考點訓(xùn)練19 動量和沖量 動量定理及應(yīng)用

1、考點訓(xùn)練19 動量和沖量 動量定理及應(yīng)用一、本題共10小題，每小題6分,共60分.在每小題給出的四個選項中有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得6分,選不全的得3分,有錯選或不答的得0分.1.擺長為l、擺球質(zhì)量為m的單擺在做最大擺角5°的自由擺動，則在從最高點擺到最低點的過程中（ ）A.擺線拉力的沖量為零B.擺球重力的沖量為C.擺球重力的沖量為零D.擺球合外力的沖量為零答案：B解析：因為5°，擺球做簡諧運動，則t=T=，故tG=mgt=，B對.由沖量定義知：A、C、D錯.2.質(zhì)量為0.5 kg的小球做豎直上拋運動，小球上升到最高點前1 s時的動量為p

2、，從最高點下落1 s時的動量為p，這2 s時間內(nèi)動量的變化為p，則下列判斷正確的是（g取10 m/s2）（ ）A.p=p B.ppC.p=0 D.p=10 kg·m/s，方向豎直向下答案：BD解析：根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，題述兩時刻的速度大小v=v，方向相反，故p、p大小相等、方向相反，所以選項A、C錯，B對.因為始、末時刻動量大小均為mv=mgt=5 kg·m/s，選豎直向上的方向為正方向，p=5 kg·m/s，p=-5 kg·m/s，則p=p-p=(-5-5) kg·m/s=-10 kg·m/s，“-”表示與選定的正方向相反，選

3、項D對.故本題應(yīng)選B、D.3.下面列舉的裝置各有其一定的道理，其中不可以用牛頓第二定律的動量表達式進行解釋的是（ ）A.運輸玻璃器皿等易碎品時，總是在器皿的四周墊著碎紙或海綿等柔軟、有彈性的墊襯物B.建筑工人戴的安全帽內(nèi)有帆布墊，把頭和帽子的外殼隔開一定的空間C.熱水瓶膽做成雙層，且把兩層中間的空氣抽去D.跳高運動中的墊子總是十分松軟答案：C解析：牛頓第二定律的動量表達式是F合·t=mv2-mv1，即通常說的動量定理，其中A、B、D三項內(nèi)容皆可以用它來解釋.將熱水瓶膽做成雙層，且把兩層中間的空氣抽去，是為了防止空氣的熱對流傳導(dǎo).4.下列說法中正確的是（ ）A.物體所受合外力越大，其動

4、量變化一定越大B.物體所受合外力越大，其動量變化一定越快C.物體所受合外力的沖量越大，其動量變化一定越大D.物體所受合外力的沖量越大，其動量一定變化得越快答案：BC解析：由動量定理可知BC正確.5.某物體受到一個-6 N·s的沖量作用，則（ ）A.物體的動量一定減小B.物體的末動量一定是負值C.物體動量增量的方向一定與規(guī)定的正方向相反D.物體原來動量的方向一定與這個沖量的方向相反答案：C解析：沖量的正負僅表示方向而已，負值表示與規(guī)定的正方向相反.據(jù)動量定理可知，其動量的增量與規(guī)定的正方向相反，選項C正確，其余皆不正確.6.質(zhì)量為m1和m2的兩個物體分別受到不同恒定外力F1、F2的作用

5、，設(shè)它們從靜止開始運動，通過相同的位移，兩個物體的動量的增量相同，則F1、F2滿足的關(guān)系是（ ）A.F1F2=m1m2 B.F1F2=m2m1C.F1F2= D.F1F2=答案：B解析：由動能定理Fs=mv2 又p=mv 由得F= 則=.7.(2005江蘇連云港高三質(zhì)檢)水平推力F1和F2分別作用于水平面上靜止的a、b兩物體上，兩物體的質(zhì)量相等.作用一段時間后撤去推力，物體將繼續(xù)運動一段時間后停下來.兩物體的v-t圖象如圖所示，圖中線段ABCD，則（ ）A.F1的沖量大于F2的沖量 B.F1的沖量與F2的沖量大小相等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答案：C解析：由A

6、BCD知減速的加速度相等，又因兩物體質(zhì)量相同，則fa=fb，選C.由動量定理：I=p，IF+If=0，又因，所以，排除A、B.8.某人身系彈性繩自高空P點自由落下，如圖所示，a點是彈性繩的原長位置，c是人所到達的最低點，b是人靜止地懸吊時的平衡位置.不計空氣阻力，則下列說法中正確的是（ ）A.從P至c過程中重力的沖量大于彈性繩彈力的沖量B.從P到c過程中重力所做功等于人克服彈力所做的功C.從P至b過程中人的速度不斷增大D.從a至c過程中加速度方向保持不變答案：BC解析：由動量定理知A錯.由動能定理知B對.ab，重力大于繩的彈力；bc，重力小于繩的彈力；ac，人先加速后減速.9.(2005東北師

7、大附中高三質(zhì)檢)有兩個物體a和b，其質(zhì)量分別為ma和mb，且mamb，它們的初動能相同，若a和b分別受到不變的阻力Fa和Fb的作用，經(jīng)過相同的時間停下來，它們的位移分別為sa和sb，則（ ）A.FaFb，且sasb B.FaFb，且sasbC.FaFb，且sasb D.FaFb，且sasb答案：A解析：由動量定理和動能定理得Ft=，F(xiàn)s=Ek.故FaFb，且sasb.10.(2006全國第二次大聯(lián)考)2005年7月26日，美國“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機從肯尼迪航天中心發(fā)射升空，飛行中一只飛鳥撞上了航天飛機的外掛油箱，幸好當時速度不大，航天飛機有驚無險.假設(shè)某航天器的總質(zhì)量為10 t，以8 km/s的速

8、度高速運行時迎面撞上一只速度為10 m/s、質(zhì)量為5 kg的大鳥，碰撞時間為1.0×10-5 s，則撞擊過程中的平均作用力約為（ ）A.4×109 N B.8×109 N C.8×1012 N D.5×106 N答案：A解析：由于飛機質(zhì)量遠大于飛鳥質(zhì)量，碰撞后飛機速度幾乎不變，碰撞后飛機和飛鳥以共同的速度前進.對飛鳥由動量定理有Ft=m鳥v機-（-m鳥v鳥），得F=4×109 N.二、本題共2小題,每題8分,共16分.把答案填在題中的橫線上.11.如圖所示，在光滑的水平面上，兩木塊緊挨在一起，質(zhì)量分別為m1、m2，水平飛來的子彈先后射

9、穿m1、m2，射穿時間分別為t1和t2，木塊對子彈的阻力恒定.則子彈穿透兩木塊后，兩木塊的速度之比=_.答案：解析：以子彈為研究對象，設(shè)子彈受到的阻力為f，則子彈在射穿m1的過程中，根據(jù)動量定理得：ft1=(m1+m2)v1 射穿m2的過程中，由動量定理有：ft2=m2v2-m2v1 兩式相除得：=所以=.12.小華做“蹦極”運動，用原長15 m的橡皮繩拴住身體從高空躍下，若小華質(zhì)量為50 kg，從50 m 高處由靜止下落，到運動停止所用時間為4 s，則橡皮繩對人的平均作用力約為_.（取g=10 m/s2）答案：870 N解析：人自下落到橡皮繩全部伸直過程的時間t1= s= s=1.7 s可知

10、從橡皮繩開始產(chǎn)生彈力到人的速度變?yōu)榱?，?jīng)歷的時間t2=t-t1=4 s- s=2.3 s以向下為正方向，設(shè)橡皮繩對人的作用力的大小為F，由動量定理得：mg·t-F·t2=0故F= N=870 N.三、本題共2小題,每小題12分，共24分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.13.質(zhì)量m=1.5 kg的物塊（可視為質(zhì)點）在水平恒力F作用下，從水平面上A點由靜止開始運動，運動一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行t=2.0 s 停在B點.已知A、B兩點間的距離s=5.0 m，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)=

11、0.20，求恒力F多大.（g取10 m/s2）答案：15 N解析：設(shè)撤去力F前物塊的位移為s1，撤去力F時物塊速度為v，物塊受到的滑動摩擦力F1=mg對撤去力F后物塊滑動過程應(yīng)用動量定理得-F1t=0-mv由運動學(xué)公式得 s-s1=t對物塊運動的全過程應(yīng)用動能定理Fs1-F1s=0由以上各式得 F=代入數(shù)據(jù)解得 F=15 N.14.由高壓水槍中豎直向上噴出的水柱，將一個質(zhì)量為m的小鐵盒開口向下倒頂在空中，如圖所示.已知水（密度已知）以恒定速率v0從橫截面積為S的水槍中持續(xù)噴出，向上運動并沖擊小鐵盒后，以不變的速率豎直返回.求穩(wěn)定狀態(tài)下小鐵盒距水槍口的高度.答案：-解析：以t時間內(nèi)與鐵盒發(fā)生作用的水為研究對象：這些水的質(zhì)量跟