高考物理一轮复习 第11章 动量守恒定律 第1讲 动量 动量定理模拟 新人教版选修35.doc

动量 动量定理1(2016重庆九龙坡区模拟)如图所示，a、b、c是三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛。下列说法正确的有(b)a它们同时到达同一水平面b它们动量变化的大小相同c它们的末动能相同d重力对它们的冲量相同解析b做自由落体运动，c的竖直分运动是自由落体运动；故b、c的加速度为g，设斜面的倾角为，则a的加速度为gsin，故下落相同高度，它们所用时间不同，a错误；设高度为h，a下滑时间为t1，则gtsin，所以t1，b、c下落时间为t2，a的动量变化为mgsint1m，b、c的动量变化为mgt2m，故三球动量变化大小相等，b正确；由机械能守恒可知，c的末动能大于a、b的末动能，c错误；由于t1t2，所以重力对它们的冲量不相同，d错误。2(2016浙江绍兴一中期末)2016年8月11日，惠州市惠东县一家公司的专家楼b幢发生惊险一幕，一个小男孩从楼上窗台突然坠落，但幸运的是，楼下老伯高高举起双手接住了孩子，孩子安然无恙。假设从楼上窗台到老伯接触男孩的位置高度差为h20m，老伯接男孩的整个过程时间约为0.2s，则(忽略空气阻力，g取10m/s2)(d)a男孩接触老伯手臂时的速度大小为25m/sb男孩自由下落时间约为4sc老伯接男孩的整个过程，男孩处于失重状态d老伯手臂受到的平均作用力是男孩体重的11倍解析男孩从楼上坠落可看成是自由落体运动，从下落到与老伯手臂接触的高度为20m，根据自由落体公式可以计算出男孩接触老伯手臂的速度，v2gh，得出vt20m/s，所以a项错误；根据hgt2，可以计算出下落时间t2s，所以b项错误；老伯接男孩的整个过程中，男孩做减速运动，加速度方向竖直向上，男孩处于超重状态，所以c项错误；根据动量定理，取竖直向上为正方向，老伯手臂对男孩的平均作用力为f，(fmg)t0(mvt)，解得f11mg，根据牛顿第三定律可知，老伯手臂受到的平均作用力是男孩体重的11倍，所以d项正确。3(2017唐山模拟)如图所示为某运动员用头颠球，若足球用头顶起，每次上升高度为80cm，足球的重量为400g，与头顶作用时间t为0.1s，则足球一次在空中的运动时间及足球给头部的作用力大小(空气阻力不计，g10m/s2)(c)at0.4s，fn40nbt0.4s，fn36nct0.8s，fn36ndt0.8s，fn40n解析足球自由下落时有hgt2，解得t0.4s，竖直向上运动的时间等于自由下落运动的时间，所以t总2t0.8s；设竖直向上为正方向，由动量定理得(fnmg)tmv(mv)，又vgt4m/s，联立解得fn36n，故c正确。4(2016全国卷)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为m的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为s的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于s)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为，重力加速度大小为g。求(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。答案(1)v0s(2)解析(1)设t时间内，从喷口喷出的水的体积为v，质量为m，则mvvv0st由式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为v0s(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v。对于t时间内喷出的水，由能量守恒得(m)v2(m)gh(m)v 在h高度处，t时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为p(m)v设水对玩具的作用力的大小为f，根据动量定理有ftp由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得fmg联立式得h5(2016北京理综)动量定理可以表示为pft，其中动量p和力f都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。例如，质量为m的小球斜射到木板上，入射的角度是，碰撞后弹出的角度也是，碰撞前后的速度大小都是v，如图所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。(1)分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化px、py；(2)分析说明小球对木板的作用力的方向。解析(1)x方向：动量变化为pxmvsinmvsin0y方向：