2022高考物理一轮复习课时专练 课时跟踪检测(十九)　动量　动量定理

课时跟踪检测(十九)　动量　动量定理

1．下列说法正确的是(　　)

A．动量为零时，物体一定处于平衡状态

B．动能不变，物体的动量一定不变

C．物体所受合外力不变时，其动量一定不变

D．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动

解析：选D　动量为零说明物体的速度为零，但物体速度为零并不一定为平衡状态，如汽车的启动瞬时速度为零，故A错误；动能不变，说明速度的大小不变，但速度的方向是可以变化的，故动量是可能发生变化的，故B错误；物体做匀变速直线运动时，物体的合外力大小不变，但速度大小会变化，故动量的大小也会发生变化，故C错误；物体受到恒力作用时有可能做曲线运动，如平抛运动，故D正确。

2．关于冲量，以下说法正确的是(　　)

A．只要物体受到了力的作用，一段时间内物体受到的总冲量就一定不为零

B．物体所受合外力的冲量小于物体动量的变化

C．冲量越大的物体受到的动量越大

D．如果力是恒力，则其冲量的方向与该力的方向相同

解析：选D　合外力的冲量等于动量的变化，如果动量的变化为零，则合外力的冲量为零，所以物体所受外力的合冲量可能为零，故A错误；由动量定理可知物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化，故B错误；冲量越大，动量的变化量越大，动量不一定大，故C错误；如果力是恒力，则冲量的方向就是该力的方向，故D正确。

3．如图所示，小明在演示惯性现象时，将一杯水放在桌边，杯下压一张纸条。若缓慢拉动纸条，发现杯子会出现滑落；当他快速拉动纸条时，发现杯子并没有滑落。对于这个实验，下列说法正确的是(　　)

A.缓慢拉动纸条时，摩擦力对杯子的冲量较小

B．快速拉动纸条时，摩擦力对杯子的冲量较大

C．为使杯子不滑落，杯子与纸条的动摩擦因数尽量大一些

D．为使杯子不滑落，杯子与桌面的动摩擦因数尽量大一些

解析：选D　纸条对杯子的摩擦力一定，缓慢拉动纸条时时间长，则摩擦力对杯子的冲量较大；快速拉动纸条时时间短，则摩擦力对杯子的冲量较小，故A、B错误；为使杯子不滑落，杯子与桌面的动摩擦因数尽量大一些，这样杯子在桌面上运动的加速度大，位移短，故C错误、D正确。

4．“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是(　　)

A．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小

B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小

C．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大

D．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力

解析：选A　从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，人先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，加速度等于零时，速度最大，故人的动量和动能都是先增大后减小，加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大，动量和动能最大，在最低点时人具有向上的加速度，绳对人的拉力大于人所受的重力。绳的拉力方向始终向上与运动方向相反，故绳对人的冲量方向始终向上，绳对人的拉力始终做负功。故A正确，B、C、D错误。

5．(2021·广西钦州综测)“飞针穿玻璃”是一项高难度的绝技表演，曾引起质疑。为了研究该问题，以下测量能够得出飞针在穿越玻璃的时间内，对玻璃平均冲击力大小的是(　　)

A．测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃前后的速度

B．测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间

C．测出飞针质量、玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间

D．测出飞针质量、飞针穿越玻璃所用时间和穿越玻璃前后的速度

解析：选D　在“飞针穿玻璃”的过程中，由动量定理得：－t＝mv2－mv1，结合牛顿第三定律可知，应测出飞针质量、飞针穿越玻璃所用时间和穿越玻璃前后的速度，故D正确，A、B、C错误。

6．(2021·江西崇义中学模拟)一质量为m的铁锤，以速度v，竖直打在木桩上，经过Δt时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是(　　)

A．mgΔt　　　　　　　 B．

C．＋mg    D．－mg

解析：选C　对铁锤应用动量定理，设木桩对铁锤的平均作用力为F，则有(F－mg)Δt＝0－(－mv)，解得F＝＋mg，所以铁锤对木桩的平均冲力

F′＝F＝＋mg，C正确，A、B、D错误。

7．(2019·全国卷Ⅰ)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4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为(　　)

A．1.6×102 kg    B．1.6×103 kg

C．1.6×105 kg    D．1.6×106 kg

解析：选B　设1 s内喷出气体的质量为m，喷出的气体与该发动机的相互作用力为F，由动量定理Ft＝mv知，m＝＝ kg＝1.6×103 kg，选项B正确。

8．一个质量为m＝100 g的小球从h＝0.8 m的高处自由下落，落到一个厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t＝0.2 s，规定竖直向下的方向为正，则在这段时间内，软垫对小球的冲量为(取g＝10 m/s2)(　　)

A．0.6 N·s    B．0.4 N·s

C．－0.6 N·s     D．－0.4 N·s

解析：选C　设小球自由下落h＝0.8 m的时间为t1，由h＝gt12得t1＝＝0.4 s。设IN为软垫对小球的冲量，并令竖直向下的方向为正方向，则对小球整个运动过程运用动量定理得mg(t1＋t2)＋IN＝0，解得IN＝－0.6 N·s。负号表示软垫对小球的冲量方向和重力的方向相反。故选项C正确。

9．(2021·福建泉州市质检)如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d四个点位于同一圆周上，a在圆周最高点，d在圆周最低点，每根杆上都套着质量相等的小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c三个点同时由静止释放。关于它们下滑的过程，下列说法正确的是(　　)

A.重力对它们的冲量相同

B．弹力对它们的冲量相同

C．合外力对它们的冲量相同

D．它们动能的增量相同

解析：选A　这是“等时圆”，即三个滑环同时由静止释放，运动到最低点d点的时间相同，由于三个环的重力相等，由公式I＝Ft分析可知，三个环重力的冲量相同，故A正确；从c处下滑的小滑环受到的弹力最大，运动时间相等，则弹力对从c处下滑的小滑环的冲量最大，故B错误；从a处下滑的小滑环的加速度最大，受到的合力最大，则合力对从a处下滑的小滑环的冲量最大，故C错误；重力对从a处下滑的小滑环做功最多，其动能的增量最大，故D错误。

10．(2021·陕西宝鸡模拟(二))超强台风“山竹”的风力达到17级超强台风强度，风速60 m/s左右，对固定建筑物破坏程度巨大。请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力(空气的压力)与风速(空气流动速度)大小的关系。假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为S，风速大小为v，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为ρ，风力F与风速大小v的关系式为(　　)

A．F＝ρSv    B．F＝ρSv2

C．F＝ρSv3    D．F＝ρSv3

解析：选B　设t时间内吹到建筑物上的空气质量为m，则m＝ρSvt，根据动量定理得－F′t＝0－mv＝0－ρSv2t，解得F′＝ρSv2，由牛顿第三定律得：F＝F′＝ρSv2，故B正确，A、C、D错误。

11．(2021·广东“六校”第三次联考)开学了，想到又能够回到校园为梦想而拼搏，小明同学开心得跳了起来。假设小明质量为m，从开始蹬地到离开地面用时为t，离地后小明重心最大升高h，重力加速度为g，忽略空气阻力。以下说法正确的是(　　)

A．从开始蹬地到到达最高点的过程中，小明始终处于失重状态

B．在t时间内，小明机械能增加了mgh

C．在t时间内，地面对小明的平均支持力为＝

D．在t时间内，地面对小明做功mgh

解析：选B　从开始蹬地到到达最高点的过程中，经历了向上加速和减速的过程，所以小明先超重后失重，故A错误；小明离开地面后，只受重力作用，机械能守恒，重心最大升高h，可知小明离开地面时的机械能为mgh，故B正确；在时间t内，由动量定理得：t－mgt＝mv－0，离开地面到最高点有：mgh＝mv2，联立解得：＝＋mg，故C错误；在时间t内，地面对小明的支持力并没有在力的方向上发生位移，做功为0，故D错误。

12．(2021·陕西质检)核桃是“四大坚果”之一，桃仁具有丰富的营养价值，但桃壳十分坚硬，不借助专用工具不易剥开。小悠同学发现了一个开核窍门：把核桃竖直上抛落回与坚硬地面撞击后就能开裂。抛出点距离地面的高度为H，上抛后达到的最高点与抛出点的距离为h。已知重力加速度为g，空气阻力不计。

(1)求核桃落回地面的速度大小v；

(2)已知核桃质量为m，与地面撞击作用时间为Δt，撞击后竖直反弹h1高度。求核桃与地面之间的平均作用力F。

解析：(1)核桃竖直上抛到最高点后做自由落体运动，则有：v2＝2g(H＋h)

则落回地面的速度：

v＝。

(2)设核桃反弹速度为v1，则有：

v12＝2gh1

以向上为正方向，核桃与地面作用的过程：

(F－mg)Δt＝mv1－m(－v)

解得：F＝＋mg，方向竖直向上。

答案：(1)

(2)＋mg，方向竖直向上

13．(2021·四川遂宁诊断)“嫦娥五号”飞船在月球表面着陆过程如下：在反推火箭作用下，飞船在距月面100米处悬停，通过对障碍物和坡度进行识别，选定相对平坦的区域后，开始以a＝2 m/s2垂直下降。当四条“缓冲脚”触地时，反推火箭立即停止工作，随后飞船经2 s减速到0，停止在月球表面上。飞船质量m＝1 000 kg，每条“缓冲脚”与地面的夹角为60°，月球表面的重力加速度g＝3.6 m/s2，四条缓冲脚的质量不计。求：

(1)飞船垂直下降过程中，火箭推力对飞船做了多少功；

(2)从反冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，每条“缓冲脚”对飞船的冲量大小。

解析：(1)设h＝100 m

飞船加速下降时火箭推力F：mg－F＝ma

推力对火箭做功为：W＝－Fh

解得：W＝－1.6×105 J。

(2)t＝2 s，a＝2 m/s2反冲脚触地前瞬间，飞船速度大小为：v2＝2ah

从反冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，每条“反冲脚”对飞船的冲量大小为：

4I sin 60°－mgt＝mv

解得：I＝ N·s。

答案：(1)－1.6×105 J　(2)N·s