沖量動量動量定理練習(xí)試題帶答案解析

.PAGE.2016年高三1級部物理第一輪復(fù)習(xí)-沖量動量動量定理1．將質(zhì)量為0.5kg的小球以20m/s的初速度豎直向上拋出,不計空氣阻力,g取10m/s2.以下判斷正確的是<>A．小球從拋出至最高點受到的沖量大小為10N·sB．小球從拋出至落回出發(fā)點動量的增量大小為0C．小球從拋出至落回出發(fā)點受到的沖量大小為0D．小球從拋出至落回出發(fā)點受到的沖量大小為20N·s解析：小球在最高點速度為零,取向下為正方向,小球從拋出至最高點受到的沖量I＝0－<－mv0>＝10N·s,A正確；因不計空氣阻力,所以小球落回出發(fā)點的速度大小仍等于20m/s,但其方向變?yōu)樨Q直向下,由動量定理知,小球從拋出至落回出發(fā)點受到的沖量為：I＝Δp＝mv－<－mv0>＝20N·s,D正確,B、C均錯誤．答案：AD2.如圖所示,傾斜的傳送帶保持靜止,一木塊從頂端以一定的初速度勻加速下滑到底端．如果讓傳送帶沿圖中虛線箭頭所示的方向勻速運動,同樣的木塊從頂端以同樣的初速度下滑到底端的過程中,與傳送帶保持靜止時相比<>A．木塊在滑到底端的過程中,摩擦力的沖量變大B．木塊在滑到底端的過程中,摩擦力的沖量不變C．木塊在滑到底端的過程中,木塊克服摩擦力所做的功變大D．木塊在滑到底端的過程中,系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能數(shù)值將變大解析：傳送帶是靜止還是沿題圖所示方向勻速運動,對木塊來說,所受滑動摩擦力大小不變,方向沿斜面向上；木塊做勻加速直線運動的加速度、時間、位移不變,所以選項A錯,選項B正確．木塊克服摩擦力做的功也不變,選項C錯．傳送帶轉(zhuǎn)動時,木塊與傳送帶間的相對位移變大,因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能將變大,選項D正確．答案：BD3.如圖所示,豎直環(huán)A半徑為r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右兩側(cè)各有一擋板固定在地上,B不能左右運動,在環(huán)的最低點靜置一小球C,A、B、C的質(zhì)量均為m.給小球一水平向右的瞬時沖量I,小球會在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運動,為保證小球能通過環(huán)的最高點,且不會使環(huán)在豎直方向上跳起,瞬時沖量必須滿足<>A．最小值meq\r<4gr>B．最小值meq\r<5gr>C．最大值meq\r<6gr>D．最大值meq\r<7gr>解析：在最低點,瞬時沖量I＝mv0,在最高點,mg＝mv2/r,從最低點到最高點,mveq\o\al<2,0>/2＝mg×2r＋mv2/2,解出瞬時沖量的最小值為meq\r<5gr>,故選項B對；若在最高點,2mg＝mv2/r,其余不變,則解出瞬時沖量的最大值為meq\r<6gr>.答案：BC4.水平面上有兩個質(zhì)量相等的物體a和b,它們分別在水平推力F1和F2作用下開始運動,分別運動一段時間后撤去推力,兩個物體都將運動一段時間后停下．物體的v—t圖線如圖所示,圖中線段AB∥CD.則以下說法正確的是<>①水平推力的大小F1>F2②水平推力的大小F1<F2③a所受摩擦力的沖量大于b所受摩擦力的沖量④a所受摩擦力的沖量小于b所受摩擦力的沖量A．①③B．①④C．②③D．②④答案：B5.如圖所示,在水平地面上有A、B兩個物體,質(zhì)量分別為mA＝3.0kg、mB＝2.0kg,在它們之間用一輕繩連接,它們與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.1.現(xiàn)用兩個方向相反的水平恒力F1、F2同時作用在A、B兩物體上,已知F1＝20N,F2＝10N,g取10m/s2.當運動達到穩(wěn)定后,下列說法正確的是<>A．A、B組成的系統(tǒng)運動過程中所受摩擦力大小為5N,方向水平向左B．5s內(nèi)物體B對輕繩的沖量為70N·s,方向水平向左C．地面受到A、B組成的系統(tǒng)的摩擦力大小為10N,方向水平向左D．5s內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)的動量變化量為25kg·m/s解析：A、B組成的系統(tǒng)運動過程中所受的摩擦力為Ff＝μ<mA＋mB>g＝5.0N,根據(jù)牛頓第三定律知地面受到A、B組成的系統(tǒng)的摩擦力的大小為5N,方向水平向右,所以A對C錯．設(shè)運動達到穩(wěn)定時系統(tǒng)的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律有F1－F2－Ff＝<mA＋mB>a,解得a＝1.0m/s2,方向與F1同向<或水平向右>．以B為研究對象,運動過程中B所受摩擦力為FfB＝μmBg＝2.0N．設(shè)運動達到穩(wěn)定時,B所受輕繩的作用力為FT,根據(jù)牛頓第二定律有FT－FfB－F2＝mBa,解得FT＝14.0N．根據(jù)牛頓第三定律知,物體B對輕繩的作用力大小為14N,方向水平向左,沖量為70N·s,B正確．A、B組成的系統(tǒng)受到的合外力的大小為5N,所以5s內(nèi),合外力的沖量大小為25N·s,由動量定理知D正確．答案：ABD6.如圖所示,PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的eq\f<1,4>圓周軌道,圓心O在S的正上方,在O和P兩點各有一質(zhì)量為m的小物塊a和b,從同一時刻開始,a自由下落,b沿圓弧下滑．以下說法正確的是<>A．a(chǎn)比b先到達S,它們在S點的動量不相等B．a(chǎn)與b同時到達S,它們在S點的動量不相等C．a(chǎn)比b先到達S,它們在S點的動量相等D．b比a先到達S,它們在S點的動量相等解析：a、b兩球到達S點時速度方向不同,故它們的動量不等,C、D錯誤．由機械能守恒定律知,a、b經(jīng)過同一高度時速率相同,但b在豎直方向的分速度vb始終小于同高度時a球的速度va,應(yīng)有平均速度eq\x\to<v>b＜eq\x\to<v>a,由t＝eq\f<R,\x\to<v>>知,ta＜tb,所以a先到達S點,A正確,B錯誤．答案：A7．質(zhì)量為m的小球在水平面內(nèi)做半徑為r的勻速圓周運動,它的角速度為ω,周期為T,在eq\f<T,2>時間內(nèi),小球受到的沖量的大小為<>A．2mωrB．πmωrC．mω2req\f<T,2>D．mω2eq\f<T,2>解析：做勻速圓周運動的物體,其所受向心力的大小為F＝mω2r,但向心力是個變力,方向不斷改變,不能由F·t來求沖量,只能根據(jù)動量定理I＝mv2－mv1＝mωr－<－mωr>＝2mωr.答案：A8．一質(zhì)量為m的物體做平拋運動,在兩個不同時刻的速度大小分別為v1、v2,時間間隔為Δt,不計空氣阻力,重力加速度為g,則關(guān)于Δt時間內(nèi)發(fā)生的變化,以下說法正確的是<>A．速度變化大小為gΔt,方向豎直向下B．動量變化大小為Δp＝m<v2－v1>,方向豎直向下C．動量變化大小為Δp＝mgΔt,方向豎直向下D．動能變化為ΔEk＝eq\f<1,2>m<veq\o\al<2,2>－veq\o\al<2,1>>解析：根據(jù)加速度定義g＝eq\f<Δv,Δt>可知A對,分別由動量定理、動能定理可知CD對；注意動量變化是矢量,由于v1、v2僅代表速度的大小,故選項B錯．答案：ACD9．如果物體在任何相等的時間內(nèi)受到的沖量都相同,那么這個物體的運動<>A．可能是勻變速運動B．可能是勻速圓周運動C．可能是勻變速曲線運動D．可能是勻變速直線運動解析：沖量是力與時間的乘積,在任何相等的時間內(nèi)沖量都相同,也就是物體受到的力恒定不變,所以物體做勻變速運動,其軌跡可以是直線的也可以是曲線的．答案：ACD10．兩質(zhì)量相同的物體a和b分別靜止在光滑的水平桌面上,因分別受到水平恒力作用,同時開始運動．若b所受的力為a的k倍,經(jīng)過t時間后分別用Ia、Wa和Ib、Wb表示在這段時間內(nèi)a和b各自所受恒力的沖量和做功的大小,則有<>A．Wb＝kWa,Ib＝kIaB．Wb＝k2Wa,Ib＝kIaC．Wb＝kWa,Ib＝k2IaD．Wb＝k2Wa,Ib＝k2Ia解析：由I＝Ft,Fb＝kFa,得Ib＝kIa,故C、D錯．對兩物體分別由動量定理得：Ia＝mva,Ib＝mvb,分別由動能定理得Wa＝eq\f<1,2>mveq\o\al<2,a>,Wb＝eq\f<1,2>mveq\o\al<2,b>,聯(lián)立解得Wb＝k2Wa.答案：B11.物體受到合力F的作用,由靜止開始運動,力F隨時間變化的圖象如圖所示,下列說法中正確的是<>A．該物體將始終向一個方向運動B．3s末該物體回到原出發(fā)點C．0～3s內(nèi),力F的沖量等于零,功也等于零D．2～4s內(nèi),力F的沖量不等于零,功卻等于零解析：圖線和橫坐標所圍的面積等于沖量,0～1秒內(nèi)的沖量為負,說明速度沿負方向,而1～2秒內(nèi)沖量為正,且大于0～1秒內(nèi)的沖量,即速度的方向發(fā)生變化,所以A錯誤,0～3秒內(nèi),力F的沖量為零,即物體0秒時的速度和3秒時的速度一樣,故0～3秒內(nèi)力F的沖量等于零,功也等于零,C、D正確．分析運動過程可以得到3秒末物體回到原出發(fā)點,B正確．答案：BCD12．蹦極跳是勇敢者的體育運動．該運動員離開跳臺時的速度為零,從自由下落到彈性繩剛好被拉直為第一階段,從彈性繩剛好被拉直到運動員下降至最低點為第二階段．下列說法中正確的是〔A．第一階段重力的沖量和第二階段彈力的沖量大小相等B．第一階段重力勢能的減少量等于第二階段克服彈力做的功C．第一階段重力做的功小于第二階段克服彈力做的功D．第二階段動能的減少量等于彈性勢能的增加量解析：對全程有：IG1＋IG2＝I彈,所以IG1＜I彈,A錯．全程動能不變Ep1＋Ep2＝E彈所以Ep1＜E彈,B錯,C對．第二階段ΔEk＝W彈－WG2所以W彈＞ΔEk即彈性勢能的增加量大于動能的減少量,D錯．答案：C13.如圖所示,ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細桿,a、b、c、d位于同一圓周上,a點為圓周的最高點,d點為圓周的最低點．每根桿上都套著一個質(zhì)量相同的小滑環(huán)<圖中未畫出>,三個滑環(huán)分別從a、b、c處釋放<初速為零>,關(guān)于它們下滑的過程,下列說法中正確的是<>A．重力對它們的沖量相同B．彈力對它們的沖量相同C．合外力對它們的沖量相同D．它們的動能增量相同解析：由運動學(xué)知識可知三個滑環(huán)的運動時間相等,故A正確,由于三種情形下彈力的方向不同,故B錯,根據(jù)機械能守恒定律知D錯,而合外力沖量大小為mv,由于v大小不等,故C錯．答案：A14．20XX中國女子冰壺隊首次獲得了世界錦標賽冠軍,這引起了人們對冰壺運動的關(guān)注．冰壺在水平冰面上的一次滑行可簡化為如下過程：如圖所示,運動員將靜止于O點的冰壺<視為質(zhì)點>沿直線OO′推到A點放手,此后冰壺沿AO′滑行,最后停于C點．已知冰面和冰壺間的動摩擦因數(shù)為μ,冰壺質(zhì)量為m,AC＝L,CO′＝r,重力加速度為g.<1>求冰壺在A點的速率；<2>求冰壺從O點到A點的運動過程中受到的沖量大?。?lt;3>若將BO′段冰面與冰壺間的動摩擦因數(shù)減小為0.8μ,原只能滑到C點的冰壺能停于O′點,求A點與B點之間的距離．解析：<1>由－μmgL＝0－eq\f<1,2>mveq\o\al<2,A>,得vA＝eq\r<2μgL>.<2>由I＝mvA,將vA代入得I＝meq\r<2μgL>.<3>設(shè)A點與B點之間的距離為s,由－μmgs－0.8μmg<L＋r－s>＝0－eq\f<1,2>mveq\o\al<2,A>,將vA代入得s＝L－4r.答案：<1>eq\r<2μgL><2>meq\r<2μgL><3>L－4r15.20XX8月24日晚,北京奧運會閉幕式上,199名少年穿著特制的足具——一副由白色的金屬制成的高約一米、裝有彈簧的支架走上了閉幕式的表演舞臺,如左圖所示.199名少年整齊劃一的前空翻、后空翻、橫飛,引起現(xiàn)場觀眾陣陣尖叫．若表演者穿著這種彈跳器上下跳躍．右圖所示為在一次跳躍中彈跳器從接觸地面到離開地面的過程中,地面對彈跳器彈力F與時間t的變化關(guān)系圖象．表演者連同彈跳器的總質(zhì)量為80kg.求：<1>t1＝0.5s時刻,表演者的速度；<2>表演者離地后能上升的高度．<不計空氣阻力,g取10m/s2>解析：<1>由圖象可知,t1＝0.5s時刻彈跳器的壓縮量最大,故此時表演者的速度為0.<2>表演者從t1＝0.5s彈起上升到t2＝1.0s離地的過程中受到重力G和彈力F作用,它們的沖量改變了表演者的動量．設(shè)表演者t2＝1.0s離地時的速度為vIG＋IF＝mv取豎直向上的方向為正IG＝－mg<t2－t1>＝－400Ns由F—t圖知：IF＝1100Ns解得：v＝8.75m/s設(shè)上升的高度為h由v2＝2gh解得h＝3.83m.答案：<1>0<2>3.83m16.據(jù)航空新聞網(wǎng)報道,美國"布什"號航空母艦的一架質(zhì)量為1.5×104kg的"超級大黃蜂"艦載飛機于2009年5月19日下午完成了首次降落到航母甲板上的訓(xùn)練——著艦訓(xùn)練．在"布什"號上安裝了飛機著艦阻攔裝置——阻攔索,從甲板尾端70m處開始,向艦首方向每隔一定距離橫放一根粗鋼索,鋼索的兩端通過滑輪與甲板緩沖器相連,總共架設(shè)三道阻攔索．飛行員根據(jù)飛機快要著艦時的高度,確定把飛機的尾鉤掛在哪一根阻攔索上,這意味著飛機有三次降落的機會．如圖所示,某次降落中在阻擋索的阻攔下,這架"大黃蜂"在2s內(nèi)速度從180km/h降到0."大黃蜂<1>阻攔索對"大黃蜂"的平均作用力大?。?lt;2>阻攔索對"大黃蜂"的沖量．解析：<1>"大黃蜂"在t＝2s內(nèi)速度從v0＝180km/h＝50m/s降到0,加速度為a＝eq\f<0－v0,t>＝－25m/s2根據(jù)牛頓第二定律,阻攔索對"大黃蜂"的平均作用力Ff＝ma,代入數(shù)據(jù)求得Ff＝－3.75×105N.<2>阻攔索對"大黃蜂"的沖量I＝Fft＝－7.5×105N·s即阻攔索對"大黃蜂"/r/