新高考2024版高考物理一轮复习微专题小练习专题38动量和动量定理

专题38动量和动量定理

1.

（多选）地动仪是世界上最早的感知地震装置，由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成，早

于欧洲1700多年.图示为一现代仿制的地动仪，龙口中的铜珠到蟾蛛口的距离为20cm,

当感知到地震时，质量为50g的铜珠（初速度为零）离开龙口，落入蟾蛇口中，取重力加速

度为10〃//,不计空气阻力.下列说法正确的是（）

A.铜珠在空中运动的时间为0.2s

B.铜珠在空中运动的时间为0.4s

C.铜珠刚落入蟾蛛口时的动量大小为0.1kg-m/s

〃铜珠刚落入蟾蛛口时的动量大小为0.2kg-m/s

2.

0............Q

[2023•江苏省常州市期中]为了研究平抛物体的运动，用两个完全相同的小球A、B做

下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球立即水平飞出，同时B球被松开，做

自由落体运动，两球同时落地.A、B两小球自开始下落到落地前的过程中，两球的（）

A.速率变化量相同B.速度变化率不同

C动量变化量相同D.动能变化量不同

3.

[2023•河北省石家庄市质量检测]如图所示，北京冬奥会2000米短道速滑接力热身赛

上，当运动员在光滑冰面上交接时，后方运动员甲用力推前方运动员乙.卜列说法正确的是

（）

A.甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力

H甲推出乙后，甲一定向后运动

C.甲、乙的动量变化相同

D.甲、乙所受推力的冲量大小相等

4.

[2023•湖南省九校联盟第一次联考]物流运愉中对于易碎物品往往用如图所示的气垫

袋包装，用以减小碰撞时受到的冲击力.某次运输中，易碎物品（玻璃瓶并含内容物）质量为

1kg,分拣员在分拣物品时不小心让物品从手上自由落下，假设下落时离地面的距离为45

cm,因为有气垫袋包装，物品与地面的作用时间为1s；若该物品在没有包装情况下从相同

高度自由落下，与地面间的作用时间为0.1s,重力加速度为10/〃/¥,物品（含包装）落地

后均不反弹，则有包装与没有包装两种情况下，物品受到的地面的平均冲击力大小之比为

（）

A.\：\\：10

C.7：20D.13：40

5.

[2023•黑龙江大庆市模拟]如图，风推动风力发电机的三个叶片转动，叶片带动转子（磁

极）转动，在定子（线圈）中产生电流，实现风能向电能的转化.已知叶片长为r,风速为v,

空气密度为p,流到叶片旋转形成的圆面的空气中约有;速度减速为0,有彳原速度穿过，

如果不考虑其他能量损耗，下列说法正确的是（）

A.空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为5P彳r2V之

B.空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为）PJrrV

O

C.一台风力发电机的发电功率约为!p乃r2V2

o

D.一台风力发电机的发电功率约为:P万r2V2

6.[2023•河南省六市联考]质量m=4格的物块在光滑水平地面上以v0=2m/s的速

度运动，t=0时对物体施加以水平外力F,规定的方向为正方向，外力F随时间t变化

图线如图所示，则（）

A.第1s末物块的速度大小为2.5m/s

员第2s末物块的动量大小为12kg-m/s

C.在0〜3s时间内物块的动量变化量为2kg-m/s

〃第7s末时物块的运动方向发生改变

7.

如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下.经

过时间3小球的速度大小为v,方向变为向上.忽略空气阻力，重力加速度为g,则该运

动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小为()

A.mgtB.2mv

C.2mv+mgtD.2mv—mgt

8.[2023•北京市海淀区二模]某同学做拍篮球的游戏，篮球在球心距地面高忙=。.9m

范围内做竖直方向的往复运动.在最高点时手开始击打篮球，球落地后反弹，与地面作用的

4

时间t=0.1s,反弹速度v?的大小是刚触地时速度%大小的『，且反弹后恰好到达最高点.已

O

知篮球的质量m=0.5检，半径R=0.1m.设地面对球的作用力可视为恒力，忽略空气阻力，

取重力加速度g=10m/s.求:

(1)地面对球的弹力大小；

(2)每次拍球时手对球做功W.

9.[2023•福建省仙游一中期末考试]东京奥运会女子蹦床决赛，整套动作完美发挥的

朱雪莹，以56.635分夺得金牌，帮助中国蹦床队时隔13年重获该项目冠军.队友刘灵玲收

获一枚银牌.已知朱雪莹的体重为45g，在比赛中，朱雪莹从离水平网面3.2/〃高处自由

下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处.已知朱雪莹与网接触的时间为0.15s,

g取10m/s,求：

(D朱雪莹下落接触网面前瞬间的速率口和上升离开网面瞬间的速率

项〃正确.

4.D设物品着地瞬M的速度大小为v,则丫=病=3R/S,取竖直向上为正，有气

垫袋包装时，根据动量定理(F1-mg)ti=O—(―mv),解得件=13M没有包装时，根据动量

定理有的一mg)t2=0—(-mv),解得Fz=40M则R：法=13：40,〃正确.

5.A发电机叶片形成面积为S=^d,经过时间t,这段时间内形成风柱的长度为x

19

=vt,风柱的体积为V=%/vt,空气中约有三速度减速为0,有可穿过，则与叶片发生相

互作用的风柱的质量为m=<PV=1P"/丫3由动能定理，风力在这一段位移过程中做的

JJ

功为m\/=：P-^rYt,一台风力发电机获得的风能的功率为P同=?=：P»r、3,C、

Zbtb

〃错误；以与叶片发生相互作用的空气柱为研究对象，规定空气流动的方向为正方向，由动

量定理得一F・t=0—mv,代入数据得F=JP"r2V2,根据牛顿第三定律得，空气对一台风

力发电机的平均作用力为X=；p〃r%2,一台风力发电机有三个叶片，所以空气对风力

发电机的一个叶片的作用力约为F〃=4P"//，月正确，8错误.

6.D根据动量定理有L=m5一mv。，在0〜Is时间内，合力的冲量为对应时间内图线

与t轴所围的面积，I1=0.5*•s,解得v)=2.125m/s,A错误；同理根据动量定理得12

r

=mv2-mvo,在0〜2s时间内，合力的冲量L=2A-5,解得第2s末物块的动量大小为

mv产10kg*m/s,8错误；在0〜3s时间内，合力的冲量为零，物块动量变化量为0,C

错误；第7s末物块的动量为零，运动方向发生改变，。正确.

7.C取向上为正方向，由动量定理得IF—mgt=imr—(―mv),解得Ib=mgt+2niv,C

正确.

8.(1)50N(2)2.25J

解析：(1)从球反弹后至达最高点,此过程，由0—/=-2g(h1-R),

可得v2=，2g(hi—R)=4m/s

设球与地面接触时加速度为a,

5

由题知vi=：V2=5m/s

球下落刚触地至反弹后刚离开地面过程，设向上为正方向，设地面对球的平均作用力为

F,球触地过程受力如图

由动量定理(F—mg)t=mv2—m(—vi)

代入数据解得F=50N

(2)手做功等于球与地面碰撞时的能量损失，

W=gmv?—|mv2

代入解得W=2.25J.

9.(1)8m/s,10m/s(2)5850N

解析：(1)运动员下落接触网面前瞬间的速度大小为

vi=d2ghi=72义10X3.2Ws=8m/s

运动员上升离开网面瞬间的速度大小为

v2=^2gh2=72义10X5.0m/s=10m/s

(2)取竖直向上为正方向，运动员和网接触过程中，由动量定理知(F—mg)t=mv2-m(一

可解得

mv-m(-Vi)

F=---2---------+mg

45X10-45X(—8)

二6775AH-45X10A^5850N

10.(I)/mvon(n2—1)Div。(n—1)

⑵ST“2ug

解析：(1)设汽电混合动力汽车在刹车的过程中储存的电能为E,依题意

E=n&mn2vo—；mvo)=；mvo

n(nJ—1)

乙乙乙

(2)设汽电混合动力汽车再生制动阶段运动的位移为xi,由动量定理得一fzlt=m」v

又f=kv

即一kv/t=mzlv

所以在再生制动阶段有一kxi=mv<)—mnvD

mvo(n—1)

解得Xi

在机械制动阶段，汽电混合动力汽车做匀减速运动，由牛顿第二定律可得f=ma

又r=Umg

解