专题38 动量定理应用中的三类模型和图像问题-【鼎力高考】2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升

2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升 专题38 动量定理应用中的三类模型和图像问题 特训目标 特训内容 目标1 动量定理在蹦极缓冲类问题中的应用（1T—4T） 目标2 用动量定理解决流体问题（5T—8T） 目标3 分方向动量定理（9T—12T） 目标4 各类图像中动量定理应用（13T—16T） 【特训典例】 1、 动量定理在蹦极缓冲类问题中的应用 1．研究蹦极运动时，在运动员身上装好传感器，用于测量他在不同时刻下落的高度及速度。运动员身系弹性绳，从蹦极台无初速度下落，根据某次传感器测到的数据，得到如图所示的速度—位移图像。忽略空气阻力，根据图像可知（　　） A．弹性绳的原长为15m B．0~15m下落过程中，运动员重力势能的减少量大于动能的增加量 C．15~27m下落过程中，运动员受合力先减小后增大 D．0~27m下落过程中，运动员重力冲量大于弹性绳弹力冲量 2．“蹦极”是一项专业的户外休闲运动。如题图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落，若此人质量为m，橡皮绳长为l，人可看成质点，且此人从P点由静止开始下落到最低点所用时间为t，重力加速度为g，不计空气阻力。从橡皮绳开始拉伸到此人下落到最低点的过程中，橡皮绳对此人的平均作用力大小为（　　） A． B． C． D． 3．蹦极是一项广受年轻人喜爱的极限运动，如图所示为蹦极爱好者将一端固定的弹性长绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下，若蹦极爱好者质量为60kg，弹性绳绷紧后至蹦极爱好者运动至最低点所用时间为1s，弹性绳的平均作用力为1800N，重力加速度g取，则弹性绳原长为（　　） A．25m B．20m C．18m D．16m 4．2021年7月30日，在东京奥运会蹦床项目女子决赛中，中国选手朱雪莹夺得冠军。若朱雪莹比赛中上升的最高点距地面高为H，朱雪莹质量为m，蹦床平面距地面高为h。朱雪莹下落过程，弹性网最大下陷量为x，空气阻力恒为f，下落过程中的总时间为t（从最高点落到弹性网的最低点），则朱雪莹（看作质点）从最高点下落至最低点的过程，下列说法正确的是（　　） A．弹性网的弹力对朱雪莹的冲量大小为 B．朱雪莹从与蹦床接触到落至最低点过程中所受合外力的冲量大小为 C．弹性网弹性势能的增量为 D．朱雪莹的机械能减少 2、 用动量定理解决流体问题 5．如图所示为清洗汽车用的高压水枪。设水枪喷出水柱直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零。手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是（　　）    A．高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρπvD2 B．高压水枪单位时间喷出的水的质量为 C．水柱对汽车的平均冲力为ρD2v2 D．当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，喷出的水对汽车的压强变为原来的4倍 6．如图所示，某种气体分子束由质量为m、速度为v的分子组成，设各分子都向同一方向运动，垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回。如果分子束中每立方米的体积内有n0个分子，下列说法正确的是（　　）    A．单个分子与平面碰撞的过程中，动量变化量的大小为0 B．单个分子与平面碰撞的过程中，平面对其做功为负功 C．分子束撞击平面所产生的压强为2n0mv2 D．分子束撞击平面所产生的压强为n0mv2 7．离子推进器是我国新一代航天动力装置，推进剂从图中P处注入，在A处电离出一价正离子，已知B、C之间加有恒定电压U，正离子进入B时的速度忽略不计，经加速形成电流为I的离子束后喷出推进器，假设单位时间内射出离子的质量为M。则推进器获得的推力大小为（    ） A． B． C． D． 8．随着我国电子商务领域的不断发展，配送需求剧增，无人机物流解决了配送“最后一公里”的难题。一架无人机质量为，无人机螺旋桨的发动机的额定输出功率为P，螺旋桨转动能使面积为S的空气以一定速度向下运动。已知空气密度为ρ，重力加速度为g，则该无人机能携带货物的最大质量为（　　） A． B． C． D． 3、 分方向动量定理 9．如图所示，对货车施加一个恒定的水平拉力F，拉着货车沿光滑水平轨道运动装运沙子，沙子经一静止的竖直漏斗连续地落进货车，单位时间内落进货车的沙子质量恒为Q。开始漏沙时，空货车的质量为M。经过时间t，货车的速度变为v，则此时货车的加速度为（　　）    A． B． C． D． 10．如图所示，质量为M的小车在水平面上始终以恒定速度v0向右做匀速运动，一质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞（碰撞时的作用力远远大于小球的重力）后反弹，上升的最大高度仍为h。设球与车之间的动摩擦因数为μ，则小球刚弹起后的速度大小可能为（　　）    A． B． C． D． 11．在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直