高考物理一輪復習 考點規(guī)范練19 動量 動量定理 動量守恒定律的理解（含解析）新人教版-新人教版高三物理試題

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1、考點規(guī)范練19動量動量定理動量守恒定律的理解一、單項選擇題1.如圖所示,質量為m的物體,在大小確定的水平外力F作用下,以速度v沿水平面勻速運動,當物體運動到A點時撤去外力F,物體由A點繼續(xù)向前滑行的過程中經過B點,則物體由A點到B點的過程中,下列說法正確的是()A.v越大,摩擦力對物體的沖量越大,摩擦力做功越多B.v越大,摩擦力對物體的沖量越大,摩擦力做功與v的大小無關C.v越大,摩擦力對物體的沖量越小,摩擦力做功越少D.v越大,摩擦力對物體的沖量越小,摩擦力做功與v的大小無關答案:D解析:由題知,物體所受的摩擦力Ff=F,且為恒力,由A到B的過程中,v越大,所用時間越短,If=Ft越小;因為

2、Wf=FAB,故Wf與v無關。選項D正確。2.(2018重慶期末)如圖所示,質量為0.5 kg的小球在距離車底部一定高處以初速度v0=15 m/s向左平拋,落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞篷小車中,車底涂有一層油泥,車與油泥的總質量為4 kg,g取10 m/s2,則當小球與小車相對靜止時,小車的速度大小是()A.4 m/sB.5 m/sC.8.5 m/sD.9.5 m/s答案:B解析:小球與車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,以向右為正方向,由動量守恒定律得m0v-mv0=(m0+m)v車,代入數(shù)據(jù)解得v車=5m/s,由此可知B項正確。3.如圖所示,甲木塊的質量為m1,以v的速

3、度沿光滑水平地面向前運動,正前方有一靜止的、質量為m2的乙木塊,乙上連有一輕質彈簧。甲木塊與彈簧接觸后()A.甲木塊的動量守恒B.乙木塊的動量守恒C.甲、乙兩木塊所組成的系統(tǒng)動量守恒D.甲、乙兩木塊所組成的系統(tǒng)動能守恒答案:C解析:兩木塊在光滑水平地面上相碰,且中間有彈簧,則碰撞過程系統(tǒng)的動量守恒,機械能也守恒,故A、B錯誤,C正確;甲、乙兩木塊碰撞前、后機械能總量不變,但碰撞過程中有彈性勢能,故動能不守恒,只是機械能守恒,D錯誤。4.物體A和B用輕繩相連在輕質彈簧下靜止不動,如圖甲所示。A的質量為m,B的質量為m0。當連接A、B的繩突然斷開后,物體A上升經某一位置時的速度為v,這時物體B下落

4、速度大小為u,如圖乙所示。這段時間里,彈簧的彈力對物體的沖量為()A.mvB.mv-m0uC.mv+m0uD.mv+mu答案:D解析:彈簧的彈力是變力,時間是未知量,顯然不能直接從沖量的概念I=Ft入手計算,只能用動量定理求解,對物體A,I彈-mgt=mv,對物體B,Mgt=Mu,消去t解得I彈=mv+mu,所以D正確。5.一小球從水平地面上方無初速釋放,與地面發(fā)生碰撞后反彈至速度為零,假設小球與地面碰撞沒有機械能損失,所受空氣阻力大小不變,下列說法正確的是()A.上升過程中小球動量改變量等于該過程中空氣阻力的沖量B.小球與地面碰撞過程中,地面對小球的沖量為零C.下落過程中小球動能的改變量等于

5、該過程中重力做的功D.從釋放到反彈至速度為零過程中小球克服空氣阻力做的功等于重力做的功答案:D解析:根據(jù)動量定理可知,上升過程中小球動量改變量等于該過程中重力和空氣阻力的合力的沖量,選項A錯誤;小球與地面碰撞過程中,由動量定理得Ft-mgt=mv2-(-mv1),可知地面對小球的沖量Ft不為零,選項B錯誤;小球下落過程中動能的改變量等于重力和空氣阻力做功的代數(shù)和,選項C錯誤;由能量守恒關系可知,從釋放到反彈至速度為零過程中小球克服空氣阻力做的功等于重力做的功,選項D正確。6.(2019云南昆明模擬)在光滑水平面上有一質點處于靜止狀態(tài),現(xiàn)施加一水平力F,力F隨時間t按如圖所示的余弦函數(shù)變化,則下

6、列說法正確的是()A.在04 s內,力F做功為零B.第2 s末,質點的加速度最大C.第4 s末,質點的速度最大D.在24 s內,質點做加速運動答案:A解析:F-t圖像與t軸所包圍的面積表示合外力的沖量,04s內,F-t圖像與t軸所包圍的面積為零,由動量定理可得0=mv4-0,故t=4s時v4=0,由動能定理得WF=0-0=0,故04s內,力F做功為零,選項A正確,C錯誤;第2s末,力F為零,加速度為零,選項B錯誤;02s內,物體做加速度越來越小的加速運動,24s內,物體的運動方向與力F方向相反,做加速度越來越大的減速運動,選項D錯誤。二、多項選擇題7.質量為m的物體以初速度v0開始做平拋運動,

7、經過時間t,下降的高度為h,速度變?yōu)関,在這段時間內物體動量變化量的大小為()A.m(v-v0)B.mgtC.mv2-v02D.m2g答案:BCD解析:由動量定理得I=p,即mgt=p,故B正確;由p=mv知,p=mv,而v=v2-v02=2g,所以p=mv2-v02=m2g,故C、D正確。8.兩個物體A、B的質量分別為m1、m2,并排靜止在水平地面上,用同向水平拉力F1、F2分別作用于物體A和B上,作用一段時間后撤去,兩物體各自滑行一段距離后停止,A、B兩物體運動的速度時間圖像分別如圖中圖線a、b所示,已知拉力F1、F2撤去后,物體做減速運動過程的速度時間圖線彼此平行(相關數(shù)據(jù)已在圖中標出)

8、。由圖中信息可以得出()A.若F1=F2,則m1小于m2B.若m1=m2,則力F1對物體A所做的功較多C.若m1=m2,則力F1對物體A的沖量與F2對B的沖量之比為45D.若m1=m2,則力F1的最大瞬時功率一定是力F2的最大瞬時功率的2倍答案:ACD解析:由斜率等于加速度知,撤去拉力后兩物體的速度圖像平行,故加速度大小相等,設為a,由牛頓第二定律得1m1g=m1a,2m2g=m2a,解得1=2=0.1,令1=2=,若F1=F2,對于m1,有F1-m1g=m1a1,解得m1=F1a1+g,同理m2=F2a2+g,由題圖可知a1a2,則m1r2)的雨滴在空氣中無初速下落的v-t圖線,其中(選填“

9、”或“”)對應半徑為r1的雨滴;若不計空氣阻力,請在圖中畫出雨滴無初速下落的v-t圖線。(3)由于大量氣體分子在各方向運動的概率相等,其對靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡化為垂直于運動方向面積為S的圓盤,證明:圓盤以速度v下落時受到的空氣阻力Ffv2(提示:設單位體積內空氣分子數(shù)為n,空氣分子質量為m0)。答案:(1)mgh-12mv2(2)a.vm=4g3krb.如圖所示(3)見解析解析:(1)根據(jù)動能定理mgh-W=12mv2可得W=mgh-12mv2。(2)a.根據(jù)牛頓第二定律mg-Ff=ma得a=g-kr2v2m當加速度為零時,雨滴趨近于最大速度vm雨滴質量m=43r3由a=0,可得,雨滴最大速度vm=4g3kr。(3)根據(jù)題設條件:大量氣體分子在各方向運動的概率相等,其對靜止雨滴的作用力為零。以下只考慮雨滴下落的定向運動。簡化的圓盤模型如圖。設空氣分子與圓盤碰撞前后相對速度大小不變。在t時間內,與圓盤碰撞的空氣分子質量為m=Svtnm0以F表示圓盤對氣體分子的作用力,根據(jù)動量定理,有Ftmv得Fnm0Sv2由牛頓第三定律,可知圓盤所受空氣阻力Ffv2采用不同的碰撞模型,也可得到相同結論。