2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)方略核心素養(yǎng)測評：十八6.1動量動量定理

1、溫馨提示:此套題為 Word版，請按住 Ctrl, 滑動鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合 適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。核心素養(yǎng)測評十八動量動量定理（45分鐘 100分）素養(yǎng)達標(biāo) （ 7H分）I一、選擇題（本題共9小題，每小題6分，共54分，16題為單選 題，79題為多選題）1.“長征九號”運載火箭將有望在2030年前后實現(xiàn)首飛?！伴L征九號” 運載火箭箭體直徑9.5米，全箭總長近百米，運載能力是現(xiàn)有中國火 箭最大運載能力的5倍多，最大運載能力和綜合性能指標(biāo)將達到國際 運載火箭的先進水平，有望在 2030年前后實現(xiàn)首飛。若在某次實驗 中該發(fā)動機向后噴射的氣體速度約為 3 km/s ,它

2、在1 s時間內(nèi)噴射 的氣體質(zhì)量約為1.6X103 kg。那么所產(chǎn)生的推力約為（）A.4.8 X105 NB.4.8 X106 NC.4.8 X107 ND.4.8 X104 N【解析】選B。設(shè)某次實驗中該發(fā)動機向后噴射氣體所產(chǎn)生的推力為F,對該氣體根據(jù)動量定理有：Ft=mv-0,解得F=t"=4.8 X 106 N,故 If選項B正確。2.（2020 西城區(qū)模擬）1966年，在地球的上空完成了用動力學(xué)方法測質(zhì)量的實驗。實驗時，用“雙子星號”宇宙飛船去接觸正在軌道上運行的火箭組（后者的發(fā)動機已熄火），接觸以后，開動“雙子星號”飛船的推進器，使飛船和火箭組共同加速，推進器的平均推力F=8

3、95N,推進器開動時間At=7 s。測出飛船和火箭組的速度變化v=0.91 m/s。已知“雙子星號”飛船的質(zhì)量 m=3 400 kg,由以上實驗數(shù)據(jù)可測出火箭組的質(zhì)量m為（）A.3 400 kgB.3 485 kgC.6 265 kgD.6 885 kg【解析】選R根據(jù)動量定理得 FA t=（m i+m） v,代入數(shù)據(jù)解得 m "3 485 kg , B選項正確。3 .（2020 合肥模擬）航天器離子發(fā)動機原理如圖所示， 首先電子槍發(fā) 射出的高速電子將中性推進劑離子化 （即電離出正離子），正離子被 正、負(fù)極柵板間的電場加速后從噴口噴出，從而使航天器獲得推進或姿態(tài)調(diào)整的反沖力。已知單個

4、正離子的質(zhì)量為ml電荷量為q,正、負(fù)極柵板間加速電壓為U,從噴口噴出的正離子所形成的電流為I。忽略離子間的相互作用力，忽略離子噴射對航天器質(zhì)量的影響。 該發(fā) 動機產(chǎn)生的平均推力F的大小為（）D.2I【解析】選A。以正離子為研究對象，由動能定理得 qU=mG, A t時間內(nèi)通過的總電荷量為Q=I噴出的正離子總質(zhì)量為M=mm 由動量定理可知正離子所受的平均沖量 F' At=Mv,聯(lián)立以上式子可得F =1 吟根據(jù)牛頓第三定律可知，發(fā)動機產(chǎn)生的平均推力F=I陋，故A正確。4 .如圖所示，輕質(zhì)彈簧固定在水平地面上。現(xiàn)將彈簧壓縮后，將一質(zhì) 量為m的小球靜止放在彈簧上，釋放彈簧后小球被豎直彈起，小球

5、離 開彈簧時速度為V,則小球被彈起的過程（小球由靜止釋放到離開彈簧的過程）中（）A.地面對彈簧的支持力沖量大于mvB.彈簧對小球的彈力沖量等于 mvC.地面對彈簧的支持力做功大于；mVD.彈簧對小球的彈力做功等于|mV【解析】選A。規(guī)定豎直向上為正方向，對小球受力分析，受到豎直向下的重力和豎直向上的彈力作用，故根據(jù)動量定理可得If-I G=mv所以彈簧對小球的彈力的沖量lF=mv+b, B錯誤；地面對彈簧的支持力和彈簧對地面的彈力是一對相互作用力，所以N=F,故|I n|=|I F|=mv+|I d>mv, A正確；根據(jù)動能定理得VF-W=mV,所以WF=W+ mV> mV,由于彈

6、簧沒有發(fā)生位移，所以地面對彈簧的支持力不做功，故C D錯誤。5 .使用無人機植樹時，為保證樹種的成活率，將種子連同營養(yǎng)物質(zhì)制 成種子膠囊。播種時，在離地面10 m高處以15 m/s的速度水平勻速 飛行的無人機上，播種器利用空氣壓力把種子膠囊以5 m/s的速度（相對播種器）豎直向下射出，種子膠囊進入地面下10 cm深處完成一 次播種。已知種子膠囊的總質(zhì)量為20 g,不考慮其所受大氣阻力及進入土壤后的重力作用，取g=10 m/s2,則（）A.射出種子膠囊的過程中，播種器對種子膠囊做的功為2.5 JB.離開無人機后，種子膠囊在空中運動的時間為 短sC.土壤對種子膠囊沖量的大小為3V12 kg m/s

7、D.種子膠囊在土壤內(nèi)受到平均阻力的大小為22.5版N【解析】選D。射出種子膠囊的過程中，播種器對種子膠囊做的功等 于其動能的增量，即 W=mV1X 0.02 X52 J=0.25 J , A錯誤；膠囊離 開無人機后在豎直方向做勻加速直線運動，由h=vt+；gt2得：10=5t+JX10t2,解得t=1 s（另一個解舍去），B錯誤；種子膠囊落地時豎直 速度vy=v+gt=15 m/s,水平速度Vx=V0=15 m/s,進入土壤時豎直方向h' =, t ' 4 可求得 t'=二 s。 2a ? a ?75由動量定理I=Ft ' =0-（-mv）v=J二，二可解得：土

8、壤對種子膠囊的沖量I=mv=0.3x;，2 kg - m/s,平均阻力大小F=22.5謔N,故C錯誤，D正確。6.（2019 佛山模擬）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定在墻上，一個質(zhì)量為m的木塊以速度V0從右側(cè)沿光滑水平面向左運動并與彈簧發(fā)生相互作用。設(shè)相互作用的過程中彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，那么，在整個 相互作用的過程中彈簧對木塊沖量I的大小和彈簧對木塊做的功W分別是（）工A.I=0 , W=m£B.I=mvo, W=moi£-iC.I=2mv。，W=0D.I=2mv。，W=ma*【解析】選C。在木塊與彈簧接觸到將彈簧壓縮為最短的過程中，彈 簧對木塊做負(fù)功，在彈簧將木塊彈出的過

9、程中，彈簧對木塊做正功， 且正功與負(fù)功的絕對值相等，故在整個相互作用的過程中彈簧對木塊 做的總功W=0從而，木塊將以V0的速度被彈回，由動量定理可得， 在整個相互作用的過程中彈簧對木塊沖量 I的大小I=2mv0,故C正確【加固訓(xùn)練】（2019 泰安模擬）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半圓梢，A C等高，B為圓梢最低點，小球從A點正上方O點靜止釋放，從A點切入圓梢，剛好能運動至 C點。設(shè)球在AB段和BC段運動過程中,運動時間分別為tl、t2,合外力的沖量大小為Il、I2,則（）A.t 1>t2B.t 1=t2C.I 1>I2D.I 1 = I2【解析】選a小千求從A點正上方O點靜止釋放，做

10、自由落體運動， 從A點切入圓梢，剛好能運動至 C點，即從A到C速度越來越小，A 段平均速率大于BC段平均速率，兩段路程相等，所以球在 AB段和 BC段運動過程中的運動時間為ti<t2,故A、B錯誤，沿圓心方向的合 力與速度垂直，動量變化為零，AB段平均速率大于BC段平均速率， 說明切線方向上AB段速度變化量較大，根據(jù)動量定理，合外力的沖 量等于動量的變化，所以合外力的沖量大小為 13 2,故C正確，D錯 誤。7.2019年清華附中勇奪北京中學(xué)生籃球冠軍賽比賽冠軍。假設(shè)比賽中相距為l的甲、乙兩名隊員在傳球時，拋球和接球時手的高度相同, 球在空中的運動時間為t。若不計空氣阻力，關(guān)于傳球過程中

11、的有關(guān) 物理學(xué)知識，以下說法正確的是 （ ）A.球出手后，經(jīng)%寸間后到達最高點B.球在最高點的速度大小為-C.傳球過程中，重力對球的沖量為零D.傳球過程中，重力始終不做功【解析】選A Bo球出手后，先做斜上拋運動，到達最高點后，又做平拋運動，兩段運動具有相等時間，所以到達最高點的時間為 二A正確；球在最高點，豎直方向上的速度為零，只有水平方向上的速度, 而球在水平方向上做勻速直線運動，在 t時間內(nèi)水平位移為1,故球在最高點的速度大小為v=r, B正確；傳球過程中，重力始終存在,UP根據(jù)動量定理可知重力對球的沖量為 I=mgt, C錯誤；傳球過程中球在豎直方向上的位移先向上后向下，所以重力先做負(fù)

12、功后做正功, 錯誤?！炯庸逃?xùn)練】（多選）如圖所示，一個質(zhì)量為0.18 kg的壘球，以25 m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5 m/s ,設(shè)球棒與壘球的作用時間為0.01 s 。下列說法正確的是A.球棒對壘球的平均作用力大小為 1 260 NB.球棒對壘球的平均作用力大小為 360 NC.球棒對壘球做的功為126 JD.球棒對壘球做的功為36 J【解析】選A C。設(shè)球棒對壘球的平均作用力為 F,由動量定理得 Ft=m(v-v °),取 v=45 m/s,則 Vo=-25 m/s,代入上式，得 F=1 260 N, 由動能定理得 W=mG-m%2=126

13、 J,選項A、C正確。2. 2°8 .如圖所示，質(zhì)量為m 2m的甲、乙兩個同種材質(zhì)的物體靜止在粗糙水平面上，某時刻，它們同時受到水平恒力 F,經(jīng)過時間t,同時撤掉力F。下列敘述中，正確的是()A.在力F作用的時間內(nèi)，兩物體動量變化 Ap甲Ap乙9 .在力F作用的時間內(nèi)，兩物體動量變化 Ap甲加乙C.在力F作用的時間內(nèi)，兩物體摩擦力的沖量I甲1乙D.在力F作用的時間內(nèi)，兩物體摩擦力的沖量I甲1乙【解析】選R G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，故在相同時間內(nèi)乙物體所受到的摩擦力大于甲物體 受到的摩擦力；摩擦力的沖量I甲1乙；乙物體受到的合外力的沖量 小于甲

14、的沖量，由動量定理可知，兩物體動量變化 p甲p乙，故R C正確，A、D錯誤。10 水平推力Fi和F2分別作用于水平面上原來靜止的質(zhì)量相等的a、b兩物體上，作用一段時間后撤去推力，物體將繼續(xù)運動一段時間停下， 兩物體的v-t圖象如圖所示。已知圖中線段 AB/CD則整個運動過程中（）A.Fi的沖量小于F2的沖量B.Fi的沖量等于F2的沖量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】選A、C。題圖中AB與CD平行，說明推力撤去后兩物體的 加速度相同，而撤去推力后物體受到的合力等于摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可知，兩物體受到的摩擦力大小相等，故 C正確，D錯誤。根 據(jù)動量定理，對整

15、個過程研究得，F(xiàn)iti-ft oB=0, F2t2-ft od=0;由題圖看 出，toFtoD,則有Fiti<F2t 2,即Fl的沖量小于F2的沖量，故A正確，B 錯誤。二、計算題（16分，需寫出規(guī)范的解題步驟）10.（2019 合肥模擬）將質(zhì)量為500 g的杯子放在臺秤上，一個水龍頭以每秒700 g水的流量注入杯中。注至10 s末時，臺秤的讀數(shù)為78.5 N ,則注入杯中水流的速度是多大？【解析】以在很短時間 t內(nèi)，落在杯中的水柱 m為研究對象，水 柱受向下的重力 mgB!向上的作用力F。設(shè)向上的方向為正，由動量定理得:(F- A mg)iA t=0-(- A mv)因Am很小， mg

16、可忽略不計,并且=0.7 kg/szlt1_ Am 八)/F=v=0.7v(N)臺秤的讀數(shù)G讀二(m才r+m水)g+F78.5 N=(0.5+0.7 7 10) 7 10 N+0.7v解得 v=5 m/s。答案：5 m/s【加固訓(xùn)練】(2018 江蘇高考)如圖所示，懸掛于豎直彈簧下端的小 球質(zhì)量為ml運動速度的大小為v,方向向下。經(jīng)過時間t ,小球的速度大小為v,方向變?yōu)橄蛏?。忽略空氣阻力，重力加速度?g,求該運動過程中，小球所受彈簧彈力沖量的大小?！窘馕觥咳∠蛏蠟檎较颍蓜恿慷ɡ淼胢v-(-mv)=I且 I=( F-mg)t解得 I f=- t=2mv+mgt答案:2mv+mgt能力拔高

17、11.（10分）（多選）（2020 長春模擬）如圖所示，一物體分別沿三個傾 角不同的光滑斜面由靜止開始從頂端下滑到底端C D E處，三個過程中重力的沖量依次為Il、12、I 3,動量變化量的大小依次為 Api、 p2、A p 3,則有 （）A.三個過程中，合力的沖量相等，動量的變化量相等B.三個過程中，合力做的功相等，動能的變化量相等C.I 1<I 2<I 3 , Ap1=Ap2=ApD.I i<I 2<I 3, Api<Ap2<Ap【解析】選A、B Co由機械能守恒定律可知物體下滑到底端 G D.E的速度大小相等，動量變化量的大小 p=mv相等，即A pi

18、=Ap2=Ap3；根據(jù)動量定理，合力的沖量等于動量的變化量，故 合力的沖量也相等，注意不是相同（方向不同）；設(shè)斜面的高度為h,從頂端A下滑到底端，由一7=;gsin 0t2得物體下，t的時間t= 5 llltf Z所以0越小，sin2。越小，t越大，重力的沖量I=mgt就越大，故Ii<l2<l3,故A、C正確，D錯誤；物體下滑過程中只有重力做功，故 合力做的功相等，根據(jù)動能定理，動能的變化量相等，故 B正確。12.（20分）如圖甲所示是明德中學(xué)在高考前100天倒計時宣誓活動中 為給高三考生加油，用橫幅打出的激勵語。下面我們來研究橫幅的受力情況，如圖乙所示，若橫幅的質(zhì)量為 m且質(zhì)量分布均勻、由豎直面內(nèi)的四條輕繩 A B、C D固定在光滑的豎直墻面上，四條繩子與水平方向的夾角均為8 ,其中繩A、B是不可伸長的剛性繩，繩 C D是彈性較好的彈性繩且對橫幅的拉力恒為T0,重力加速度為go甲/(1)求繩A、B所受力的大小。(2)在一次衛(wèi)生大掃除中，樓上的小明同學(xué)不慎將質(zhì)量為m0的抹布滑落，正好落在橫幅上沿的中點位置。已知抹布的初速度為零，下落的 高度為h,忽略空氣阻力的影響。抹布與橫幅撞擊后速度變