位移公式得Dcosα＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)gt2cosα，得到t＝eq\r(\f(2D,g))，所以三個(gè)環(huán)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，由于三個(gè)環(huán)的重力相等，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，由公式I＝Ft分析可知，重力對(duì)各環(huán)的沖量相等，A錯(cuò)誤；彈力FN＝mgsinα，則c環(huán)受到的彈力最大，三個(gè)環(huán)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則彈力對(duì)c環(huán)的沖量最大，B正確；a環(huán)的加速度最大，受到的合力最大，則合力對(duì)a環(huán)的沖量最大，C錯(cuò)誤；重力對(duì)a環(huán)做功最多，其動(dòng)能的增量最大，D錯(cuò)誤。]5.如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在大小確定的水平外力F作用下，以速度v沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去外力F，物體由A點(diǎn)繼續(xù)向前滑行的過(guò)程中經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，則物體由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越大，摩擦力做功越多B．v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越大，摩擦力做功與v的大小無(wú)關(guān)C．v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越小，摩擦力做功越少D．v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越小，摩擦力做功與v的大小無(wú)關(guān)D[由題知，物體所受的摩擦力Ff＝F，且為恒力，由A到B的過(guò)程中，v越大，所用時(shí)間越短，If＝Ft越??；因?yàn)閃f＝F·eq\x\to(AB)，故Wf與v無(wú)關(guān)。選項(xiàng)D正確。]6．(2019·云南曲靖一中二模)高空墜物極易對(duì)行人造成傷害。若一個(gè)50g的雞蛋從高空下落撞在地面上，與地面碰撞時(shí)間為2ms，同時(shí)對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力為103N，雞蛋落地時(shí)的速度約為()A．0.4m/s B．4m/sC．40m/s D．400m/sB[設(shè)向上為正方向，則雞蛋與地面碰撞的過(guò)程，由動(dòng)量定理得(F－mg)t＝0－(－mv)，解得v＝eq\f(F－mgt,m)＝eq\f(103－0.5×2×10－3,0.05)m/s＝4.1m/s，選項(xiàng)B正確。]7．(多選)質(zhì)量為m的物體以初速度v0開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，下降的高度為h，速度變?yōu)関，在這段時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的大小為()A．m(v－v0) B．mgtC．meq\r(v2－v\o\al(2,0)) D．meq\r(2gh)BCD[由動(dòng)量定理可得，物體在時(shí)間t內(nèi)動(dòng)量變化量的大小為mgt，B正確；物體在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度變化量Δv沿豎直方向，其大小Δv＝eq\r(v2－v\o\al(2,0))，由機(jī)械能守恒定理可得：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋mgh＝eq\f(1,2)mv2，所以eq\r(v2－v\o\al(2,0))＝eq\r(2gh)，故物體動(dòng)量變化量Δp＝mΔv＝meq\r(v2－v\o\al(2,0))＝meq\r(2gh)，選項(xiàng)C、D均正確，只有選項(xiàng)A錯(cuò)誤。]8．一輛轎車(chē)強(qiáng)行超車(chē)時(shí)，與另一輛迎面駛來(lái)的轎車(chē)相撞，兩車(chē)相撞后，兩車(chē)車(chē)身因相互擠壓，皆縮短了0.5m，據(jù)測(cè)算兩車(chē)相撞前速率約為30m/s，則：(1)試求車(chē)禍中車(chē)內(nèi)質(zhì)量約60kg的人受到的平均沖力是多大？(2)若此人系有安全帶，安全帶在車(chē)禍過(guò)程中與人體的作用時(shí)間是1s，求這時(shí)人體受到的平均沖力為多大？[解析](1)兩車(chē)相撞時(shí)認(rèn)為人與車(chē)一起做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止，位移為0.5m。設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，根據(jù)x＝eq\f(v0,2)t得，t＝eq\f(2x,v0)＝eq\f(1,30)s。根據(jù)動(dòng)量定理Ft＝Δp＝mv0得，F(xiàn)＝eq\f(mv0,t)＝eq\f(60×30,\f(1,30))N＝5.4×104N。(2)若人系有安全帶時(shí)，F(xiàn)′＝eq\f(mv0,t′)＝eq\f(60×30,1)N＝1.8×103N。[答案](1)5.4×104N(2)1.8×103N9．一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上跳起，經(jīng)Δt時(shí)間，身體伸直并剛好離開(kāi)地面，速度為v。在此過(guò)程中()A．地面對(duì)他的平均作用力為mg＋eq\f(mv,Δt)，地面對(duì)他做的功為eq\f(1,2)mv2B．地面對(duì)他的平均作用力為mg＋eq\f(mv,Δt)，地面對(duì)他做的功為零C．地面對(duì)他的平均作用力為eq\f(mv,Δt)，地面對(duì)他做的功為eq\f(1,2)mv2D．地面對(duì)他的平均作用力為eq\f(mv,Δt)，地面對(duì)他做的功為零B[人的速度原來(lái)為零，起跳后變?yōu)関，則由動(dòng)量定理可得I－mgΔt＝Δ(mv)＝mv，故地面對(duì)人的沖量為mv＋mgΔt；則地面對(duì)人的平均作用力F＝eq\f(I,Δt)＝mg＋eq\f(mv,Δt)，人在跳起時(shí)，地面對(duì)人的支持力豎直向上，在跳起過(guò)程中，在支持力方向上沒(méi)有位移，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力不做功，故B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤。]10．(2019·湖南師大附中模擬)我國(guó)航天事業(yè)持續(xù)飛速發(fā)展，2019年1月，“嫦娥四號(hào)”飛船在太陽(yáng)系最大的撞擊坑內(nèi)靠近月球南極的地點(diǎn)著陸月球背面。假設(shè)有一種宇宙飛船利用離子噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)加速起飛。發(fā)動(dòng)機(jī)加速電壓為U，噴出二價(jià)氧離子，離子束電流為I，那么下列結(jié)論正確的是(基本電荷為e，原子質(zhì)量單位為m0，飛船質(zhì)量為M)()A．噴出的每個(gè)氧離子的動(dòng)量p＝2eUB．飛船所受到的推力為F＝4Ieq\r(\f(m0U,e))C．飛船的加速度為a＝eq\f(4I,m0)eq\r(\f(MU,e))D．推力做功的功率為2MeUB[對(duì)于每個(gè)氧離子，根據(jù)動(dòng)能定理得qU＝eq\f(1,2)mv2，動(dòng)量為p＝eq\r(2qmU)，其中q＝2e，m＝16m0，故p＝8eq\r(em0U)，故A錯(cuò)誤；設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)噴出N個(gè)氧離子，飛船受到的推力為F＝Neq\f(Δp,Δt)＝eq\f(N\r(2qmU),Δt)＝eq\f(Nq,Δt)eq\r(\f(2mU,q))，其中eq\f(Nq,Δt)＝I，q＝2e，m＝16m0，所以F＝4Ieq\r(\f(m0U,e))，a＝eq\f(4I,M)eq\r(\f(m0U,e))，故B正確，C錯(cuò)誤；功率的單位是J·s－1，而2MeU的單位是kg·J，故D錯(cuò)誤。]11.如圖所示，在傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑固定斜面上有一質(zhì)量為m的物體，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按如圖所示的四種方式隨時(shí)間變化(圖中縱坐標(biāo)是F與mg的比值，力沿斜面向上為正)。已知此物體在t＝0時(shí)速度為零，若用v1、v2、v3、v4分別表示上述四種受力情況下物體在3s末的速率，則這四個(gè)速度中最大的是()ABCDC[根據(jù)動(dòng)量定理分別研究四種情況下物體的速率。取t0＝1s，A圖中：mgsin30°·3t0＋F·2t0－Ft0＝mv1，得v1＝20m/s；B圖中：mgsin30°·3t0－Ft0＋Ft0＝mv2，得v2＝15m/s；C圖中：mgsin30°·3t0＋F·2t0＝mv3，得v3＝25m/s；D圖中：mgsin30°·3t0＋F·2t0－F′t0＝mv4，得v4＝15m/s。故選項(xiàng)C正確。]12.如圖所示，由噴泉中噴出的水柱，把一個(gè)質(zhì)量為M的垃圾桶倒頂在空中，水以速率v0、恒定的質(zhì)量增率(即單位時(shí)間噴出的質(zhì)量)eq\f(Δm,Δt)從地下射向空中。求垃圾桶可停留的最大高度。(設(shè)水柱噴到桶底后以相同的速率反彈)[解析]設(shè)垃圾桶可停留的最大高度為h，并設(shè)水柱到達(dá)h高處的速度為vt，則veq\o\al(2,t)－veq\o\al(2,0)＝－2gh得veq\o\al(2,t)＝veq\o\al(2,0)－2gh由動(dòng)量定理得，在極短時(shí)間Δt內(nèi)，水受到的沖量為FΔt＝2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Δm,Δt)·Δt))vt解得F＝2eq\f(Δm,Δt)·vt＝2eq\f(Δm,Δt)eq\r(v\o\al(2,0)－2gh)據(jù)題意有F＝Mg聯(lián)立解得h＝eq\f(v\o\al(2,0),2g)－eq\f(M2g,8)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Δt,Δm)))eq\s\up8(2)。[答案]eq\f(v\o\al(2,0),2g)－eq\f(M2g,8)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Δt,Δm)))eq\s\up8(2)13.如圖所示，質(zhì)量mA為4.0kg的木板A放在水平面C上，木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.24，木板右端放著質(zhì)量mB為1.0kg的小物塊B(視為質(zhì)點(diǎn))，它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)，木板突然受到水平向右的12N·s的瞬時(shí)沖量I作用開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊滑離木板時(shí)，木板的動(dòng)能EkA為8.0J，小物塊的動(dòng)能EkB為0.50J，重力加速度取10m/s2，求：(1)瞬時(shí)沖量作用結(jié)束時(shí)木板的速度v0的大小；(2)木板的長(zhǎng)度L。[解析]木板受到瞬時(shí)沖量作用后獲得初動(dòng)量，此后A、B相對(duì)運(yùn)動(dòng)，B在摩擦力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，A在B的反作用力及C的摩擦力作用下做減速運(yùn)動(dòng)，最終B從A上掉下來(lái)。(1)設(shè)水平向右為正方向，有I＝mAv0代入數(shù)據(jù)解得v0＝3.0m/s。(2)設(shè)A對(duì)B、B對(duì)A、C對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力的大小分別為FAB、FBA和FCA，其中FCA＝μ(mA＋mB)g＝12N，B在A上滑行的時(shí)間為t，B離開(kāi)A時(shí)A和B的速度分別為vA和v