2020高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章第1講動(dòng)量動(dòng)量定理學(xué)案含解析_第1頁(yè)
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1、20動(dòng)量 | 動(dòng)能動(dòng)量變化量物體由于,運(yùn)物體末動(dòng)量與 助而具有的初動(dòng)量的國(guó)矢 能量量差力=網(wǎng)muEk =戶(hù)=回/ 一力Z物體的質(zhì)量和畫(huà)速度的乘積回矢量標(biāo)量矢量定義定義式標(biāo)矢性特點(diǎn)關(guān)聯(lián)方程高考物理一輪復(fù)習(xí):第1講動(dòng)量動(dòng)量定理主干梳理對(duì)點(diǎn)激活知識(shí)點(diǎn) 1 動(dòng)量 n1 .定義:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和口 01速度的乘積叫做物體的動(dòng)量,通常用 p來(lái)表示。2 .表達(dá)式:p = 02mv3 .單位:a3kg m/s。4 .標(biāo)矢性:動(dòng)量是矢量,其方向和口 04速度方向相同。5 .動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量變化量的比較名稱(chēng)項(xiàng)目狀態(tài)量狀態(tài)量過(guò)程量F L 1, 2EkEk = 丁=方力&,立=,/2mEk f f I乙(z知

2、識(shí)點(diǎn)一動(dòng)量定理n1 .沖量(1)定義:力和力的口01作用時(shí)間的乘積叫做這個(gè)力的沖量,公式:口 02I= Ft。(2)單位:沖量的單位是口 03牛秒,符號(hào)是D04N s =(3)標(biāo)矢性:沖量是矢量,恒力沖量的方向與力的方向口05相同。2 .動(dòng)量定理(1)內(nèi)容:物體所受口。6合外力的沖量等于物體口 07動(dòng)量的變化。(2)表達(dá)式:Ft=Ap=p' p。(3)矢量性:動(dòng)量變化量的方向與口 08合外力的方向相同,也可以在某一方向上用動(dòng)量定 理。雙基夯實(shí)一思維辨析1 .兩物體的動(dòng)量相等,動(dòng)能也一定相等。()2 .動(dòng)量變化的大小,不可能等于初、末態(tài)動(dòng)量大小之和。()3 .物體的動(dòng)量變化等于某個(gè)力的沖

3、量。()4 .物體沿水平面運(yùn)動(dòng),重力不做功,重力的沖量也等于零。()5 .物體的動(dòng)量越大,則物體的慣性就越大。()答案 1. X 2. X 3. X 4. X 5. X對(duì)點(diǎn)激活1 .(人教版選修35 P 11 T2改編)(多選)在光滑水平面上,原來(lái)靜止的物體在水平恒力F的作用下,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,通過(guò)位移l后,動(dòng)量變?yōu)閜,動(dòng)能變?yōu)镋,以下說(shuō)法正確的是(21 ,其動(dòng)量將等于2p2t ,其動(dòng)量將等于2p4t ,其動(dòng)能將等于2E21 ,其動(dòng)能將等于2&A.在F作用下,這個(gè)物體若經(jīng)過(guò)位移 B.在F作用下,這個(gè)物體若經(jīng)過(guò)時(shí)間 C.在F作用下,這個(gè)物體若經(jīng)過(guò)時(shí)間 D.在F作用下,這個(gè)物體若經(jīng)過(guò)位移 答案

4、 BD12解析 由動(dòng)量定理 Ft=Ap知,A錯(cuò)誤,B正確;由動(dòng)能定理 F1= A E和1 =2at2知,錯(cuò)誤,D正確。2 .(人教版選修35 P 12 T5改編)體操運(yùn)動(dòng)員在落地時(shí)總要屈腿,這樣做可以(A.減小地面對(duì)人的沖量B .減小地面對(duì)人的撞擊力C.減小人的動(dòng)量變化量D .減小人的動(dòng)能變化量答案 B解析體操運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)屈腿可以延長(zhǎng)地面對(duì)人撞擊力的作用時(shí)間,取人落地時(shí)速度方mv , 一 _向?yàn)檎f(wàn)向,根據(jù)動(dòng)量定理得:一 Ft + mgt= 0mv,得:F=p+mg當(dāng)t增加時(shí)F減小,而沖量和動(dòng)量、動(dòng)能的變化量都不變,所以 B正確。3 .下列說(shuō)法正確的是()A.速度大的物體,它的動(dòng)量一定也大B.

5、動(dòng)量大的物體,它的速度一定也大C.只要物體的運(yùn)動(dòng)速度大小不變,物體的動(dòng)量就保持不變D.物體的動(dòng)量變化越大,則該物體的速度變化一定越大答案 D解析 動(dòng)量p= mv,由質(zhì)量和速度共同決定,所以A、B錯(cuò)誤;動(dòng)量是矢量,速度方向改變,動(dòng)量也會(huì)改變,故 C錯(cuò)誤;由 Ap=mA v知,D正確。考點(diǎn)細(xì)研悟法培優(yōu)考點(diǎn)1動(dòng)量、沖量的理解及計(jì)算深化理解1.沖量和動(dòng)量的比較2 .沖量和功的比較(1)沖量是矢量,功是標(biāo)量。(2)沖量和功都是過(guò)程量。沖量是表示力對(duì)時(shí)間的積累作用,功表示力對(duì)位移的積累作 用。(3)沖量不為零時(shí),功可能為零;功不為零時(shí),沖量一定不為零。3 .動(dòng)量與動(dòng)能的比較(1)動(dòng)量是矢量,動(dòng)能是標(biāo)量。(

6、2)動(dòng)量和動(dòng)能都是狀態(tài)量??倹_量引起動(dòng)量的變化,總功引起動(dòng)能的變化。(3)若動(dòng)能發(fā)生了變化,動(dòng)量也一定發(fā)生變化;而動(dòng)量發(fā)生變化時(shí),動(dòng)能不一定發(fā)生變 化。(4)動(dòng)量和動(dòng)能均與參考系的選取有關(guān),高中階段通常選取地面為參考系。它們的大小,一P2關(guān)系:p=R2m或 E= 2m0例1如圖所示,質(zhì)量為 m的小滑塊沿傾角為 0的斜面向上滑動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間 t1,速度為零并又開(kāi)始下滑,經(jīng)過(guò)時(shí)間t2回到斜面底端,滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力大小始終為Ff。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.重力對(duì)滑塊白總沖量為mgti + t2)sin 0B.支持力對(duì)滑塊的總沖量為mgti+t2)cos 0C.合外力的沖量為

7、 0D.摩擦力的總沖量為 Ff(ti + t。解題探究 (1)上升階段與下降階段摩擦力方向改變嗎?提示:改變。(2)整個(gè)過(guò)程中小滑塊的動(dòng)量發(fā)生了改變嗎?提示:改變了。嘗試解答選B重力對(duì)滑塊的總沖量為 m1ti + t2),故A錯(cuò)誤;支持力對(duì)滑塊的總沖量為mgti +12)cos 0 ,故B正確;合力的總沖量為 (m§in 0 + f 11+(mgiin 0 - Ff) t2,故C錯(cuò)誤;摩擦 力是變力,總沖量為 Fr(t2ti),方向沿斜面向上,故 D錯(cuò)誤??偨Y(jié)升華沖量的四種計(jì)算方法上,利用定義式1 = Ff計(jì)算沖量,此方法僅適用于 公式法恒力的沖量,無(wú)需考慮物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)利用F-t圖

8、象計(jì)算,F(xiàn)-f圖象圍成的面積表示 圖象法沖量,此法既可以計(jì)算恒力的沖量,也可以計(jì) |算變力的沖量如果物體受到大小或方向變化的力的作用,則 動(dòng)量 不能直接用/="求變力的沖量,可以求出該 定理法 力作用下物體動(dòng)量的變化量,由1=2求變 力的沖量1平均力法如果力隨時(shí)間是均勻變化的,則F=(F0十E),該變力的沖量為Z=-(F0+Ff)z變式1 (2018 福建廈門(mén)一中月考)(多選)一細(xì)繩系著小球,在光滑水平面上做圓周 運(yùn)動(dòng),小球質(zhì)量為mj速度大小為v,做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 T,則以下說(shuō)法中正確的是()A.經(jīng)過(guò)時(shí)間t =;,小球的動(dòng)量的變化量為零B.經(jīng)過(guò)時(shí)間t=;小球的動(dòng)量的變化量大小為/2

9、mv4C.經(jīng)過(guò)時(shí)間t=,細(xì)繩的拉力對(duì)小球的沖量大小為2mvD.經(jīng)過(guò)時(shí)間t=T,重力對(duì)小球的沖量大小為 mgT44答案 BCD解析 經(jīng)過(guò)時(shí)間t = T,小球轉(zhuǎn)過(guò)了 180。,速度方向正好與開(kāi)始計(jì)時(shí)的時(shí)刻的速度方向相反,若規(guī)定開(kāi)始計(jì)時(shí)的時(shí)刻的速度方向?yàn)檎较?,則小球的動(dòng)量的變化量Ap=mv- mv=2mv,細(xì)繩的拉力對(duì)小球的沖量I = Ap=-2mv沖量大小為2mM A錯(cuò)誤,C正確;經(jīng)過(guò)時(shí)間t=T,小球車(chē)t過(guò)了 90。,根據(jù)矢量合成法可得,小球的動(dòng)量的變化量大小為Ap'=mA v=q2mv,重力對(duì)小球白沖量大小 I g= mgt= fg B、D正確??键c(diǎn)2動(dòng)量定理的理解及應(yīng)用解題技巧(1)

10、 量定理的理解(1)中學(xué)物理中,動(dòng)量定理研究的對(duì)象通常是單個(gè)物體。(2) Ft=p' p是矢量式,兩邊不僅大小相等,而且方向相同。式中 Ft是物體所受的 合外力的沖量,其中 F可以是恒力,也可以是變力的平均值。(3) Ft=p' p除表明兩邊大小、方向的關(guān)系外,還說(shuō)明了兩邊的因果關(guān)系,即合外力 的沖量是動(dòng)量變化的原因。(4)由Ft = p' -p,得F=巳/=平,即物體所受的合外力等于物體的動(dòng)量對(duì)時(shí)間的 變化率。2.用動(dòng)量定理解釋生活現(xiàn)象(1) A p 一定時(shí),F(xiàn)的作用時(shí)間越短,力就越大;時(shí)間越長(zhǎng),力就越小。(2) F 一定時(shí),力的作用時(shí)間越長(zhǎng),Ap就越大;時(shí)間越短,A

11、 p就越小。分析問(wèn)題時(shí),要明確哪個(gè)量一定,哪個(gè)量變化。3.用動(dòng)量定理解題的基本思路(1)確定研究對(duì)象。在中學(xué)階段用動(dòng)量定理討論的問(wèn)題,其研究對(duì)象一般僅限于單個(gè)物 體。(2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,求合沖量。可先求每個(gè)力的沖量,再求各力沖量的矢量和; 或先求合力,再求其沖量。(3)抓住過(guò)程的初、末狀態(tài),選好正方向,確定各動(dòng)量和沖量的正負(fù)號(hào)。(4)根據(jù)動(dòng)量定理列方程,如有必要還需要補(bǔ)充其他方程,最后代入數(shù)據(jù)求解。對(duì)過(guò)程較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),可分段用動(dòng)量定理,也可對(duì)整個(gè)過(guò)程用動(dòng)量定理。例2如圖所示,一高空作業(yè)的工人重為600 N,系一條長(zhǎng)為L(zhǎng)=5 m的安全帶,若工人不慎跌落時(shí)安全帶的緩沖時(shí)間t = 1 s ,則

12、安全帶受的平均拉力是多少?( g取10 m/s 2)解題探究(1)從開(kāi)始到最終靜止,人的動(dòng)量是否發(fā)生了變化?提示:沒(méi)有。(2)人在整個(gè)過(guò)程中受哪些力的作用?提示:重力和安全帶給的拉力。嘗試解答 1200_N,方向豎直向下設(shè)工人剛要拉緊安全帶時(shí)的速度為v, v2=2gL,得v = J頌經(jīng)緩沖時(shí)間t = 1 s后速度變?yōu)?,取向下為正方向,工人受兩個(gè)力作用,即拉力 F和 重力m如圖),對(duì)工人由動(dòng)量定理知,mgt+ mv(mg- F) t = 0 - mv F=1一, G -1其中m=-,將數(shù)值代入得 F= 1200 No g由牛頓第三定律,工人給安全帶的平均拉力F'為1200 N,方向豎直

13、向下??偨Y(jié)升華應(yīng)用動(dòng)量定理解題的注意事項(xiàng)在應(yīng)用動(dòng)量定理解題時(shí), 一定要對(duì)物體認(rèn)真進(jìn)行受力分析, 不可有力的遺漏;建立方程 時(shí)要事先選定正方向,確定力與速度的符號(hào)。如例2規(guī)定向下為正,則 mg和v取正,F(xiàn)取負(fù),列出關(guān)系式。對(duì)于變力的沖量,往往通過(guò)動(dòng)量定理來(lái)計(jì)算,只有當(dāng)相互作用時(shí)間At極短時(shí),且相互作用力遠(yuǎn)大于重力時(shí),才可舍去重力。變式2-1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m和R2,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()o>ABft 1 ft 1ft

14、1 ft 1 ft 2A. 1 B. + 一m m+n2m+m m+ m mC ft 1 f t 1+ t 2 D f tl+t2f t 1+ t 2. m m+ m2 mm+ m2答案 B解析 子彈在A中穿過(guò)時(shí),以AB為研究對(duì)象,規(guī)定向右為正方向,由動(dòng)量定理得:ft i,ft i= (m+m»)vi,所以vi=-o之后A的速度保持vi不變,子彈進(jìn)入 B木塊,以B為研究對(duì) m m2象 由動(dòng)量定理得:ft 2= m2V2- m2vio聯(lián)立得:V2= +1 ,故B正確,A、C D錯(cuò)誤。m m+ m變式22下列解釋中正確的是()A.跳高時(shí),在落地處墊海綿是為了減小沖量B.在碼頭上裝橡皮輪胎

15、,是為了減小渡船靠岸過(guò)程受到的沖量C.動(dòng)量相同的兩個(gè)物體受相同的制動(dòng)力作用,質(zhì)量小的先停下來(lái)D.人從越高的地方跳下,落地時(shí)越危險(xiǎn),是因?yàn)槁涞貢r(shí)人受到的沖量越大答案 D解析 跳高時(shí),在落地處墊海綿是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間減小沖力,不是減小沖量,故A錯(cuò)誤;在碼頭上裝橡皮輪胎,也是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間,從而減小沖力,不是減小沖量,故B錯(cuò)誤;動(dòng)量相同的兩個(gè)物體受相同的制動(dòng)力作用,根據(jù)動(dòng)量定理Ft = m- Av,則知運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,故C錯(cuò)誤;從越高的地方跳下,落地時(shí)速度越大,動(dòng)量越大,則受到地的沖量越大, 故D正確。啟智彳散專(zhuān)題建模提能3應(yīng)用動(dòng)量定理分析變質(zhì)量問(wèn)題的技巧對(duì)“連續(xù)”質(zhì)點(diǎn)系發(fā)生持續(xù)作用時(shí),物體動(dòng)量(或

16、其他量)連續(xù)發(fā)生變化。這類(lèi)問(wèn)題的處理思路是:正確選取研究對(duì)象,即選取很短時(shí)間 At內(nèi)動(dòng)量(或其他量)發(fā)生變化的那部分物 體作為研究對(duì)象,建立如下的“柱狀”模型:在時(shí)間 At內(nèi)所選取的研究對(duì)象均分布在以S為截面積、長(zhǎng)為vAt的柱體內(nèi),這部分質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為A rm= p Sv A t,以這部分質(zhì)量為研究對(duì)象,研究它在At時(shí)間內(nèi)動(dòng)量(或其他量)的變化情況,再根據(jù)動(dòng)量定理(或其他規(guī)律)求出 有關(guān)的物理量。1 .流體類(lèi)問(wèn)題通常液體流、氣體流等被廣義地視為“流體”,質(zhì)量具有連續(xù)性,通常已知密度p。【典題例證1】(2016 全國(guó)卷I )某游樂(lè)園入口旁有一噴泉,噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。

17、為計(jì)算方便起見(jiàn),假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度 v0豎直向上噴出;玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變 為零,在水平方向朝四周均勻散開(kāi)。忽略空氣阻力。已知水的密度為p ,重力加速度大小為go求:(1)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量;(2)玩具在空中懸停時(shí),其底面相對(duì)于噴口的高度。解析(1)設(shè)At時(shí)間內(nèi),從噴口噴出的水的體積為AV,質(zhì)量為Am則:A mi= p A VCDA V= V0SA t 由式得,單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為A maT=p voSD(2)設(shè)玩具懸停時(shí)其底面相對(duì)于噴口的高度為h,水從噴口噴出后到達(dá)玩具底面時(shí)的速度大小為V。對(duì)于A

18、t時(shí)間內(nèi)噴出的水,由能量守恒得1212 2( a m v +( a m gh= 2( a m vO 在h高度處,At時(shí)間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動(dòng)量變化量的大小為A p= ( A m) v設(shè)水對(duì)玩具的作用力的大小為F,根據(jù)動(dòng)量定理有FA t + A mgA t = A p因?yàn)锳 mgA t = p voSgA t2含At的二次項(xiàng),所以與 FA t相比,A mg t可忽略。由于玩具在空中懸停,由力的平衡條件和牛頓第三定律得F= MgD聯(lián)立式得V0Mgh2 2。2g 2 p VoS"v2Mg 答案(1) P VoS (2)萬(wàn)一一2g 2 P VoS名師點(diǎn)睛 流體類(lèi)問(wèn)題分析步驟(1

19、)建立“柱狀”模型,沿流速v的方向選取一段柱形流體,其橫截面積為So(2)微元研究,作用時(shí)間 At內(nèi)的一段柱形流體的長(zhǎng)度為Al ,對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為Am=p SvAto(3)建立方程,應(yīng)用動(dòng)量定理研究這段柱狀流體。2 .微粒類(lèi)問(wèn)題通常電子流、光子流、塵埃等被廣義地視為“微?!?,質(zhì)量具有獨(dú)立性,通常給出單位 體積內(nèi)的粒子數(shù) n。【典題例證2】(2018 沈陽(yáng)質(zhì)監(jiān))有一宇宙飛船,它的正面面積S= 2 m2,以v=3X103 m/s的相對(duì)速度飛入一宇宙微粒塵區(qū)。此微粒塵區(qū)1 m3空間中有一個(gè)微粒,每一個(gè)微粒的平均質(zhì)量為m= 2X10 7kgo假設(shè)微粒與飛船外殼碰撞后附著于飛船上,要使飛船速度不變,飛船的牽

20、引 力應(yīng)增加()A. 3.6X10 3 NB. 3.6 NC. 1.2 X10 3 ND. 1.2 N解析設(shè)在t時(shí)間內(nèi)與飛船碰撞并附著于飛船上的微粒總質(zhì)量為M則M= vtSm,設(shè)飛船對(duì)微粒的作用力大小為F,由動(dòng)量定理知,F(xiàn)t=MY聯(lián)立解得F= v2Sm代入相關(guān)數(shù)據(jù)得F= 3.6 N。根據(jù)牛頓第三定律,微粒對(duì)飛船的作用力大小為3.6 N。要使飛船速度不變,根據(jù)平衡條件,飛船的牽引力應(yīng)增加3.6 N , B正確。答案B名師點(diǎn)睛 微粒類(lèi)問(wèn)題分析步驟(1)建立“柱體”模型,沿速度 V0的方向選取一段微元,其橫截面積為So(2)微元研究,作用時(shí)間 At內(nèi)一段微元的長(zhǎng)度為 Al ,對(duì)應(yīng)的體積為 AV= S

21、voAt,則 微元內(nèi)的粒子數(shù) N= nvoSA t。(3)先應(yīng)用動(dòng)量定理研究單個(gè)粒子,建立方程,再乘以 N求解。【針對(duì)訓(xùn)練】1 國(guó)產(chǎn)水刀一一超高壓數(shù)控萬(wàn)能水切割機(jī)以其神奇的切割性能在北京國(guó)際展覽中心舉 行的第五屆國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上引起轟動(dòng),它能切割 40 mm厚的鋼板,50 mm厚的大理石等其 他材料。水刀就是將普通的水加壓,使其從口徑為0.2 mm的噴嘴中以8001000 m/s速度射擊出水射流。我們知道,任何材料,承受的壓強(qiáng)都有一定限度,下表列出了一些材料所能承受的壓強(qiáng)限度。A橡膠5X 107 PaB花崗石1.2 X1082.6 X108 PaC鑄鐵8.8 X 108 PaD工具鋼6.7 x

22、 108 Pa設(shè)想有一水刀的水射流橫截面積為S,垂直入射的速度 v = 800 m/s,水射流與材料接觸后速度為零,且不附著在材料上,水的密度 p =1xi03kg/m3,則此水刀不能切割上述材料 中的。答案 CD解析 以射到材料上的水量 Am為研究對(duì)象,以其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?,由?dòng)量定理得一pSA t = 0 pSvA t v, p= p v2 = 6.4 X108 Pa ,由表中數(shù)據(jù)可知,不能切割CD2 .正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子,每個(gè)粒子質(zhì)量為m,單位體積內(nèi)粒子數(shù)量 n為恒量。為簡(jiǎn)化問(wèn)題,我們假定:粒子大小可以忽略;其速率均為v,且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等;與器壁碰撞前后瞬間,粒子速

23、度方向都與器壁垂直,且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識(shí),導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m n和v的關(guān)系。答案見(jiàn)解析解析一個(gè)粒子每與器壁碰撞一次給器壁的沖量是:I = 2mv在At時(shí)間內(nèi)能到達(dá)面積為 S的容器壁上的粒子所占據(jù)的體積為:V= SvA t ,由于粒子有均等的概率與容器各面相碰,即可能達(dá)到目標(biāo)區(qū)域的粒子數(shù)為:.11Nh rnV= rn - SvA t, 66根據(jù)動(dòng)量定理得:F At = N I ,則得面積為S的器壁受到的粒子的壓力為:1 -.NI RnSvA t 2 mvFnSnv;At At 3'所以器壁單位面積所受粒子壓力為:12= -nmvo 3高考模擬隨堂集訓(xùn)1 .(201

24、8 全國(guó)卷n )高空墜物極易對(duì)行人造成傷害。若一個(gè)50 g的雞蛋從一居民樓的25層墜下,與地面的撞擊時(shí)間約為2 ms,則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為()A. 10 N B . 102 N C . 103 N D . 104 N答案 C解析 設(shè)雞蛋落地瞬間的速度為v,每層樓的高度大約是3 m,由動(dòng)能定理可知:mgh1 2= 2mv,解得:v = /2gh = 2X 10X3X25 m/s = 10/15 m/s。落地時(shí)受到自身的重力和地 面的支持力,規(guī)定向上為正方向, 由動(dòng)量定理可知:(N mg t = 0( mv ,解得:N 1X103 N,根據(jù)牛頓第三定律可知雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為103

25、 N,故C正確。2. (2017 全國(guó)卷出)(多選)一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力 F的作用下從靜止開(kāi)始沿直 線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)如圖所示,則 ()+ F/N>:4 thIA. t = 1 s時(shí)物塊的速率為 1 m/sB. t =2 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4 kg - m/sC. t =3 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5 kg - m/sD. t =4 s時(shí)物塊的速度為零答案 AB解析 前2 s內(nèi)物塊做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度a1=F1 = 2 m/s 2= 1 m/s2,m 2t = 1 s時(shí)物塊的速率 v1 = a1t1 = 1 m/s , A正確;t = 2 s時(shí)物塊的速率

26、 v2= a1t 2= 2 m/s ,動(dòng) 量大小為p2=mv = 4 kg - m/s, B正確;物塊在24 s內(nèi)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度的大小32= = 0.5 m/s 2 t = 3 s 時(shí)物塊的速率 v3= v2a2t 3= (2 0.5 X 1) m/s = 1.5 m/s ,動(dòng)量大 m小 p3= mv= 3 kg m/s, C錯(cuò)誤;t = 4 s 時(shí)物塊的速度 v4= v2 a2t 4= (2 0. 5X 2) m/s= 1 m/s ,D錯(cuò)誤。3. (2018 天津河?xùn)|一模)(多選)一輛汽車(chē)在平直公路上從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),所受阻力恒定,10 s末撤掉牽引力,其速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示

27、,則下列說(shuō)法正確的是A. 05 s和1015 s內(nèi)加速度相同B. 05 s和1015 s內(nèi)阻力做功相等C. 05 s和510 s內(nèi)牽引力做功的平均功率相等D. 05 s和1015 s內(nèi)合外力的沖量相同答案 BC解析 v t圖線(xiàn)的斜率表示加速度,由圖可知05 s和1015 s內(nèi)加速度大小相等,但是方向相反,故不相同,A錯(cuò)誤;v t圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍的面積表示位移,由圖可知05 s和1015 s內(nèi)位移相等,又阻力恒定,故阻力做功相等,B正確;05 s內(nèi)和1015 s內(nèi)加速度大小相等,則 "f =f,則F1 = 2f, 510 s內(nèi)F2=f,故F1=2F2,又"71 = 1&quo

28、t;72, m m2故05 s內(nèi)牽引力平均功率 P1=F1"v1與510 s內(nèi)牽引力平均功率 P2=F2-v2相等,C正 確;05 s和1015 s內(nèi)時(shí)間相同,所受合外力等大、反向,故沖量也是等大、反向,故D錯(cuò)誤。4. (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m運(yùn)動(dòng)速度的大小為v,方向向下。經(jīng)過(guò)時(shí)間 t ,小球的速度大小為 v,方向變?yōu)橄蛏?。忽略空氣阻力,?力加速度為g,求該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球所受彈簧彈力沖量的大小。答案 2mv+ mgt解析 取向上為正方向,由動(dòng)量定理mv- (mv = I且小球所受總的沖量 I=I彈一mgt,解得小球所受彈簧彈力的沖量I彈=2

29、m葉mgt。5. (2018 北京高考)2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì),跳臺(tái)滑雪是其中最具觀 賞性的項(xiàng)目之一。某滑道示意圖如圖,長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接,滑道 BC高h(yuǎn)= 10 m, C是半徑R= 20 m圓弧的最低點(diǎn),質(zhì)量 m= 60 kg的運(yùn)動(dòng)員從 A處由靜止開(kāi)始勻加 速下滑,加速度 a=4.5 m/s 2,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vb= 30 m/s 。取重力加速度 g= 10 m/s 2。(1)求長(zhǎng)直助滑道 AB的長(zhǎng)度L;(2)求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量的I大?。?3)若不計(jì)BC段的阻力,畫(huà)出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的受力圖,并求其所受支持力Fn的大小。答案 (1)100 m

30、(2)1800 N - s(3)受力圖見(jiàn)解析 3900 N22解析(1)已知AB段的初末速度,則利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求解AB的長(zhǎng)度,即vb- vo =2aL,可解得L=vB v22a302-02X4.5m= 100 m。(2)根據(jù)動(dòng)量定理可知合外力的沖量等于動(dòng)量的變化量, 所以 I =mB- mv=(60 x 30-0) N - s=1800 N - s。(3)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的受力如圖所示。由牛頓第二定律可得1 o 1 o 從B運(yùn)動(dòng)到C由動(dòng)能te理可知 mgh= 2mc-mB,由式并代入數(shù)據(jù)解得 Fn= 3900 N。配套課時(shí)作業(yè)dlia.時(shí)間:45分鐘 滿(mǎn)分:100分一、選擇題(本題共10小

31、題,每小題7分,共70分。其中16為單選,710為多選)1 .下面關(guān)于物體動(dòng)量和沖量的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.物體所受合外力沖量越大,它的動(dòng)量也越大B.物體所受合外力沖量不為零,它的動(dòng)量一定要改變C.物體動(dòng)量增量的方向,就是它所受沖量的方向D.物體所受合外力越大,它的動(dòng)量變化就越快答案 A解析 Ft越大,Ap越大,但動(dòng)量不一定大,它還與初態(tài)的動(dòng)量有關(guān),故 A錯(cuò)誤,B正 確;沖量不僅與 A p大小相等,而且方向相同,所以 C正確;物體所受合外力越大,速度變 化越快,即動(dòng)量變化越快,D正確。2 .將質(zhì)量為0.5 kg的小球以20 m/s的初速度豎直向上拋出, 不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s: 以下判斷

32、正確的是()A.小球從拋出至最高點(diǎn)受到的沖量大小為10 N - s8 .小球從拋出至落回出發(fā)點(diǎn)動(dòng)量的增量大小為0C.小球從拋出至落回出發(fā)點(diǎn)受到的沖量大小為0D.小球從拋出至落回出發(fā)點(diǎn)受到的沖量大小為10 N - s答案 A解析 小球在最高點(diǎn)速度為零,取向下為正方向,小球從拋出至最高點(diǎn)受到的沖量:I=0(mv) = 10 N- s, A正確;因不計(jì)空氣阻力,所以小球落回出發(fā)點(diǎn)的速度大小仍等于 20 m/s ,但其方向變?yōu)樨Q直向下,由動(dòng)量定理知,小球從拋出至落回出發(fā)點(diǎn)受到的沖量為: I' = A p=mv( mv) = 20 N s,則沖量大小為 20 N - s, B、C D 錯(cuò)誤。3.

33、 (2018 廣州調(diào)研)籃球運(yùn)動(dòng)員在接傳來(lái)的籃球時(shí),通常要先伸出兩臂迎球,手觸到 球瞬間順勢(shì)后引。這樣可以減?。ǎ〢.球?qū)κ值牧Φ臎_量B.球?qū)κ值牧Φ拇笮.球的動(dòng)量變化量D.球的動(dòng)能變化量答案 B解析 籃球運(yùn)動(dòng)員在接傳來(lái)的籃球時(shí),無(wú)論采取何種方法,籃球的動(dòng)量變化量都相同, 根據(jù)動(dòng)量定理,無(wú)法減小球?qū)κ值牧Φ臎_量,無(wú)法減小球的動(dòng)量變化量,也無(wú)法減小球的動(dòng)能變化量。先伸出兩臂迎球,手觸到球瞬間順勢(shì)后退,可增大籃球與手之間力的作用時(shí)間, 根據(jù)沖量的定義可知,可減小球?qū)κ肿饔昧Φ拇笮?,B正確。4. (2018 唐山期末)1998年6月18日,清華大學(xué)對(duì)富康轎車(chē)成功地進(jìn)行了中國(guó)轎車(chē) 史上的第一次安全性

34、碰撞試驗(yàn),成為“中華第一撞”,從此,我國(guó)汽車(chē)整體安全性碰撞試驗(yàn)開(kāi)始與國(guó)際接軌,在碰撞過(guò)程中,下列關(guān)于安全氣囊的保護(hù)作用認(rèn)識(shí)正確的是()A.安全氣囊減小了駕駛員的動(dòng)量的變化B.安全氣囊減小了駕駛員受到撞擊力的沖量C.安全氣囊主要是減小了駕駛員的動(dòng)量變化率D.安全氣囊延長(zhǎng)了撞擊力的作用時(shí)間,從而使動(dòng)量變化更大答案 C解析 碰撞過(guò)程中,駕駛員的初、末動(dòng)量與是否使用安全氣囊無(wú)關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;由動(dòng)量定理可知,駕駛員受到的撞擊力的沖量不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;安全氣囊延長(zhǎng)了撞擊力的作用時(shí)間,但是撞擊力的沖量一定,故駕駛員的動(dòng)量變化量不變,動(dòng)量變化率減小,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2018 湖北四校聯(lián)考)如圖所示,豎直

35、平面內(nèi)有一半圓槽, A C等高,B為圓槽最低 點(diǎn),小球從A點(diǎn)正上方O點(diǎn)靜止釋放,從 A點(diǎn)切入圓槽,剛好能運(yùn)動(dòng)至 C點(diǎn)??諝庾枇雎?不計(jì)。設(shè)球在 AB段和BC段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為 ti、t2,合外力的沖量大小為 11、 I2,則( )A. t 1>t 2 B . t 1 = t 2C. I 1>I 2 D , I 1 = I 2答案 C解析 由VC= 0可知在小球從 A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,有阻力做功,所以在同一高度 處,在AB弧上的速率大于在 BC弧上的速率,所以AB段平均速率大于 BC段平均速率,兩段 路程相等,所以t1<t2,故A、B錯(cuò)誤;合外力的沖量等于動(dòng)量的

36、變化量,設(shè)A點(diǎn)速度為va,B點(diǎn)速度為vb,則AB段動(dòng)量的變化量 Ap1與mA、mw的關(guān)系如圖所示,BC段動(dòng)量的變化量Ap2=0-mB,很顯然 | Ap1|>| A p2| ,則 11>I 2,故 C正確,D錯(cuò)誤。6.跑酷是時(shí)下流行的一種極限運(yùn)動(dòng),在某次練習(xí)中,假設(shè)質(zhì)量為50 kg的跑酷運(yùn)動(dòng)員在一堵墻前面以與水平方向成37。角、大小為6 m/s的速度跳起,再用腳蹬墻面一次,使身體水平反拋回來(lái),落到了距離墻 2.16 m處。如果用腳蹬墻時(shí)跑酷運(yùn)動(dòng)員的速度方向恰好 沿水平方向,不考慮空氣阻力,g取10 m/s2,則墻對(duì)跑酷運(yùn)動(dòng)員做的功和墻對(duì)跑酷運(yùn)動(dòng)員的沖量大小分別為(sin37 

37、6; = 0.6 , cos37° = 0.8)()A. 0,540 kg m/sB. 324 J,60 kg m/sC. 546 J,300 kgm/sD. 900 J,540 kg m/s答案 A解析把運(yùn)動(dòng)員的初速度看成平拋運(yùn)動(dòng)的末速度,將該速度沿水平方向和豎直方向分解,水平分速度 Vx = vocos37° = 4.8 m/s ,豎直分速度 Vy= vcsin37 ° = 3.6 m/s ,則跑酷運(yùn)Vy動(dòng)貝用腳蹬墻刖瞬間的速度大小vi = Vx=4.8 m/s ,在仝中時(shí)間為t =3= 0.36 s ,則跑酷運(yùn)動(dòng)員用腳蹬墻面后,身體水平反拋回來(lái)時(shí)在空中的時(shí)間

38、為t=0.36 s,所以跑酷運(yùn)動(dòng)員用腳 x2.16 m蹬墻后瞬間的速度大小V2=- = -=6 m/s,取跑酷運(yùn)動(dòng)員用腳蹬墻后返回的速度方向?yàn)閠 0.36 s正方向,于是墻對(duì)跑酷運(yùn)動(dòng)員的沖量大小為I = mv( mv) = 540 kg - m/s。由于墻面對(duì)跑酷運(yùn)動(dòng)員作用力的作用點(diǎn)在腳上,且位移為零,所以墻對(duì)跑酷運(yùn)動(dòng)員不做功,A正確。a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置,P點(diǎn)到a點(diǎn)稱(chēng)為過(guò)程I ,7 .(2018 陜西摸底)某人身系彈性繩自高空 P點(diǎn)自由下落, c是人所能到達(dá)的最低點(diǎn),b是人靜止懸掛時(shí)的平衡位置。若把由由a點(diǎn)到c點(diǎn)稱(chēng)為過(guò)程n,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是A.過(guò)程I中人的動(dòng)量的改變量等于重力

39、的沖量8 .過(guò)程n中人的動(dòng)量的減少量等于過(guò)程I中重力的沖量的大小C.過(guò)程n中人的動(dòng)能逐漸減小到零D.過(guò)程n中人的機(jī)械能的減少量等于過(guò)程I中重力做功的大小答案 AB解析 根據(jù)動(dòng)量定理可知過(guò)程I中人的動(dòng)量的改變量等于重力的沖量,A正確;人在P、C兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量均為零, 則過(guò)程n中動(dòng)量的減少量等于過(guò)程I中重力的沖量的大小,B正確。從a到b的過(guò)程中,人的重力大于繩的彈力,從b到c的過(guò)程中,人的重力小于繩的彈力,故過(guò)程n中人的動(dòng)能先增大再減小,C錯(cuò)誤;過(guò)程n中人的機(jī)械能的減少量等于過(guò)程I和過(guò)程n中重力做功的大小,D錯(cuò)誤。8.質(zhì)量為m的物體以初速度 V0做平拋運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間 t,下落的高度為 h,速度大小

40、為v,不計(jì)空氣阻力,在這段時(shí)間內(nèi),該物體的動(dòng)量的變化量大小為()A. mv- mvB. mgtC. mv v0D. mj2gh答案 BCD解析 根據(jù)動(dòng)量定理得,物體所受合力的沖量等于它的動(dòng)量的變化量,所以Ap=mgt,故B正確;由題可知,物體末位置的動(dòng)量為mv,初位置的動(dòng)量為 mv,根據(jù)矢量三角形定則知,該物體的動(dòng)量的變化量A p= mv= mv2v2 = mj2gh,故C、D正確,A錯(cuò)誤。9. 如圖甲所示,一物塊在 t=0時(shí)刻,以初速度 也從足夠長(zhǎng)的粗糙斜面底端向上滑行, 物塊速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示,10時(shí)刻物塊到達(dá)最高點(diǎn),3t 0時(shí)刻物塊又返回底端。由此可以確定()A.物塊沖上斜面的最大位移B

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