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专题突破练7 动量定理、动量守恒定律
一、选择题
1.某同学从h高的平台由静止竖直落到装有压力传感器的地面上,压力传感器的示数如图1所示,t1时刻传感器示数最大为F2,t2时刻之后该同学的速度为零,传感器的示数为F1。若不计空气阻力,重力加速度为g,则0~t2内,地面给该同学的平均作用力大小为( )
图1
A. B.+F1
C.F1- D.-F1
2.我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图2所示,发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出,火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中( )
图2
A.火箭的加速度为零时,动能最大
B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能
C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量
D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量
3.如图3所示,学生练习用脚颠球。某一次足球由静止自由下落1.25 m,被重新颠起,离开脚部后竖直上升的最大高度仍为1.25 m。已知足球与脚部的作用时间为0.1 s,足球的质量为0.4 kg,重力加速度大小g取10 m/s2,不计空气阻力,则( )
图3
A.足球下落到与脚部刚接触时动量大小为2 kg·m/s
B.足球自由下落过程重力的冲量大小为4 kg·m/s
C.足球与脚部作用过程中动量变化量为零
D.脚部对足球的平均作用力为足球重力的10倍
4.离子推进器是利用电场将处在等离子状态的“工质”加速后向后喷出而获得前进的动力,原理如图4所示。进入电离室的气体被电离成正离子,而后飘入电极A、B之间的匀强电场(离子初速度忽略不计),A、B间电压为U,使正离子加速形成离子束,在加速过程中推进器获得恒定的推力。设单位时间内飘入的正离子数目为n,离子质量为m,电荷量为q,加速正离子束所消耗的功率为P,引擎获得的推力为F,下列说法正确的是( )
图4
A.正离子经加速后由B处喷出形成的等效电流大小I=
B.离子推进器获得的平均推力大小F=
C.加速正离子束所消耗的功率P=nqU
D.为提高能量的转换效率,要使尽量大,可以使用比荷更大的正离子作为推进器
5.(多选)如图5,长度为l=1 m,质量为M=1 kg的车厢,静止于光滑的水平面上。车厢内有一质量为m=1 kg,可视为质点的物块以速度v0=10 m/s从车厢中点处向右运动,与车厢壁来回弹性碰撞n次后,与车厢相对静止,物块与车厢底板间的动摩擦因数为μ=0.1,重力加速度取g=10 m/s2。下列说法正确的是( )
图5
A.n=26
B.系统因摩擦产生的热量为25 J
C.物块最终停在车厢右端
D.车厢最终运动的速度为5 m/s,方向水平向右
6.如图6所示,质量为m的光滑圆环套在固定的水平杆上,轻绳的另一端系着质量为M的木块。质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块,并以速度v离开木块,子弹穿过木块的时间极短。重力加速度为g,不计木块的质量损失,下列说法正确的是( )
图6
A.子弹射穿木块前后,子弹和木块组成的系统动量和机械能都守恒
B.子弹射穿木块前后,子弹和木块组成的系统动量和机械能都不守恒
C.子弹射出木块后的瞬间,圆环对杆的压力等于(M+m)g
D.木块上升到最高点时,速度大小为
7.光滑水平面上质量为M的物块A以速度v运动,与质量为m的静止物块B发生正碰,碰撞后A、B的动量刚好相等。A、B质量之比可能为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
8.如图7,两个完全相同的小球1和2,2球静止在光滑水平面BC上,1球从光滑斜面某处由静止释放。已知AB面与BC面平滑连接,两小球发生弹性碰撞,小球在C处与墙面碰撞时有机械能损失。下列v-t图像能粗略反应1球来回运动一次运动过程的是( )
图7
B级 提能增分练
9.如图8(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球,t=0时,甲静止,乙以6 m/s的初速度向甲运动,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中两球没有接触),它们运动的v-t图像分别如图(b)中甲、乙两曲线所示,则由图线可知( )
图8
A.两带电小球的电性一定相反
B.甲、乙两球的质量之比为2∶1
C.t2时刻,乙球的电势能最大
D.在0~t3时间内,甲的动能一直增大,乙的动能一直减小
10.1932年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成。如图9,中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2。设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是( )
图9
A.碰撞后氮核的动量比氢核的小
B.碰撞后氮核的动能比氢核的小
C.v2大于v1
D.v2大于v0
11.如图11所示,三个相同的小物块a、b、c