《2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律 第1講 動(dòng)量和動(dòng)量定理練習(xí)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律 第1講 動(dòng)量和動(dòng)量定理練習(xí)(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律 第1講 動(dòng)量和動(dòng)量定理練習(xí)
1.有關(guān)實(shí)際中的現(xiàn)象,下列說(shuō)法不正確的是( )
A.火箭靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度
B.體操運(yùn)動(dòng)員在著地時(shí)屈腿是為了減小地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力
C.用槍射擊時(shí)要用肩部抵住槍身是為了減少反沖的影響
D.為了減輕撞車時(shí)對(duì)司乘人員的傷害程度,發(fā)動(dòng)機(jī)艙越堅(jiān)固越好
解析 根據(jù)反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)與應(yīng)用可知,火箭靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度,故A項(xiàng)正確;體操運(yùn)動(dòng)員在落地的過(guò)程中,動(dòng)量變化一定。由動(dòng)量定理可知,運(yùn)動(dòng)員受到的沖量I一定,由I=Ft可知,體操運(yùn)動(dòng)員在著地時(shí)屈腿是延長(zhǎng)時(shí)間t,可以減小運(yùn)動(dòng)員所受到
2、的平均沖力F,故B項(xiàng)正確;用槍射擊時(shí)子彈給槍身一個(gè)反作用力,會(huì)使槍身后退,影響射擊的準(zhǔn)確度,所以為了減少反沖的影響,用槍射擊時(shí)要用肩部抵住槍身,故C項(xiàng)正確;為了減輕撞車時(shí)對(duì)司乘人員的傷害程度,就要延長(zhǎng)碰撞的時(shí)間,由I=Ft可知位于車體前部的發(fā)動(dòng)機(jī)艙不能太堅(jiān)固,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案 D
2.一物體從某高處由靜止釋放,設(shè)所受空氣阻力恒定,當(dāng)它下落h時(shí)的動(dòng)量大小為p1,當(dāng)它下落2h時(shí)動(dòng)量大小為p2,那么p1∶p2等于( )
A.1∶1 B.1∶ C.1∶2 D.1∶4
解析 物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),v=2ah,v=2a(2h),則p1=m,p2=m,p1∶p2=1∶,
3、故B項(xiàng)正確。
答案 B
3.甲、乙兩物體分別在恒力F1、F2的作用下,沿同一直線運(yùn)動(dòng)。它們的動(dòng)量隨時(shí)間變化如圖所示。設(shè)甲在t1時(shí)間內(nèi)所受的沖量為I1,乙在t2時(shí)間內(nèi)所受的沖量為I2,則F、I的大小關(guān)系是( )
A.F1>F2,I1=I2 B.F1F2,I1>I2 D.F1=F2,I1=I2
解析 沖量I=Δp,從題圖上看,甲、乙兩物體動(dòng)量變化的大小I1=I2,又因?yàn)镮1=F1t1,I2=F2t2,t2>t1,所以F1>F2。
答案 A
4.質(zhì)量為0.2 kg的小球豎直向下以6 m/s的速度落至水平地面上,再以4 m/s的速度反向彈回。取豎直
4、向上為正方向,在小球與地面接觸的時(shí)間內(nèi),關(guān)于球動(dòng)量變化量Δp和合外力對(duì)小球做的功W,下列說(shuō)法正確的是( )
A.Δp=2 kg·m/s W=-2 J
B.Δp=-2 kg·m/s W=2 J
C.Δp=0.4 kg·m/s W=-2 J
D.Δp=-0.4 kg·m/s W=2 J
解析 取豎直向上為正方向,則小球與地面碰撞過(guò)程中動(dòng)量的變化量為Δp=mv2-mv1=0.2×4 kg·m/s-0.2×(-6) kg·m/s=2 kg·m/s,方向豎直向上。由動(dòng)能定理,合外力做的功為W=mv-mv=×0.2×42 J-×0.2×62 J=-2 J,故A項(xiàng)正確。
答案 A
5.關(guān)于
5、物體的動(dòng)量和動(dòng)能,下列說(shuō)法正確的是( )
A.一物體的動(dòng)量不變,其動(dòng)能一定不變
B.一物體的動(dòng)能不變,其動(dòng)量一定不變
C.兩物體的動(dòng)量相等,其動(dòng)能一定相等
D.兩物體的動(dòng)能相等,其動(dòng)量一定相等
解析 動(dòng)能是標(biāo)量Ek=mv2,動(dòng)量是矢量p=mv,動(dòng)能與動(dòng)量之間的大小關(guān)系為Ek=,一物體的動(dòng)量p不變,其動(dòng)能Ek一定不變,故A項(xiàng)正確;一物體的動(dòng)能不變,其動(dòng)量大小一定不變,但速度的方向可以變化,即動(dòng)量的方向可以變化,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;兩物體的動(dòng)量相等,當(dāng)兩物體的質(zhì)量相等時(shí),其動(dòng)能一定相等,當(dāng)兩物體的質(zhì)量不等時(shí),其動(dòng)能一定不相等,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;兩物體動(dòng)能相等,而質(zhì)量不等時(shí),其動(dòng)量也是不相等的,故D項(xiàng)
6、錯(cuò)誤。
答案 A
6.如圖所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速率v1逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量為m的物塊以大小為v2的初速度從傳送帶的P點(diǎn)沖上傳送帶,從此時(shí)起到物塊再次回到P點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.合力對(duì)物塊的沖量大小一定為2mv2
B.合力對(duì)物塊的沖量大小一定為2mv1
C.合力對(duì)物塊的沖量大小可能為零
D.合力對(duì)物塊做的功可能為零
解析 若v2v1,則物塊返回到P點(diǎn)的速度大小為v1,根據(jù)動(dòng)量定理知,合力的沖量I合=m
7、v1+mv2,根據(jù)動(dòng)能定理得,合力做功為W=mv-mv,故D項(xiàng)正確,A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案 D
7.(多選)如圖所示,質(zhì)量為m、2m的甲、乙兩個(gè)同種材質(zhì)的物體靜止在粗糙水平面上,某時(shí)刻,它們同時(shí)受到水平恒力F,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,同時(shí)撤掉力F。下列敘述正確的是( )
A.在力F作用的時(shí)間內(nèi),兩物體動(dòng)量變化Δp甲≤Δp乙
B.在力F作用的時(shí)間內(nèi),兩物體動(dòng)量變化Δp甲≥Δp乙
C.在力F作用的時(shí)間內(nèi),兩物體摩擦力的沖量ΔI甲≤ΔI乙
D.在力F作用的時(shí)間內(nèi),兩物體摩擦力的沖量ΔI甲≥ΔI乙
解析 由I=Ft可知,兩物體的恒力的沖量相同;由于兩物體的質(zhì)量不同,故在相同時(shí)間內(nèi)乙物體所受
8、到的摩擦力大于甲物體受到的摩擦力;摩擦力的沖量ΔI甲≤ΔI乙;乙物體受到的合外力的沖量小于甲的沖量,由動(dòng)量定理可知,兩物體動(dòng)量變化Δp甲≥Δp乙,故B、C項(xiàng)正確,A、D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案 BC
8.(多選)在2016年里約奧運(yùn)會(huì)跳水比賽中,中國(guó)跳水夢(mèng)之隊(duì)由吳敏霞領(lǐng)銜包攬全部8枚金牌。假設(shè)質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)上以初速度v0向上跳起,跳水運(yùn)動(dòng)員在跳臺(tái)上起跳到入水前重心下降H,入水后受水阻力而減速為零,不計(jì)跳水運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員入水后到速度為零時(shí)重心下降h,不計(jì)空氣阻力,則( )
A.運(yùn)動(dòng)員起跳后在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到合外力沖量大小為m+mv0
B.水對(duì)運(yùn)動(dòng)員阻力的沖量大小為m
9、
C.運(yùn)動(dòng)員克服水的阻力做功為mgH+mv
D.運(yùn)動(dòng)員從跳起到入水后速度減為零的過(guò)程中機(jī)械能減少量為mg(H+h)+mv
解析 運(yùn)動(dòng)員入水前機(jī)械能守恒,mgH=mv2-mv,入水前在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中合外力的沖量大小I1=m(v+v0)=m+mv0,A項(xiàng)正確;入水后由動(dòng)量定理得合外力的沖量大小I2=mv=m,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)整個(gè)過(guò)程由動(dòng)能定理有mg(H+h)-Fh=0-mv,運(yùn)動(dòng)員克服水的阻力做的功為Fh=mg(H+h)+mv,C項(xiàng)錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能減小量等于克服水的阻力做的功,D項(xiàng)正確。
答案 AD
B組·能力提升題
9.(2018·湖南師大附中摸底考試)如圖所示,A、
10、B兩物體質(zhì)量分別為m1和m2置于光滑水平面上,且m1>m2,相距較遠(yuǎn)。將兩個(gè)大小均為F的力,同時(shí)分別作用在A、B上經(jīng)相同距離后,撤去兩個(gè)力,兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將( )
A.停止運(yùn)動(dòng) B.向左運(yùn)動(dòng)
C.向右運(yùn)動(dòng) D.運(yùn)動(dòng)方向不能確定
解析 因?yàn)樗矫婀饣襪1>m2,兩物體受到的合力大小相等,所以a1t2,所以兩力的合沖量向右,所以兩物體粘在一起會(huì)向右運(yùn)動(dòng)。
答案 C
10.如圖所示,在光滑水平面上靜止放著兩個(gè)相互接觸的木塊A、B,質(zhì)量分別為m1和m2,今有一子彈水平穿過(guò)兩木塊。設(shè)子彈穿過(guò)木塊A、B的時(shí)間分別為t1和t2,木塊對(duì)子彈的阻
11、力恒為f,則子彈穿過(guò)兩木塊后,木塊A、B的速度大小分別是( )
A.,
B.,+
C.,
D.,
解析 A與B分離時(shí)二者的速度是相等的,分離后A的速度不變,在分離前子彈對(duì)系統(tǒng)的作用力使A與B的速度增大,由動(dòng)量定理得ft1=(m1+m2)v1,A的速度v1=;子彈離開A后A做勻速直線運(yùn)動(dòng),子彈進(jìn)入B,B做加速運(yùn)動(dòng),對(duì)B,由動(dòng)量定理得ft2=m2v2-m2v1,解得v2=+,故B項(xiàng)正確。
答案 B
11.如圖所示,質(zhì)量分別為m=1 kg和M=2 kg的兩物塊疊放在光滑水平桌面上,兩物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),從某時(shí)刻開始,對(duì)放在下面的質(zhì)量為m的物塊施加一水平推力F,已知推力F隨時(shí)間t變
12、化的關(guān)系為F=6t(N),兩物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,下列結(jié)論正確的是( )
A.兩物塊剛發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為1 m/s
B.從施加推力F到兩物塊剛發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間為 s
C.從施加推力F到兩物塊剛發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩物塊的位移為0.5 m
D.從施加推力F到兩物塊剛發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)F的沖量為6 N·s
解析 當(dāng)兩物塊間達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),M與m發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則此時(shí)M的加速度為a==μg=0.2×10 m/s2=2 m/s2,則對(duì)整體受力分析可知,F(xiàn)=(m+M)a=3×2 N=6 N=6t,則可知從施加推力到發(fā)生相
13、對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1 s,F(xiàn)是均勻增加的,故1 s內(nèi)平均推力= N=3 N,對(duì)整體由動(dòng)量定理可得,t=(M+m)v,解得v=1 m/s,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;若物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則1 s內(nèi)的位移x=vt=0.5 m,而物塊做的是變加速直線運(yùn)動(dòng),則位移不是0.5 m,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;由動(dòng)量定理可知,I=(M+m)v=3 N·s,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案 A
12.(多選)水平推力F1和F2分別作用在水平面上等質(zhì)量的a、b兩物體上,作用一段時(shí)間后撤去推力,物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停下,兩物體v-t的圖象如圖所示,圖中AB∥CD,則( )
A.F1的沖量小于F2的沖量
B.F1的沖量等于F2的
14、沖量
C.兩物體受到的摩擦力大小相等
D.兩物體受到的摩擦力大小不等
解析 設(shè)a,b兩物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2,則由圖知t1<t2,當(dāng)只有摩擦力f作用時(shí),由AB∥CD知圖線斜率相同,則加速度相等,由牛頓第二定律知,摩擦力f相等,故C項(xiàng)正確,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)a,由動(dòng)量定理
得IF1-ft1=mvA;對(duì)b同理得IF2-ft2=mvC。由圖象知,vA=vC,t1<t2,所以由mvA=mvC知,IF1
15、落地,設(shè)壘球質(zhì)量為0.18 kg,打擊點(diǎn)離地面高度為2.2 m,球棒與壘球的作用時(shí)間為0.010 s,重力加速度為9.9 m/s2,求球棒對(duì)壘球的平均作用力的大小。
解析 壘球被擊后做平拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)的公式即可求出球被擊后的速度,然后對(duì)球棒擊球的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)量定理列方程求解作用力。
由題意可知,壘球被擊后做平拋運(yùn)動(dòng),
豎直方向:h=gt2,
所以t=== s,
水平方向:x=vt,
所以球被擊后的速度為v=45 m/s。
選取球被擊出后的速度方向?yàn)檎较颍?
則v0=-5 m/s,
設(shè)平均作用力為F,
則Ft0=mv-mv0,
代入數(shù)據(jù)得F=900 N。
答案 900
16、N
14.質(zhì)量為10 kg的物體在F=200 N與斜面平行的力作用下,從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),斜面固定不動(dòng)且足夠長(zhǎng),斜面傾角θ=37°。力F作用2 s后撤去,物體在斜面上繼續(xù)上滑了3 s后,速度減為零。已知g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力。求:
(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
(2)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大位移s。
解析 (1)對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理有
Ft1-μmgcosθ·(t1+t2)-mgsinθ·(t1+t2)=0,
代入數(shù)據(jù)解得μ=0.25。
(2)撤去外力F后,由牛頓第二定律有
a2=gsinθ+μgcosθ=8 m/s2,
撤去外力F時(shí)的速度為
v=a2t2=24 m/s,
總位移為s=(t1+t2)=60 m。
答案 (1)0.25 (2)60 m