内容正文:
限时规范训练
[基础巩固]
1.关于动量和动能,下列说法中错误的是( )
A.做变速运动的物体,动能一定不断变化
B.做变速运动的物体,动量一定不断变化
C.合外力对物体做功为零,物体动能的增量一定为零
D.合外力的冲量为零,物体动量的增量一定为零
解析:A 做变速运动的物体,速度大小不一定变化,动能不一定变化,故A错误;做变速运动的物体,速度发生变化,动量一定不断变化,故B正确;合外力对物体做功为零,由动能定理,物体动能的增量一定为零,故C正确;合外力的冲量为零,由动量定理,物体动量的增量一定为零,故D正确.
2.下列解释中正确的是( )
A.跳高时,在落地处垫海绵是为了减小冲量
B.在码头上装橡皮轮胎,是为了减小渡船靠岸过程受到的冲量
C.动量相同的两个物体受相同的制动力作用,质量小的先停下来
D.人从越高的地方跳下,落地时越危险,是因为落地时人受到的冲量越大
解析:D 跳高时,在落地处垫海绵是为了延长作用时间减小冲力,不是减小冲量,故选项A错误;在码头上装橡皮轮胎,是为了延长作用时间,从而减小冲力,不是减小冲量,故选项B错误;动量相同的两个物体受相同的制动力作用,根据动量定理Ft=mv,则知运动时间相等,故选项C错误;从越高的地方跳下,落地时速度越大,动量越大,则冲量越大,故选项D正确.
3.(2021·湖南卷)物体的运动状态可用位置x和动量p描述,称为相,对应px图象中的一个点.物体运动状态的变化可用px图象中的一条曲线来描述,称为相轨迹.假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,则对应的相轨迹可能是( )
解析:D 质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,由运动学公式v2=2ax可得v=,设质点的质量为m,则质点的动量p=m,由于质点的速度方向不变,则质点动量p的方向始终沿x轴正方向,根据数学知识可知D正确.
4.(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: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.
5.(2022·衡水模拟)(多选)一质量为m=60 kg的运动员从下蹲状态竖直向上跳起,经Δt=0.2 s以v=1 m/s的速度离开地面,重力加速度g=10 m/s2.在这0.2 s内( )
A.地面对运动员的冲量大小为180 N·s
B.地面对运动员的冲量大小为60 N·s
C.地面对运动员做的功为零
D.地面对运动员做的功为30 J
解析:AC 人的速度原来为零,起跳后变化v,以向上为正方向,由动量定理可得:I-mgΔt=mv-0,故地面对人的冲量为:I=mv+mgΔt=(60×1+600×0.2)N·s=180 N·s,故A正确,B错误;人在跳起时,地面对人的支持力竖直向上,在跳起过程中,在支持力方向上没有位移,地面对运动员的支持力不做功,故D错误,C正确.
6.质量为1 kg的物体做直线运动,其速度—时间图象如图所示.则物体在前10 s内和后10 s内所受外力的冲量分别是( )
A.10 N·s,10 N·s B.10 N·s,-10 N·s
C.0,10 N·s D.0,-10 N·s
解析:D 由题图图象可知,在前10 s内初、末状态的动量相同,p1=p2=5 kg·m/s,由动量定理知I1=0;在后10 s内末状态的动量p3=-5 kg·m/s,由动量定理得I2=p3-p2=-10 N·s,故选项D正确.
7.如图所示,一质量为m的滑块沿光滑的水平面以速度v0运动.遇到竖直的墙壁被反弹回来,返回的速度变为v0,则以下说法正确的是( )
A.滑块的动量改变量的大小为mv0
B.滑块的动量改变量的大小为mv0
C.滑块的动量改变量的方向与v0的方向相同
D.重力对滑块的冲量为零
解析:B 以初速度方向为正方向,有Δp=p2-p1=-mv0-mv0=-mv0,所以滑块的动量改变量的大小为mv0,方向与v0的方向相反,故A、C错误,B正确;根据I=Ft得重力的冲量为I=mgt,不为零,故D错误.
8.航天器离子发动机原理如图所示,首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化(即电离出正离子),正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出,从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力.已知单个正离子的质量为m,电荷量为q,正、负栅板间加速电压为U,从喷