2019年高考物理一轮复习第6章动量和动量守恒定律第1讲动量定理习题新人教版

1、第六章第1讲 动量定理1(多选)(2017全国卷)一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则(AB)At1s时物块的速率为1m/sBt2s时物块的动量大小为4kgm/sCt3s时物块的动量大小为5kgm/sDt4s时物块的速度为零解析根据Ft图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力F的冲量，可知在01s、02s、03s、04s内合外力冲量分别为2Ns、4Ns、3Ns、2Ns，应用动量定理Imv可知物块在1s、2s、3s、4s末的速率分别为1m/s、2m/s、1.5m/s、1m/s，物块在这些时刻的动量大小分别为2kgm/s、4kgm/s、3kg

2、m/s、2kgm/s，则A、B项均正确，CD项均错误。2(2017天津卷)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是(B)A摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B在最高点时，乘客重力大于座椅对他的支持力C摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变解析摩天轮转动过程中乘客的动能不变，重力势能一直变化，故机械能一直变化，A错误；在最高点乘客具有竖直向下的向心加速度，重力大于座椅对他的支持力，B正确；摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量等于重力与周期的乘积

3、，C错误；重力瞬时功率等于重力与速度在重力方向上的分量的乘积，而转动过程中速度在重力方向上的分量是变化的，所以重力的瞬时功率也是变化的，D错误。3(2017安徽合肥一中月考)(多选)A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移时间图象。a、b分别为A、B两球碰前的位移时间图象，c为碰撞后两球共同运动的位移时间图象，若A球的质量m2kg，则由图可知下列结论正确的是(BCD)AA、B碰撞前的总动量为3kgm/sB碰撞时A对B所施加的冲量为4NsC碰撞前后A的动量变化量为4kgm/sD碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J解析由xt图象可知，碰撞前有vAm/s3m/s，vBm

4、/s2m/s，碰撞后有vAvBvm/s1m/s；对A、B组成的系统进行分析可知A、B两球沿一直线运动并发生正碰，碰撞前后两球都是做匀速直线运动，所以系统的动量守恒，碰撞前后A的动量变化pAmvAmvA4kgm/s，根据动量守恒定律，碰撞前后B的动量变化为pBpA4kgm/s，同理pBmB(vBvB)，所以mBkgkg，所以A与B碰撞前的总动量p总mvAmBvBkgm/s，由动量定理可知，碰撞时A对B所施加的冲量IBpB4kgm/s4Ns。碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能EkmvmBv(mAmB)v2，代入数据解得Ek10J，故A错误，B、C、D正确。4(2016全国卷)某游乐园入口旁有一喷

5、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

6、。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。答案：(1)px0pg2mvcos沿y轴正方向(2)y轴负方向解析(1)x方向：动量变化为pxmvsinmvsi