专题08 动量定理和动量守恒定律-【步步高】2019年高考物理基础回扣练（江苏版）

8.动量定理和动量守恒定律 1. 李老师在课堂上做了如下的小实验：他把一只粉笔竖直放在水平桌面上靠近边缘的纸条上，如图1所示．第一次他慢慢拉动纸条将纸条抽出，粉笔向后倾倒．第二次他快速将纸条抽出，粉笔轻微晃动一下又静立在桌面上．两次现象相比，下列说法正确的是(　　) 图1 A．第一次粉笔的惯性更小 B．第一次粉笔受到纸带的摩擦力更大 C．第一次粉笔受到纸带的冲量更小 D．第一次粉笔获得的动量更大 答案　D 解析　 两次拉动中粉笔的质量不变，故其惯性不变，故A错误；由于正压力不变，故纸条对粉笔的摩擦力不变，故B错误；由于慢慢拉动纸条将纸条抽出作用时间变长，故摩擦力对粉笔冲量更大，故C错误；由动量定理可知，第一次合外力的冲量更大，则第一次粉笔获得的动量更大，故D正确． 2. 用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理．如图2所示，从距秤盘80 cm高度把1 000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1 s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半．若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力)，已知1 000粒的豆粒的总质量为100 g．则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为(　　) 图2 A．0.2 N B．0.6 N C．1.0 N D．1.6 N 答案　B 解析　豆粒从80 cm高处落到秤盘前瞬间速度为v，v2＝2gh， 则v＝＝ m/s＝4 m/s 设向上为正方向，根据动量定理：Ft＝mv2－mv1 F＝＝ N＝0.6 N，B正确，A、C、D错误． 3．在列车编组站里，一节动车车厢以1 m/s的速度碰上另一节静止的拖车车厢，碰后两节车厢结合在一起继续运动．已知两节车厢的质量均为20t，则碰撞过程拖车车厢受到的冲量大小为(碰撞时间很短，内力很大)(　　) A．10 N·s B．20 N·s C．104 N·s D．2×104 N·s[来源:Zxxk.Com] 答案　C 解析　动车和拖车组成的系统碰撞过程动量守恒，根据动量守恒定律有mv0＝2mv，对拖车根据动量定理有I＝mv，联立解得I＝104 N·s，选项C正确．[来源:学_科_网Z_X_X_K] 4．(多选)将一小球从地面以速度v0竖直向上抛出，小球上升到某一高度后又落回到地面．若该过程中空气阻力不能忽略，且大小近似不变，则下列说法中正确的是(　　) A．重力在上升过程与下降过程中做的功大小相等 B．重力在上升过程与下降过程中的冲量相同 C．整个过程中空气阻力所做的功等于小球机械能的变化量 D．整个过程中空气阻力的冲量等于小球动量的变化量 答案　AC 解析　根据W＝Gh可知，重力在上升过程与下降过程中做的功大小相等，选项A正确；上升过程中的加速度a上＝g＋大于下降过程中的加速度a下＝g－，则上升的时间小于下降的时间，即t上<t下，根据I＝Gt可知，重力在上升过程中的冲量小于下降过程中的冲量，选项B错误；根据功能关系，整个过程中空气阻力所做的功等于小球机械能的变化量，选项C正确；整个过程中空气阻力的冲量和重力的冲量之和等于小球动量的变化量，选项D错误． 5．飞机在空中撞到一只鸟常见，撞到一只兔子就比较罕见了，而这种情况真的被澳大利亚一架飞机遇到了．如图3所示，2017 年10 月 20 日，一架从墨尔本飞往布里斯班的飞机，飞到 1 500 m高时就撞到了一只兔子，当时这只兔子正被一只鹰抓着，两者撞到飞机当场殒命．设当时飞机正以 720 km/h的速度飞行，撞到质量为 2 kg的兔子，作用时间为 0.1 s．则飞机受到兔子的平均撞击力大小约为(　　) 图3[来源:学&科&网Z&X&X&K] A．1.44×103 N B．4.0×103 N C．8.0×103 N D．1.44×104 N 答案　B 解析　720 km/h＝200 m/s，根据动量定理Ft＝mv可得F＝＝ N＝4×103 N，故选B. 6．(多选)如图4所示，小车在光滑水平面上向左匀速运动，轻质弹簧左端固定在A点，物体用细线拉在A点将弹簧压缩，某时刻线断了，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上，取小车、物体和弹簧为一个系统，下列说法正确的是(　　) 图4 A．若物体滑动中不受摩擦力，则该系统全过程机械能守恒 B．若物体滑动中有摩擦力，则该系统全过程动量守恒 C．不论物体滑动中有没有摩擦力，小车的最终速度与线断前相同 D．不论物体滑动中有没有摩擦力，系统损失的机械能相同[来源:学科网ZXXK] 答案　BCD 解析　物体与油泥粘合的过程，发生完全非弹性碰撞，系统机械能有损失，故A错误；整个系统在水平方向上不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统动量一定守恒，故B正确；取小车的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可知，物体沿车滑动到B