内容正文:
微专题
Ⅰ-2
动量定理 动量守恒定律
01
02
03
目
录
命题视角(一) 动量 冲量 动量定理
命题视角(二) 动量守恒定律及其应用
命题视角(三) 碰撞、爆炸与反冲
2
01
命题视角(一) 动量 冲量 动量定理
[真题试能力]
1.(2023·新课标卷)(多选)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲的N极正对着乙的S极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻( )
A.甲的速度大小比乙的大
B.甲的动量大小比乙的小
C.甲的动量大小与乙的相等
D.甲和乙的动量之和不为零
答案:BD
2.(2021·湖南高考)物体的运动状态可用位置x和动量p描述,称为相,对应p-x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p-x图像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( )
答案:D
3. (2021·北京等级考)如图所示,圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动,小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是( )
A.圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B.圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr
C.圆盘停止转动后,小物体沿圆盘半径方向运动
D.圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr
答案:D
解析:圆盘停止转动前,小物体随圆盘一起转动,小物体所受摩擦力提供向心力,方向沿半径方向指向圆心,选项A错误;圆盘停止转动前,小物体运动一圈动量的变化量为0,所受合外力为摩擦力,则所受摩擦力的冲量为0,选项B错误;圆盘停止转动后,小物体沿切线方向运动,选项C错误;圆盘停止转动后,根据动量定理可知,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为I′=|Δp|=mv=mωr,选项D正确。
[固本提素养]
1.动量、冲量、动量定理
2.应用动量定理解题技巧
(1)动量定理没有适用条件,在计算与时间有关的问题时都可以适用。例如:部分导体切割磁感线,求电荷量或位移的问题。
(2)动量定理研究对象选择可以是单一物体,也可以是质点系,在研究质点系问题时,受力分析时只考虑质点系的外力。
(3)在应用动量定理时需要规定正方向。
[精练速过关]
1.(2023·成都高三模拟)(多选)滑板运动备受青少
年的青睐,其中一个动作为人越过横杆,滑板从横杆
底下穿过,如图所示,若人的质量为60 kg,人需要跳
过一个高为0.65 m的横杆,但考虑人过杆的时候可以
曲腿,所以人起跳时只需要重心上升0.45 m,假如起跳时人与板的作用时间为0.25 s,重力加速度g取10 m/s2,忽略空气阻力及滑板与地面间的摩擦力作用,下列说法正确的是( )
A.人若要安全过杆,起跳的竖直分速度至少为0.3 m/s
B.起跳过程中人与板之间的作用力至少为1 320 N
C.人从开始起跳到落回到滑板的过程中,人与滑板构成的系统动量守恒
D.人从开始起跳到落回到滑板的过程中,人与滑板构成的系统水平方向上动量守恒
答案:BD
2. 蹦床是一项技术含量很高的体育运动。如图所示,比赛中运动员从空中最高点O自由下落,在A点接触蹦床后继续向下运动到最低点C。B点为运动员静止在蹦床上时的位置。忽略空气阻力。运动员从最高点下落到最低点的过程中,运动员在( )
A.OA段动量守恒
B.AC段的动量变化量小于AC段弹力的冲量
C.B点的动量为零
D.OA段受到重力的冲量等于AC段弹力的冲量
答案:B
解析:OA段合外力即为重力,合外力不为零,动量增大,故A错误;AC段根据动量定理有IG+I弹=Δp,可知Δp<0,IG>0,I弹<0,则有|Δp|<|I弹|,故B正确;OB段都是加速向下运动,B点动量不为零,故C错误;全程根据动量定理有IG+I弹=Δp=0,OC段受到重力的冲量与AC段弹力的冲量大小相等,方向相反,显然OA段受到重力的冲量与AC段弹力的冲量大小不相等,方向相反,故D错误。
3.(2023·渭南高三调研)(多选)某小组在创新项目研究中,将一小车置于倾角θ=30°的斜面顶端,并在小车中装入速度传感器,该小车可以根据速度的变化调整其前进时所受总阻力的大小,从而对小车产生保护机制。小车所受总阻力f与速度v的关系为f=kv,k为比例系数,小车和传感器的总质量m=2 kg,小车从静止开始下滑的v-t图像如图所示,小车在第1秒末达到最大速度,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.适当的减小斜面倾角可以增大小车的最大速度
B.f=kv中,系数k=5 kg/s
C.在第1秒内小车的位移