《2020屆高考物理 精準(zhǔn)培優(yōu)專練十一 動(dòng)量和沖量、動(dòng)量定理及其應(yīng)用（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高考物理 精準(zhǔn)培優(yōu)專練十一 動(dòng)量和沖量、動(dòng)量定理及其應(yīng)用（含解析）（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、動(dòng)量和沖量、動(dòng)量定理及其應(yīng)用 1．本部分內(nèi)容改為必考后，一般是以較容易或中等難度的選擇題或計(jì)算題出現(xiàn)，可單獨(dú)考查，也可和動(dòng)量守恒定律綜合考查。 2．注意要點(diǎn)： (1)注意動(dòng)量的矢量性及動(dòng)量變化量的矢量性；(2)動(dòng)量定理Ft＝p′－p中“Ft”為合外力的沖量。 二、考題再現(xiàn) 典例1.(2019?全國(guó)I卷?16)最近，我國(guó)為“長(zhǎng)征九號(hào)”研制的大推力新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國(guó)重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展。若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為3 km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×106 N，則它在1 s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為( ) A．1.6×102 kg

2、 B．1.6×103 kg C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg 典例2.(2018?全國(guó)II卷?15)高空墜物極易對(duì)行人造成傷害。若一個(gè)50 g的雞蛋從一居民樓的25層墜下，與地面的撞擊時(shí)間約為2 ms，則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為( ) A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N 三、對(duì)點(diǎn)速練 1．兩個(gè)物體具有相同的動(dòng)量，則它們一定具有( ) A．相同的速度 B．相同的質(zhì)量 C．相同的運(yùn)動(dòng)方向 D．

3、相同的加速度 2．2018年3月22日，一架中國(guó)國(guó)際航空CA03客機(jī)，從天津飛抵香港途中遭遇鳥擊，飛機(jī)頭部被撞穿約一平方米的大洞，雷達(dá)罩被擊穿，所幸客機(jī)及時(shí)安全著陸，無(wú)人受傷。若飛機(jī)飛行的速度為150 m/s，小鳥在空中的飛行速度非常小，與飛機(jī)的速度相比可忽略不計(jì)。已知小鳥的質(zhì)量約為0.4 kg，小鳥與飛機(jī)的碰撞時(shí)間為6.0×10-4 s。則飛機(jī)受到小鳥對(duì)它的平均作用力的大小約為( ) A．108 N B．105 N C．103 N D．102 N 3． 用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻撤去拉力F，物體做勻

4、減速直線運(yùn)動(dòng)，到t2時(shí)刻停止。其速度—時(shí)間圖象如圖所示，且α＞β，若拉力F做的功為W1，沖量大小 為I1；物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，沖量大小為I2。則下列選項(xiàng)正確的是( ) A．W1＞W(wǎng)2；I1＞I2 B．W1＜W2；I1＞I2 C．W1＜W2；I1＜I2 D．W1＝W2；I1＝I2 4．質(zhì)量為1 kg的物體靜止在水平面上，t＝0時(shí)受到水平拉力F的作用開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象如圖所示。已知t＝4 s時(shí)物體剛好停止運(yùn)動(dòng)，取g＝10 m/s2，以下判斷正確的是( ) A．物體所受摩擦力為3 N B．t＝2 s

5、時(shí)物體的速度最大 C．t＝3 s時(shí)物體的動(dòng)量最大 D．物體的最大動(dòng)能為2 J 5．某人站在與電腦連接的力傳感器上做原地縱向摸高訓(xùn)練，圖甲是他做下蹲、起跳和回落動(dòng)作的示意圖，圖中的小黑點(diǎn)表示人的重心。圖乙是電腦上顯示的力傳感器所受壓力隨時(shí)間變化的圖象，已知重力加速度g＝10 m/s2，空氣阻力不計(jì)，則根據(jù)圖象分析可知( ) A．b到c的過(guò)程中，人始終處于超重狀態(tài) B．人從起跳到雙腳離開(kāi)力傳感器的過(guò)程中，重力的沖量大小為240 N·s C．人跳起的最大高度為1.8 m D．起跳過(guò)程中人做的功大于360 J 6． 目前，我國(guó)在人工智能和無(wú)人駕駛技術(shù)方面已取得較大突破。為早日

6、實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛，某公司對(duì)汽車性能進(jìn)行了一項(xiàng)測(cè)試，讓質(zhì)量為m的汽車沿一山坡直線行駛。測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，下坡時(shí)若關(guān)掉油門，則汽車的速度保持不變；若以恒定的功率P上坡，則從靜止啟動(dòng)做加速運(yùn)動(dòng)，發(fā)生位移s時(shí)速度剛好達(dá)到最大值vm。設(shè) 汽車在上坡和下坡過(guò)程中所受阻力的大小分別保持不變，下列說(shuō)法正確的是( ) A．關(guān)掉油門后的下坡過(guò)程，汽車的機(jī)械能守恒 B．關(guān)掉油門后的下坡過(guò)程，坡面對(duì)汽車的支持力的沖量為零 C．上坡過(guò)程中，汽車速度由增至，所用的時(shí)間可能等于 D．上坡過(guò)程中，汽車從靜止啟動(dòng)到剛好達(dá)到最大速度vm，所用時(shí)間一定小于 7．(多選)如圖，斜面傾角為O，xAP＝2xPB，斜面上AP段

7、光滑，PB段粗糙。一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體從頂端A由靜止釋放，沿斜面下滑到底端B時(shí)速度為零，下列說(shuō)法正確的是( ) A．小物體在AP段和PB段運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為1∶2 B．小物體在AP段和PB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶1 C．小物體在AP段和PB段合外力做功絕對(duì)值之比為1∶1 D．小物體在AP段和PB段受合外力的沖量大小之比為2∶1 8．(多選)一個(gè)籃球被豎直向上拋出后又落回到拋出點(diǎn)。假設(shè)籃球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力大小與其運(yùn)動(dòng)的速度大小成正比，下列判斷正確的是( ) A．上升過(guò)程中重力的沖量大小等于下降過(guò)程中重力的沖量大小 B．籃球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中加速度一直減小 C．上

8、升過(guò)程中空氣阻力做的功等于下降過(guò)程中阻力做的功 D．上升過(guò)程中空氣阻力的沖量大小等于下降過(guò)程中空氣阻力的沖量大小 9．(多選)如圖所示，質(zhì)量M＝2 kg、長(zhǎng)L＝1.5 m的木板靜止在光滑的水平面上，木板上右端放著一可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊，小滑塊的質(zhì)量m＝1 kg，小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2。若用水平拉力F作用在木板上，取g＝10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是( ) A．F＝8 N時(shí)，小滑塊與木板保持相對(duì)靜止 B．F＝10 N時(shí)，小滑塊與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) C．F＝12 N時(shí)，小滑塊從木板上滑下所需的時(shí)間為2 s D．F＝12 N時(shí)，小滑塊從木板上滑下時(shí)木板的動(dòng)量大小為1

9、0 kg?m/s 10．跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)上最具觀賞性的項(xiàng)目之一。某滑道示意圖如下，長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h(yuǎn)＝10 m，C是半徑R＝20 m圓弧的最低點(diǎn)。質(zhì)量m＝50 kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速度a＝4.5 m/s2，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB＝30 m/s。取重力加速度g＝10 m/s2。 (1)求長(zhǎng)直助滑道AB的長(zhǎng)度L； (2)求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量I的大??； (3)若不計(jì)BC段的阻力，畫出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的受力圖，并求其所受支持力FN的大小。 11．滑冰是青少年喜愛(ài)的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)。如圖，兩個(gè)穿滑

10、冰鞋的男孩和女孩一起在滑冰場(chǎng)沿直線水平向右滑行，某時(shí)刻他們速度均為v0＝2 m/s，后面的男孩伸手向前推女孩一下，作用時(shí)間極短，推完后男孩恰好停下，女孩繼續(xù)沿原方向向前滑行。已知男孩、女孩質(zhì)量均為m＝50 kg，假設(shè)男孩在推女孩過(guò)程中消耗的體內(nèi)能量全部轉(zhuǎn)化為他們的機(jī)械能，求男孩推女孩過(guò)程中： (1)女孩受到的沖量大小； (2)男孩消耗了多少體內(nèi)能量？ 答案 二、考題再現(xiàn) 典例1.【解析】設(shè)該發(fā)動(dòng)機(jī)在t s時(shí)間內(nèi)，噴射出的氣體質(zhì)量為m，根據(jù)動(dòng)量定理，F(xiàn)t＝mv，可知，在1 s內(nèi)噴射出的氣體質(zhì)

11、量kg，故選B。 【答案】B 典例2.【解析】設(shè)雞蛋落地瞬間的速度為v，每層樓的高度大約是3 m，由動(dòng)能定理：，解得：，落地時(shí)受到自身的重力和地面的支持力，規(guī)定向上為正，由動(dòng)量定理可知：(F－mg)t＝0－(－mv)，解得：F ≈1000 N，根據(jù)牛頓第三定律可知雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為103 N，故C正確。 【答案】C 三、對(duì)點(diǎn)速練 1．【答案】C 【解析】動(dòng)量是矢量，動(dòng)量相同，其大小和方向都得相同，故方向一定相同，而大小，如果質(zhì)量不同，則速度不同，如果速度不同，則質(zhì)量不同，故A、B錯(cuò)誤，C正確；動(dòng)量相同，加速度不一定相同，D錯(cuò)誤。 2．【答案】B 【解析】可以認(rèn)為撞擊

12、前鳥的速度為零，撞擊后鳥與飛機(jī)的速度相等，飛機(jī)速度v＝150 m/s，撞擊過(guò)程可以認(rèn)為鳥做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)鳥，由動(dòng)量定理得Ft＝mv－0，代入數(shù)據(jù)可得F＝1.0×105 N，故B正確。 3．【答案】D 【解析】從t＝0到t＝t2時(shí)間內(nèi)，由動(dòng)能定理：W1?W2＝0，得：W1＝W2；從t＝0到t＝t2時(shí)間內(nèi)，由動(dòng)量定理：I1?I2＝0，得：I1＝I2，故D正確，ABC錯(cuò)誤。 4．【答案】A 【解析】在0-4s內(nèi)由動(dòng)量定理：，其中的，解得f＝3N，選項(xiàng)A正確；當(dāng)F＝f時(shí)，加速度為零，此時(shí)速度最大，由圖可知此時(shí)刻是t＝2.5s時(shí)刻，此時(shí)刻物體的動(dòng)量也最大，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；從開(kāi)始到t＝2.5s時(shí)

13、刻由動(dòng)量定理：，其中的，解得v＝2.25m/s，則最大動(dòng)能為， 選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 5．【答案】D 【解析】由圖乙可知b到c的過(guò)程中，人先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；0.3～0.7s，力傳感器示數(shù)小于人的重力，人處于失重狀態(tài)，即人在加速下蹲，1.0s時(shí)力傳感器示數(shù)為0，人離開(kāi)力傳感器，則人從起跳到雙腳離開(kāi)力傳感器的過(guò)程對(duì)應(yīng)時(shí)間少于0.3s，人的重力為800N，起跳過(guò)程重力的沖量大小小于240 N·s，故B錯(cuò)誤；由圖乙可知人跳起后在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.6s，人跳起的最大高度hm＝gt2＝×10×0.32m＝0.45m，故C錯(cuò)誤；人離開(kāi)力傳感器時(shí)的速度：v＝gt＝3m/s，人離開(kāi)力傳

14、感器時(shí)獲得的動(dòng)能Ek＝mv2＝360 J，起跳過(guò)程中重心升高了一定高度，所以起跳過(guò)程中人做的功大于360 J，故D正確。 6．【答案】D 【解析】關(guān)掉油門后的下坡過(guò)程，汽車的速度不變、動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，則汽車的機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；關(guān)掉油門后的下坡過(guò)程，坡面對(duì)汽車的支持力大小不為零，時(shí)間不為零，則沖量不為零，故B錯(cuò)誤；上坡過(guò)程中，汽車速度由增至，所用的時(shí)間為t，根據(jù)動(dòng)能定理可得：，解得，故C錯(cuò)誤；上坡過(guò)程中，汽車從靜止啟動(dòng)到剛好達(dá)到最大速度vm，功率不變，則速度增大、加速度減小，所用時(shí)間為t1，則，解得，故D正確。 7．【答案】AC 【解析】已知，將PB逆向視為初速度為零的勻加速

15、直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，；所以小物體在AP段和PB段運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為1：2，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)v＝at，加速度之比為1：2，所以小物體在AP段和PB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2：1，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理知，AP段和PB段的動(dòng)能變化絕對(duì)值相等，小物體在AP段和PB段合外力做功絕對(duì)值之比為1：1，故選項(xiàng)C正確；加速度之比為1：2，根據(jù)F＝ma知小物體在AP段和PB段合外力之比為1：2，根據(jù)沖量I＝Ft，所以小物體在AP段和PB段受合外力的沖量大小之比為1：1，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 8．【答案】BD 【解析】上升過(guò)程，空氣阻力向下，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg+f＝ma1；下降過(guò)程，空氣阻力向上，根據(jù)牛頓第

16、二定律，有：mg-f′＝ma2；由于阻力大小與其運(yùn)動(dòng)的速度大小成正比，而在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，阻力先向下，再向上，故加速度一直減小，故B正確；根據(jù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程可知，上升過(guò)程的平均速度大于下降過(guò)程的平均速 度，所以有t1＜t2，故上升過(guò)程中重力的沖量大小要小于下降過(guò)程中重力的沖量大小，故A錯(cuò)誤；由于阻力隨速度的變化而變化，所以上升過(guò)程的平均阻力較大，由于上升和下降過(guò)程的位移大小相同，因此阻力做功不同，故C錯(cuò)誤；設(shè)t時(shí)刻物體的速度大小為v，經(jīng)過(guò)極短△t時(shí)間，空氣阻力的沖量為△If，則由題意知，空氣阻力大小為f＝kv；△If＝f△t＝kv△t＝k△x；等式兩邊求和，得：∑△If＝∑k△x＝kx；則得If＝

17、kx；因?yàn)樯仙c下降兩個(gè)過(guò)程中，物體通過(guò)的距離x相等，故知兩個(gè)過(guò)程空氣阻力沖量大小相等，故D正確。 9．【答案】BD 【解析】以小滑塊為研究對(duì)象，由牛頓第二定律，得小滑塊的最大加速度為，以整體為研究對(duì)象，小滑塊在木板上滑動(dòng)時(shí)的最小拉力為，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；若F＝12N，則木板的加速度大小為，由得小滑塊從木板上滑下所需的時(shí)間為t＝1s，C項(xiàng)錯(cuò)誤；小滑塊從木板上滑下時(shí)，木板的動(dòng)量大小為，D項(xiàng)正確。 10．【解析】(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式，有 (2)根據(jù)動(dòng)量定理，有I＝mvB-mvA＝ 1500N·s (3)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的受力分析如圖。根據(jù)動(dòng)能定理，運(yùn)動(dòng)員在BC段運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，有 根據(jù)牛頓第二定律，有 得：FN＝3250N。 11．【解析】(1)男孩和女孩之間的作用力大小相等，作用時(shí)間相等，故女孩受到的沖量等于男孩受到的沖量。 對(duì)男孩，由動(dòng)量定理得：I＝△P＝0-mv0＝-50×2＝-100N?s， 所以女孩受到的沖量大小為100N?s； (2)對(duì)女孩，由動(dòng)量定理得100＝mv1-mv0， 故作用后女孩的速度 根據(jù)能量守恒知，男孩消耗的能量為 。 8