高三物理人教版一轮复习第六单元动量守恒定律作业27

题组层级快练(二十七)一、选择题1．(多选)关于物体的动量和冲量，下列说法中正确的是()A．物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大B．物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变C．物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向D．物体所受的合外力越大，它的动量变化越快答案BCD解析由动量定理Ft＝p2－p1可知，物体的动量除了与物体受到的冲量有关以外，还跟物体的初状态有关，A项错误；物体受到的冲量不为零，则物体的动量一定变化，B项正确；物体受到的冲量不仅与动量的变化大小相等，方向也一定与动量的变化量方向相同，C项正确；由动量定理可得F＝eq\f(p2－p1,t)，物体受到的合外力越大，动量变化越快，D项正确．2．某物体做自由落体运动，取竖直向下为正方向．在运动过程中，关于其动量、动量变化率随时间变化的曲线，下列图像关系正确的是()答案C解析A、B两项，物体自由下落，则根据自由落体规律可知，v＝gt，动量p＝mv＝mgt，因向下为正方向，故动量应为斜向上的直线，故A、B两项错误；C、D两项，动量的变化率为eq\f(Δp,Δt)；根据动量定理可得：mgΔt＝Δp；因此eq\f(Δp,Δt)＝mg，故图像为水平线，故C项正确，D项错误．3．(2017·山西摸底)(多选)有关实际中的现象，下列说法正确的是()A．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度B．体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力C．用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减小反冲的影响D．为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，发动机舱越坚固越好答案ABC解析根据反冲运动的特点与应用可知，火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度．A项正确；体操运动员在落地的过程中，动量变化一定．由动量定理可知，运动员受到的冲量I一定；由I＝Ft可知，体操运动员在着地时屈腿是延长时间t，可以减小运动员所受到的平均冲力F，故B项正确；用枪射击时子弹给枪身一个反作用力，会使枪身后退，影响射击的准确度，所以为了减小反冲的影响，用枪射击时要用肩部抵住枪身，C项正确；为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，就要延长碰撞的时间，由I＝Ft可知位于车体前部的发动机舱不能太坚固．这样撞车时可以延长作用时间，D项错误．4.如图所示，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()A．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答案B解析以v或2v抽纸条时，纸条给铁块的摩擦力不变，以2v抽纸条时，纸条对铁块的作用时间短，对铁块的冲量小，铁块获得的速度小，根据平抛知识可知它的水平射程短，所以落点在P点的左边．5．(2017·黄冈市检测)一小球从水平地面上方无初速释放，与地面发生碰撞后反弹至速度为零，假设小球与地面碰撞没有机械能损失，运动时的空气阻力大小不变，下列说法正确的是()A．上升过程中小球动量改变量等于该过程中空气阻力的冲量B．小球与地面碰撞过程中，地面对小球的冲量为零C．下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力做的功D．从释放到反弹至速度为零过程中小球克服空气阻力做的功等于重力做的功答案D解析根据动量定理可知，上升过程中小球动量改变量等于该过程中重力和空气阻力的合力的冲量，A项错误；小球与地面碰撞过程中，由动量定理得：Ft－mgt＝mv2－(－mv1)，可知地面对小球的冲量Ft不为零，B项错误；下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力和空气阻力做功代数和，C项错误；由能量守恒关系可知，从释放到反弹至速度为零过程中小球克服空气阻力做的功等于重力做的功，D项正确，故选D项．6．(2017·合肥一模)一质量为m的物体静止在光滑水平面上，在水平力F作用下，经时间t，通过位移L后，动量变为p、动能变为Ek.若上述过程F不变，物体的质量变为eq\f(m,2)，以下说法正确的是()A．经过时间2t，物体动量变为2p B．经过位移2L，物体动量变为2pC．经过时间2t，物体动能变为4Ek D．经过位移2L，物体动能变为4Ek答案A解析A、C两项，以初速度方向为正方向，根据动量定理，有：Ft＝p，故时间变为2t后，动量变为2p，故A项正确；根据Ek＝eq\f(p2,2m)，动量变为2倍，质量减半，故动能变为8Ek，故C项错误；B、D两项，经过位移2L，根据动能定理，有：FL＝Ek，故位移变为2倍后，动能变为2Ek，故D项错误；根据p＝eq\r(2mEk)，动能变为2倍，质量减半，故动量不变，故B项错误．7.(多选)水平推力F1和F2分别作用在水平面上等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下，两物体v－t图像如图所示，图中AB∥CD，则()A．F1的冲量小于F2的冲量B．F1的冲量等于F2的冲量C．两物体受到的摩擦力大小相等D．两物体受到的摩擦力大小不等答案AC解析设F1、F2的作用时间分别为t1、t2，则由图知t1＜t2，当只有摩擦力Ff作用时，由AB∥CD知图线斜率相同，则加速度相等，由牛顿第二定律知，摩擦力Ff相等，故C项正确，D项错误．对a，由动量定理得：F1t1－Fft1＝mvA；对b同理得：F2t2－Fft2＝mvC.由图像知，vA＝vC，t1＜t2，所以由mvA＝mvC知，即F1t1－Fft1＝F2t2－Fft2，因此F1t1<F2t2，即A项正确，B项错误．8．(多选)如图所示，两个质量相等的物体，在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下到达斜面底端的过程中，相同的物理量是()A．重力的冲量的大小 B．弹力的冲量的大小C．合力的冲量的大小 D．刚到达底端的动量的大小答案CD解析A项，高度相同，则下滑的距离x＝eq\f(h,sinθ)，加速度a＝gsinθ，根据x＝eq\f(1,2)at2得：t＝eq\r(\f(2x,a))＝eq\f(1,sinθ)eq\r(\f(2h,g))，由于倾角不同，则运动的时间不同，根据I＝mgt知，重力的冲量不同．故A项错误；B项，对于弹力，大小不等，方向不同，弹力的冲量不同．故B项错误；C、D两项，根据机械能守恒定律知，到达底端的速度大小相等，但是方向不同，所以到达底端的动量大小相等，方向不同；根据动量定理可知，合力的冲量也是大小相等方向不同．故C项正确，D项正确．9．(2017·洛阳一模)如图所示，一段不可伸长的轻质细绳长为L，一端固定在O点，另一端系一个质量为m的小球(可以视为质点)，保持细绳处于伸直状态，把小球拉到跟O点等高的位置由静止释放，在小球摆到最低点的过程中，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则()A．合力做的功为0 B．合力的冲量为0C．重力做的功为mgL D．重力的冲量为meq\r(2gL)答案C解析A、C两项，小球在向下运动的过程中，受到重力和绳子的拉力，绳子的拉力始终与运动的方向垂直，所以只有重力做功，合外力做的功等于重力做的功，大小为mgL.故A项错误，C项正确；B项，由机械能守恒可得，eq\f(1,2)mv2＝mgL，所以速度：v＝eq\r(2gL)，由动量定理可得合力的冲量：I合＝Δp＝mv－0＝meq\r(2gL).故B项错误；D项，小球向下的过程是摆动，运动的时间在空气的阻力不计的情况下运动的时间等于单摆周期的eq\f(1,4)，所以：t＝eq\f(1,4)×2πeq\r(\f(L,g))，所以重力的冲量：IG＝mgt＝eq\f(πm,2)·eq\r(gL).故D项错误．10．(2017·赣州期末)在距地面h高处以v0水平抛出质量为m的物体，物体着地时和地面碰撞时间为Δt，末速度为零，空气阻力不计，重力加速度为g，在Δt时间内物体受到竖直向上的冲量为()A．mgeq\r(\f(2h,g)) B．mgΔtC．mgΔt＋mgeq\r(\f(2h,g)) D．mgΔt－mgeq\r(\f(2h,g))答案C解析物体水平抛出，物体做平抛运动，在竖直方向上：v2＝2gh，解得，落地时的竖直分速度：v＝eq\r(2gh)，方向：竖直向下，以向上为正方向，由动量定理得：(F－mg)Δt＝0－m(－v)，解得：FΔt＝mgΔt＋mgeq\r(\f(2h,g)).11．(2017·福建模拟)(多选)据媒体报道，未来的iphone7s带有屏幕保护器，保护装置设置在屏幕的4个角落由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成，一旦内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知掉落，屏幕保护器会自动弹出，并完全吸收撞击地面的能量，避免屏幕直接接触地面而损坏．已知iphone7s设计质量约160g，从1.5m自由掉落，重力加速度g取10m/s2，则以下分析正确的是()A．落地的速度约为4.5m/sB．保护器弹出的时间应小于0.55sC．落地时重力的功率约为7.5WD．若保护器吸收撞击力的时间为0.05s，则地面对的平均作用力约为19.1N答案BD解析A项，做自由落体运动，落地的速度v＝eq\r(2gh)＝eq\r(2×10×1.5)m/s≈5.5m/s，故A项错误；B项，保护器弹出的时间应小于落地时间，根据自由落体的时间t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×1.5,10))s＝0.55s，所以保护器弹出的时间应小于0.55s．故B项正确；C项，根据p＝mgv得：功率p＝0.160×10×5.5W＝8.8W，故C项错误；D项，取竖直向下为正方向，由动量定理(mg－F)t＝0－mv，得F＝eq\f(mv,t)＋mg＝eq\f(0.16×5.5,0.05)N＋0.160×10N≈19.1N，故D项正确；故选B、D两项．12．(2017·石家庄一模)(多选)如图所示，两个足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，上端接有一定值电阻，匀强磁场垂直导轨平面向上，一导体棒以平行导轨向上的初速度从ab处上滑，到最高点后又下滑回到ab处，下列说法正确的是()A．上滑过程中导体棒克服安培力做的功大于下滑过程中克服安培力做的功B．上滑过程中导体棒克服安培力做的功等于下滑过程中克服安培力做的功C．上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小大于下滑过程中安培力对导体棒的冲量大小D．上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小等于下滑过程中安培力对导体棒的冲量大小答案AD解析A、B两项，考虑到回路中有感应电流产生，机械能不断向电热转化，根据能量守恒定律，滑杆上滑和下滑分别通过任意的同一个位置时，是上滑的速度大，故上滑过程的平均速度要大于下滑过程的平均速度；根据FA＝BIL、I＝eq\f(BLv,R)，上滑过程的平均安培力要大于下滑过程的平均安培力，故上滑过程中导体棒克服安培力做的功大于下滑过程中克服安培力做的功，故A项正确，B项错误；C、D两项，设导轨的长度为x，上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小：I＝FAt＝BILt＝Beq\f(BLv,R)Lt＝eq\f(B2L2vt,R)＝eq\f(B2L2x,R)，同理，下滑过程中，安培力对导体棒的冲量大小：I′＝eq\f(B2L2x,R)，故上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小等于下滑过程中安培力对导体棒的冲量大小，故C项错误，D项正确．二、非选择题13．质量m＝2.5kg的物体静止在粗糙的水平面上，在如图所示的水平拉力F作用下开始运动，求6s末物体的速度大小？(已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s2)答案12m/s解析滑动摩擦力Ff＝μmg＝5N，在0～2s内拉力F＝4N<Ff，故物体保持静止状态，物体在2s末开始运动，对全过程应用动量定理，有F2Δt2＋F3Δt3－μmg(Δt2＋Δt3)＝mv，代入数据，得v＝12m/s.14．蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质量为60kg的运动员，从离水平网面高3.2m处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高5.0m处．已知运动员与网接触的时间为1.2s．若把在这段时间内网对运动员的作用力当做