2020届高考物理二轮复习疯狂专练动量定理动量守恒定律含解析

动量定理 动量守恒定律

(1)用动量定理求冲量、动量变化、平均作用力等问题；(2)动量守恒定律处理系统内物体的相互作用；(3)碰撞、打击、反冲等“瞬间作用”问题。

1．最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×10 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( ) A．1.6×10 kg B．1.6×10 kg C．1.6×10 kg D．1.6×10 kg

2．一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v。在此过程中( )

12

A．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为mv

2B．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零 12

C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv

2D．地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零

3．一质量为2 kg的物体受水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时的a－t图像如图所示，t＝0时其速度大小为2 m/s。滑动摩擦力大小恒为2 N，则( ) A．在t＝6 s时刻，物体的速度为18 m/s B．在0～6 s时间内，合力对物体做的功为400 J C．在0～6 s时间内，拉力对物体的冲量为36 N·s D．在t＝6 s时刻，拉力F的功率为200 W

4．(多选)在2016年里约奥运跳水比赛中，中国跳水梦之队由吴敏霞领衔包揽全部8枚金牌。假设质量为m5

6

2

3

6

1

的跳水运动员从跳台上以初速度v0向上跳起，跳水运动员在跳台上从起跳到入水前重心下降H，入水后受水阻力而减速为零，不计跳水运动员水平方向的运动，运动员入水后到速度为零时重心下降h，不计空气阻力，则( )

A．运动员起跳后在空中运动过程中受到合外力冲量大小为mv0＋2gH＋mv0 B．水对运动员阻力的冲量大小为mv0＋2gH 12

C．运动员克服水的阻力做功为mgH＋mv0

2

12

D．运动员从跳起到入水后速度减为零的过程中机械能减少量为mg(H＋h)＋mv0

2

5．如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，底端与竖直墙壁接触。现打开右端阀门，气体向外喷出，设喷口的面积为S，气体的密度为ρ，气体向外喷出的速度为v，则气体刚喷出时瓶底端对竖直墙面的作用力大小是( )

2

2

ρv2A．ρvS B．

S12C．ρvS 2

D．ρvS

2

6．(多选)在光滑水平面上，小球A、B(可视为质点)沿同一直线相向运动，A球质量为1 kg，B球质量大于A球质量。如果两球间距离小于L时，两球之间会产生大小恒定的斥力，大于L时作用力消失两球运动的速度—时间关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．B球的质量为2 kg

B．两球之间的斥力大小为0.15 N C．t＝30 s时，两球发生非弹性碰撞 D．最终B球速度为零

7．(多选)如图所示，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车(含管道)的质量为2m，原来静止在光滑的水平面上。今有一个可以看做质点的小球，质量为m，半径略小于管道半径，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，然后从管道左端滑离小车。关于这个过程，下列说法正确的是( ) A．小球滑离小车时，小车回到原来位置 B．小球滑离小车时相对小车的速度大小为v

v2C．车上管道中心线最高点的竖直高度为

3gD．小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，小车的动量变化大小是

3

8．(多选)光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B，用细线将它们连接起来，两物块中间加有一压缩的轻质弹簧(弹簧与物块不相连)，弹簧的压缩量为x。现将细线剪断，此刻物块A的加速度大小为a，两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v，则( )

mv 2

A．物块B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为

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B．物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为x

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C．物块开始运动前弹簧的弹性势能为mv

2D．物块开始运动前弹簧的弹性势能为3mv

9．动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动，也适用于质点在变力作用下的运动，这时两个定理表达式中的力均指平均力，但两个定理中的平均力的含义不同，在动量定理中的平均力F1是指合力对时间的平均值，动能定理中的平均力F2是指合力对位移的平均值。

(1)质量为1.0 kg的物块，在变力作用下由静止开始沿直线运动，在2.0 s的时间内运动了2.5 m的位移，速度达到了2.0 m/s。分别应用动量定理和动能定理求出平均力F1和F2的值。

(2)如图1所示，质量为m的物块，在外力作用下沿直线运动，速度由v0变化到v时，经历的时间为t，发生－

的位移为x。分析说明物体的平均速度v与v0、v满足什么条件时，F1和F2是相等的。

2

x

(3)质量为m的物块，在如图2所示的合力作用下，以某一初速度沿x轴运动，当由位置x＝0运动至x＝A处时，速度恰好为0，此过程中经历的时间为t?

πm，求此过程中物块所受合力对时间t的平均值。 2k 3

10．如图甲所示是明德中学在高考前100天倒计时宣誓活动中为给高三考生加油，用横幅打出的激励语。下面我们来研究横幅的受力情况，如图乙所示，若横幅的质量为m，且质量分布均匀、由竖直面内的四条轻绳A、B、

C、D固定在光滑的竖直墙面内，四条绳子与水平方向的夹角均为θ，其中绳A、B是不可伸长的刚性绳，绳C、D是弹性较好的弹性绳且对横幅的拉力恒为T0，重力加速度为g。

(1)求绳A、B所受力的大小；

(2)在一次卫生大扫除中，楼上的小明同学不慎将质量为m0的抹布滑落，正好落在横幅上沿的中点位置。已知抹布的初速度为零，下落的高度为h，忽略空气阻力的影响。抹布与横幅撞击后速度变为零，且撞击时间为t，撞击过程横幅的形变极小，可忽略不计，求撞击过程中，绳A、B所受平均拉力的大小。

11．如图所示，光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接，C点切线水平，长为L＝4 m的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。质量分别为m1＝0.3 kg和m2＝1 kg两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧，用细绳将它们连接。已知传送带以v0＝1.5 m/s的速度向左匀速运动，小物体与传送带间动摩擦因数μ＝0.15。某时剪断细绳，小物体m1向左运动，m2向右运动速度大小为v2＝3 m/s，g取10 m/s。求： (1)剪断细绳前弹簧的弹性势能Ep；

(2)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中，为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能E；

(3)半圆轨道AC的半径R多大时，小物体m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大？最位移为多少？

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