专题跟踪检测(十) 动量定理 动量守恒定律（Word练习）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

专题跟踪检测（十） 动量定理 动量守恒定律 1.如图所示，带立杆的小车放在光滑水平面上，小球P用轻绳系在立杆上，把小球拉开一定角度，然后将小球P和小车同时由静止释放。在小球P从静止开始摆到最低点的过程中(　 ) A．小球P的机械能守恒 B．小球P和小车组成的系统动量守恒 C．细线的拉力对小球P始终不做功 D．小球P重力的瞬时功率先增大后减小 解析：选D　小球P和小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受外力不为零，系统只在水平方向动量守恒，故B错误；由于车和球这个系统水平方向上动量守恒，所以当小球下摆时，车子也会随之反方向移动，动能增加，绳对车的拉力对车做正功，系统机械能守恒，则绳对小球的拉力做负功，小球的机械能减少，故A、C错误；小球在刚释放时，速度为零，重力瞬时功率为零，在最低点时，重力方向与速度方向垂直，则重力瞬时功率为零，可知小球P从静止开始摆到最低点的过程中，重力的功率先增大后减小，故D正确。 2．垫球是排球运动中通过手臂的迎击动作，使来球从垫击面上反弹出去的一项击球技术。若某次从垫击面上反弹出去竖直向上运动的排球，之后又落回到原位置，设整个运动过程中排球所受阻力大小不变，则(　 ) A．球从击出到落回的时间内，重力的冲量为零 B．球从击出到落回的时间内，阻力的冲量为零 C．球上升阶段阻力的冲量小于下降阶段阻力的冲量 D．球上升阶段动量的变化量等于下降阶段动量的变化量 解析：选C　整个过程中，重力不为零，作用时间不为零，根据IG＝mgt可知，重力冲量不为零，选项A错误；由于整个过程中，阻力都做负功，所以上升阶段的平均速度大于下降阶段的平均速度，即上升过程所用时间比下降过程所用时间少，根据If＝ft可知，上升阶段阻力冲量小于下降阶段阻力冲量，整个过程中阻力冲量不为零，选项B错误，C正确；设初速度为v0，上升阶段，初速度为v0，末速度为零，动量变化量为Δp1＝0－mv0＝－mv0；下降阶段，初速度为零，末速度小于v0，动量变化量为Δp2＜mv0－0＝mv0，两者不相等，选项D错误。 3．乒乓球运动的高抛发球是由我国运动员刘玉成于1964年发明的，后成为风靡世界乒坛的一项发球技术。某运动员在练习高抛发球时，手掌张开且伸平，将一质量为2.7 g的乒乓球由静止开始竖直向上抛出，抛出后乒乓球向上运动的最大高度为2.45 m，若抛球过程中，手掌和乒乓球接触的时间为5 ms，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则该过程中手掌对乒乓球的作用力大小约为(　 ) A．0.4 N　　　　　　　　 B．4 N C．40 N D．400 N 解析：选B　乒乓球抛出时的速度为v＝＝ m/s＝7 m/s，对抛球的过程运用动量定理可得Ft－mgt＝mv，则F＝＋mg≈4 N，故B正确，A、C、D错误。 4.(2023·南昌模拟)在水上做飞行运动表演的运动员操控喷射式悬浮飞行器，将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出，悬停在空中，如图所示，已知运动员与装备的总质量为90 kg，两个喷嘴的直径均为10 cm，已知重力加速度大小10 m/s2，水的密度1.0×103 kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为(　 ) A．2.7 m/s B．5.4 m/s C．7.6 m/s D．10.8 m/s 解析：选B　设飞行器对水的平均作用力为F，根据牛顿第三定律可知，水对飞行器的作用力的大小也等于F，对飞行器，则有F＝Mg，设水喷出时的速度为v，在时间t内喷出的水的质量m＝ρV＝2ρSvt，S为一个喷嘴的横截面积，t时间内质量为m的水获得的冲量I＝Ft＝m·2v，联立解得v≈5.4 m/s，故B正确。 5．(多选)一艘帆船在湖面上顺风航行，在风力的推动下做速度为v0＝4 m/s的匀速直线运动。已知帆船在该运动状态下突然失去风的推力作用，此后帆船在湖面上做匀减速直线运动，经过t＝8 s静止；该帆船的帆面正对风的有效面积为S＝10 m2，帆船的总质量约为M＝936 kg，若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变，空气的密度为ρ＝1.3 kg/m3，下列说法正确的是(　 ) A．风停止后帆船的加速度大小是1 m/s2 B．帆船在湖面上顺风航行所受水的阻力大小为468 N C．帆船匀速运动受到的风的推力大小为936 N D．风速的大小为10 m/s 解析：选BD　风突然停止，帆船只受到水的阻力Ff的作用，做匀减速直线运动，设帆船的加速度大小为a，则a＝＝0.5 m/s2，选项A 错误；由牛顿第二定律可得Ff＝Ma，代入数据解得Ff＝468 N，选项B正确；设帆船匀速运动时受到的风的推力大小为F，根据平衡条件得F－Ff＝0，解得F＝468 N，选项C错误；设在时间t内，正对帆面且吹向帆面的空气质量为m，则m＝ρS(v－v0)t，根据动量定理有－F′t＝m