(普查练习)第14课 动量 动量定理-2023版新高考物理一轮【提分宝典】全考点普查随堂课后练

第14课　　　　　动量　动量定理 普查与练习14　　　　　动量　动量定理 1．动量、冲量及动量定理 a．动量、冲量、动量变化量的理解 (1)(2023改编题，3分)从同一高度抛出完全相同的甲、乙、丙三个小球，甲球竖直向上抛出，乙球竖直向下抛出，丙球水平抛出。若三个小球落地时的速率相同，不计空气阻力，则下列说法正确的是(　　) A．抛出时甲、乙动量相同，其动量大小均不小于丙的动量大小 B．落地时三个小球的动量相同，动能也相同 C．从抛出到落地过程，三个小球的动量变化量相同 D．从抛出到落地过程，三个小球受到的冲量都不同 答案：D 解析：根据动能定理可知，三个小球抛出时的速度大小相等，且由题意知三个小球初速度方向不同，根据动量表达式p＝mv可知，三个小球动量大小相等，方向都不相同，故A项错误。落地时三个小球的速率相等，则动能相同，甲、乙速度方向相同，与丙速度方向不同，动量不完全相同，故B项错误。三个小球运动过程中只受到重力作用，但运动时间不同，甲小球时间最长，丙小球的运动时间次之，乙小球的运动时间最短，由动量定理可知，三个小球受到的冲量不同，动量变化量不同，故C项错误，D项正确。 b．动量定理的综合应用 (2)(经典题，10分)质量m＝0.60 kg的篮球从距地板H＝0.80 m 高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h＝0.45 m，从释放到弹跳至 h 高处经历的时间t＝1.1 s，忽略空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2，求篮球对地板的平均撞击力。 答案： 16.5 N，方向向下(10分) 解析：设篮球从H高处下落到地板所用时间为t1，刚接触地板时的速度大小为v1；反弹离地时的速度大小为v2，上升的时间为t2。 由动能定理和运动学规律得，下落过程有 mgH＝mv－0(2分) 代入数据解得v1＝4 m/s, t1＝＝0.4 s 上升过程有－mgh＝0－mv(2分) 代入数据解得v2 ＝ 3 m/s, t2＝＝0.3 s 篮球与地板接触时间为Δt ＝t－t1－t2＝0.4 s(1分) 法一 设地板对篮球的平均撞击力为 F，取向上为正方向，由动量定理得(F－mg)Δt＝mv2__－(－mv1)(3分) 　用动量定理列的方程是过程方程，这里选择研究过程是　 　“篮球与地板碰撞的过程”，然后列动量定理方程。　 　碰撞过程中篮球也受重力作用，列方程时不能丢掉。 解得F＝16.5 N 根据牛顿第三定律，篮球对地板的平均撞击力为 F′＝F＝16.5 N，方向向下(2分) 法二 取竖直向上为正方向，由动量定理得 FΔt－mgt＝0－0__(3分) 这里选择的研究过程为篮球运动的全过程，即“篮球从释　 放到弹跳至h高处”，然后列方程。 解得F＝16.5 N 根据牛顿第三定律，篮球对地板的平均撞击力为 F′＝F＝16.5 N，方向向下(2分) (3)(2021北京，3分)如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是(　　) A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr C．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动 D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr 答案：D 解析：圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，小物体所受摩擦力提供向心力，方向沿半径方向指向圆心，故A项错误。圆盘停止转动前，小物体所受的合力等于圆盘对小物体的摩擦力，小物体运动一圈速度不变，动量不变，由动量定理可知摩擦力的冲量为0，故B项错误。圆盘停止转动后，小物体沿速度方向，即切线方向运动，故C项错误。圆盘停止转动后，取小物体的运动方向为正方向，根据动量定理可知，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量I＝Δp＝0－mv＝－mωr，摩擦力的冲量大小为mωr，故D项正确。 c．动量定理与图像结合问题 (4)(多选)(2021四川校级模拟，4分)如图(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的轻质细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力T随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略，取重力加速度g＝10 m/s2。由题给数据可以得出(　　) 图(a) 　　　　 　图(b)　　　　　　　　　　　图(c) A．木板的质量为1 kg B．0～2 s内，细绳对物块拉力T的冲量大小为0.25 N·s C．2～4 s内，力F的冲量大小为0.4 N·s D．4 s末，木板的动量大小