人教版物理一轮复习第1讲 动量和动量定理.docx
- 文档编号:28102582
- 上传时间:2023-07-08
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:60.90KB
人教版物理一轮复习第1讲 动量和动量定理.docx
《人教版物理一轮复习第1讲 动量和动量定理.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版物理一轮复习第1讲 动量和动量定理.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
人教版物理一轮复习第1讲动量和动量定理
第五单元 动量守恒定律
第1讲 动量和动量定理
1.(多选)如图所示,一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t,则( ACD )
A.拉力F对物体的冲量大小为Ft
B.拉力对物体的冲量大小为Ftsinθ
C.摩擦力对物体的冲量大小为Ftcosθ
D.合外力对物体的冲量大小为零
解析:
求冲量时,必须明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量。
本题中,作用的时间都是一样的,力F对物体的冲量就是Ft,所以选项A正确,B错误;物体受到的摩擦力Ff=Fcosθ,所以摩擦力对物体的冲量大小为Fft=Ftcosθ,选项C正确;物体做匀速运动,合外力为零,所以合外力对物体的冲量大小为零,选项D正确。
2.如图所示甲、乙两种情况中,人用相同大小的恒定拉力拉绳子,使人和船A均向右运动,经过相同的时间t,图甲中船A没有到岸,图乙中船A没有与船B相碰,则经过时间t( C )
A.图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小
B.图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大
C.图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大
D.以上三种情况都有可能
解析:
甲、乙两种情况下人对绳子的拉力相等,由冲量的定义式p=Ft可知,两冲量相等,只有选项C是正确的。
3.一质量为m的物体静止在光滑水平面上,在水平力F作用下,经时间t,通过位移L后,动量变为p、动能变为Ek。
若上述过程F不变,物体的质量变为
以下说法正确的是( A )
A.经过时间2t,物体动量变为2p
B.经过位移2L,物体动量变为2p
C.经过时间2t,物体动能变为4Ek
D.经过位移2L,物体动能变为4Ek
解析:
以初速度方向为正方向,根据动量定理,有Ft=p,故时间变为2t后,动量变为2p,故A正确;根据Ek=
动量变为2倍,质量减半,故动能变为8Ek,故C错误;经过位移2L,根据动能定理,有FL=Ek,故位移变为2倍后,动能变为2Ek;根据p=
动能变为2倍,质量减半,故动量不变,故B,D错误。
4.物体A和B用轻绳相连接,挂在轻弹簧下静止不动,如图甲所示,A的质量为m,B的质量为M,当连接A,B的绳突然断开后,物体A上升经某一位置时的速度大小为v。
这时,物体B的下落速度大小为u,如图乙所示。
在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为( D )
A.mvB.mv-Mu
C.mv+MuD.mv+mu
解析:
由题意可知,虽然整个过程所用的时间可以直接求出,但弹簧的弹力是一变力。
要求它的冲量只能用动量定理来计算。
以物体A为研究对象,取竖直向上为正方向,根据动量定理有(F-mg)t=mv。
在t时间内,物体B做自由落体运动,则t=
。
得弹力的冲量Ft=mv+mu。
所以D正确。
5.使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势,得到广泛应用。
如图所示,若水柱截面为S,水流以速度v垂直射到被切割的钢板上,之后水速减为零,已知水的密度为ρ,则水对钢板的冲击力为( B )
A.ρSvB.ρSv2
C.
ρSv2D.
ρSv
解析:
设t时间内有V体积的水打在钢板上,则这些水的质量为m=
ρV=ρSvt,以这部分水为研究对象,它受到钢板的作用力为F,以水运动的方向为正方向,由动量定理有Ft=0-mv,即F=-
=-ρSv2,负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反;由牛顿第三定律可以知道,水对钢板的冲击力大小也为ρSv2。
故B正确,A,C,D错误。
6.如图所示,质量相等的A,B两个物体,分别沿倾角为α和β的两个光滑斜面,由静止开始从同一高度h1开始下滑到同样的另一高度h2.在这一过程中,A,B两个物体具有相同的物理量是( D )
A.所受重力的冲量B.所受支持力的冲量
C.所受合力的冲量D.动量变化的大小
解析:
物体在下滑过程中只有重力做功,而重力做功只与高度差有关,故两种情况下重力做功相等,由机械能守恒定律可得,两物体下滑相同高度时的动能相同,则速度大小相同;但方向不同;故动量变化的大小相同,选项D正确;物体下滑相同高度时的速度大小相等,初速度均为零,故平均速度大小相等,但是平均速度大小与水平面夹角不同,两物体下滑的位移不同,故两物体的下滑时间一定不同,故重力的冲量不相等,选项A错误;由动量定理可得,物体下滑到底部时的速度大小相同,所以合外力的冲量大小一定相等,但是方向不同,故合外力的冲量不同,选项C错误;到达底部时,合外力的冲量大小一定相等,重力的冲量大小不相等,所以支持力的冲量大小一定不相等,选项B错误。
7.甲、乙物体分别在恒力F1,F2的作用下,沿同一直线运动。
它们的动量随时间变化如图所示。
设甲在t1时间内所受的冲量为I1,乙在t2时间内所受的冲量为I2,则F,I的大小关系是( A )
A.F1>F2,I1=I2B.F1 C.F1>F2,I1>I2D.F1=F2,I1=I2 解析: 冲量I=Δp,从题图上看,甲、乙两物体动量变化的大小I1=I2,又因为I1=F1t1,I2=F2t2,t2>t1,所以F1>F2。 8.春节期间孩子们玩“冲天炮”。 一只被点燃的“冲天炮”向下喷出气体,在一段时间内竖直向上做匀速直线运动,在这段时间内“冲天炮”( B ) A.受到的合外力方向竖直向上 B.受到的合外力的冲量为零 C.动量不断增大 D.动能不断增大 解析: 在这段时间内“冲天炮”做匀速直线运动,速度不变,所以它的动量、动能均不变,并且“冲天炮”所受合力为零,合力的冲量也为零,选项B正确。 9.高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。 此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( A ) A. +mgB. -mg C. +mgD. -mg 解析: 人下落h高度的过程为自由落体运动,由运动学v2=2gh,得v= ;缓冲过程(取向上为正)由动量定理得(F-mg)t=0-(-mv),解得F= +mg,故选项A正确。 10.质量为2kg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变化的图线如图所示,则( B ) A.t=1s时物块的动量为1m/s B.t=2s时物块的动量大小为4kg·m/s C.t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s D.t=4s时物块的速度为零 解析: 根据动量定理可知,1s末物体的动量等于1s内物体受到的冲量,即p1=I1=F1t1=2×1kg·m/s=2kg·m/s,故A错误;2s末物体的动量等于2s内物体受到的冲量,即p2=I2=F1t2=2×2kg·m/s=4kg·m/s,故B正确;3s末物体的动量等于3s内物体受到的冲量,即p3=I3= F1t2-F2(t3-t2)=2×2kg·m/s-1×(3-2)kg·m/s=3kg·m/s,故C错误;4s末物体的动量等于4s内物体受到的冲量,即p4=I4=F1t2- F2(t4-t2)=2×2kg·m/s-1×(4-2)kg·m/s=2kg·m/s,所以4s末的速度是v= = kg·m/s=1m/s,故D错误。 11.(多选)一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中。 若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ,则以下说法正确的是( AD ) A.过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B.过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小 C.Ⅰ,Ⅱ两个过程中合外力的总冲量不等于零 D.过程Ⅱ中钢珠的动量改变量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量大小 解析: 过程Ⅰ钢珠只受重力,故只有重力的冲量,由动量定理知,选项A正确;整个过程的动量改变量为零,故过程Ⅱ中合力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小,选项B,C错误,D正确。 12.竖直发射的火箭质量为6×103kg。 已知每秒钟喷出气体的质量为200kg。 若要使火箭最初能得到20.2m/s2的向上的加速度,则喷出气体的速度应为( A ) A.900m/sB.800m/s C.700m/sD.1000m/s 解析: 以喷出气体为研究对象,设每秒喷出气体质量为Δm,由动量定理可知FΔt=Δmv0,对火箭有F-Mg=Ma 解得v0= = = m/s=900m/s,故A正确,B,C,D错误。 13.质量为1kg的物体在倾角为30°的光滑斜面顶端由静止释放,斜面高5m,物体从斜面顶端滑到底端过程中重力的冲量、物体的动量变化分别为多少? (g取10m/s2) 解析: 物体受重力mg和支持力FN的作用,设物体到达斜面底端的速度为v。 由牛顿第二定律得mgsin30°=ma,a=gsin30°=5m/s2, 根据公式x= at2= 得t= =2s, 由此可知IG=mgt=1×10×2N·s=20N·s,方向竖直向下。 对物体由动能定理mgh= mv2-0 得v= =10m/s 物体的动量变化 Δp=mv-0=10kg·m/s,方向沿斜面向下。 答案: 20N·s,方向竖直向下 10kg·m/s,方向沿斜面向下 14.一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5m,据测算两车相撞前速度约为30m/s。 (1)假设两车相撞时人与车一起做匀减速运动,试求车祸中车内质量约60kg的人受到的平均冲力是多大? (2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1s,求这时人体受到的平均冲力为多大? 解析: (1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止,位移为0.5m。 设车的运动方向为正方向,运动的时间为t, 则由x= t得,t= = s。 根据动量定理得Ft=Δp=-mv0, 解得F= = N=-5.4×104N,与运动方向相反。 (2)若人系有安全带,则 F′= = N=-1.8×103N,与运动方向相反。 答案: (1)5.4×104N (2)1.8×103N 15.如图所示,质量为1kg的钢球从5m高处自由下落,又反弹到离地面3.2m高处,若钢球和地面之间的作用时间为0.1s,求钢球对地面的平均作用力大小。 (g取10m/s2) 解析: 钢球落到地面时的速度大小为 v0= =10m/s 反弹时向上运动的速度大小为 v= =8m/s 分析物体和地面的作用过程,取向上为正方向 因此,v0的方向为负方向,v的方向为正方向 根据动量定理得,(FN-mg)t=mv-(-mv0) 代入数据,解得FN=190N 由牛顿第三定律知钢球对地面的平均作用力大小为190N。 答案: 190N 16.放在粗糙水平面上的物块受到水平拉力F的作用,F随时间t变化的图象如图甲所示,速度v随时间t变化的图象如图乙所示,g取 10m/s2。 (1)0~2s内物块做什么运动? (2)求物块的质量m和物块与水平面间的动摩擦因数μ; (3)0~4s内力F的冲量。 解析: (1)从图乙可知,0~2s内,物块做初速度为零的匀加速直线 运动。 (2)由图乙得,0~2s内,加速度大小为 a= = m/s2=2m/s2, 物块做匀加速运动时,由牛顿第二定律有 F1-μmg=ma,其中F1=12N; 物块做匀速运动时,有F2-f=μmg,其中F2=8N, 联立解得m=2kg,μ=0.4。 (3)根据F随时间t变化的图象面积表示力F的冲量,可得0~4s内力F的冲量I=12×2N·s+8×2N·s=40N·s。 答案: (1)匀加速直线运动 (2)2kg 0.4 (3)40N·s
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人教版物理一轮复习第1讲 动量和动量定理 人教版 物理 一轮 复习 动量 定理