2019年高考物理一轮复习课时分层集训18动量动量定理新人教版

1、A 力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后, 物体的运动状态发生了变 课时分层集训（十八）动量动量定理 （限时：40 分钟） 基础对点练 冲量、动量及动量的变化 1 .（多选）关于动量的概念，下列说法中正确的是 A. 动量大的物体惯性一定大 B. 动量大的物体运动一定快 C. 动量相同的物体运动方向一定相同 D. 动量相同的物体速度小的惯性大 CD 物体的动量是由速度和质量两个因素决定的. 动量大的物体质量不一定大，惯 性也不一定大，A 错误；同样，动量大的物体速度也不一定大， B 错误；动量相同指 ABD 当做直线运动的物体的速度增大时，其末态动量 P2大于初态动量pi,由矢量 的运算

2、法则可知 p= P2- pi0,与物体运动方向相同，如图 （a）所示，所以 A 选项 正确.当做直线运动的物体速度减小时， P2v pi，如图（b）所示， p与pi（或P2）方 .-i It T 向相反，与运动方向相反， B 选项正确.当物体的速度大小不变时，其方向可能变 化，也可能不变化.动量可能不变化即 p= 0，也可能动量大小不变而方向变化, Vll/z / 此种情况 PM0，C 选项错误.当物体做平抛运动时，速度的大小和方向变化，即 定变化， p 一定不为零，如图（c）所示，故 D 选项正确. 円-也p , （8） 3 .关于冲量，下列说法中正确的是 （ ） A. 冲量是物体动量变化的

3、原因 B. 作用在静止的物体上的力的冲量一定为零 动量的大小和方向均相同，而动量的方向就是物体运动的方向，故动量相同的物体 速度小的质量大，惯性大，D 正确. （） p的方向与运动方向相同 p的方向与运动方向相反 运动方向一定相同，C 正确；动量相同的物体, 2.（多选）关于动量的变化，下列说法中正确的是 A. 做直线运动的物体速度增大时，动量的增量 B. 做直线运动的物体速度减小时，动量的增量 C. 物体的速度大小不变时，动量的增量 p 为零 J Pi A 力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后, 物体的运动状态发生了变 C. 动量越大的物体受到的冲量越大 D. 冲量的方向就是物体运动

4、的方向3 化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化， A 正确；只 要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量 I = Ft,与物体处于什么 状态无关，物体运动状态的变化是所有作用在物体上的力共同产生的效果， B 错误; 物体所受冲量I = Ft与物体动量的大小 p= mv无关，C 错误；冲量的方向与物体运 动方向无关，D 错误. 4 .从同一高度以相同的速率抛出质量相同的三个小球， a球竖直上抛，b球竖直下抛，c球 水平抛出，不计空气阻力，则 （ ） A. 三球落地时的动量相同 B. 三球落地时的动量大小相同 C. 从抛出到落地过程中，三球受到的冲量相同 D. 从

5、抛出到落地过程中，三球受到的冲量大小相同 B 根据机械能守恒定律可知，三球落地时，速度大小相等，但 c球速度方向与a、 b球的速度方向不同.从抛出到落地过程中，三球均仅受重力作用，但三球在空中 一 运动的时间不同.故选 B. 动量定理的理解及简单应用 5.（多选）下列对几种现象的解释中，正确的是 （ ） A. 击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤太轻 B. 跳高时在沙坑里填沙，是为了减小冲量 C. 在推车时推不动，是因为车受合外力的冲量为零 z * D. 动能相同的两个物体受相同的阻力作用时，质量小的先停下来 CD 击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤有弹性，作用时间长，据动量定理 Ft = 0- mv得

6、作用力小，故不用橡皮锤击钉， A 错；跳高时，在沙坑里填沙，是为了增加人 与地面的作用时间，减少作用力， B 错；在推车时推不动，车所受合力为零，则合 外力的冲量为零，C 对；据动能和动量的关系 p=.2mE知，在动能相同的情况下， 质量小的动量小，由 Fft = 0- p得，动量小的先停下来，即质量小的先停下来， D 对. 6 .质量为 4 kg 的物体以 2 m/s的初速度做匀变速直线运动，经过 2 s，动量大小变为 14 kg m/s.该物体（ ） A. 所受合外力的大小可能大于 11 N B. 所受合外力的大小可能小于 3 N C. 所受的冲量可能小于 6 N s 【导学号：84370

7、255】 rv） 4 D. 所受的冲量可能大于 18 N s D 若设物体初速度方向为正方向，则初动量 p1 = mv= 8 kg m/s,末动量只告诉 了大小，则有两种可能： 当 p2= 14 kg m/s，贝U Ft = p2 pi = 6 kg m/s, F= 3 N ;当 p2= 14 kg m/s,贝U Ft = P2 pi= 22 kg m/s, F= 11 N,负号表示方向，故 A、B、C 错误，D 正确. 7.如图 6-1-4 所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度 v抽出纸条后，铁块掉 在地上的P点.若以 2v速度抽出纸条，则铁块落地点为 （ ） 图 6-1-4 A.

8、 仍在P点 B. 在P点左边 C. 在 P 点右边不远处 D. 在 P 点右边原水平位移的两倍处 B 纸条抽出的过程，铁块所受的滑动摩擦力一定，以 v的速度抽出纸条，铁块所 受滑动摩擦力的作用时间较长， 由I = Fft = mv得铁块获得速度较大， 平抛运动的水 平位移较大，以 2v的速度抽出纸条的过程， 铁块所受滑动摩擦力作用时间较短， 铁 块获得速度较小，平抛运动的位移较小，故 B 选项正确. & （2017 北京西城区模拟）1966 年，在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验.实 验时，用“双子星号”宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组 （后者的发动机已熄火）, 接触以后，

9、开动“双子星号”飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速.推进器的平均 推力F= 895 N,推进器开动时间 t = 7 s.测出飞船和火箭组的速度变化 v = 0.91 m/s. 已知“双子星号”飞船的质量 m= 3 400 kg.由以上实验数据可测出火箭组的质量 m为 （ ） A. 3 400 kg B. 3 485 kg C. 6 265 kg D. 6 885 kg B 根据动量定理得 FA t = （m + m）A v,代入数据解得 3 485 kg, B 选项正确. 独师备选 一位质量为 m的运动员从下蹲状态向上起跳，经 At时间，身体伸直并刚好离开 地面，速度为v,在此过程中（ ）

10、1 A. 地面对他的冲量为 mv+ mg t，地面对他做的功为 2mv B. 地面对他的冲量为 mv+ mg t，地面对他做的功为零 1 5 C. 地面对他的冲量为 mv,地面对他做的功为？mv D.地面对他的冲量为 mv mg t，地面对他做的功为零6 B 设地面对运动员的平均作用力为 F,则由动量定理得（F mg t = mv故地面 对运动员的冲量 FA t = m什mgA t ;运动员从下蹲状态到身体刚好伸直离开地面， 由于地面对人的作用力沿力的方向没有位移，地面对运动员做功为零，因此，本题 正确选项为 B. 动量定理的综合应用 9. （多选）如图 6-1-5 所示，质量为 m的小球从距

11、离地面高 H的A点由静止开 始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为 h的 B点速度减为零不计空气阻力，重力加速度为 g.关于小球下落的整个过程，下列 说法中正确的有（ ） 【导学号：84370256】 图 6-1-5 A.小球的机械能减少了 mH+ h） B. 小球克服阻力做的功为 mgh C. 小球所受阻力的冲量大于 m,奇 D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量 AC 由动能定理得 mgH+ h） + W= 0, W= mg H+ h），所以小球的机械能减少了 =2gH落到地面上后又陷入泥潭，由动量定理 IG If = 0 mv所以If = I G+ mv=

12、 IG+ m2gH小球所受阻力的冲量大于 m,2GH, C 正确.由动量定理知小球动量的改 变量等于合外力的冲量， D 错误. 10. 动量定理可以表示为 A p= FA t，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 0，碰撞后弹出的角度也是 0，碰撞前后的速度大小都是 v,如 图 6-1-6 所示.碰撞过程中忽略小球所受重力. 小球自mgH= 2mv, v 图 6-1-6 7 （1）分别求出碰撞前后 x、y方向小球的动量变化 A px、A py；8 (2) 分析说明小球对木板的作用

13、力的方向. 解析(1) x方向：动量变化为 px = mvin 0 - mvsin 0 = 0 y方向：动量变化为 py= mvcos 0 - ( mvcos 0 ) = 2mvcos 0方向沿y轴正方 向. (2)根据动量定理可知，木板对小球作用力的方向沿 y轴正方向，根据牛顿第三定律 可知，小球对木板作用力的方向沿 y轴负方向. (1) 小车的速度大小; (2) 小车的加速度大小. 解析(1)流进小车的水与小车组成的系统动量守恒， 设当进入质量为 m的水后，小 mv 车速度为vi,贝U mv= (m+ M)vi,即卩vi =讨 疔 2 m/s. 质量为m的水流进小车后，在极短的时间A t内

14、，冲击小车的水的质量 A m= p S(v V t，设此时水对车的冲击力为 F,则车对水的作用力为一 F,由动量定理有一 FA t = mv- mv 得 F= p S(v v2 = 64 N，小车的加速度 F - 2 a= MI+ rrr 2.56 m/s 2 答案(1)2 m/s (2)2.56 m/s 考点综合练 11. (多选)(2018 海淀区模拟)完全相同的甲、乙两个物体放在相同的水平面上， 分别在水 答案(1) px= 0 py= 2mvcos 0 , 方向沿y轴正方向 (2)小球对木板的作用力 的方向沿y轴负方向 諛师备选 如图所示， 静止在光滑水平面上的小车 =10 cm2，速

15、度 v = 10 m/s，水的密度 M= 20 kg.从水枪中喷出的水柱的横截面积 S p = 1.0 x 103 kg/m 3.若用水枪喷出的水从车 后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中.当 有质量mR5 kg 的水进入小车时，试求: 平拉力Fi、F2作用下, 由静止开始做匀加速直线运动，分别经过 to和 4to，速度分别达 到 2V0和V0,然后撤去 F1、F2,甲、乙两物体继续匀减速直线运动直到静止，其速度随时 间变化情况如图 6-1-7 所示，则( 9 【导学号：84370257】10 图 6-1-7 A.若F1、F2作用时间内甲、乙两物体的位移分别为

16、S1、S2,贝U S1 S2 C.若F1、F2的冲量分别为丨1、丨2,则丨1丨2 D.若Fi、F2所做的功分别为 W、W,则W W V0 5 t 0 2 = 2.5vt0.则有：S1 S2,故 B 正确; f，50 = 0,则得I1V匕故 C 错误；由图看 出，撤去拉力后两图线平行，说明加速度相同，由牛顿第二定律分析则知加速度 =u g,说明两物体与地面的动摩擦因数相等， 则两物体所受的摩擦力大小相等， 为f,对全过程运用动能定理得： W fS1= 0, W fS2= 0,得：W= fS1 =fs 2，由上可知，S1 S2，贝y W,故 D 正确. 12. (2018 东城区模拟)如图 6-1

17、-8 所示，一物体从固定斜面顶端由静止开始经过 1 s 下滑 到底端，已知斜面的倾角 0 = 37,斜面长度 L= 2.5 m , sin 37 = 0.6 , cos 37 0.8，重力加速度 g取 10 m/s 2,求： 下滑过程中损失的机械能与减少的重力势能的比值; (3) 下滑过程中合外力冲量的大小与重力冲量大小的比值. 1 解析(1)根据L=2at2，解得：a= 5 m/s2,根据牛顿第二定律得: mgin 0 卩 mcpos 0 = ma 解得： 卩=0.125. (2)损失的机械能等于克服摩擦力做的功，为： B.若整个过程中甲、乙两物体的位移分别为 S1、S2,贝U S1 S2

18、BD 根据v-t图象与坐标轴所围 “面积”大小等于位移2vt 0 2 = V0t 0, S2 V0 10 2 = 2vt 0，则：S1 v S2 ) ，故 A 错误；整个过程中甲、乙两物体的位移分别 2v 0 为：S1 = 2 = 3v0t0, S2 根据动量定理得：11 f3to= 0, I 2 (1)物体与斜面间的动摩擦因数 11 E= u mgpos 0 L 减少的重力势能为： &= mgsin 0 L E 卩 0.125 1 故损失的机械能与减少的重力势能的比值为： E = tan(T = tan 37 = 6. (3) 设物体下滑到斜面底端时速度大小为 v,则有： v = at = 5 m/s 根据动量定理得：合外力冲量的大小为： I