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特色小卷10 动量 动量定理
[时间:50分钟 满分:100分]
一、单项选择题(每小题6分,共7题,共42分)
下列关于力、冲量、动量等概念间的关系说法正确的是( )
A.物体所受合外力不为零时它的动量也一定不为零
B.物体所受合外力为零时它的动量也一定为零
C.物体受到合外力的冲量越大,物体的动量变化越大
D.物体在一段时间内受到合外力的冲量不为零,它的动量可能不发生变化
一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动,合外力F随时间t变化的图线如图所示,则下列说法正确的是( )
A.t=1 s时物块的速率为2 m/s
B.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C.前3 s内物块所受合外力的冲量大小为 5 N·s
D.t=4 s时物块的速度为零
物体A和B用轻绳相连,挂在轻弹簧下静止不动,如图(a)所示,A的质量为m,B的质量为M,当连接A、B的绳突然断开后,物体A上升经某一位置时的速度大小为v,这时物体B的下落速度大小为u,如图(b)所示,在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为( )
A.Mv B.Mu
C.mv+Mu D.mv+mu
如图所示,轻质弹簧下端悬挂一个小球,将小球下拉一定距离后由静止释放(并未超过弹簧的弹性限度),小球上下振动,不计空气阻力,则在连续两次经过平衡位置的过程中,小球( )
A.动量的变化量为零
B.所受重力做的功不为零
C.所受重力的冲量不为零
D.所受弹簧弹力的冲量为零
有两个动能相同的物体a和b在粗糙的水平面上运动,经相同时间都停了下来。其中物体a的质量较大,a和b与水平面间的动摩擦因数分别为μa和μb,a和b的位移分别为xa和xb,则( )
A.μa>μb且xa<xb
B.μa>μb且xa>xb
C.μa<μb且xa>xb
D.μa<μb且xa<xb
现在很多景区都有悬空大茶壶这一景观,如图甲所示,一把大茶壶不断向下“倒水”,大茶壶似乎没有任何支撑而悬空。小明参观后回到自己的DIY实验工坊,尝试做了如下实验,其原理如图乙所示,开口向下的水桶代替大茶壶,水桶下面有一水管,水桶的重心位于水管中心之上,水管内的水流忽略重力的影响而各处速度方向竖直向上,大小相等均为v=10 m/s,水管的横截面积S=0.003 m2,水的密度为ρ=1 000 kg/m3,假设水碰到水桶底部瞬间速度大小不变、方向反向,忽略水流质量的损耗,水碰水桶底部过程忽略水的重力、阻力的影响,水桶处于悬停状态。下列说法正确的是( )
A.水桶的质量为60 kg
B.水桶的质量为40 kg
C.连接水管的水泵输出功率为15 kW
D.连接水管的水泵输出功率为20 kW
有人设想在进行宇宙探测时,给探测器安上反射率极高(可认为100%)的薄膜,并让它正对太阳,用光压为动力推动探测器加速。已知某探测器在轨道上运行,阳光恰好垂直照射在薄膜上,薄膜面积为S,每秒每平方米面积照射到的太阳光能为E,若探测器总质量为M,光速为c,则探测器获得的加速度大小是( )
A. B. C. D.
二、不定项选择题(每小题8分,全部选对得8分,选对但不选全得4分,有错误选项不得分,共3题,共24分)
质量为2 kg的小球自塔顶由静止开始下落,不考虑空气阻力的影响,g取10 m/s2,下列说法中正确的是( )
A.2 s末小球的动能为40 J
B.2 s末小球的动量大小为40 kg·m/s
C.2 s内小球动量的变化量大小为20 kg·m/s
D.2 s内重力的平均功率为200 W
质量不等的两个物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行,直至停止( )
A.若两物体初动能相同,则质量大的物体滑行的距离长
B.若两物体初动量相同,则质量大的物体滑行的时间短
C.若两物体初速度相同,则质量大的物体滑行的时间长
D.若两物体初速度相同,则两物体的滑行距离和滑行时间一定相等,与物体的质量无关
茅盾中学物理组准备拍摄一部宣传片,因此购买了一架无人机。如图所示,无人机四个旋翼桨盘面积(桨叶旋转形成的圆面面积)均为S,已知空气密度为ρ,无人机质量为m,学校所在位置重力加速度为g。某时刻无人机处于悬停状态,不计空气浮力和阻力,下列选项中正确的是( )
A.无人机悬停时受到的升力为mg
B.被螺旋桨推动的空气速度为
C.1 s内被螺旋桨推动的空气质量为2
D.1 s内发动机做功为
三、非选择题(共34分)
(15分)在2021年东京奥运会上,中国蹦床运动员朱雪莹以56.634分获得冠军。朱雪莹在比赛中的某个瞬间如图所示,根据事后视频分析可知:她某次自由下落开始瞬间脚尖距蹦床高度h1