專題(26)動(dòng)量-動(dòng)量定理(原卷版)

2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)必?zé)峥键c(diǎn)整合回扣練專題（26）動(dòng)量動(dòng)量定理（原卷版）考點(diǎn)一eq\a\vs4\al(對動(dòng)量、沖量及動(dòng)量變化量的理解)1．對動(dòng)量的理解(1)動(dòng)量的兩性①瞬時(shí)性：動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，是針對某一時(shí)刻或某一位置而言的．②相對性：動(dòng)量的大小與參考系的選取有關(guān)，通常情況是指相對地面的動(dòng)量．(2)動(dòng)量與動(dòng)能的比較動(dòng)量動(dòng)能物理意義描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量定義式p＝mvEk＝eq\f(1,2)mv2標(biāo)矢性矢量標(biāo)量變化因素物體所受沖量外力所做的功大小關(guān)系p＝eq\r(2mEk)Ek＝eq\f(p2,2m)對于給定的物體，若動(dòng)能發(fā)生了變化，動(dòng)量一定也發(fā)生了變化；而動(dòng)量發(fā)生變化，動(dòng)能不一定發(fā)生變化．它們都是相對量，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2.對沖量的理解(1)沖量的兩性①時(shí)間性：沖量不僅由力決定，還由力的作用時(shí)間決定，恒力的沖量等于該力與該力的作用時(shí)間的乘積．②矢量性：對于方向恒定的力來說，沖量的方向與力的方向一致；對于作用時(shí)間內(nèi)方向變化的力來說，沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量改變量的方向一致．(2)作用力和反作用力的沖量：一定等大、反向，但作用力和反作用力做的功之間并無必然聯(lián)系．(3)沖量與功的比較沖量功定義作用在物體上的力和力的作用時(shí)間的乘積作用在物體上的力和物體在力的方向上的位移的乘積單位N·sJ公式I＝Ft(F為恒力)W＝Flcosα(F為恒力)標(biāo)矢性矢量標(biāo)量意義①表示力對時(shí)間的累積②是動(dòng)量變化的量度①表示力對空間的累積②是能量變化多少的量度都是過程量，都與力的作用過程相互聯(lián)系3.對動(dòng)量變化量的理解物體動(dòng)量的變化是矢量，其方向與物體速度的變化量Δv的方向相同．在合力為恒力的情況下，物體動(dòng)量變化的方向也與物體加速度的方向相同，即與物體所受合力的方向相同．1、（2020·江西省崇義中學(xué)開學(xué)考試）—質(zhì)量為m的鐵錘，以速度v，豎直打在木樁上，經(jīng)過Δt時(shí)間后停止，則在打擊時(shí)間內(nèi)，鐵錘對木樁的平均沖力的大小是（）A．mgΔt B． C． D．2、對于豎直向上拋出的物體，下面關(guān)于物體在上升階段的動(dòng)量和動(dòng)量變化量說法中，正確的是()A．物體的動(dòng)量方向向上，動(dòng)量變化量的方向也向上B．物體的動(dòng)量方向向上，動(dòng)量變化量的方向向下C．物體的動(dòng)量方向向下，動(dòng)量變化量的方向向上D．物體的動(dòng)量方向向下，動(dòng)量變化量的方向也向下3、(多選)如圖所示，AB為固定的光滑圓弧軌道，O為圓心，AO水平，BO豎直，軌道半徑為R，將質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止釋放，在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，小球()A．所受合力的沖量水平向右B．所受支持力的沖量水平向右C．所受合力的沖量大小為meq\r(2gR)D．所受重力的沖量大小為零4、如圖所示，足夠長的傳送帶以恒定的速率v1逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的物塊以大小為v2的初速度從傳送帶的P點(diǎn)沖上傳送帶，從此時(shí)起到物塊再次回到P點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是 ()A.合力對物塊的沖量大小一定為2mv2B.合力對物塊的沖量大小一定為2mv1C.合力對物塊的沖量大小可能為零D.合外力對物塊做的功可能為零5、質(zhì)量是8g的玻璃球，以3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，碰到一個(gè)物體后被彈回，以2m/s的速度沿同一直線向左運(yùn)動(dòng)，試求該玻璃球的動(dòng)量變化量．6、(多選)如圖所示，足夠長的固定光滑斜面傾角為θ，質(zhì)量為m的物體以速度v從斜面底端沖上斜面，達(dá)到最高點(diǎn)后又滑回原處，所用時(shí)間為t。對于這一過程，下列判斷正確的是 ()A.斜面對物體的彈力的沖量為零B.物體受到的重力的沖量大小為mgtC.物體受到的合力的沖量大小為零D.物體動(dòng)量的變化量大小為mgsinθ·t考點(diǎn)二eq\a\vs4\al(動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用)對動(dòng)量定理的理解1．動(dòng)量定理表達(dá)式為FΔt＝Δp，它的左邊是物體受到的所有力的總沖量，而不是某一個(gè)力的沖量．其中力F可以是恒力，也可以是變力，如果是變力，則F應(yīng)是在Δt時(shí)間內(nèi)的平均值．2．動(dòng)量定理說明的是合力的沖量I合和動(dòng)量的變化量Δp的關(guān)系，I合與Δp不僅大小相等而且方向相同．3．動(dòng)量定理的研究對象是單個(gè)物體或物體系統(tǒng)．系統(tǒng)的動(dòng)量變化等于在作用過程中組成系統(tǒng)的各個(gè)物體所受外力沖量的矢量和，而系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用力(內(nèi)力)，由大小相等、方向相反和等時(shí)性可知，其總沖量為零，不會(huì)改變系統(tǒng)的總動(dòng)量．4．在不涉及加速度和位移的情況下，研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系時(shí)，用動(dòng)量定理求解一般較為方便，不需要考慮運(yùn)動(dòng)過程的細(xì)節(jié)．7、如圖所示，豎直平面內(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)．設(shè)球在AB段和BC段運(yùn)動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2，合外力的沖量大小為I1、I2，則()A．t1>t2 B．t1＝t2C．I1>I2 D．I1＝I28、（2020·湖北省黃石二中高三月考）運(yùn)動(dòng)員在水上做飛行運(yùn)動(dòng)表演他操控噴射式懸浮飛行器將水帶豎直送上來的水反轉(zhuǎn)180°后向下噴出，令自己懸停在空中，如圖所示．已知運(yùn)動(dòng)員與裝備的總質(zhì)量為90kg，兩個(gè)噴嘴的直徑均為10cm，已知重力加速度大小g=10m/s2，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，則噴嘴處噴水的速度大約為（）A．2.7m/s B．5.4m/s C．7.6m/s D．10.8m/s9、質(zhì)量為60kg的建筑工人不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的保護(hù)，使他懸掛起來；已知彈性安全帶的緩沖時(shí)間是1.2s，安全帶長5m，不計(jì)空氣阻力影響，取g＝10m/s2，則安全帶所受的平均沖力的大小為()A．100N B．500NC．600N D．1100N10、質(zhì)量m＝0.60kg的籃球從距地板H＝0.80m高處由靜止釋放，與水平地板撞擊后反彈上升的最大高度h＝0.45m，從釋放到彈跳至h高處經(jīng)歷的時(shí)間t＝1.1s，忽略空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，求籃球?qū)Φ匕宓钠骄矒袅Γ咎岱止P記】求動(dòng)量變化量或沖量曲線運(yùn)動(dòng)是二維運(yùn)動(dòng)，高中階段不要求掌握其動(dòng)量變化量的直接計(jì)算，往往通過求沖量間接求得動(dòng)量變化量.考點(diǎn)三eq\a\vs4\al(用動(dòng)量定理解決“連續(xù)流體”的沖擊力問題)1．研究對象常見的連續(xù)流體如液體、氣體流、電子流、光子流等．2．研究方法隔離出一定形狀的一部分流體作為研究對象，然后列式求解．3．基本思路(1)在極短時(shí)間Δt內(nèi)，取一小柱體作為研究對象．(2)求小柱體的體積ΔV＝SvΔt.(3)求小柱體質(zhì)量Δm＝ρΔV＝ρSvΔt.(4)求小柱體的動(dòng)量變化Δp＝vΔm＝ρv2SΔt.(5)應(yīng)用動(dòng)量定理FΔt＝Δp.11、某游樂園入口旁有一噴泉，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．為計(jì)算方便起見，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?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開．忽略空氣阻力．已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g.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)，其底面相對于噴口的高度．12、（2020·內(nèi)蒙古自治區(qū)高三一模）小球甲從斜面頂端以初速度v沿水平方向拋出，最終落在該斜面上．已知小球甲在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，落在斜面上時(shí)的位移為s，落在斜面上時(shí)的動(dòng)能為Ek，離斜面最遠(yuǎn)時(shí)的動(dòng)量為p．現(xiàn)將與小球甲質(zhì)量相同的小球乙從斜面頂端以初速度（n＞1）沿水平方向拋出，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．小球乙落在斜面上時(shí)的位移為B．小球乙在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C．小球乙落在斜面上時(shí)的動(dòng)能為D．小球乙離斜面最遠(yuǎn)時(shí)的動(dòng)量為13、(多選)將一小球從地面以速度v0豎直向上拋出，小球上升到某一高度后又落回到地面．若該過程中空氣阻力不能忽略，且大小近似不變，則下列說法中正確的是()A．重力在上升過程與下降過程中做的功大小相等B．重力在上升過程與下降過程中的沖量相同C．整個(gè)過程中空氣阻力所做的功等于小球機(jī)械能的變化量D．整個(gè)過程中空氣阻力的沖量等于小球動(dòng)量的變化量14、（2020·山東省高考模擬）豎直放置的輕彈簧下端固定在地上，上端與質(zhì)量為m的鋼板連接，鋼板處于靜止?fàn)顟B(tài)．一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊從鋼板正上方h處的P點(diǎn)自由落下，打在鋼板上并與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)x0后到達(dá)最低點(diǎn)Q.下列說法正確的是A．物塊與鋼板碰后的速度為B．物塊與鋼板碰后的速度為C．從P到Q的過程中，彈性勢能的增加量為D．從P到Q的過程中，彈性勢能的增加量為mg(2x0+h)15、如圖甲所示，光滑水平面上有A、B兩物塊，已知A物塊的質(zhì)量mA＝1kg.初始時(shí)刻B靜止，A以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng)，之后與B發(fā)生碰撞并一起運(yùn)動(dòng)，它們的位移—時(shí)間圖象如圖乙所示(規(guī)定向右為位移的正方向)，已知A、B碰撞時(shí)間極短t＝0.01s，圖中無法顯示，則()A．物體B的質(zhì)量為2kgB．物體B的質(zhì)量為4kgC．A、B碰撞時(shí)的平均作用力為300ND．A、B碰撞時(shí)的平均作用力為100N