2019_2020学年高考物理主题1动量与动量守恒定律2动量和动量定理学案(必修1)

内容发布更新时间 : 2025/10/3 14:06:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

C.不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同 D.只要力的大小恒定,其相同时间内的冲量就恒定 答案 C

解析 冲量是力与时间的乘积,是矢量;力大,冲量不一定大,A错误;当力与位移垂直时,该力的冲量不为零,B错误;不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同,C正确;力的大小恒定,其相同时间内冲量方向不一定相同,D错误.

4.如图1所示,质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动,经过时间t1速度变为零然后又下滑,经过时间t2回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff.在整个过程中,重力对滑块的总冲量为( )

图1

A.mgsinθ(t1+t2) C.mg(t1+t2) 答案 C

解析 根据冲量的定义式I=Ft,因此重力对滑块的冲量应为重力乘作用时间,所以IG=mg(t1+t2),C正确.

5.(多选)(2018·深圳耀华中学期中)自P点以某一速度竖直向上抛出的小球,上升到最高点

B.mgsinθ(t1-t2) D.0

Q后又回到P的过程中,空气阻力大小不变,下列说法正确的是( )

A.上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量 B.上升过程中动量的变化量小于下降过程中动量的变化量 C.上升过程中空气阻力的冲量小于下降过程中空气阻力的冲量 D.上升过程中合外力的冲量大于下降过程中合外力的冲量 答案 CD

解析 由于上升过程的合力大于下降过程的合力,所以上升过程加速度大于下降过程加速度,

a上>a下,而上升与下降过程位移大小相等,故vP上>vP下,t上

由于t上vP下,而最高点的速度为0,可知上升过程中动量的变化量大于下降过程中动量的变化量,故B错误;同时由动量定理知,上升过程中合外力的冲量大于下降过程中合外力的冲量,D正确;空气阻力的冲量大小:I=Fft,t上

6.质量为1 kg的物体做直线运动,其速度-时间图象如图2所示,则物体在前10 s内和后10 s内所受合外力的冲量分别是( )

图2

A.10N·s,10N·s C.0,10N·s 答案 D

解析 由题图可知,在前10s内初、末状态的动量相同,p1=p2=5kg·m/s,由动量定理知

B.10N·s,-10N·s D.0,-10N·s

I1=0;在后10 s内末状态的动量p3=-5 kg·m/s,由动量定理得I2=p3-p2=-10N·s,

故D正确.

7.(多选)(2018·甘肃会宁四中高二第二学期期中)物体在恒定合外力F的作用下运动,则以下说法正确的是( )

A.物体所受合外力冲量的大小与时间成正比 B.物体动量的变化率不恒定 C.物体动量的变化恒定 D.物体动量的变化与时间成正比 答案 AD

解析 根据I=Ft可知,合力恒定时,冲量大小与时间成正比,故A正确;根据Ft=Δp可Δp知,F=,故动量的变化率为恒定的,故B错误;动量的变化量等于Ft,故与时间成正比,

t故C错误,D正确.

8.(多选)(2018·鹤壁市质检)如图3所示,质量为m的小球从距离地面高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,下列说法中正确的是( )

图3

A.小球的机械能减少了mg(H+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m2gH D.小球动量的变化量等于所受阻力的冲量

答案 AC

解析 小球在整个过程中,动能变化量为零,重力势能减小mg(H+h),则小球的机械能减小了mg(H+h),所以A正确;对全过程运用动能定理得,mg(H+h)-Wf=0,则小球克服阻力做功Wf=mg(H+h),故B错误;根据运动学规律,落到地面的速度v=2gH,对进入泥潭的过程运用动量定理得:IG-IF=0-m2gH,可知阻力的冲量为:IF=IG+m2gH,即大于m2gH,故C正确;对全过程分析,运用动量定理知,动量的变化等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和,故D错误.

9.(多选)一个质量为0.18kg的垒球,以25 m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45 m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01s.下列说法正确的是( ) A.球棒对垒球的平均作用力大小为1260N B.球棒对垒球的平均作用力大小为360N C.球棒对垒球做的功为126J D.球棒对垒球做的功为36J 答案 AC

解析 设球棒对垒球的平均作用力为F,由动量定理得F·t=m(v1-v0),取末速度方向为1212正方向,则v1=45 m/s,v0=-25 m/s,代入得F=1260N.由动能定理得W=mv1-mv0=

22126J,故A、C正确.

10.物体在恒定的合力F作用下做直线运动,在时间Δt1内速度由0增大到v,在时间Δt2内速度由v增大到2v.设F在Δt1内做的功是W1,冲量是I1;在Δt2内做的功是W2,冲量是

I2.那么( )

A.I1

解析 在Δt1内,I1=FΔt1=mv-0=mv,在Δt2内,I2=FΔt2=2mv-mv=mv,所以I1=I2;

W1=mv2,W2=m(2v)2-mv2=mv2,所以W1

二、非选择题

11.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3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.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成恒力处理,求此力的大小.(g取10m/s)

2

1

2121232

答案 1.5×10N

解析 将运动员看成质量为m的质点,从h1高处下落,则接触网时的速度大小v1=2gh1,方向向下;

弹跳后到达的高度为h2,则刚离开网时的速度大小v2=2gh2,方向向上 速度的改变量Δv=v1+v2,方向向上

以向上为正方向,根据动量定理得(F-mg)Δt=mΔv 联立解得F=mg+m·2gh1+2gh23

=1.5×10N.

Δt3

12.如图4所示,质量m=2kg的物体,在水平力F=8N的作用下由静止开始沿水平面向右运动,已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,若F作用了t1=6s后撤去,撤去F后又经

t2=2s物体与竖直墙相碰,若物体与墙壁作用时间t3=0.1s,碰墙后反向弹回的速度大小v′

=6m/s,求墙壁对物体的平均作用力大小.(g取10 m/s)

2

图4

答案 280N

解析 选物体为研究对象,在t1时间内其受力情况如图甲所示,

选F的方向为正方向,根据动量定理得:(F-μmg)t1=mv1-0 解得:v1=12m/s

撤去F后,物体受力如图乙所示,

由动量定理得:-μmgt2=mv2-mv1 解得v2=8m/s

物体与墙壁作用后速度变为向左,根据动量定理得Ft3=-mv′-mv2 解得F=-280N

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