适用于新教材2024版高考物理一轮总复习课时规范练33

这是一份适用于新教材2024版高考物理一轮总复习课时规范练33，共6页。试卷主要包含了关于动量,下列说法正确的是，一平底煎锅正在炸豆子等内容，欢迎下载使用。

课时规范练33
基础对点练
1.(动量)(2023江苏南通调研)关于动量,下列说法正确的是(　　)
A.做匀速圆周运动的质点,其动量不随时间发生变化
B.台球在粗糙的台面上碰撞时不遵从动量守恒定律
C.在船舷和码头悬挂旧轮胎是为了延长作用时间,以减小船与码头的作用力
D.体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小动量的变化量,使运动员避免受伤
答案 C
解析 做匀速圆周运动的质点,其速度方向随时间变化,因动量是矢量,故动量的方向会随时间发生变化,故A错误;台球在粗糙的台面上碰撞瞬间内力远大于外力,故此时遵从动量守恒定律,故B错误;在船舷和码头悬挂旧轮胎是为了在动量变化相同的情况下延长作用时间,以减小船与码头的作用力,故C正确;体操运动员在落地时总要屈腿是为了在动量的变化量相同的情况下增加作用时间,减小作用力,使运动员避免受伤,故D错误。
2.(动量定理)(人教版教材选择性必修第一册P29习题改编)在离地面同一高度有质量相同的三个小球a、b、c,a球以速率v0竖直上抛,b球以相同速率v0竖直下抛,c球做自由落体运动,不计空气阻力,下列说法正确的是(　　)
A.a球与b球落地时动量不同
B.a球与b球落地时动量的改变量相同
C.三球中动量改变量最大的是a球,最小的是b球
D.只有b、c两球的动量改变量方向是向下的
答案 C
解析 由动能定理可得mgh=mv2-,则a球与b球落地时动能相同,速度方向都是竖直向下,所以a球与b球落地时动量相同,所以A错误;根据动量定理可得Δp=mgΔt,由于a球与b球落地时间不同,所以a球与b球落地时动量的改变量不相同,所以B错误;三球中a球的运动时间最长,b球的运动时间最短,则三球中动量改变量最大的是a球,最小的是b球,所以C正确;根据动量定理,可知动量改变量的方向与合力的冲量方向相同,所以三球的动量改变量方向是相同的,所以D错误。
3.(动量定理)(2023江西南昌模拟)如图所示,一个物块放在水平圆盘上,随圆盘一起绕圆盘中心轴做匀速圆周运动,转半圈过程中,摩擦力对物块的冲量大小为I1;转一圈过程中,摩擦力对物块的冲量大小为I2,则(　　)

A.I1>I2
B.I1=I2
C.I1 D.无法比较I1、I2的大小
答案 A
解析 设物块的质量为m,转动的线速度大小为v,根据动量定理,转过半圈有I1=2mv,转过一圈有I2=0,即I1>I2,故选A。
4.(冲量、动量定理)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示,则(　　)

A.0~2 s内合外力F的冲量为4 N·s
B.t=2 s时物块的动量大小为2 kg·m/s
C.0~4 s内合外力F的冲量为0
D.t=4 s时物块的速度为0
答案 A
解析 根据冲量的定义有I=Ft,结合图像可知,图线与时间轴所围面积表示合外力的冲量,上侧的面积表示冲量方向为正,下侧的面积表示冲量方向为负,则0~2s内合外力F的冲量I1=2×2N·s=4N·s,0~4s内合外力F的冲量I2=(2×2-1×2)N·s=2N·s,A正确,C错误;0~2s内根据动量定理有I1=mv1-0解得p1=mv1=4kg·m/s,0~4s内根据动量定理有I2=mv2-0,解得v2=1m/s,B、D错误。
5.(动量定理的应用)科研人员在太空中进行实验,用质量为m1的宇宙飞船去对接前方的火箭组,对接后保持匀速运动,然后开动飞船尾部的推进器,使飞船和火箭组共同加速。若推进器开动的时间为Δt,平均推力为F,测出飞船和火箭的速度变化为Δv,则下列说法正确的是(　　)
A.飞船和火箭组的机械能守恒
B.火箭组的质量m2=-m1
C.飞船对火箭组的弹力大小为F
D.飞船对火箭组的弹力大小为F+m1
答案 B
解析 飞船和火箭组受推力作用而加速运动,则机械能增加,选项A错误;对飞船和火箭组,由动量定理得FΔt=(m2+m1)Δv,解得火箭组的质量m2=-m1,选项B正确;对火箭组,由牛顿第二定律得F1=m2a=m2=F-m1 6.(动量定理的应用)(2023湖北荆州阶段考试)气垫鞋通过气垫的缓冲减小地面对脚的冲击力。某同学的重力为G,穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中与地面的作用时间为t0,受到地面的平均冲击力大小为3G。若脚着地前的速度保持不变,该同学穿上某型号的气垫鞋时,双脚竖直着地过程中与地面的作用时间变为2.5t0,则该同学受到地面的平均冲击力大小变为(　　)
A.1.8G B.1.6G C.1.2G D.0.9G
答案 A
解析 设脚着地瞬间的速度大小为v,取竖直向上为正,穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中,根据动量定理(F-G)·t0=0-(-mv),其中F=3G,穿上气垫鞋时双脚竖直着地过程中,根据动量定理有(F'-G)·2.5t0=0-(-mv),解得F'=1.8G,故选A。
素养综合练
7.一平底煎锅正在炸豆子。假设每个豆子的质量均为m,弹起的豆子均垂直撞击平板锅盖,撞击速度均为v。每次撞击后速度大小均变为v,撞击的时间极短,发现质量为m'的锅盖刚好被顶起。重力加速度为g,则单位时间撞击锅盖的豆子个数为(　　)

A. B.
C. D.
答案 A
解析 设单位时间撞击锅盖的豆子个数为n,则由动量定理得FΔt=Δm·v-Δm·(-v),其中F=m'g,Δm=nΔt·m,解得n=,故选A。
8.(多选)一质量为m的物体,以v0的初速度沿斜面上滑,到达最高点后返回原处的速度大小为vt,且vt=0.5v0,则(　　)
A.上滑过程中重力的冲量比下滑时小
B.上滑时和下滑时支持力的冲量都等于零
C.合力的冲量在整个过程中大小为mv0
D.整个过程中物体的动量变化量为mv0
答案 AC
解析 以v0的初速度沿斜面上滑,返回原处时速度为vt=0.5v0,说明斜面不光滑,设斜面长为l,则上滑过程所需时间t1=,下滑过程所需时间t2=,t1 9.(2023广东韶关模拟)质量为m的物块在粗糙水平面减速运动,当速率为v时,施加与水平方向夹角为θ的恒力F,如图所示。经过时间t,物块恰好以相同速率v向右运动。在该时间t内,下列说法正确的是(　　)

A.物块所受拉力F的冲量大小为Ftcos θ
B.物块所受摩擦力的冲量大小为零
C.物块所受重力的冲量大小为零
D.物块所受合力的冲量大小为2mv
答案 D
解析 物块所受拉力F的冲量大小为IF=Ft,故A错误;设整个过程中摩擦力大小为Ff,取向右为正方向,当物块向左运动时,加速度a1=,运动时间t1=,物块所受摩擦力的冲量IFf1=Fft1=,同理当物块向右运动时,物块所受摩擦力的冲量IFf2=-,则整个过程中,摩擦力冲量IFf=IFf1+IFf2≠0,故B错误;物块所受重力的冲量为IG=mgt≠0,故C错误;由动量定理可知I合=2mv,故D正确。
10.(2023湖北孝感期中)严冬树叶结有冰块,人在树下经常出现冰块砸到头部的情况。若冰块质量为150 g,从离人约45 cm的高度无初速度掉落,砸到头部后冰块未反弹,头部受到冰块的冲击时间约为0.2 s,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,下列分析正确的是(　　)
A.冰块接触头部之前的速度约为2 m/s
B.冰块对头部的冲量大小约为0.75 N·s
C.冰块对头部的平均作用力大小约为2.25 N
D.冰块与头部作用过程中冰块的动量变化大小约为0.3 kg·m/s
答案 B
解析 冰块接触头部之前,做自由落体运动,由公式v2=2gh代入数据,解得v=3m/s2,故A错误;冰块撞击头部过程,由动量定理,得I-mg·t=mv,代入数据,得I=0.75N·s,故B正确;由冲量公式I=F·t代入数据,得F=3.75N,故C错误;冰块与头部作用过程中冰块的动量变化量大小约为Δp=mv=0.15×3kg·m/s=0.45kg·m/s,故D错误。
11.(2023北京模拟)如图所示,用一棋子压着一纸条,放在水平桌面上接近边缘处,某同学用较大的力气将纸条抽出,棋子掉落在水平地面上的P点。已知棋子的质量为m,桌子边缘到地面的高度为h,与P的水平距离为s,设重力加速度为g,不计空气阻力。

(1)求棋子在空中运动的时间。
(2)求纸条给棋子的冲量大小。
(3)要想使棋子的水平射程比P点更远一点,抽纸条的力气应该稍微大一点还是稍微小一点?说明理由(抽出纸条过程中可忽略棋子的位移)。
答案 (1)
(2)ms
(3)见解析
解析 (1)棋子在空中做平抛运动,运动的时间由h=gt2
解得t=。
(2)棋子做平抛运动的初速度v==s
纸条给棋子的冲量大小为I=mv=ms。
(3)用稍微小的力气,这样纸条抽出的时间更长,棋子受滑动摩擦力作用的时间也更长,冲量更大,获得的初速度也越大。