第七章 第18练 动量守恒定律的条件及应用 - 备战2022年新高考物理【高考高手】必刷小题（新高考Word版）

第17练　动量　动量定理 【真题热身练】 1.D　本题命题背景来源于生活实际,在充分考虑安全气囊的作用下,利用动量定理来解释。安全气囊延长了司机减速到零的时间,安全气囊弹出后增大了司机的受力面积,碰撞前后司机动量的变化量都为Δp=p'-p=0-p,并没有改变;由动量定理可知,Ft=Δp,t增加,司机受力变小,D项正确,A、B项错误。汽车最后速度为零,司机的动能不可能转化为汽车的动能,司机的动能转化为内能和气囊的弹性势能,C项错误。 2.B　高铁列车启动阶段可看作初速度为零的匀加速运动,则列车所受合外力恒定,由动能定理Ek=F·x,Ek与位移成正比。另外,Ek=mv2=ma2t2=,B项正确,A、C、D项错误。 3.C　设鸡蛋落地速度为v,有mgh=,每层楼高约3 m,则h=24×3 m=72 m,设竖直向上为正方向,对鸡蛋冲击地面过程,根据动量定理,有Ft-mgt=0-(-mv),由于冲击时间很短,所以忽略鸡蛋重力的冲量,解得F≈1×103 N,即鸡蛋对地面的冲击力约为103 N,C项正确。 4.A　从绳刚好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,绳对人的拉力始终向上,所以绳对人始终做负功,绳的冲量始终向上。在下降过程中拉力不断增大,重力不变,所以人先加速运动,再减速运动直至最低点速度减为0。故人的动量和动能都先增大再减小,A项正确、B项错误。当绳恰好伸直时,绳的形变量为0,故绳的弹性势能为零,当绳的拉力与人的重力大小相等时,人的速度最大,动能最大,C项错误。人在最低点时,绳对人的拉力大于人的重力,D项错误。 5.AB　根据动量定理Ft=m×Δv得,t=1 s时物块的速率为1 m/s,A项正确;t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s,B项正确;t=3 s时物块的动量大小为前3 s内图线与时间轴所围成图形的“总面积”,S=2×2 N·s-1×1 N·s=3 N·s,故t=3 s时物块的动量大小为3 kg·m/s,C项错误;由于前4 s内图线与时间轴所围成图形的“总面积”不为零,故冲量不为零,速度不为零,D项错误。 6.B　摩天轮匀速转动,乘客动能不变,高度不断变化,重力势能不断变化,机械能等于重力势能和动能之和,机械能也不断变化,A项错误;在最高点,重力指向圆心,支持力背向圆心,合外力提供向心力,F向=mg-FN>0,即mg>FN,B项正确;转动一周,重力始终存在,由I=mg·t可知冲量不为零,C项错误;重力的瞬时功率P=mgvcos α,重力方向不变,速度方向不断变化,重力与速度间的夹角α不断变化,P不断变化,D项错误。 7.B　对喷出的气体进行研究,根据动量定理有Ft=mv-0,m== kg=1.6×103 kg, B项正确。 【模拟突破练】 1.D　该运动员先做自由落体运动,由h=g,解得t1=0.6 s,由全过程动量定理可得mg(t1+t2)-Ft2=0,解得F=1 320 N,D项正确。 2.D　碰撞后篮球的速度减小了,篮球的机械能不守恒,A项错误;以弹回的速度方向为正方向,据动量定理可得,篮板对篮球的冲量大小I=m·kv0-(-mv0)=(1+k)mv0,B项错误;篮球弹回做平抛运动,由位移公式可得l-r=kv0t,h=gt2,解得v0=,C项错误;若篮球气压不足,导致k减小,在v0不变的情况下,篮球弹回的速度kv0减小,结合C项中的分析可知,要使篮球中心经过篮圈中心,即水平位移不变,应延长时间,故应使碰撞点更高,D项正确。 3.C　弹簧弹力对公仔头部做功,故公仔头部的机械能不守恒,A项错误;公仔头部上升的过程中,开始时弹簧向上的弹力大于重力,合力方向向上,加速度向上,加速度减小,当弹力等于重力时加速度减为零,速度最大,之后重力大于弹力,合力向下,且弹力继续减小,合力增大,加速度增大,弹簧恢复原长时,加速度为g,公仔头部继续上升,弹簧拉长,弹力向下,合力向下,且弹力增大,合力增大,则加速度增大,故公仔头部上升过程中,加速度先减小后反向增大,B项错误;公仔头部上升过程中,取向上为正方向,根据动量定理有I弹-mgt=0,则弹簧弹力冲量的大小为I弹=mgt,C项正确;公仔头部上升过程中,根据动能定理有W弹-mgh=0,则弹簧弹力对头部所做的功为W弹=mgh≠0,D项错误。 4.C　OA段是直线,说明在0~t1时间段内小孩正在自由下落;t1~t2段内小孩的速度达到最大,说明小孩从开始接触蹦床到蹦床的弹力与重力等大反向;t3时刻小孩的速度减小到零,说明已经下降到了最低点,此时小孩的重力势能最小;t3~t4时间段内,小孩的速度反向增大,说明小孩从最低点开始上升了,t4时刻小孩的速度达到反向最大,说明该时刻蹦床弹力与重力等大反向;t4~t5时间段内小孩速度开始减小,t5时刻小孩脱离蹦床;BC段为直线,即t5~t6时间段内