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专题26动量定理及其应用
一、单项选择题
1.一质量为的物块在合外力的作用下从静止开始沿直线运动,合外力随时间变化的图线如图所示,则下列说法正确的是( )
A.时物块的速率为
B.时物块的动量大小为
C.前内物块所受合外力的冲量大小为
D.时物块的速度为零
2.如图所示,某同学将质量相同的三个物体从水平地面上的A点以同一速率沿不同方向抛出,运动轨迹分别为图上的1、2、3。若忽略空气阻力,在三个物体从抛出到落地过程中,下列说法正确的是( )
A.轨迹为1的物体在最高点的速度最大
B.轨迹为3的物体在空中飞行时间最长
C.轨迹为3的物体所受重力的冲量最大
D.三个物体在任意相同时间内的速度变化量一定相同
3.一质量m=4kg的物体静置在粗糙的水平地面上,物体与地面的摩擦因数μ=0.5,从t=0时刻开始对物体施加一水平力F,其大小如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,则在1s末,物体的动量为( )
A.
B.
C.
D.
4.气垫鞋通过气垫的缓冲减小地面对脚的冲击力,如图所示。某同学的体重为G,穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中与地面的作用时间为,受到地面的平均冲击力大小为。若脚着地前的速度保持不变,该同学穿上某型号的气垫鞋时,双脚竖直着地过程中与地面的作用时间变为,则该同学受到地面的平均冲击力大小变为( )
A. B. C. D.
5.一质点静止在光滑水平面上,现对其施加水平外力F, F随时间t按正弦规律变化,如图所示,下列说法正确的是( )
A.第2s末,质点的动量为0
B.第2s末,质点距离出发点最远
C.在0~2s内,F的功率一直增大
D.在0~4s内,F的冲量为0
6.2021年12月9日15时40分,“天宫课堂”第一课正式开讲,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课.在太空授课开始之前,央视直播间的主持人向各个分课堂的同学们提了问题,其中一个提问是:航天员在舱外机械臂上,一手拿小钢球,一手拿羽毛,双手用同样的力作用相同的一小段时间后,向同一方向扔出,预定目标为扔出正前方的两米处,谁先抵达?对此,你的理解是( )
A.小钢球先到达,因为小钢球的惯性比羽毛大
B.羽毛先到达,因为离开手之后羽毛的速度大
C.不能到达,因为在舱外小钢球和羽毛没有惯性
D.同时到达,因为没有阻力影响,轻、重物体运动一样快
7.一列重达134吨的磁悬浮列车静止悬浮在长直轨道上,已知力量均衡的8名儿童在内用力可以拉动列车前进。现换成其中的4名儿童,用比之前更大的力拉整列列车,内,列车会( )
A.静止不动 B.移动不超过3米
C.移动4~5米 D.移动8米以上
8.生活中,高空抛物造成损伤的案例并不少见,高空抛物也因此被称为“悬在城市上方的痛”和“头顶上的安全”,是社会广为关注的焦点问题。某小孩不慎将一只苹果从四楼窗台沿墙面方向水平抛出,苹果在空中作依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3.图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。若不计空气阻力的影响,以下说法正确的是( )
A.苹果在下落过程中处于失重状态
B.苹果通过各个窗户过程重力作用的冲量相等
C.苹果通过第1个窗户过程重力做的功最多
D.苹果通过第3个窗户过程重力的平均功率最小
9.传说英国科学家瓦特观察到水蒸气顶起锅盖,进而发明了蒸汽机。假设每个水分子的质量均为m,运动的水分子均垂直撞击平板锅盖,撞击速度均为v。每次撞击后速度大小均变为,方向垂直锅盖,撞击的时间极短,发现质量为M的锅盖刚好被顶起。忽略水分子所受重力,则单位时间撞击锅盖的水分子个数为( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,一辆四分之一圆弧小车停在水平地面上(小车与地面间摩擦不计),质量为m的小球从静止开始由车顶无摩擦滑下,为使小车始终保持静止状态,某同学用力F向右推着圆弧小车。设小球滑下四分之一圆弧所用时间为t,该同学对小车的冲量为I。则该同学对小车的推力的平均值和最大值为(重力加速度为g)( )
A.和 B.和
C.和 D.和
11.2020年7月23日,中国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌卫星发射中心发射升空。该探测器经过多次变轨,进入环火轨道,预计5月中旬,将择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。假设在火星表面完成下面的实验:在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球(可视为质点),如图所示,当给小球一水平向右的瞬时冲量Ⅰ时,小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。若已知圆轨道半径为r,火星的半径为R、万有引力常量为G,则火星的质量为( )
A.
B.
C.
D.
12.如图所示,密封在真空中的两块等大、正对的金属板M、N竖直平行放置,间距为d。将金属板M、N与电源相连,两板间的电压大小恒为U。MN可看作平行板电容器,忽略边缘效