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高考物理一轮复习试题 动量
展开B.只要物体受到的合外力不为零,该物体在任意时间内所受的总冲量就一定不为零
C.做曲线运动的物体,在任意时间内所受的总冲量一定不为零
D.如果力是恒力,则其冲量的方向与该力的方向相同
2.质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离开地的速率为v2.在碰撞过程中,钢球受到合力的冲量的方向和大小为( )
A.向下,m(v1﹣v2) B.向下,m(v1+v2)
C.向上,m(v1﹣v2) D.向上,m(v1+v2)
3.如图所示,在地面上固定一个质量为M的竖直木杆,一个质量为m的人以加速度a沿杆匀加速向上爬,经时间t,速度由零增加到v,在上述过程中,地面对木杆的支持力的冲量为( )
A.(Mg+mg-ma)t B.(m+M)v
C.(Mg+mg+ma)t D.mv
4.下列关于动量的说法正确的是:
A.动量相同的两个物体,质量大的动能大;
B.一个物体动量改变了,则速率一定改变;
C.一个物体的速率改变,它的动量一定改变;
D.一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变。
h
H
A
B
5.如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零。不计空气阻力,重力加速度为g。关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有
A.小球的机械能减少了mg(H+h)
B.小球克服阻力做的功为mgh
C.小球所受阻力的冲量大于m
D.小球动量的改变量等于所受阻力的冲量
6.如图所示为江西艺人茅荣荣,他以7个半小时内连续颠球5万次成为新的吉尼斯纪录创造者,而这个世界纪录至今无人超越。若足球用头顶起,某一次上升高度为80cm,足球的重量为400g,与头顶作用时间为0.1s,则足球本次在空中的运动时间;足球给头部的作用力大小。(空气阻力不计,g=10m/s2)
A.t=0.4s;FN=40N
B.t=0.4s;FN=68N
C.t=0.8s;FN=68N
D.t=0.8s;FN=40N
7.质量为m的小球以速度V水平抛出,恰与倾角为300的斜面垂直碰撞,其弹回速度大小与抛出时初速度相等,方向也与斜面垂直,则小球与斜面碰撞过程受到的冲量大小是
A.3mV B.2mV C.mV D.mV
8.一竖直放置的轻弹簧,一端固定于地面,一端与质量为3 kg的B固定在一起,质量为1 kg的物体A放在B上.现在A和B正一起竖直向上运动,如图8-2-5所示,当A、B分离后,A上升0.2 m到达最高点,此时B速度方向向下,弹簧为原长.则从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中,弹簧的弹力对B的冲量大小为(g取10 m/s2)( )
A.1.2 N·s B.8 N·s C.6 N·s D.4 N·s
9.雨滴在空中下落时,由于空气阻力的影响,最终会以恒定的速度匀速下降,我们把这个速度叫做收尾速度。研究表明,在无风的天气条件下,空气对下落雨滴的阻力可由公式来计算,其中C为空气对雨滴的阻力系数(可视为常量),ρ为空气的密度,S为雨滴的有效横截面积(即垂直于速度v方向的横截面积)。
假设雨滴下落时可视为球形,且在到达地面前均已达到收尾速度。每个雨滴的质量均为m,半径均为R,雨滴下落空间范围内的空气密度为ρ0,空气对雨滴的阻力系数为C0,重力加速度为g。
(1)求雨滴在无风的天气条件下沿竖直方向下落时收尾速度的大小;
(2)若根据云层高度估测出雨滴在无风的天气条件下由静止开始竖直下落的高度为h,求每个雨滴在竖直下落过程中克服空气阻力所做的功;
(3)大量而密集的雨滴接连不断地打在地面上,就会对地面产生持续的压力。设在无风的天气条件下雨滴以收尾速度匀速竖直下落的空间,单位体积内的雨滴个数为n(数量足够多),雨滴落在地面上不反弹,雨滴撞击地面时其所受重力可忽略不计,求水平地面单位面积上受到的由于雨滴对其撞击所产生的压力大小。
10.正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略;其速率均为V,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。
A
B
C
11.质量为m的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t1到达沙坑表面,又经过时间t2停在沙坑里.求:
⑴沙对小球的平均阻力F;
⑵小球在沙坑中下陷过程所受的总冲量I。
12.如图所示,静止在光滑水平面上的小车质量为M=20 kg.从水枪中喷出的水柱的横截面积为S=10 cm2,速度为v=10m/ s,水的密度为=1. 0×103kg/m3.若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁,且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中.当有质量为m=5 kg的水进入小车时,
试求:
(1)小车的速度大小;
(2)小车的加速度大小.
13.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把这段时间内网对运动员的作用当做恒力处理.求此力的大小?(g=9.8m/s2)
一、计算题
参考答案
1.D
【解析】
试题分析:A、合外力的冲量等于动量的变化,如果动量的变化为零,则合外力的冲量为零,所以物体所受外力的合冲量可能为零,故A错误;
B、合外力的冲量等于动量的变化,如果动量的变化为零,则合外力的冲量为零,故物体受到的合外力不为零时,物体在任一△t时间内所受外力的合冲量可能为零,故B错误;
C、合外力的冲量等于动量的变化,做曲线运动的物体,如果在任何△t时间内动量的变化为零,则其所受外力的合冲量为零,故C错误;
D、如果力是恒力,则冲量的方向就是该力的方向,故D正确;
故选:D.
2.D
【解析】
试题分析:由于碰撞时间极短,钢球的重力相对于地面对钢球的冲力可忽略不计.根据动量定理求解在碰撞过程中地面对钢球的冲量的方向和大小
解:选取竖直向下方向为正方向,根据动量定理得
地面对钢球的冲量I=﹣mv2﹣mv1=﹣m(v1+v2),则地面对钢球的冲量的方向向上,大小为m(v1+v2).
故选:D.
点评:应用动量定理求解冲量是常用的方法,要注意选取正方向,用带正号的量值表示矢量.如重力不能忽略,还要考虑重力的冲量
3.C
【解析】
试题分析:对人而言 ,对木杆FN=Mg+F= Mg+mg+ma ,所以地面对木杆的支持力的冲量为I=FNt=( Mg+mg+ma)t,选项C正确。
考点:牛顿第二定律、整体法和隔离法及冲量的概念。
4.ACD
【解析】由动能公式可知A对;动量为矢量,动量发生变化有可能是速度方向发生变化,B错;同理CD对;
5.AC
【解析】
试题分析:由动能定理mg(H+h)+Wf=0,则Wf=-mg(H+h),所以小球的机械能减少了mg(H+h),所以A选项正确,B选项错误;小球自由落下至地面过程,机械能守恒,,, 落到地面上后又陷入泥潭中,由动量定理,所以,小球所受阻力的冲量大于,所以C选项正确;由动量定理知小球动量的改变量等于合外力的冲量,所以D选项错误。
考点:动能定理 机械能守恒 动量定理
6.C
【解析】
试题分析:足球自由下落时有:,解得
竖直上抛运动的总时间为自由落体的2倍
设竖直向上为正方向,由动量定理得:
,联立解得,故C正确;
考点:自由落体运动,动量定理
7.A
【解析】
试题分析:小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为.由题意,v的方向与竖直线的夹角为30°,且水平分量仍为v,如右图.由此得,碰撞过程中,小球速度由v变为反向的v. 碰撞时间极短,可不计重力的冲量,由动量定理,斜面对小球的冲量为,故选A
考点:平抛运动;动量定理.
点评:题关键是由平抛运动的规律求得碰撞时的速度的大小,之后根据动量定理计算即可.
8.C
【解析】先求出从AB分离起至A到达最高点的这一过程的时间,再在这一过程中对B运用动量定理.
当弹簧恢复原长时,A、B加速度都为g,此时A、B之间无弹力,A、B两物体开始分离.分离后A做竖直上抛运动,向上运动h=0.2 m到达最高点,在此过程中,上升时间为t,上抛初速度为v.
由v2=2gh求得v=2 m/s,再由v=gt得t=0.2 s.
在t时间内,B物体在重力和弹力作用下,先以v向上做减速直线运动,又向下做加速运动,最后回到弹簧的原长位置,速度大小仍为v,方向向下.在这一过程中,弹力对B的冲量为I,设向下为正方向,由动量定理得:mbgt+I=mbv-(-mbv)解得I=6 N·s.
9.(1)(2)(3)
【解析】
试题分析:(1)设雨滴竖直下落的收尾速度大小为,
雨滴达到收尾速度时开始匀速下落 mg=f 2分
又因为
解得 1分
(2)设雨滴在空中由静止沿竖直方向下落至地面的过程克服空气阻力所做功为Wf,
依据动能定理有 2分
解得 1分
(3)取横截面积为S、高度的柱状体积内的雨滴为研究对象,它所含雨滴的总质量为 1分
设柱状体积内的雨滴受到水平地面单位面积上的作用力大小为F,竖直向上为正方向
根据动量定理有 FSt=Mv 1分
解得 1分
根据牛顿第三定律,水平地面的单位面积上受到的由于雨滴对其撞击所产生的压力大小为 1分
考点:考查了牛顿第二定律,动能定理,动量定理的综合应用
10.
【解析】
试题分析:一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量为
如答图3,其内的粒子在时间内有1/6与器壁S发生碰撞,碰壁粒子总数为
时间内粒子给器壁的冲量为
面积为S的器壁受到粒子压力为
器壁单位面积所受粒子压力为
考点:考查了冲量定理的应用
11.(1)(2)I=mgt1
【解析】
试题分析:设刚开始下落的位置为A,刚好接触沙的位置为B,在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t1+t2,而阻力作用时间仅为t2,以竖直向下为正方向,有:
mg(t1+t2)-Ft2=0, 解得:方向竖直向上
⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t1时间内只有重力的冲量,在t2时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,有:
mgt1-I=0,∴I=mgt1方向竖直向上
考点:冲量定理
点评:本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法。
12.(1)2m/s (2)
【解析】
试题分析:(1)流进小车的水与小车组成的系统动量守恒,当淌入质量为m的水后,小车速度为,则
即
(2)质量为m的水流进小车后,在极短的时间△t内,冲击小车的水的质量为
此时,水对车的冲击力为F,则车对水的作用力也为F,据动量定理有
考点:动量定理与动量守恒定律
点评:本题涉及了动量守恒定律与动量定理.不论是定律还是定理,都要注意方向性,因为动量是矢量.同时对于流体采用了假设是一个整体去求解。
13.1500N
【解析】
巧解分析:把运动员看作是一个质点,首先作自由落体运动,接着与网发生作用时可看成是匀减速后匀加速运动,最后作竖直上抛运动.所以此题可用牛顿运动定律和运动学知识来解决,同样也可以用其他方法解.
解法一:将运动员看做质量为m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度大小v1=(向下),
弹跳后到达的高处h2,刚离开网时速度大小
v2=(向上),
速度的改变量Δv=v1+v2(向上).
以a表示加速度,Δt表示时间,则Δv=aΔt,
接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg.由牛顿第二定律F-mg=ma,
由以上各式解得F=mg+m=1500N.
解法二:运动员下落的时间t2=,
运动员离开网上升的时间t2=,
由动量定理可得FΔt=mg(t1+t2+Δt)
代入相关数据解得 F=1500N.
★ 试题错析: 思维诊断:比较上述两种解法,明显解法二简单.此题同学们很容易忘记考虑运动员的重力,得出900N的错误结论.所以对于这样的相互作用问题,是否要考虑重力的影响,要具体情况具体分析.
高考物理一轮复习测试:动量 动量定理 (含解析): 这是一份高考物理一轮复习测试:动量 动量定理 (含解析),共5页。试卷主要包含了单选题,多选题,解答题,综合题等内容,欢迎下载使用。
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